Методы обеспечения заданной точности и технологическая схема сборки детали

Размещено на http://www.allbest.ru/

8

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Контрольная работа

по дисциплине: «Технология механосборочного производства»

1. Методы обеспечения точности замыкающего звена размерной цепи в сборочных процессах

Задание 1. Дать сравнительную характеристику применяемым в сборочном производстве методам обеспечения заданной точности замыкающего звена

Ответ.

Для обеспечения точности замыкающего звена используют методы: полной взаимозаменяемости, неполной взаимозаменяемости, групповой взаимозаменяемости, регулирования, пригонки.

Сборку с применением метода полной взаимозаменяемости применяют при условии, что любая деталь, включаемая в качестве звена в размерную цепь, обеспечивает заданную точность замыкающего звена без какой-либо подгонки или подбора. Этому методу удовлетворяет уравнение расчета на максимум и минимум, в котором учитываются самые неблагоприятные сочетания предельных отклонений составляющих звеньев. При заданном допуске замыкающего звена точность составляющих звеньев должна быть тем выше, чем больше их число. Поэтому сборка по методу полной взаимозаменяемости рациональна в случае сравнительно коротких размерных цепей.

Применение метода полной взаимозаменяемости способствует удешевлению и упрощению сборочных операций, вследствие чего отпадает необходимость в высококвалифицированных рабочих-сборщиках; простоте нормирования операций; упрощению организации и планирования всего производства; возможности перевода сборки на поток; облегчению и удешевление всего процесса ремонта.

Метод неполной взаимозаменяемости предусматривает увеличение допусков на детали, входящие в изделие, в результате чего некоторый процент собранных изделий может иметь допуск замыкающего звена больше допустимого. Тем не менее этот метод сборки практически целесообразен, так как процент брака сравнительно невелик, а экономический эффект от снижения себестоимости изготовления деталей окупает издержки из-за брака.

Метод групповой взаимозаменяемости заключается в том, что детали предварительно сортируют на группы в более узких пределах допуска, а затем собирают сборочные единицы из деталей соответствующей группы.

Данным методом достигается высокая точность сопряжения. Детали сортируют автоматами или вручную с использованием предельных калибров и универсального измерительного инструмента. На сортированные детали условными знаками или цифрами наносят клейма и в дальнейшем для хранения помещают в специальную тару. Число групп m сортировки выбирают таким образом, чтобы при сопряжении деталей любой группы был обеспечен требуемый допуск посадки.

Эффективность селективной сборки снижается в случае несоответствия размеров обеих сопрягаемых деталей закону нормального распределения, так как количество охватывающих деталей в каждой группе не будет соответствовать количеству охватываемых и часть деталей окажется неиспользованной. Сборка дополнительно осложняется, если деталь подбирается одновременно по нескольким размерам.

Несмотря на эти недостатки и на дополнительные расходы, связанные с организацией контрольно-измерительного хозяйства, этот метод подбора остается одним из наиболее экономичных при сборке малозвенных узлов из деталей высокой точности.

При большом числе звеньев размерной цепи и малом допуске замыкающего звена (зазора или натяга) необходимая для полной взаимозаменяемости точность изготовления деталей может в значительной степени усложнить производство и далеко выйти за пределы экономически целесообразной точности. В таких случаях приходится отказываться от полной взаимозаменяемости, допуская пригонку деталей по месту, или вводить в конструкцию механизма тот или другой вид компенсатора, позволяющего регулировать в определенных пределах один из размеров.

Метод регулирования. Регулировку размера одного из звеньев размерной цепи называют компенсацией, а деталь, подбираемую в размерной цепи или специально вводимую в цепь для уменьшения допуска замыкающего звена, называют компенсатором.

В вагоностроении часто применяют неподвижные компенсаторы в виде калибровочных колец и прокладок. Подвижные компенсаторы со ступенчатой перестановкой (например, фиксирование корончатой гайки) или с непрерывным перемещением применяются реже.

