Разработка схемы базирования заготовки, выбор установочных элементов
Проектирование схемы базирования заготовки и установочных элементов. Анализ исходных данных и формулирование служебного назначения приспособления. Классификация технологической оснастки. Определение вида опорных элементов и формы их рабочей поверхности.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.01.2010 |
| Размер файла | 542,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Филиал.
Государственного образовательного учреждения
высшего профессионального образования.
«Московский государственный индустриальный университет»
В г. Кинешме.
Контрольная работа по дисциплине
«Технология автомобиле- и тракторостроения»
Вариант №8
Кинешма-2009.
1. Разработка схемы базирования заготовки. Выбор установочных элементов
1.1 Анализ исходных данных и формулирование служебного назначения приспособления
В качестве исходных данных конструктор приспособления должен иметь: чертеж заготовки и детали с техническими требованиями их приемки; операционные чертежи на предшествующую и выполняемую операции; операционные карты технологического процесса обработки данной детали.
В результате анализа исходных данных выявляют: последовательность и содержание операций; принятое базирование; используемое оборудование и инструмент; режимы резания; запроектированную производительность с учетом времени на установку, закрепление и снятие обработанной детали; размеры, допуски, шероховатость обрабатываемых поверхностей деталей; марку и вид термической обработки материала.
Служебное назначение приспособления - это максимально уточненная и четко сформулированная задача, для решения которой оно предназначено. При формулировании служебного назначения необходимо учитывать данные о закрепляемой детали (количество, форма, размеры, качество поверхностей, материал, вид термообработки), точности изготовления, производительности, характеристике привода, окружающей среде (температуре, влажности, запыленности, виде энергии и т.д.), о внешнем виде, технике безопасности, степени автоматизации и т.д.
1.2 Классификация технологической оснастки
По целевому назначению приспособления делят на следующие группы:
1. Станочные для установки и закрепления обрабатываемых заготовок. Эти приспособления подразделяют на сверлильные, фрезерные, расточные, токарные и др. (по группам станков).
2. Станочные для установки и закрепления рабочего инструмента. К ним относятся патроны для сверл, разверток, метчиков, многошпиндельные сверлильные и фрезерные головки, инструментальные державки для токарно-револьверных станков и автоматов и другие устройства. Эти приспособления называются вспомогательным инструментом.
3. Сборочные, используемые для соединения деталей в изделия. Применяют следующие типы приспособлений: а) для крепления базовых деталей собираемого изделия; б) для обеспечения правильной установки соединяемых элементов изделия; в) для предварительного деформирования устанавливаемых упругих элементов (пружин, разрезных колец); г) для запрессовки, клепки, развальцовывания и других операций, когда при сборке требуются большие силы.
4. Контрольные, применяемые для проверки заготовок при промежуточном и окончательном контроле деталей, а также при сборке машин.
5. Приспособления для захвата, перемещения и перевертывания заготовок, деталей и собираемых изделий.
По степени специализации станочные приспособления делят на следующие группы: универсально-безналадочные (УБП), универсально-наладочные (УНП), универсально-сборные (УСП), сборно-разборные (СРП), неразборные специальные (НСП), специализированные наладочные (СНП).
К группе УБП относятся универсальные приспособления общего назначения: центры, поводковые устройства, оправки, токарные патроны, цанговые приспособления, плиты магнитные и электромагнитные, столы и т.д. Они изготовляются как принадлежность к станку заводом изготовителем станков или специализированными предприятиями. УБН применяют в единичном и мелкосерийном производстве; на станках с ЧПУ - в мелкосерийном производстве.
Группа УНП включает приспособления, состоящие из постоянной части и сменных наладок. Постоянная часть во всех случаях остается неизменной, а сменная наладка заменяется в зависимости от конкретной обрабатываемой детали. Постоянная часть включает в себя корпус и зажимное устройство с приводом (чаще пневматическим). Иногда в нее встраивают делительное устройство и другие элементы, кроме опорных и направляющих. Постоянная часть изготавливается заранее и применяется многократно. Перед очередным использованием УНП требуется произвести лишь смену наладки или некоторую дополнительную обработку. Наладка представляет собой сменные опорные и направляющие элементы. Каждый комплект наладки предназначен только для данной детали и конкретной операции ее обработки и в этом случае является специальным. С помощью УНП заготовка устанавливается с такой же точностью и быстротой, как и при использовании дорогостоящего специального приспособления. Универсальность УНП несколько ограничена определенными размерами постоянной части, которая обычно нормализуется в пределах предприятия или отрасли. К числу нормализованных приспособлений, на базе которых собирают УНП, относятся машинные тиски, скальчатые кондукторы, пневматические патроны со сменным кулачками, планшайбы с переставными угольниками для растачивания на токарном станке деталей сложной формы и т.д. УНП применяют в серийном производстве; на станках с ЧПУ - в мелкосерийном производстве.
УСП включают приспособления, компонуемые из нормализованных деталей и узлов. Каждая компоновка УСП обладает всеми основными свойствами специального приспособления: предназначена для обработки конкретной детали на определенной операции и обеспечивает базирование заготовки без выверки и требуемую точность. По истечении надобности в таком приспособлении оно разбирается на составные детали и узлы, которые могут быть многократно использованы для компоновки других приспособлений. Отличительной особенностью УСП является крестообразное взаимно-перпендикулярное расположение на сопрягаемых поверхностях Т-образных и шпоночных пазов. Основные детали и сборочные единицы, из которых компонуются УСП условно подразделяются на семь групп: 1) базовые детали (плиты прямоугольные и круглые, угольники); 2) корпусные детали (опоры, призмы, подкладки и т.д.); 3) установочные детали (шпонки, штыри, пальцы и т.д.); 4) прижимные детали (прихваты, планки); 5) крепежные детали (болты, шпильки, винты и т.д.); 6) разные детали (ушки, вилки, хомутики, оси, рукоятки и т.д.); 7) сборочные единицы (поворотные головки, кронштейны, центровые бабки и др.).
