|
Реферат: Специальные виды литья. Литье под давлением (Технология)
Московский Государственный Авиационный Технологический Университет
имени К.Э.Циолковского
Кафедра: Технология литейного производства
Литье под регулируемым давлением
Студент группы 1МТСВ-3-8 Мошкин Ю.Б.
Преподаватель Бобрышев Б.Л.
Москва, 1995 год.
К литью под регулируемым давлением относят способы литья, сущность
которых заключается в том, что заполнение полости формы расплавим и
затвердевание отливки происходит под действием избыточного давления воздуха
или газа.
[pic]
Литье под регулируемым давлением создает широкие возможности для
управления заполнением формы расплавим. Если внутрь герметичной камеры а
подавать сжатый воздух или газ под давлением Ризб>Ратм, то за счет разницы
давлений расплав поднимется по металлопроводу 1 и заполнит форму 2 до
уровня, соответствующего H=(pизб-pатм)/r. Такой способ заполнения называют
литьем под низким давлением. Термин "низкое давление" используется потому,
что для подъема расплава и заполнения формы требуемое избыточное давление
менее 0.1 МПа.
[pic]
Если в герметичной камере б установок создавать вакуум, а в камере а
давление поддерживать равное атмосферному, то заполнение формы произойдет
за счет разницы давлений Ратм-Р. Такой способ заполнения называют литьем
вакуумным всасыванием.
Используя схему установки аналогичную данной можно осуществить заполнение
формы иначе. Положим, что в камерах а и б вначале создано одинаковое, но
больше атмосферного давление воздуха или газа Рк>Ратм. Затем подача воздуха
в камеру б прекращается, а в камеру а продолжается; давление в камере а
повышается до Рк+DР. Тогда металл будет подниматься по металлопроводу
вследствие разницы давлений Ра-Рб, т.е. аналогично тому, как и при литье
под низким давлением. Того же результата можно достичь, если понижать
давление в камере б, оставляя постоянным давление в камере а. Такие
процессы называют литьем под низким давлением с противодавлением.
Установки для литья под регулируемым давлением - сложные динамические
системы, позволяющие в широких пределах регулировать скорость заполнения
формы расплавим. Использование таких установок позволяет заполнить формы
тонкостенных 9600 оливок, изменить продолжительность заполнения отдельных
участков формы отливок сложной конфигурации с переменной толщиной стенки с
целью управления процессом теплообмена расплава и формы, добиваясь
рациональной последовательности затвердевания отдельных частей отливки.
Приложение давления на затвердевающий расплав позволяет улучшить условия
питания, усадки отливки, повысить ее качество - механические свойства и
герметичность. В рассматриваемых процессах после заполнения формы давление
действует на расплав, который из тигля через металлопровод поступает в
затвердевающую отливку и питает ее. Благодаря этому усадочная пористость в
таких отливках уменьшается, плотность и механические свойства возрастают.
Литье под регулируемым давлением осуществляется на установках так, что
процесс заполнения формы расплавим - самая трудоемкая и неприятная с точки
зрения охраны труда и техники безопасности операция - выполняется
автоматически. Конструкции установок и машин для этих литейных процессов
обеспечивают также автоматизацию операций сборки и раскрытия форм,
выталкивания отливки и ее удаления из формы. Таким образом, процессы литья
под регулируемым давлением позволяют повысить качество отливок и обеспечить
автоматизацию их производства.
В практике наибольшее применение нашли следующие процессы литья под
регулируемым давлением: литье под низким давлением, литье под низким
давлением с противодавлением, литье вакуумным всасыванием, литье вакуумным
всасыванием с кристаллизацией под давлением (вакуумно - компрессионное
литье).
Литье под низким давлением
Тигель с расплавим в раздаточной печи (камере) установки герметично
закрывают крышкой в которой установлен металопровод, изготовленный из
жаростойкого материала. Металлопровод погружают в расплав так, что конец
его не достает до конца тигля на 40-60 мм. Форму установленную на крышке,
соединяют с металопроводом литниковой втулки. Полость в отливке может быть
выполнена металлическим, оболочковым или песчаным стержнем.
Воздух или инертный газ под давлением до 0.1МПа через систему
регулирования поступает по трубопроводу внутрь камеры установки и
атмосферным давлением расплав поступает в форму снизу через металопровод,
литник и коллектор со скоростью, регулируемой давлением в камере установки.