Метод применения компенсаторов имеет ряд преимуществ. Например, он позволяет получить высокую точность замыкающего звена независимо от числа звеньев и поддерживать ее при эксплуатации, вследствие чего этот метод широко используется в машиностроении. Недостаток этого метода заключается в необходимости увеличения номенклатуры изготовляемых деталей.

Метод индивидуальной подгонки состоит в том, что требуемая точность замыкающего звена при изготовлении остальных деталей сборочной единицы с экономически целесообразной точностью достигается изменением размеров одной из деталей путем слесарной или станочной обработки. Величина снимаемого слоя материала определяется расчетом.

Положительная особенность метода подгонки -- высокая точность при сборке многозвенных частей вагона.

Однако этот метод имеет существенные недостатки:

- подгоночные операции трудоемки и не поддаются нормированию, вследствие чего нарушается ритмичность производства;

- требуется высокая квалификация исполнителей работ;

- увеличивается время выполнения сборочных операций;

- подгонка способствует загрязнению собираемых частей стружкой или абразивными материалами.

Достичь заданный допуск замыкающего звена размерной цепи в процессе сборки можно также путем подбора комбинаций вышеописанных методов сборки.

Задание 2. Определить размер и допуск на деталь 3, которые будут обеспечивать зазор Д=0,2…0,9 мм. Эскиз сборочной единицы приведен на рисунке 1. Составляющие звенья цепи А₁=55^+0,35 мм, А₂=42_-0,2 мм. Метод обеспечения заданной точности - метод полной взаимозаменяемости.

Рисунок 1 - Сборочная единица

Решение.

Согласно эскизу сборочной единицы размер А₂ должен быть больше размера А₁, а не наоборот, как указано в задании. Примем, что размер А₁ больше размера А₂, тогда размерная цепь примет вид

Рисунок 2 - Схема размерной цепи

Составляем уравнение размерной цепи (1) и выявляем увеличивающие и уменьшающие звенья

Д=А₁ - А₂ - А₃, (1)

где Д - замыкающее звено, по заданию примем Д=0;

А₁ - увеличивающее звено;

А₂ и А₃ - уменьшающие звенья.

Номинальный размер замыкающего звена определяется по формуле

А_Д=, (2)

где А_увi - номинальный размер увеличивающего звена размерной цепи;

А_умi - номинальный размер уменьшающего звена размерной цепи.

Уравнение (2) примет вид

А_Д=А₁ - А₂ - А₃. (3)

Отсюда находим номинальный размер искомого звена А₃

А₃= А₁ - А₂ - А_Д, (4)

А₃=55 - 42 - 0 = 13 (мм)

Значение середины поля допуска замыкающего звена определяется по формуле

д_Д=, (5)

где m - число увеличивающих звеньев размерной цепи;

д_увi - среднее отклонение поля допуска увеличивающего звена размерной цепи;

n - число уменьшающих звеньев размерной цепи;

д_умi - среднее отклонение поля допуска уменьшающего звена размерной цепи.

д_Д= д₁ - д₂ - д₃. (6)

Среднее отклонение поля допуска известных звеньев определяется по формуле

д_i = (ES_i+EI_i)/2, (7)

где ES_i - верхнее отклонение составляющего звена;

EI_i - нижнее отклонение составляющего звена.

Тогда

д_Д= (0,9+0,2)/2 = 0,55 (мм);

д₁= (0,35+0)/2 = 0,175 (мм);

д₂= (0+(-0,2))/2 = -0,1 (мм).

Из формулы (7)

д₃= д₁ - д₂ - д_Д, (8)

д₃= 0,175 - (-0,1) - 0,55= -0,275 (мм).

Допуск замыкающего звена определяется по формуле

Т_Д = , (9)

Где Т_i - допуск составляющего звена;

Т_Д - допуск на зазор.

Из формулы (9) имеем

Т_Д = Т₁+ Т₂+ Т₃, (10)

Т₃ = Т_Д - Т₁ - Т₂,

Т₃ = 0,7 - 0,35 - 0,2 = 0,15 (мм).