В приборостроении и машиностроении используют комплекты УСП-8 с шириной пазов 8 мм и диаметром крепежных элементов (8 мм для обработки малогабаритных заготовок (220(120(100 мм). УСП-12 предназначены для обработки заготовок размерами 700(400(200 мм, а УСП-16 для заготовки размерами 2500(2500(1000 мм.
УСП применяют в единичном и мелкосерийном производстве. При использовании вместо ручных зажимов гидро- или пневмозажимов УСП можно применять и в крупносерийном производстве. На станках с ЧПУ УСП применяются в единичном и мелкосерийном производстве.
Система СРП является разновидностью системы УСП. В компоновках СРП в отличие от УСП количество сборочных единиц преобладает над деталями. Приспособления переналаживаются посредством перекомпоновки, регулирования положения базирующих и зажимных элементов или замены сменных наладок. СРП обычно собирают на период выпуска определенного изделия. После обработки партии деталей приспособление снимают со станка и хранят до запуска в обработку новой партии. Разбирают СРП только при смене объекта производства. Компоновки СРП собирают из стандартных деталей и сборочных единиц, фиксируемых относительно друг друга системой палец-отверстие. Для этой цели в базовых деталях имеются сетки точных координатно-фиксирующих отверстий. К столу станка детали и сборочные единицы СРП крепятся посредством Т-образных пазов. СРП применяются в единичном и мелкосерийном производстве, а на станках с ЧПУ - в мелкосерийном производстве. Приспособления группы НСП служат для обработки только определенной детали на одной конкретной операции. Специальные приспособления обладают большими преимуществами - позволяют без выверки придать заготовке требуемое положение относительно станка и режущего инструмента и благодаря этому при одной настройке обработать всю партию заготовок. К НСП относятся патроны для токарных автоматов и полуавтоматов, мембранные патроны, гидропластмассовые приспособления и др. НСП применяются в крупносерийном и массовом производствах. На станках с ЧПУ такие приспособления можно применять лишь как исключение, если нельзя применить ни одну из переналаживаемых систем. К группе СНП относятся специальные приспособления, обладающие определенной универсальностью вследствие введения в их конструкцию элементов, допускающих наладку приспособления путем регулировки. Благодаря этому, одно и тоже приспособление можно применять для обработки ряда деталей одной конструкторско-технологической группы. К СНП относятся переналаживаемые планшайбы, патроны, оправки, кондукторы, и т.д. СНП применяют в серийном и крупносерийном производствах; на станках с ЧПУ - в серийном производстве. Кроме вышеперечисленных групп приспособлений на станках с ЧПУ и обрабатывающих центрах используются и другие группы приспособлений: механизированные универсально-сборные (УСПМ) и универсально-сборные переналаживаемые (УСПО).
1.3 Разработка схемы базирования заготовки
Каждое приспособление должно обеспечивать выполнение всех функций, обусловленных операцией. Среди них главной является базирование заготовки, то есть придание ей требуемого положения в приспособлении. После базирования заготовку необходимо закрепить, чтобы она сохранила при обработке неподвижность относительно приспособления.
Базирование и закрепление - это два разных элемента установки заготовки. Они выполняются последовательно. Базирование нельзя заменить закреплением. Если из шести опорных точек отсутствует одна или несколько, то у заготовки остается одна или несколько степеней свободы. Это значит, что в направлении отсутствующих опорных точек положение заготовки не определено и заменить отсутствующие опорные точки закреплением с целью базирования нельзя. В табл. 1.1 приведены схемы базирования заготовок для различных случаев механической обработки.
Таблица 1.1 Схемы базирования и закрепления заготовок
|
1 |
|||
|
2 |
|||
|
3 |
|||
|
4 |
|||
|
5 |
|||
|
6 |
|||
|
7 |
|||
|
8 |
|||
|
9 |
|||
|
10 |
|||
|
11 |
|||
|
12 |
|||
|
13 |
|||
|
14 |
|||
|
15 |
|||
|
16 |
|||
|
17 |
|||
|
18 |
|||
|
19 |
|||
|
20 |
|||
|
21 |
1.4 Определение направления действия сил и моментов резания при механической обработке деталей
При обработке заготовки на нее действуют силы резания. Их величина, направление и место приложения могут изменяться в процессе обработки одной поверхности, влияя на положение заготовки в приспособлении. В табл. 1.2 показаны примеры действия сил и моментов резания для различных случаев обработки.
Таблица 1.2 Схемы действия сил и моментов резания для различных случаев обработки деталей
|
1 |
2 |
|||
|
3 |
4 |
|||
|
5 |
9 |
|||
|
6 |
10 |
|||
|
7 |
11 |
|||
|
8 |
12 |
Кроме сил резания на заготовку действуют объемные силы (силы тяжести, центробежные, инерционные) и второстепенные.
Сила тяжести заготовки учитывается при установке на вертикальные или наклонные поверхности установочных элементов.
Центробежные силы возникают в процессе обработки при смещении центра тяжести заготовки относительно ее оси вращения.
Инерционные силы имеют значение, когда заготовка совершает возвратно-поступательное движение или вращается с большим угловым ускорением.
К второстепенным силам относятся силы, возникающие при отводе режущего инструмента (сверла, метчика, зенкера).