По окончании заполнения формы и затвердевания отливки автоматически
открывается клапан, соединяющий камеру установки с атмосферой. Давление
воздуха в камере снижается до атмосферного и незатвердевший расплав из
металопровода сливается в тигель. После этого форма раскрывается, отливка
извлекается и цикл повторяется.
Основными преимуществами процесса литья под низким давлением являются:
автоматизация трудоемкой операции заливки формы; возможность регулирования
скорости потока расплава в полости формы изменением давления в камере
установки; улучшение питания отливки; снижение расхода металла на
литниковую систему.
Основные недостатки невысокая стойкость части металлопровода, погруженной
в расплав, что затрудняет использование способа литья для сплавов с высокой
температурой плавления; сложность системы регулирования скорости потока
расплава в форме, вызванная динамическими процессами, происходящими в
установке при заполнении ее камеры воздухом, нестабильностью утечек воздуха
через уплотнения, понижением уровня расплава в установке по мере
изготовления отливок; возможность ухудшения качества сплава при длительной
выдержке в тигле установки; сложность эксплуатации и наладки установок.
Преимущества и недостатки способа определяют рациональную область его
применения и перспективы использования. Литье под низким давлением наиболее
широко применяют для изготовления сложных фасонных и особенно тонкостенных
отливок из алюминиевых и магниевых сплавов, простых отливок из медных
сплавов и сталей в серийном и массовом производстве.
Особенности формирования отливки при литье под низким давлением.
Заполнение форм расплавим при этом способе литья может осуществлятся со
скоростями потока, которые можно регулировать в широком диапазоне. Для
получения качественных отливок предпочтительно заполнять форму сплошным
потоком, при скоростях, обеспечивающих качественное заполнение формы и
исключающих захват воздуха расплавим, образование в отливках газовых
раковин, попадание в них окисных пленок и неметалических включений. Однако
уменьшение скорости потока, необходимое для сохранения его сплошности может
вызвать преждевременное охлаждение и затвердевание расплава, т.е. до
полного заполнения формы. Поэтому, как и в других литейных процессах, важно
согласовывать гидравлические и тепловые режимы заполнения формы рассплавом.
В зависимости от сочетания конструктивных и пневматических параметров
установки движение расплава в металлопроводе и литейной форме при
заполнении может происходить как при возрастающей скорости потока, так и
при колебательном ее изменении. Колебательный характер изменения скорости
отрицательно влияет на качество отливок, поэтому конструкция установки и
режим работы ее пневмосистемы, а также конструкция вентиляционной системы
формы должны способствовать гашению колебаний скорости.
Основными конструктивными параметрами установки являются: объем рабочего
пространства камеры, площадь поперечного сечения отверстия металлопровода,
площадь зеркала расплава в тигле.
Увеличение объема рабочего пространства камеры установки увеличивает
скорость потока, способствует гашению колебаний, но полностью их не
исключает.
Уменьшение площади сечения отверстия металлопровода в установках с
объемом рабочего пространства менее 0.07 м3 приводит к резкому гашению
колебаний и увеличению скорости течения расплава, в установках с объемом
рабочего пространства более 0.4 м3 увеличение площади сечения отверстия
металлопровода не влияет на характер движения потока и скорость расплава на
входе в форму.
Увеличение площади зеркала расплава в тигле при условии постоянства массы
расплава в нем способствует спокойному заполнению. Поэтому установки с
тиглем ванного типа, в которых зеркало расплава достаточно велико, более
предпочтительны, так как обеспечивают устойчивый режим работы.
Увеличение гидравлического сопротивления на входе расплава в
металлопровод приводит к снижению ускорения расплава в начале заполнения и
гасит возникающие колебания.
Важное значение для обеспечения постоянства заданной скорости от заливке
к заливке, т.е. по мере понижения уровня расплава в тигле, имеет система
управления подачей воздуха в камеру установки. Системы регулирования по
величине давления целесообразно использовать только в установках ванного
типа. При этом точность регулирования должна быть в пределах 0.01-0.05МПа;
это обеспечивает поддержание скорости заливки с погрешностью 10-15%. Для
установок ванного типа используют дроссельные системы регулирования.