Определяем предельные отклонения искомого звена

ESA₃ = д₃+0,5•Т₃, (11)

EIA₃ = д₃-0,5•Т₃, (12)

ESA₃ = -0,275+0,5•0,15 = -0,2 (мм),

EIA₃ = -0,275 - 0,5•0,15 = -0,35 (мм).

Искомый размер кольца А₃=13 мм.

Производим проверку по формулам

ES_Д=, (13)

EI_Д=, (14)

ES_Д= 0,35 - (-0,2+(-0,35)) = 0,9 (мм),

EI_Д= 0 - (0+(-0,2)) = 0,2 (мм).

По условиям задачи ES_Д=0,9 мм и EI_Д=0,2 мм. Расчет выполнен верно.

точность допуск сборка рычажный

2. Построение технологических схем и маршрутной технологии сборочных процессов

Задание 1. Дать определение понятию «технологическая схема сборки» и изложить основные правила построения схемы сборки

Ответ.

Технологическая схема сборки (ТСБ) показывает, в какой последовательности необходимо присоединять друг к другу и закреплять элементы из которых собирают изделие. Такими элементами являются детали и сборочные единицы (СЕ).

Деталь представляет собой первичный элемент изделия, характерным признаком которого является отсутствие в нём разъёмных и неразъёмных соединений.

СЕ представляет собой элемент изделия, состоящий из двух и более деталей, соединенных в одно целое, не распадающееся при перемене положения. Характерный признак СЕ - возможность её сборки независимо от других элементов изделия. Для составления технологических схем сборки все СЕ входящие в изделие, условно можно разделить на группы и подгруппы 1,2,3 и т.д. порядков. Группой считают СЕ, непосредственно входящую в изделие. Подгруппа - составная часть группы. Если она входит непосредственно в группу, то её называют подгруппой 1 -го порядка.

Если подгруппа входит в подгруппу 1 - го порядка, то её называют подгруппой 2 -го порядка и т.д. Технологическая схема сборки составляется на основе сборочных чертежей изделия и показывает, в какой последовательности необходимо присоединять друг к другу элементы, из которых состоит изделие. Каждый элемент изделия изображается в виде прямоугольника, разделённого на три части (рис.3). В его верхней части даётся наименование элемента; в левой нижней части - числовой индекс; в нижней правой части - количество присоединяемых элементов. В качестве индекса для деталей принимают номер детали по спецификации. Для групп - номер базовой детали группы, перед которым ставят буквы СБ. Для подгрупп различных порядков - номер базовой детали подгруппы по спецификации, перед которым ставят цифру, обозначающую порядок подгруппы и буквы СБ.

Рисунок 3 - Изображение детали на технологической схеме сборки

Базовым элементом называют деталь или группу, подгруппу с которых начинают сборку. Процесс общей сборки изображают горизонтальной линией от прямоугольника изображающего базовый элемент до прямоугольника обозначающего изделие. Сверху линии в порядке последовательности присоединения располагают прямоугольники, обозначающие детали, снизу узлы (группы). Длинные стороны прямоугольников неперпендикулярные линии сборки.

Вначале следует разработать схему общей сборки, а затем схемы узловой сборки. В дипломном проекте допускается совмещение этих двух видов ТСБ в одну.

При определении последовательности сборки необходимо анализировать сборочные размерные цепи изделия. Если изделие имеет несколько размерных цепей, то сборку следует начинать с наиболее сложной и ответственной. В каждой размерной цепи сборку завершают установкой тех элементов соединения, которые образуют её замыкающее звено. При наличии размерных цепей с общими звеньями начинают сборку с элементов той цепи, которая наиболее влияет на точность изделия. Если цепи равноценны по влиянию, сборку начинают с более сложной цепи.