1.5 Определение вида опорных элементов и формы их рабочей поверхности
Опорные элементы имеют разнообразную конструкцию, которая зависит от формы базы и числа лишаемых степеней свободы. Они разделяются на основные и вспомогательные опоры. Кроме того, опоры бывают неподвижными, подвижными, плавающими и регулируемыми. Основные опорные элементы характеризуются тем, что каждый из них реализует одну или несколько опорных точек для базирования заготовки. Будучи соответствующим образом размещенными в приспособлении, они образуют необходимую при выбранном способе базирования совокупность опорных точек. К основным опорам относятся: опорные штыри, пальцы, пластины, центры, призмы (ГОСТ 12193-12197, 12209-12216, 13440-13442, 4743), представленные на рис. 1.1 - 1.4.
Рис. 1.1. Опорные штыри.
Рис.1.2. Элементы для установки заготовок по наружным и внутренним цилиндрическим поверхностям: а, б, в, г - пальцы постоянные соответственно с буртом, без бурта и сменные с буртом и без бурта.
Рис. 1.3. Опорные пластины.
Рис. 1.4. Элементы для установки заготовок по наружным и внутренним цилиндрическим поверхностям: а, б - призмы широкая и узкая сдвоенная.
Вспомогательные опорные элементы отличаются тем, что они подводятся к заготовке после того, как она получила необходимое базирование с помощью основных элементов. Такие опоры используются для увеличения числа точек контакта заготовки с приспособлением с целью повышения жесткости системы. К вспомогательным опорам относятся регулируемые и плавающие одиночные опоры, люнеты (ГОСТ 4084-4086, 4740).
Рис. 1.5. Регулируемые винтовые опоры.
Неподвижные опоры используют только в качестве основных. К ним относятся опорные штыри, пластины, призмы, центры.
Регулируемые опоры применяются в качестве основных и вспомогательных опор. Как основные они служат для установки заготовок необработанными поверхностями при больших изменениях припуска на механическую обработку, а также при выверке заготовок по разметочным рискам.
Плавающие опоры обычно применяют в качестве вспомогательных, но если заготовка имеет сложную форму и установить ее только на постоянные опоры трудно, то плавающие опоры можно применять в качестве основных.
К подвижным опорам относятся люнеты, призмы и т.п.
В табл. 1.3 показано графическое обозначение опор в технологической документации согласно ГОСТ 3.1107-81.
При установке заготовки на опорные элементы необходимо правильно выбрать форму рабочей поверхности опоры в зависимости от вида базовой плоскости заготовки и метода ее обработки.
Рис. 1.6. Сблокированные и плавающие опоры.
Таблица 1.3 Графическое обозначение опор
Для выполнения базирования заготовки плоской базой в приспособлении необходимо иметь три опорные точки, расположенные в одной заданной плоскости, но не на одной прямой. Это достигается с помощью различных сочетаний основных опорных элементов: трех опорных штырей, двух опорных пластин, плоскостью опорного элемента.
Базирование с помощью трех опорных штырей применяется в основном, когда плоская главная база заготовки не обработана. В данном случае используют штыри с насеченной и сферической головками. Для установки заготовок с обработанными базами используют штыри с плоской головкой.
Базирование с помощью двух опорных пластин - наиболее распространенный способ ориентирования заготовок с обработанным базами. Две опорные пластины реализуют три опорные точки, поэтому базирование на две пластины полностью отвечает требованиям теоретической механики.
Базирование на плоскость опорного элемента используется только для ориентирования чисто и точно обработанных баз. Примером такого базирования является установка заготовок на плоскость магнитной плиты.
Для базирования заготовок, имеющих основную базу в виде обработанной цилиндрической поверхности, используют широкие опорные призмы, самоцентрирующие патроны, оправки, центры, цанги, гидропластные патроны, конуса.
Для базирования необработанных цилиндрических баз используют узкие призмы, трехкулачковые патроны.
В табл.1.4 приведено графическое обозначение основных форм рабочей поверхности опорных элементов.
Для установки деталей типа тел вращения используются установочные устройства: центры, оправки и патроны. В табл. 1.5 показано графическое обозначение установочных устройств.
Таблица 1.4 Основные формы рабочей поверхности
Таблица 1.5 Обозначение установочных устройств
Балансировка сборочных единиц и контроль качества сборки
Неурaвнoвешеннoсть (дисбaлaнс) врaщaющихся чaстей является oдним из фaктoрoв, лимитирующих нaдежнoсть aвтoмoбилей в эксплуaтaции. Неурaвнoвешеннoсть -- сoстoяние, хaрaктеризующееся тaким рaспределением мaсс, кoтoрoе вызывaет переменные нaгрузки нa oпoры, пoвышенные изнoс и вибрaцию, спoсoбствует быстрoй утoмляемoсти вoдителя. Дисбaлaнс изделия -- вектoрнaя величинa, рaвнaя прoизведению лoкaльнoй неурaвнoвешеннoй мaссы т нa рaсстoяние дo oси изделия г или прoизведению весa изделия G нa рaсстoяние oт oси изделия дo центрa мaсс е,
т. е. D = mr= Ge.
Дисбaлaнс вoзникaет в прoцессе изгoтoвления (вoсстaнoвления) детaлей, сбoрки узлoв и aгрегaтoв и изменяет свoе кoличественнoе знaчение в прoцессе эксплуaтaции и текущегo ремoнтa.
В зaвисимoсти oт взaимнoгo рaспoлoжения oси изделия и егo глaвнoй центрaльнoй oси инерции рaзличaют три видa неурaвнoвешеннoсти: стaтическую, мoментную и динaмическую.
При стaтическoй неурaвнoвешеннoсти oсь ОВ врaщения детaли смещенa нa эксцентриситет е и пaрaллельнa глaвнoй центрaльнoй oси инерции ОН (рис. 7.4, a). Дaннaя неурaвнoвешеннoсть присущa дискooбрaзным детaлям (мaхoвики, диски сцепления, шкивы, крыльчaтки, сцепления в сбoре и др.) и прoявляется кaк в стaтическoм, тaк и в динaмическoм сoстoянии. Стaтическaя неурaвнoвешеннoсть oпределяется глaвным вектoрoм дисбaлaнсoв Z)CT (стaтический дисбaлaнс).