Конструкция полости формы и конструкция ее вентиляционной системы также
оказывают влияние на характер движения расплава в полости формы. При
заполнении форм сложных отливок с ребрами, бобышками создаются условия для
захвата воздуха потоком расплава. Гидравлическое сопротивление полости
формы оказывает существенное влияние на характер движения потока.
Конструкция вентиляционной системывлияет на характер движения
потокарасплава в полости формы и металлопроводе. Уменьшение площади
вентиляционных каналов приводит к возрастанию противодавления воздуха в
полости формы, способствует гашению колебаний и снижает скорость потока
расплава.
Тепловые условия формирования отливки создают возможность направленного
затвердевания отливки и питания ее усадки. Части формы, расположенные на
верхней плите рабочей камеры установки нагреваются до температуры большей,
чем верхняя часть формы. Кроме того, через нижние сечения полости формы,
расположенные ближе к металлопроводу, проходит большее количество расплава,
чем через сечения, расположенные в верхней части, что существенно
увеличивает разницу температур в нижней и верхней частях отливки. Поэтому
массивные части отливки, требующие питания, располагают внизу формы,
соединяют их массивными литниками с металлопроводом; вверху же формы
располагают части отливки, не требующие питания.
Статическое давление на расплав по окончании заполнения формы улучшает
контакт затвердевающей корочки и поверхности формы, вследствие чего
увеличивается скорость затвердевания отливки. Вместе с тем давление воздуха
на расплав в тигле способствует постоянной подпитке усаживающейся отливки,
в результате чего уменьшается усадочная пористость, возрастает плотность и
повышаются механические свойства отливки.
Избыточное давление в потоке расплава при заполнении формы больше, чем
при гравитационной заливке, и гидравлический удар, который может возникнуть
при окончании заполнения формы, приводит к прониканию расплава в поры
песчаного стержня, появлению механического пригара на отливках.
При литье под низким давлением стремятся заполнить форму расплавим с
возможно меньшим перегревом, достаточным для хорошего заполнения формы. С
уменьшением толщины стенки отливки и увеличением ее размеров температуру
заливки принимают большей. Литниковые системы конструируют с учетом
литейных свойств сплава и конструкции отливки. Для отливок простой
конфигурации литниковая система может состоять из одного литника,
непосредственно примыкающего к массивной части, для более сложных
тонкостенных отливок - из литника, литниковых ходов, коллектора и
питателей.
Литье с противодавлением
Развитие литья под низким давлением является литье с противодавлением.
Установка для литья с противодавлением состоит из двух камер. В камере,
устройство которой подобно герметической камере установки литья под низким
давлением, располагается тигель с расплавим. В камере находится форма,
обычно металлическая. Камеры разделны герметичной крышкой, через нее
проходит металлопровод, соединяющий тигель и форму. Эти камеры прочно
соединены друг с другом зажимами.
Давление воздуха, под которым происходит заполнение формы расплавим,
будет будет соответственно равно разнице давлений в нижней Ра и верхней Рб
камерах установки: DР=Ра-Рб. Скорость подъема расплава в металлопроводе и
полости формы так же, как и при литье под низким давлением, будет зависеть
от всей совокупности рассмотренных выше конструктивных и пневматических
характеристик системы, определяющих скорость нарастания разницы давлений
DР, во время работы установки.
Литье с противодавлением позволяет уменьшить выделение газов из расплава,
улучшить питание отливок и вследствие этого повысить их герметичность, а
также механические свойства. Этот способ литья дает наибольший эффект при
изготовлении отливок с массивными стенками равномерной толщины из
алюминиевых и магниевых сплавов, кристаллизующихся в широком интервале
температур. Использование второй стадии процесса - кристаллизации под
всесторонним избыточным давлением для тонкостенных отливок не всегда
приводит к заметному улучшению свойств. Это объясняется тем, что
продолжительность кристаллизации тонкостенных отливок мала и отливка
затвердевает прежде, чем давление в верхней камере установки достигнет
необходимой величины.
Литье вакуумным всасыванием
Сущность процесса литья вакуумным всасыванием состоит в том, что расплав
под действием разряжения, создаваемого в полости формы, заполняет ее и
затвердевает, образуя отливку. Изменением разности между атмосферным
давлением и давлением в полости формы можно регулировать скорость
заполнения формы расплавим, управляя этим процессом. Вакуумирование полости
форм при заливке позволяет заполнить формы тонкостенных отливок с толщиной
стенки 1-1.5 мм, исключить попадание воздуха в расплав, повысить точность,
и механические свойства отливок.