ТСБ необходимо снабдить надписями-сносками, поясняющими характер сборочных работ (запрессовку, клёпку, проверку зазоров, смазку т.д.) когда они не ясны из схемы, и методы контроля при сборке. Дополнительные работы(частичная или полная разборка составных частей) также отражают на схеме пояснительными надписями.

Схемы отображают возможность одновременной установки нескольких составных частей изделия на базовую деталь. Длинные надписи выносят в примечания, обозначающиеся порядковым номером в кружочке, проставленном у места присоединения элемента на схеме.

Примеры надписей: перед сборкой пригнать, застопорить обе гайки, завести фланец в отверстие суппорта и поворотом установить без зазорное зацепление, сверлить и развернуть отверстие под конический штифт.

ТСБ значительно облегчает последующее проектирование технологического процесса сборки, позволят оценить технологичность конструкции изделия с точки зрения возможности расчленения сборки на общую и узловую, гарантирует от пропуска деталей, входящих в изделие.

Облегчить работу по составлению ТСБ можно, если сначала, руководствуясь сборочным чертежом изделия, мысленно разобрать его на группы и отдельные детали. Записав последовательность разборки, провести запись к обратном порядке и составить ТСБ.

Задание 2. Разработать технологическую схему и маршрутную технологию сборки регулятора тормозной рычажной передачи РТРП 675, представленного на рисунке 4.

Технические требования к сборке регулятора рычажной передачи:

1. Перед сборкой все детали смазать смазкой ЦИАТИМ-201

2. Перед сборкой регулятора полость крышки А (рисунок 4a) заполнить смазкой ЦИАТИМ-201

3. Посадка втулки 15 в ушко 12 производится с натягом

4. Соединение крышки 16 с корпусом 7 производится развальцовкой.

5. Подшипники поставляются в сборе как комплектующие

Решение

Регулятор тормозной рычажной передачи РТРП-675 предназначен для автоматического регулирования величины хода штока поршня тормозного цилиндра в пределах, обеспечивающих постоянную величину зазоров между поверхностями катания колесных пар и тормозными колодками по мере их износа.

Рисунок 4 - Регулятор тормозной рычажной передачи РТРП 675: 1 - Винт; 2 - Головка в сборе; 3 - Шайба; 4 - Болт; 5 - Стакан в сборе; 6 - Пружина; 7 - Корпус; 8 - Гайка; 9 - Кольцо; 10 - Штифт; 11 - Заклепка; 12 - Ушко; 13- Уплотнение; 14 - Уплотнение; 15 - Втулка; 16 - Крышка; 17 - Гайка; 18 - Крышка; 19 - Винт ; 21 - Стакан; 21 Подшипник; 22 - Пружина; 23 - Шайба; 24 - Гайка; 25 - Подшипник; 26 - Пружина; 27 - Втулка упорная; 28 - Винт; 29 - Крышка; 30 - Стержень; 31 - Уплотнение; 32 - Муфта; 33 - Труба защитная; 34 - Уплотнение; 35 - Втулка; 36 - Головка; 37 - Кольцо запорное

Составляем схему сборки (рисунок 5) и маршрутную технологию сборки узла (таблица 1). Сборка ведется методом полной взаимозаменяемости.

Рисунок 5 - Схема сборки

Таблица 1 - Маршрутная технология сборки регулятора

Список использованных источников

1. Кривич О.Ю. Задания и методические указания по выполнению контрольной работы для студентов 4 курса по дисциплине «Технология механосборочного производства». МГУПС, 2014 г., 14 с. ил.

2. Технология машиностроения. Основы технологии машиностроения Том 1 под ред. А.М. Дальского, А.И. Кондакова 2011, М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана

3. Основы технологии сборки машин и механизмов. Новиков М.П. 1980, М.: Машиностроение

4. Регуляторы тормозной рычажной передачи моделей РТРП-675-М и РТРП-675. Руководство по ремонту Р 002 ПКБ ЦВ - 97 РК. 1998 г. 79 с.

Размещено на Allbest.ru