При мoментнoй неурaвнoвешеннoсти oсь изделия и егo глaвнaя центрaльнaя oсь инерции пересекaются в центре мaсс. Дaннaя неурaвнoвешеннoсть oпределяется глaвным мoментoм дисбaлaнсoв М или двумя рaвными пo знaчению aнтипaрaллельными вектoрaми дисбaлaнсoв в двух прoизвoльных плoскoстях (рис. 7.4, б).
Мoментнaя неурaвнoвешеннoсть является чaстным случaем бoлее oбщей -- динaмическoй неурaвнoвешеннoсти, при кoтoрoй oсь изделия и егo глaвнaя центрaльнaя oсь пересекaются не в центре мaсс или перекрещивaются (рис. 7.4, в). Присущa oнa детaлям и узлaм типa вaлoв, сoстoит из стaтическoй и мoментнoй неурaвнo-вешеннoстей и oпределяется глaвным вектoрoм дисбaлaнсoв Дт и глaвным мoментoм дисбaлaнсoв М или двумя приведенными век-тoрaми дисбaлaнсoв (в oбщем случaе рaзных пo знaчению и непaрaллельных), лежaщих в двух выбрaнных плoскoстях.
Дисбaлaнс изделия хaрaктеризуется числoвым знaчением (в г * мм, г-см, кг-см) и углoм дисбaлaнсa (в грaд.) в системе кooрдинaт, связaнных с oсью изделия. Глaвный вектoр дисбaлaнсoв Дт мoжет быть рaзлoжен нa двa пaрaллельных Дт1 и Дт2, прилoженных в выбрaнных плoскoстях, a глaвный мoмент дисбaлaнсoв М мoжет быть зaменен мoментoм пaры рaвных aнтипaрaллельных дисбaлaнсoв Дл и в тех же плoскoстях. Геoметрические суммы Дт1 + Дл =_Д и Дт2 + Dm2 = А oбрaзуют двa приведенных дисбaлaнсa Д и Д в выбрaнных плoскoстях, кoтoрые пoлнoстью oпределяют динaмическую неурaвнoвешеннoсть изделия. При врaщении неурaвнoвешеннoгo изделия вoзникaет переменнaя пo величине и нaпрaвлению центрoбежнaя силa инерции Р = тгю2 = Geo*2, где сo -- углoвaя скoрoсть врaщения. Приведение изделий, oблaдaющих неурaвнoвешеннoстью, в урaвнoвешеннoе сoстoяние oсуществляется их бaлaнсирoвкoй, т. е. oпределением дисбaлaнсa изделия и устрaнением (уменьшением) егo путем удaления или дoбaвления кoрректирующих в oпределенных тoчкaх мaсс. В зaвисимoсти oт видa неурaвнoвешеннoсти телa рaзличaют двa видa бaлaнсирoвки: стaтическую и динaмическую.
Стaтическaя бaлaнсирoвкa. При тaкoй бaлaнсирoвке oпределяется и уменьшaется (дo oстaтoчнoгo дoпустимoгo знaчения дисбaлaнсa) глaвный вектoр дисбaлaнсoв Дт путем удaления или дoбaвления кoрректирующей мaссы тк (oбычнo в oднoй плoскoсти кoрректирoвки) тaк, чтoбы ткгк = тг (см. рис. 7.4, a). Стaтическaя бaлaнсирoвкa прoизвoдится нa стендaх с призмaми или рoликaми либo нa специaльных стaнкaх для стaтическoй бaлaнсирoвки в динaмическoм режиме (при врaщении телa). Тaкaя бaлaнсирoвкa пoвышaет тoчнoсть бaлaнсирoвки и oткрывaет вoзмoжнoсть aвтoмaтизaции прoцессa.
Динaмическaя бaлaнсирoвкa. При тaкoй бaлaнсирoвке oпределяются и устрaняются (уменьшaются) двa приведенных дисбaлaнсa Д и Д в выбрaнных плoскoстях кoррекции путем удaления или дoбaвления двух приведенных кoрректирующих мaсс, в oбщем случaе рaзных пo знaчению и рaспoлoженных пoд рaзными углaми кoррекции, в системе кooрдинaт, связaннoй с oсью детaли. При динaмическoй бaлaнсирoвке устрaняется (уменьшaется) кaк стaтическaя, тaк и мoментнaя неурaвнoвешеннoсть, и изделие стaнoвится пoлнoстью сбaлaнсирoвaнным, при этoм Дт « 0 и М « 0 и глaвнaя центрaльнaя oсь инерции сoвпaдaет с oсью изделия.
Величины дoпустимых при ремoнте дисбaлaнсoв детaлей и сбoрoчных единиц приведены в тaбл. 7.1.
Для бaлaнсирoвки кoленчaтых вaлoв oтдельнo и в сбoре с мaхoвикoм и сцеплением, кaрдaнных вaлoв в числе прoчих испoльзуют бaлaнсирoвoчный стaнoк ЦКБ-2468 (рис. 7.5). Принцип рaбoты стaн-кa сoстoит в тoм, чтo неурaвнoвешеннaя мaссa 6 вызывaет кoлебaние мaятникoвoй рaмы 1, имеющей пружинную пoдвеску 5, в гoризoнтaльнoй плoскoсти.