В производстве используют установки двух основных разновидностей.
Установки первого типа имеют две камеры: нижнюю и верхнюю. Нижняя камера
представляет собой раздаточную печь с электрическим или газовым обогревом,
в которой располагается тигель с расплавим. Верхняя камера расположена на
крышке нижней камеры, в крышке установлен металлопровод. Форму
устанавливают и закрепляют в камере так, чтобы литник соединялся прижимами
с крышкой. Полость верхней камеры через вакуум-привод соединена с
ресивером, в котором насосом создается разряжение, регулируемое системой
управления. В начальный момент клапан управления открывается, в верхней
камере создается разряжение, и расплав вследствие разницы давлений в
камерах по металлопроводу поднимается и заполняет полость формы. После
затвердевания отливки клапан системы управления соединяет полость верхней
камеры с атмосферой, давление в обеих камерах становится одинаковым, а
остатки незатвердевшего расплава сливаются из металлопровода в тигель.
Верхняя камера снимается, форма с отливкой извлекается и цикл может
повторятся.
Установки такого типа используют обычно для улучшения заполнения форм
тонкостенных сложных фасонных отливок из алюминиевых и магниевых сплавов с
толщиной стенки 2-2.5мм, а иногда и до 1-1.5мм.
Установки второго типа используют для отливки втулок, слитков и заготовок
простой конфигурации в водоохлаждаемых системах кристаллизаторы. Носок
металлического водоохлаждаемого кристаллизатора погружается в рассплав,
находящийся в тигле раздаточной печи. Рабочая полость кристаллизатора,
оразующая отливку, соединяется вакуумом-проводом с вакуумным ресивером.
Разряжение в системе создается вакуумом-насосом и регулируется натекателем.
Поворотом распределительного крана рабочая полость кристаллизатора
соединяется в вакуумным ресивером. В полости кристаллизатора создается
разрежение, и расплав всасывается внутрь кристаллизатора, поднимаясь на
высоту, пропорциональную разрежению hрт и обратно пропорционально ее
плотности. После затвердевания отливки носок кристаллизатора извлекают из
ванны расплава, поворотом крана, рабочую полость соединяют с атмосферой и
отливка выпадает из кристаллизатора в приемный короб.
Особенности формирования отливки. Форма может заполнятся расплавим с
тебуемой скоростью, плавно, без разбрызгивания, сплошным фронтом; расплав,
заполнивший форму, затвердевает в условиях вакуума; газы, содержащиеся в
расплаве, могут из него выделяться, благодаря чему создаются условия для
получения отливок без газовых раковин и пористости. Для получения плотных
отливок без усадочных дефектов необходимо согласовывать интенсивности
затвердевания и питания отливки.
Обычно при литье вакуумным всасыванием слитков, втулок, расплав
засасывают в тонкостенный металлический водоохлаждаемый катализатор,
благодаря чему отливка отливка затвердевает с высокой скоростью.
Таким способом можно получать тонкостенные отливки типа втулок без
стержней. В этом случае после всасывания расплава в кристаллизатор и
намораживания на внутренних стенках кристализатора корочки твердого металла
заданной толщины вакуум отключается и незатвердевший расплав сливается
обратно в тигель. Таким образом получают плотные заготовки втулок без
газовых и усадочных раковин и пористости. Способ позволяет получать отливки
из легких цветных и медных сплавов, чугуна и стали. Наиболее часто этот
способ исползуетсядля литья заготовок втулок, вкладышей, подшипников
скольжения из дорогостоящих медных сталей. При этом наиболее ярко
проявляются основные преимущества данного способа: спокойное заполнение
формы расплавим с регулируемой скоростью, сокращение расхода металла в
следствии устранения литников и прибылей, автоматизация процесса заполнения
формы.
Реферат на тему: Способы обеспечения точности деталей и сборочных единиц
Рязанская Государственная Радиотехническая Академия
Кафедра ТРЭА
Дисциплина технология машиностроительного производства
Реферат на тему:
«Способы обеспечения точности деталей и сборочных единиц»
Выполнила: ст. гр. 070
Болтукова А.А.
