2018-02-13
2028Лекция № 4.
1. Конструкторские базы (напомнить основные определения )
2. Понятие о точности сборки
Осуществление основного назначения машины связано с преобразованием движений, передачей сил и моментов. Силы и моменты, воздействуя на звенья механизма и их соединения могут изменять, искажать их форму, что вызывает отклонение от заданного характера движения всего механизма и машины. Большие или меньшее значение этих отклонений, характеризующее точность машины зависят от конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов. При этом одним из важнейших технологических факторов являются погрешности, допущенные при сборке механизмов, т.е. в процессе формирования их из отдельных деталей. Эти погрешности в различных сочетаниях в конечном счете приводят к ошибкам результирующих характеристик собираемого изделия.
Под точностью сборки подразумевается степень совпадения материальных осей, контактирующих поверхностей или иных элементов сопрягающихся деталей с положением их условных прототипов, определяемым соответствующими размерами на чертеже или техническими требованиями.
Несмотря на широкое разнообразие служебного назначения машин, основные показатели их точности общие: точность относительного движения ИП, точности их геометрических форм и расстояниями между этими поверхностями и точность их относительных поворотов.
Точность замыкающего звена РЦ обеспечивается известными методами (напомнить).
Известно также, что повышения точности замыкающего звена РЦ можно достичь тремя методами: повышением точности составляющих звеньев, сокращением количества звеньев и уменьшением величины передаточных отношений.
Для обеспечения надежности и долговечности работы машины в эксплуатации поля зазоров (натягов) в сопрягаемых деталях должны лежать по возможности в узких пределах. Однако следует учитывать, что сокращение этих пределов влечет за собой увеличение стоимости обработки деталей.
Правильный выбор посадок в сопряжениях, кроме увеличения общего срока службы всей машины, имеет большое значение для обеспечения равностойкости ее отдельных СЕ и деталей.
Большое значение для обеспечения точности сборки имеет характер базирования. Для сохранения точности взаимного расположения элементов машин необходимо достичь неизменности базирования или постоянства контактов сопрягаемых поверхностей. Последнее как известно, должно обеспечиваться соответствующей конструкцией СЕ, позволяющей создать силы или моменты вызывающие силовые замыкания сопрягаемых деталей.
Уместно остановиться еще на одном вопросе, связанном с точностью. Параметры, характеризующие требуемую точность при сборке СЕ и машины в целом, устанавливаются обычно исходя из предположения, что СЕ не обладают упругостью. Между тем, детали машин как при сборке, так и последующей работе претерпевают деформации.
В конструкции предусматривается, чтобы эти деформации не превышали определенных величин и не влияли на выполнение машиной ее СН. Тем не менее, многие параметры сопряжений деталей в работающей машине отличаются от значений, определяемых при ее сборке. Следовательно точность, которая предусматривается чертежом и техническими требованиями и достигается в процессе сборки машины, является в значительной мере условной.
В связи с этим имеет особое значение определение действительной точности машины, т.е. именно той, которой она обладает в процессе работы и от которой зависит качество выполнения ее служебного назначения, а также ее надежность. Речь идет о проблеме так называемой технической диагностики состояния работающей машины.
3. Контроль точности при сборк е
Осуществляемые в процессе сборки контрольные операции дают возможность установить в соединениях, СЕ и в машине степень соответствия относительного положения, и перемещения исполнительных поверхностей техническим требованиям на сборку. В общем случае методы контроля могут быть разделены на визуальные и с применением технических средств измерений (универсальных, специальных, механизированных, автоматизированных).
В практике сборки без специальных приборов проверяют, например, форму и размеры пятен касания при контроле на краску, плотность посадки простукиванием «на звук», состояние поверхностей, кромок, стыков и пр. Понятно, что этот метод субъективен, и точность таких измерений весьма мала.
С помощью технических средств измерений контролируют зазоры в сопряжениях и относительное положение деталей. Для этого применяют концевые и штриховые меры длины, щупы, штангенинструменты, микрометрические инструменты, рычажно-механические, электрические и пневматические приборы, а также различные специальные контрольные приспособления и установки.
Точность контроля в этих случаях зависит прежде всего от правильности установки измерительного инструмента или приспособления на контролируемой СЕ, изделии, точности настройки системы и точности самого измерения. Каждому из этих элементов контроля соответствуют и свои погрешности, составляющие в конечном счете суммарную погрешность измерения. Последнее может либо увеличивать, либо уменьшать контролируемую величину, снижая тем самым точность контроля. Поэтому при выборе метода и вида технических средств контроля учитывают это состояние с тем чтобы не допустить выбраковки соединений, контролируемые параметры которых фактически находятся в пределах допуска, установленного техническими условиями. Если возможно, то в качестве контрольной базы всегда следует принимать установочные базы.
К основным видам геометрических проверок, осуществляемых при сборке СЕ и механизмов с помощью технических средств, относятся контроль зазоров, проверка на радиальное, торцевое и осевое биение, контроль параллельности и перпендикулярности, соосности, прямолинейности и плоскостности, положения деталей в некоторых СЕ.
Для обеспечения требуемой точности измерений необходимо, чтобы контролируемая СЕ и прибор или контрольные приспособления находились в удобном для рабочего положении и базировались на жестких опорах. Поэтому контрольные посты целесообразно оборудовать плитами, подставками для измерительного инструмента и средствами для закрепления проверяемых СЕ.
Номенклатура приборов и приспособлений, применяемых при механизированных измерениях, достаточно широка. Особенно часто используют приспособления с индикаторами часового типа. Выбор необходимого типа контрольного приспособления зависит от требуемой точности и допустимой погрешности измерения; при этом последняя характеризуется разностью между показанием контрольного приспособления и фактическим значением контролируемого параметра. Относительная погрешность измерения составляет 15-20% допуска контролируемого параметра.
Ниже указана точность, обычно достигаемая при некоторых видах измерения:
Уровнем до 0,02мм на 1м длины
Щупом 0,04=
Штихмассом до 0,01=
Индикатором = 0,01=
Оптическими приборами = 0,02 ¾//¾
Шаблоном и щупом = 0,02=
Контрольными валами = 0,01 ¾//¾
Струной = 0,02-0,05 ¾//¾
Для контроля точности сборки служат также разнообразные специальные средства контроля, измерения кинематической погрешности; применяют анализирующие приборы объективной оценки качества СЕ и изделий.
Автоматизированные измерения осуществляются путем использования контрольно-сборочных инструментов и приспособлений, автоматически обеспечивающих создание необходимых для контроля сил, крутящих моментов, давлений и пр. В качестве примера можно указать на автоматы, предназначенные для контроля радиального зазора полусобранных подшипников качения в процессе их сборки. Принцип измерения в автоматах электропневматический, точность ±0,001мм. Такие автоматы встраивают в линию сборки подшипников. В случае несоответствия радиального зазора требованиям соответствующий подшипник автоматически отбраковывается и удаляется со сборки.
В современных сложных контрольных приспособлениях и автоматах для проверки СЕ и изделий применяют электроконтактные, пневмоэлектрические, фотоэлектрические и индуктивные системы. Немало таких приспособлений и автоматов многопозиционных, обеспечивающих контроль нескольких параметров.