При бaлaнсирoвке левoгo кoнцa прaвый кoнец зaпирaют фиксaтoрoм 4. Чем бoльше неурaвнoвешеннaя мaссa, тем бoльше aмплитудa кoлебaний рaмы и тем бoльше индуктируется тoк в кaтушке 3 индукциoннoгo дaтчикa (имеющегo линейную хaрaктеристику). Кaтушкa, жесткo связaннaя с рaмoй стaнкa, кoлеблется в пoле непoдвижнoгo пoстoяннoгo мaгнитa 2. Тoк через пoлукoльцa 9 выпрямительнoгo устрoйствa и щетки 10 пoдaется нa милливoльтметр 12. Для исключения влияния привoдa нa бaлaнсируемoе изделие применяют шaрнирнoе сoединение 7. Чем бoльше дисбaлaнс, тем бoльше пoкaзaние милливoльтметрa. С пoмoщью лимбa 11 вaлa выпрямительнoгo устрoйствa и лимбa 8 вaлa привoдa oпределяют пoлoжение неурaвнoвешеннoй мaссы.
Задачами технического контроля являются, во-первых, недопущение выпуска бракованных изделий и, во-в-горых, обеспечение соблюдения ТГТ. В машиностроении брак возможен двух видов: исправимый и неисправимый. Неисправимый брак возникает из-за нарушений при выполнении технологических операций на разных стадиях производства. Например, если в ступице колеса осталась литейная раковина, невыявленная при обработке, то при запрессовке ступицы на вал возможно разрушение. Очень часто неисправимый брак возникает при сборке резьбовых соединений. Например, перетяжка шпильки при ее завертывании в корпус может привести к образованию трещин. Таким образом, очень важно совершенствовать методы и средства контроля.
Качество сборки машины определяется качеством сборки ее узлов и соединений. Поэтому основной объем контрольных операций сосредоточен на контроле качества, сборки узлов. Показатели качества, а следовательно, и контролируемые параметры, зависят от типа соединений.
При сборке резьбовых соединений необходимо обеспечить силу затяжки в пределах, заданных конструктором.
В настоящее время существует два способа контроля качества сборки резьбового соединения. Контроль по моменту страгивания с места крепежной детали при отвинчивании, осуществляемый с помощью динамометрического ключа, имеет низкую точность, так как на значение момента оказывают влияние многие факторы.
Контроль силы затяжки ультразвуком дает лучшие результаты. Известно, что при прохождении раздела сред звуковая волна частично отражается. По параметрам отраженной волны можно судить о плотности контакта в стыке, а следовательно, и силе затяжки.
Большое значение неразрушающий контроль имеет при контроле качества сборки соединений с натягом. Например, при напрессовке бандажа на ступицу вагонного колеса необходим стопроцентный контроль прочности соединения. Ультразвуковой контроль позволяет решить эту задачу.
При сборке узлов машин требования к качеству и показатели качества зависят от их назначения. Напри мер, качество сборки узлов с; подшипниками качения определяется но плавности вращения, радиальным и осевым биениям. Методы контроля этих параметров в процессе сборки были рассмотрены и 6.1.1. Однако возможно их измерение непосредственно в собранном изделии. Для этого необходимо иметь статистические данные по влиянию зазоров в подшипниках на амплитуду колебаний в опорах при определенной частоте вращения. Известно, что колебания в опорах являются следствием влияния различных факторов. При этом каждый фактор вносит свою долю колебаний с определенной частотой, амплитудой и фазой. Используя современные методы исследований, можно вы полнить обратный гармонический анализ сложных колебаний и определить долю каждой составляющей и се параметры. Современное оборудование и средства контроля позволяют измерять колебания в опорах подшипников и проводить диагностику состояния изделия в процессе эксплуатации.
Контроль качества сборки изделий требует большого разнообразия средств и методов. Показателями качества сборки изделий машиностроения являются не только геометрические и силовые параметры, но и пневматические, гидравлические, акустические и другие характеристики. Например, при контроле качества редукторов необходимо проверить не только плавность работы зубчатой передачи, но и уровень шума и нагрева редуктора при работе под нагрузкой. Контроль качества сборки насоса требует определения его рабочих характеристик: расхода жид кости и создаваемого давления. Кроме того, необходимо определить отсутствие течи в стыках, т.е. герметичность насоса. Для определения качества сборки такого относительно несложного изделия, как газовый упор задней двери легкового автомобиля, необходимо провести пять контрольных операций: определить фактическую силу, соз даваемую упором, измерить скорость перемещения штока под нагрузкой, измерить плавность хода штока (получить график изменения скорости по длине хода штока), проверить герметичность во времени, проконтролировать длину ппчжа. Для решения всех этих задач используют специальные установки, обеспечивающие высокое качество контроля.
Особенно важен технический контроль при автоматизации сборочных процессов. Введение автомате в процессы сборки требует, как правило, стопроцентного контроля поступающих на сборку деталей. Объем контрольных операций после сборки при этом сокращается. Особенно важен входной технический контроль деталей в массовом производстве. Например, попадание в сборочный автомат крепежных деталей с некачественной резьбой может привести к неисправимому браку изделия или к поломке автомата.
Сложные задачи, стоящие перед службой контроля в сборочном производстве, требуют четкой ее организации. По охвату объектов контроль бывает выборочный, сплошной и дополнительный. К дополнительным видам контроля относят суперконтроль и инспекционный контроль. Суперконтроль периодически организуют для проверки работы контрольного оборудования, которое, как и вся техника, подвержено износу и требует своевременного ремонта или замены. Инспекционный контроль проводит лаборатория исследования качества с целью сбора статистического материала но расширенному перечню показателей качества выпускаемых изделий.
Основные термины и понятий в области дефектоскопии и неразрушающего контроля.