Проверил:
Лобанов С.А.
Рязань, 2003г.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение………………………………………………………………………….2
1. Метод пробных ходов измерений……………………………………………3
2. Обработка на предварительно настроенных станках……………………….3
3. Использование подналадчиков………………………………………………4
4. Сборка с обеспечением полной взаимозаменяемости………………………6
5. Способ неполной взаимозаменяемости……………………………………...8
6. Групповая взаимозаменяемость……………………………………………..8
7. Сборка с регулировкой………………………………………………………..9
8. Сборка с пригонкой……………………………………………………………9
Список литературы…………………………………………...…………………11
Введение
Качество и, в частности, точность машин зависят от качества исходных
материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделия, поступающих от других
предприятий.
Повышение точности изготовления деталей сокращает трудоемкость сборки
машин вследствие частичного или полного устранения пригоночных работ,
способствует достижению взаимозаменяемости элементов машин и обеспечивает
возможность поточной сборки и сокращения срока ремонта машин, находящихся в
эксплуатации. Точность изготовления заготовок, деталей и собранной машины
или отдельных ее соединений связаны между собой и находятся в определенной
зависимости.
Достижение требуемой точности обработки заготовок, деталей и готовых
машин всегда связано с затратами средств. Чем меньше допуск, тем больше
необходимо затратить средств на оборудование, инструмент и создание
соответствующей производственной обстановки. Затраты особенно велики, когда
допуски исчисляются долями микрометра. Проблема соотношения точности и
стоимости обработки является одной из основных при разработке ТП.
1. Метод пробных ходов и измерений
Допуск, указанный конструктором, при изготовлении деталей может быть
выдержан несколькими способами. Они зависят прежде всего от
производственных условий. При изготовлении деталей сравнительно малыми
партиями оправдывает себя метод пробных ходов и измерений. Он состоит в
том, что заготовку выверяют на станке, закрепляют и, совершая
последовательно ряд пробных ходов режущего инструмента или заготовки,
каждый раз определяют с помощью измерительных средств степень приближения
размеров обрабатываемой поверхности заготовки к размерам готовой детали. В
этом случае точность детали, т.е. фактическое отклонение размеров, формы и
расположения, в наибольшей степени определяется квалификацией рабочего.
Способ позволяет добиться весьма высокой точности деталей. однако
производительность оказывается, как правило, низкой, поскольку большое
число рабочих ходов, выверка и измерения могут требовать больших затрат
времени. Поэтому изготовление деталей со строгим соблюдением такта выпуска
в этом случае исключается, а сам способ используют при обработке заготовок
мелкими партиями.
2. Обработка на предварительно настроенных станках
С увеличением количества заготовок в партии применяют метод обработки
на предварительно настроенных станках. В этом случае заготовки не выверяют,
а закрепляют, как правило, в приспособлениях, которые определяют их
положение относительно оборудования и инструмента. Инструмент или заготовка
совершают обычно один ход, в результате которого технологическая замкнутая
система обеспечивает все необходимые точностные показатели детали. Такой
способ обеспечивает заданную производительность с соблюдением такта
выпуска, а точностные показатели зависят целиком от состояния
технологической системы. Субъективные факторы влияют на точность лишь в том
смысле, что рабочий в соответствии со своей квалификацией настраивает
технологическую систему. Этот способ экономически себя оправдывает особенно
при больших партиях заготовок, когда затраты на настройку технологической
системы раскладываются на стоимость большого количества деталей. Примерами
этого распространенного способа является точение на гидрофицированных или
многорезцовых автоматах, фрезерование на продольно-строгальных станках,
тонкое растачивание и др.
В обоих рассмотренных способах стараются снизить действие на точность
субъективного фактора. Наиболее действенным фактором может явиться
применение мерного режущего инструмента. Смена такого инструмента слабо
сказывается на точности обработки.
Некоторые видоизменения первого способа достижения точности могут
возникнуть при изготовлении уникальных деталей в тяжелом машиностроении.
Сначала изготовляют тот элемент детали, который оказывается более
трудоемким и связан с преодолением технологических трудностей (например,
получение фасонного отверстия). Далее с помощью измерительных средств
определяют точностные показатели в закоординированных сечениях обработанной
поверхности. Значения этих показателей заносят в формуляр. Сопрягаемую
деталь (например, фасонный вал) изготовляют по формуляру, который является
исходным документом для станка, расположенного в другом цехе, фирме, стране
и т.д.
Идея работы по формуляру развита в прецизионном машиностроении, когда в
систему связаны два металлорежущих станка, изготавливающих сопряженные
детали. Например, если на одном станке производят прецизионные гайки для
шариковой винтовой передачи, то все отклонения параметров винтовой
поверхности конкретной гайки автоматически передаются на станок,
изготавливающий конкретный ходовой винт с учетом точностных особенностей
конкретной гайки. Такая пара "винт - гайка" обладает наивысшей точностью,
но ее детали не являются взаимозаменяемыми.
3. Использование подналадчиков
Прогрессивным является способ достижения точности с использованием
подналадчиков. В технологическую систему встраивают измерительное и
регулирующее устройство, которое является подналадчиком. Изготавливаемые
детали по окончании процесса обработки измеряют, и в случае выхода
выдерживаемого размера из поля допуска система автоматически настраивается,
т.е. корректируется, чтобы снова получать необходимые точностные
характеристики. Такую систему используют, когда совершается один рабочий
ход (например, растачивание). Если же заготовка обрабатывается за несколько
рабочих ходов, то ее измеряют в процессе обработки. По достижении заданного
размера система отключается автоматически. Этот способ позволяет повысить
точность и производительность при наименьшем воздействии субъективных
факторов. Способ находит свое развитие при создании самонастраивающихся
(адаптивных) и самооптимизирующихся систем.
При выборе способа обеспечения заданного размера следует особо
учитывать производимые затраты. На рис. 1 приведен график затрат С в
зависимости от квалитета точности, достигаемого различными методами
обработки. Кривая 1 показывает существенное увеличение затрат при
достижении высокой точности, что связано с необходимостью применения
прецизионных станков и квалифицированной рабочей силы. Этот эффект
снижается с применением чистового шлифования (кривая 2) и далее - тонкого
шлифования (кривая 3).
[pic]
Рис. 1 График изменения затрат при использовании различных методов
обработки:
1 - точение, 2 - чистовое шлифование,
3 - тонкое шлифование
В ходе достижения заданного размера всегда используется замкнутая
технологическая система, поэтому любой размер концентрирует погрешности,
создаваемые всеми элементами системы. Тем не менее, во многих случаях из
всех погрешностей можно выделить доминирующие, т.е. те, которые влияют на
размер в наибольшей степени. Можно считать, что, например, при
развертывании отверстия в заготовке 3 (рис. 2, а) диаметр D отверстия будет
в основном определяться размерами инструмента. Поэтому величину D можно
условно назвать "размер - инструмент". Аналогично размер Р (рис. 2, 6)
будет в значительной степени определяться степенью настройки фрезерного
станка относительно заготовки. Поэтому величину Р можно условно назвать
''размер - станок". При сверлении отверстий в заготовке, помешенной в
приспособление (сверлильный кондуктор), расстояние А на детали в наибольшей
степени будет зависеть, от точности изготовления кондуктора (рис. 2, в).
Поэтому величину А можно условно назвать "размер - приспособление". Такая
классификация размеров может быть использована при общем анализе
формирования точности деталей.
4. Сборка с обеспечением полной взаимозаменяемости
Способы достижения заданной точности на сборочных операциях в
значительной степени определяют надежность всего изделия. В массовом и
серийном производствах распространена сборка с обеспечением полной
взаимозаменяемости. При этом качественное соединение образуют любые
сопрягаемые детали, входящие в сборочную единицу. Пригонки деталей
отсутствуют. Допуски на сопрягаемые детали устанавливает конструктор, но
взаимозаменяемость может произойти, если эти допуски равны или больше
допусков технологических. Чем больше деталей в размерной цепи сборочной
единицы, тем более жестким должен быть допуск на каждую деталь. Это
обстоятельство существенно удорожает производство.