Наиболее простым методом дефектоскопии является визуальный метод контроля -- невооружённым глазом или с помощью оптических дефектоскопов (например, лупы). Для осмотра внутренних поверхностей, глубоких полостей и труднодоступных мест применяют специальные трубки с призмами и миниатюрными осветителями (диоптрийные трубки) и телевизионные трубки. Используют также лазеры для контроля, например качества поверхности тонкой проволоки и др. Визуальный метод контроля позволяет обнаруживать только поверхностные дефекты (трещины, плёны и др.) в металлических изделиях и внутренние дефекты в изделиях из стекла или прозрачных для видимого света пластмасс. Минимальный размер дефектов, обнаруживаемых невооружённым глазом, составляет 0,1--0,2 мм, а при использовании оптических дефектоскопов -- десятки мкм.
Дефектоскопы. Виды и принципы работы дефектоскопов.
Дефектоскоп -- устройство для обнаружения дефектов в изделиях из различных металлических и неметаллических материалов методами неразрушающего контроля. К дефектам относятся нарушения сплошности или однородности структуры, зоны коррозионного поражения, отклонения хим. состава и размеров и др. Область техники и технологии, занимающаяся разработкой и использованием дефектоскопов называется дефектоскопия. К дефектоскопами относят также течеискатели (водородные течеискатели и гелиевые течеискатели), толщиномеры, твердомеры, структуроскоп, интроскопы, стилоскопы и др.
Применение
Дефектоскопы используются почти во всех областях промышленности. Некоторые дефектоскопы позволяют проверять изделия, движущиеся со значительной скоростью (например, трубы в процессе прокатки), или сами могут передвигаться с большой скоростью относительно изделия (например, рельсовые дефектоскопы, тележки и вагоны). Существуют дефектоскопы для контроля изделий, нагретых до высокой температуры.
- Акустические (ультразвуковые) дефектоскопы
- Импульсные ультразвуковые дефектоскопы
В импульсных дефектоскопах используются эхо-метод, теневой и зеркально-теневой методы контроля. Эхо-метод основан на посылке дефектоскопом в изделие коротких импульсов ультразвуковых колебаний и регистрации интенсивности и времени прихода эхосигналов, отражённых от дефектов. Для контроля изделия датчик эходефектоскопа сканирует его поверхность. Метод позволяет обнаруживать поверхностные и глубинные дефекты с различной ориентировкой. При теневом методе ультразвуковые колебания, встретив на своём пути дефект, отражаются обратно в дефектоскоп. О наличии дефекта судят по уменьшению энергии ультразвуковых колебаний или по изменению фазы ультразвуковых колебаний, огибающих дефект. Метод широко применяют для контроля сварных швов, рельсов и др. Зеркально-теневой метод используют вместо или в дополнение к эхо-методу для выявления дефектов, дающих слабое отражение ультразвуковых волн в направлении раздельно-совмещенного преобразователя. Дефекты (например, вертикальные трещины), ориентированные перпендикулярно поверхности, по которой перемещают преобразователь (поверхности ввода), дают очень слабый рассеянный сигнал и донный сигнал. Пример применения зеркально-теневого метода -- контроль рельсов на вертикальные трещины в шейке. По чувствительности этот метод и обычно в 10--100 раз хуже эхо-метода. ПРИМЕРЫ: дефектоскопы УД2-12, УД2-70, УД3-21, АДНШ, USM 35
Импедансные дефектоскопы
Принцип работы импендансных дефектоскопов основан на различии полного механического сопротивления (импеданса) дефектного участка по сравнению с доброкачественным и заключается в измерении импеданса изделия прибором, сканирующим поверхность и возбуждающим в изделии упругие колебания звуковой частоты. Этим методом можно выявлять дефекты в клеевых, паяных и др. соединениях, между тонкой обшивкой и элементами жёсткости или заполнителями в многослойных конструкциях. ПРИМЕРЫ: дефектоскопы ДАМИ-С, ИД-91М, ИД-401, АД40-И, АД-64М, ИД-91М
- Резонансные дефектоскопы
Основаны на определении собственных резонансных частот упругих колебаний (частотой 1--10 МГц) при возбуждении их в изделии. Этим методом измеряют толщину стенок металлических и некоторых неметаллических изделий. При возможности измерения с одной стороны точность измерения около 1%. Кроме того, этим методом можно выявлять зоны коррозионного поражения. ПРИМЕРЫ: дефектоскопы Томографик УД4-Т, Томографик 3.1
Другие методы акустической дефектоскопии:
- Акустико-эмиссионный дефектоскоп основан на приеме и анализе волн акустической эмиссии, возникающих в изделии при развитии трещин в процессе его нагружения.
- Велосиметрический дефектоскоп основан на измерении изменения скорости распространения упругих волн в зоне расположения дефектов в многослойных конструкциях, используется для обнаружения зон нарушения сцепления между слоями металла.
- Акустико-топографический дефектоскоп основан на возбуждении в контролируемом изделии мощных изгибных колебаний заданной (в первом варианте метода) или непрерывно меняющейся (во втором варианте) частоты с одновременной визуализацией картины колебаний поверхности изделия, напр. путём нанесения на эту поверхность тонкодисперсного порошка. При достаточно сильных колебаниях поверхности изделия с заданной частотой частицы порошка из мест, не принадлежащих узлам, постепенно смещаются к узлам колебаний, рисуя картину распределения узловых линий на поверхности. Для бездефектного изотропного материала эта картина получается чёткой и непрерывной. В зоне дефекта картина меняется: узловые линии искажаются в месте наличия включений, а также на участках, характеризующихся анизотропией механич. свойств, или прерываются при наличии расслоения. Если используется второй вариант метода то при наличии расслоения находящийся над ним участок верхнего слоя изделия рассматривается как колеблющаяся, закреплённая по краю диафрагма; в момент резонанса, амплитуда её колебаний резко возрастает, и частицы порошка перемещаются к границам дефектной зоны, оконтуривая её с большой точностью. Работа дефектоскопа ведётся на частотах 30--200 кГц. Чувствительность метода весьма высока: в многослойном изделии с толщиной верхнего листа 0,25 мм обнаруживаются дефекты протяжённостью 1 --1,5 мм. Мёртвая зона отсутствует, сканирование не требуется -- излучатель прижимается к поверхности изделия в одной точке.
- Магнитно-порошковые дефектоскопы
Эти дефектоскопы позволяют контролировать различные по форме детали, сварные швы, внутренние поверхности отверстий, намагничивая отдельные участки или изделия в целом циркулярным или продольным полем, создаваемым с помощью набора намагничивающих устройств, питаемых импульсным или постоянным током, или с помощью постоянных магнитов.
Принцип действия магнитно-порошкового дефектоскопа основан на создании поля рассеяния над дефектами с последующим выявлением их магнитной суспензией. Наибольшая плотность магнитных силовых линий поля рассеяния наблюдается непосредственно над дефектом и уменьшается с удалением от нее. Для обнаружения дефекта на поверхность детали наносят магнитный порошок, взвешенный в воздухе (сухим способом) или в жидкости (мокрым способом). В магнитном поле частицы намагничиваются и соединяются в цепочки. Под действием результирующей силы частицы накапливаются над трещиной, образуя скопление порошка. По этому осаждению - индикаторному рисунку - определяют наличие дефектов. ПРИМЕРЫ: дефектоскопы ПМД-70, МД-4П, ПМД-70, CD1500
- Вихретоковые дефектоскопы
Принцип действия вихретоковых дефектоскопов заключающется в возбуждении вихревых токов в локальной зоне контроля и регистрации изменений их электромагнитного поля, обусловленных дефектом и электрофизическими свойствами объекта контроля. ПРИМЕРЫ: дефектоскопы ВД-87НСт, ВИТ-4, ВД-30, ВД3-71, ВД-89НП, InSite-HT, MIZ-28, Defectomat CP
- Феррозондовые дефектоскопы
Используют метод магнитной дефектоскопии, основанный на том, что при движении феррозонда (чувствительного элемента, реагирующего на изменение магнитного поля) вдоль изделия вырабатываются импульсы тока, форма которых зависит от наличия дефектов в изделии. Высокая чувствительность дефектоскопов -градиентометров позволяет выявлять дефекты с шириной раскрытия в несколько микрометров и глубиной от 0,1 мм. Возможно выявление дефектов дефектоскопом под немагнитным покрытием толщиной до 6 мм. Шероховатость контролируемых поверхностей -- до Rz 320 мкм. Дефектоскопы -градиентометры применяются для контроля литых деталей, проката, сварных соединений. ПРИМЕРЫ: дефектоскопы ДФ-103, ДФ-105, ДФ-201.1
- Электроискровые дефектоскопы
Принцип действия дефектоскопов основан на электрическом пробое воздушных промежутков между касающимся поверхности изоляционного покрытия щупом, подключенным к одному полюсу источника высокого напряжения, и диагностируемым объектом, подключенным к другому полюсу источника высокого напряжения непосредственно или через грунт при помощи заземлителя ПРИМЕРЫ: дефектоскопы КРОНА-1РМ, КРОНА-2И, ПУЛЬСАР-2И, МТ-430, Elcometer 236
- Термоэлектрические дефектоскопы
Принцип действия дефектоскопов основан на измерении электродвижущей силы, возникающей в замкнутой цепи при нагреве места контакта двух разнородных материалов. Этот метод обычно применяют в тех случаях, когда требуется определить марку материала, из которого состоит полуфабрикат или элемент конструкции (в т.ч. и в готовой конструкции). ПРИМЕРЫ: дефектоскопы ТЭС-364М
- Радиационные дефектоскопы
В этих дефектоскопах осуществляется облучение объектов рентгеновскими, б-, в- и г-лучами, а также нейтронами. Радиационное изображение дефекта преобразуют в радиографический снимок (радиография), электрический сигнал (радиометрия) или световое изображение на выходном экране радиационно-оптического преобразователя или дефектоскопа (радиационная интроскопия, радиоскопия). ПРИМЕРЫ: дефектоскопы Гаммарид-192/120, Стапель-5М, RID-SE-4, РАД-200, РПД-200
- Инфракрасные дефектоскопы
Инфракрасные дефектоскопы используют инфракрасные (тепловые) лучи для обнаружения непрозрачных для видимого света включений. Так называемое инфракрасное изображение дефекта получают в проходящем, отражённом или собственном излучении исследуемого изделия. ПРИМЕРЫ: дефектоскоп ИКД-9М
- Радиоволновые дефектоскопы
Радиоволновые дефектоскопы основаны на проникающих свойствах радиоволн сантиметрового и миллиметрового диапазонов (микрорадиоволн), позволяет обнаруживать дефекты главным образом на поверхности изделий обычно из неметаллических материалов. Радиодефектоскопия металлических изделий из-за малой проникающей способности микрорадиоволн ограничена. Этим методом определяют дефекты в стальных изделиях, а также измеряют их толщину или диаметр, толщину диэлектрических покрытий и т.д. От генератора, работающего в непрерывном или импульсном режиме, микрорадиоволны через рупорные антенны дефектоскопа проникают в изделие и, пройдя усилитель принятых сигналов, регистрируются приёмным устройством. ПРИМЕРЫ: дефектоскоп СД-10АМ
- Электронно-оптические дефектоскопы
Электронно-оптические дефектоскопы предназначены для дистанционного контроля высоковольтного энергетического оборудования находящегося под напряжением. В основе метода диагностики лежит определение характеристик коронных (КР) и поверхностно-частичных разрядов (ПЧР), а так же их зависимостей от величины напряжения и степени загрязнения изоляции. ПРИМЕРЫ: дефектоскоп ФИЛИН-6
Капиллярные дефектоскопы Капиллярный дефектоскоп представляет собой совокупность приборов капиллярного неразрушающего контроля. Методы капиллярной дефектоскопии позволяют обнаруживать невооружённым глазом тонкие поверхностные трещины и др. несплошности материала, образующиеся при изготовлении и эксплуатации деталей машин. Полости поверхностных трещин заполняют специальными индикаторными веществами (пенетрантами), проникающими в них под действием сил капиллярности. Для так называемого люминесцентного метода пенетранты составляют на основе люминофоров (керосин, нориол и др.).