[pic]
Рис. 2. Схемы образования размеров
Возможность осуществления сборки с полной взаимозаменяемостью
проверяется с помощью теории размерных цепей. Размерная цепь может быть
рассмотрена непосредственно на рабочем чертеже (рис.3, а) или в виде схемы
(рис.3, б). Любой размер (звено цепи) может быть представлен как
замыкающий. Например, значения А1, А2,...,Am могут являться или
непосредственно размерами, или отклонениями (допусками). Замыкающее звено
(в данном случае зазор) обозначено А0. Размерная цепь должна быть
непременно замкнута. Основное уравнение теории размерных цепей имеет вид
m - 1
А0 = Аi
(2.1)
i = 1
Если конструктор предусматривает в цепи деталей зазор, который должен
быть образован при любом соединении, полученном методом полной
взаимозаменяемости, то это требование легко можно проверить с помощью
основного уравнения и нескольких правил теории размерных цепей.
5. Способ неполной взаимозаменяемости
Сборку можно проводить и способом неполной взаимозаменяемости. В этом
случае допуски на размеры сопрягаемых деталей принимают большими, чем в
предыдущем случае. Тогда требуемая точность замыкающего звена будет
обеспечена не у всех объектов. Число объектов заданного качества определяют
с помощью аппарата теории вероятностей. Дополнительные затраты на
достижение необходимых размеров замыкающего звена у объектов, не обладающих
заданным качеством, могут быть при определенных условиях достаточно малыми.
[pic]
Рис. 3. Сборочная размерная цепь:
а — рабочий чертеж, б — схема
6. Групповая взаимозаменяемость
Заданный размер или посадка могут быть также обеспечены способом
групповой взаимозаменяемости. В этом случае конструкторские допуски меньше
технологических, т.е. получаемых в результате изготовления деталей. Все
полученные детали сортируют на группы, а затем соответствующую посадку
обеспечивают подбором охватывающих и охватываемых деталей из
соответствующих групп. Время подбора каждой пары деталей может существенно
колебаться. Поэтому метод групповой взаимозаменяемости в представленном
виде нельзя применять при поточном методе производства. Количество групп п,
на которые разбивают всю партию изготовленных деталей, равно
(IT)aт + (IT)bт
n = -------------------------
(IT)aк + (IT)bк
где (IT)aт, (IT)bт - технологические допуски охватываемых и
охватывающих деталей соответственно;
(IT)aк, (IT)bк - конструкторские допуски охватываемых и охватывающих
деталей соответственно.
7. Сборка с регулировкой
Способ сборки с регулировкой состоит в том, что размеры деталей,
входящих в размерную цепь, имеют технологические допуски, т.е.
характеризуются точностью, обеспечиваемой в данном производстве, но
замыкающее звено имеет размер или гарантирует посадку за счет
компенсирующего звена. Допустим, что для цепи, приведенной на рис. 2.9,
требуется обеспечить необходимый зазор ао при отклонениях А1,...,А4,
которые оказываются очень большими, что существенно удешевляет
производство. Компенсирующим звеном может оказаться шайба 1 (рис. 4, а) или
втулка 2 (рис.4, б), которую в процессе сборки можно регулировать, а после
регулирования закреплять. Компенсирующие звенья в наборе (шайбы, втулки и
т.д.) имеют различные размеры.
8. Сборка с пригонкой
Сборка с пригонкой позволяет обеспечить необходимый размер
припиливанием, шлифованием, шабрением и т.п., а также применением
специальной детали, включаемой в сборочную цепь. Так, необходимый в
предыдущем случае зазор может быть обеспечен дополнительной обработкой
(пригонкой) торца втулки 3 (рис.4, в). Такой способ достижения заданного
размера применяют в единичном и мелкосерийном производствах.
[pic]
Рис. 4. Схемы сборки с регулировкой (а, б) и пригонкой (в)
Выбор способа сборки зависит от типа производства и анализируется с
помощью размерных цепей. Способ полной взаимозаменяемости используют обычно
для коротких и простых цепей. Если число звеньев в цепи оказывается
большим, то этот способ требует установления на каждое звено жестких
конструкторских допусков. Каждый принятый способ выполнения заданного
размера следует непременно анализировать с экономических позиций.
Список литературы
1. Технология машиностроения под общей редакцией д-ра техн. Наук,
профессора А.М.Дальского. Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, М., 2001.
2. Н.Г. Чумак. Материалы и технология машиностроения. М.: Машиностроение,
1985.
3. В.Н.Кудрявцев. Детали машин. Л.: “Машиностроение”, 1980.
-----------------------
?
| |