История Первые дефектоскопы, работающие на непрерывном звуке, создали в 1928 г. С. Я. Соколов и в 1931 г. Мюльхойзер. 1937-1938 год - первый в мире дефектоскоп, использующий переменный ток для контроля конструкций железной дороги и колесных пар (компания MAGNAFLUX, США). Эхо-импульсные дефектоскопы (принцип действия и прибор) создали впервые в 1939-- 1942 г. Файрстон в США , Спрулс в Великобритании и Крузе в Германии. Первые эхо-импульсные дефектоскопы были выпущены в 1943 г. почти одновременно фирмами «Сперри продактс инк.» (Ден-бери, США) и «Кельвин энд Хьюз лтд.» (Лондон) источник: ru.wikipedia.org
Рассчитать основное время обработки при фрезеровании в заготовке шпоночного паза глубиной 6 мм, длиной 50 мм шпоночной фрезой 10 мм (заготовка - сталь 45; инструмент - Р6М5; режимы резания назначить по справочным таблицам).
Основное время при фрезеровании равно отношению длины пути, пройденного фрезой, за число рабочих ходов к скорости движения подачи, и определяется по формуле
где L - общая длина прохода фрезы в направлении подачи, мм;
- i - число рабочих ходов;
- l - длина обрабатываемой заготовки 50 мм;
- l1 - величина врезания фрезы, мм;
- l2 - величина перебега фрезы, мм; l2 = 5 мм.
Величина врезания фрезы l1 определяется для условия несимметричного встречного фрезерования, принимаем С1 = 0,04 D,
l1 = 0,5125 - v0,04125(125 - 0,04125) = 62,25 - 24,25 = 38 мм.
Величину перебега фрезы l2 для чернового и чистового фрезерования принимаем одинаковой l2 = 5 мм.
L=50+38+5=92мм
Глубина резания t=1
Расчётная скорость движения подачи vS=315
Число рабочих ходов i при чистовом и черновом фрезеровании равно 1.
Основное время при торцовом фрезеровании заготовки за черновой и чистовой переходы составит:
Используемая литература
1) ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ Москва Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 2001
2) ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ Маталин А. А. 1985. -- 496 с, ил.
3) ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ А.В. Ланщиков (Электронный конспект лекций)
4 ) Колокатов А.М. Методические указания по расчету (назначению) режимов резания при торцовом фрезеровании. - М.,МИИСП, 1989. - 27 с.
Подобные документы
Анализ и выбор схемы базирования. Выбор и разработка установочных элементов. Разработка силовой схемы и расчет силы закрепления. Расчет силовых механизмов и привода приспособления. Конструирование приспособления и контрольного инструмента.
курсовая работа [208,6 K], добавлен 25.02.2011Разработка схемы базирования детали. Обоснование выбора баз и точечных опор в соответствии с правилом шести точек. Определение типа и размеров установочных элементов, количество и взаимное расположение. Расчет усилия зажима заготовки в приспособлении.
курсовая работа [191,6 K], добавлен 06.01.2011Анализ технических условий на операцию, для которой проектируется приспособление. Схема и расчёт погрешности базирования. Разработка общей схемы приспособления и принцип действия. Обоснование выбора установочных элементов. Определение силы закрепления.
контрольная работа [1022,8 K], добавлен 13.01.2014Проектирование приспособления для сверления отверстий в детали типа рычаг по заданным размерам и с заданной точностью. Анализ и сбор исходных данных. Формулирование служебного назначения приспособления и разработка принципиальной схемы. Расчет сил зажима.
курсовая работа [283,2 K], добавлен 04.03.2011Расчёт режимов резания. Составление расчетной схемы, выбор базирующих и установочных элементов. Проверка условия лишения заготовки шести степеней свободы. Расчет усилия зажима. Назначение, устройство и принцип работы проектируемого приспособления.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 06.09.2009Деталь "Крышка" как элемент сборочной единицы "Амортизатор". Проектирование станочного приспособления. Описание технологического процесса, включая выполняемую операцию. Выбор элементов базирования, зажима заготовки. Разработка специального приспособления.
курсовая работа [499,4 K], добавлен 07.06.2016Выбор способа получения заготовки. Анализ технологичности конструкции детали. Выбор методов обработки поверхности заготовки, схем базирования заготовки. Расчет припусков, промежуточных технологических размеров. Проектирование специальной оснастки.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 04.02.2014Особенности разработки конструкции приспособления на операцию фрезерование поверхностей для детали щит. Анализ проблем выбора установочных элементов для базирования. Рассмотрение основных этапов расчета усилия зажима детали и упрощенного чертежа.
контрольная работа [533,5 K], добавлен 29.01.2015Разработка конструкции для растачивания отверстий в детали "рычаг". Анализ технологической операции. Выбор системы станочного приспособления. Обоснование, выбор и расчет установочных элементов и зажимного устройства. Расчет приспособления на точность.
контрольная работа [591,4 K], добавлен 06.01.2011Описание конструкции и работы приспособления для фрезерования паза. Выбор технологического оборудования и оснастки. Определение режимов резания, усилий зажима заготовки в опоры. Расчет элементов приспособления на прочность. Проектирование его привода.
курсовая работа [675,8 K], добавлен 20.03.2014
