Основы ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ

ЧЕРТЕЖ ДЕТАЛИ В МОДУЛЬНОМ ПРЕДСТАВЛЕНИИ

Применение МП в качестве конечного элемента детали позволяет по-новому подойти к ее проектированию. Пользуясь представлением де­тали как совокупности МП, конструктор для выполнения ею служебного назначения закладывает в детали соответствующие МП. К примеру, раз­рабатывая редуктор, конструктор, задавшись кинематической схемой, выполняет эскиз корпуса редуктора, вписывает в него основные детали - шенья кинематической цепи. Под эти детали он предусматривает ком­плекты баз в корпусе и далее, с помощью связующих поверхностей, фор­мирует контур корпуса, придавая ему нужную форму, стремясь при этом свести к минимуму затраты материала, обеспечивая требуемую проч­ность и т. д.

Иными словами, опытный конструктор, по существу, мыслит "не от­дельными поверхностями, а сочетаниями поверхностей", и в этом случае формализация этих представлений в виде модулей поверхностей помога­ет ему в проектировании деталей.

Проектирование деталей методом компоновки из МП предполагает и иное оформление чертежа, по сути чертеж детали становится сбороч­ной единицей. На чертеже детали должны быть указаны МП, из которых она состоит, шифр каждого МП в соответствии с классификацией, поряд­ковые номера МП, как это показано на рис. 1.4.3.

Иначе должны проставляться и размеры на чертеже детали, тем бо­лее, что существующие методы простановки размеров имеют серьезные недостатки.

Анализ литературы по простановке размеров показал, что нет еди­ного общепринятого метода простановки размерных связей. Среди мно­гочисленных разработок в этой области можно выделить общие момен­ты, на которые авторы в той или иной степени рекомендуют опираться при простановке размеров на чертежах деталей.

Например, имеются попытки классифицировать размеры, предлагая различать основные размеры и сопряженные, размеры, входящие в раз­мерные цепи изделия, и свободные размеры. Под основными понимаются размеры, которые связывают основные поверхности детали, непосредст­венно участвующие в рабочем процессе машины. Различают размеры, являющиеся звеньями сборочных размерных цепей, а также размеры, входящие в системы размеров, координирующие размеры и т. п.

При простановке размеров в ряде работ различают простановку в за­висимости от типа поверхности детали, например, размеры: для кривых поверхностей деталей, для деталей, изготовленных гибкой, и т. п.

Отсутствие единого метода приводит к тому, что разные конструк­торы неоднозначно решают задачу простановки размеров на чертежах детали. Как правило, при простановке размеров на чертеже детали по­следняя рассматривается как совокупность элементарных геометриче­ских поверхностей без учета их служебного назначения. Например, все размеры указываются на чертежах отрезками со стрелками по концам, и тем самым не показываются конструкторские базы, которые надо знать технологу при выборе технологических баз.

В связи с изложенным разработка единого метода простановки размеров приобретает особую актуальность, особенно если учесть бур­ное развитие работ по автоматизированному проектированию чертежей деталей.

В основу метода простановки размеров на чертежах деталей должно быть положено служебное назначение поверхностей. Предла­гаемое модульное представление детали как нельзя лучше позволяет ре­шать эту задачу. В этом случае все размерные связи детали должны, с одной стороны, определять относительное положение модулей поверхно­стей, а с другой стороны, - описывать поверхности, составляющие мо­дуль и их положение внутри модуля поверхностей.

Назовем размерные связи, определяющие относительное положение модуля поверхностей на детали, внешними связями, а определяющие положение поверхностей внутри модуля - внутренними размерными свя­зями.

Внешние размерные связи. Для установления внешних размерных связей модуля поверхностей необходимо на его поверхностях построить прямоугольную координатную систему. МП представляет собой про­странственную фигуру, поэтому его положение однозначно определяется шестью координатами: тремя линейными и тремя угловыми. Назовем эти шесть координат координирующими размерами МП.

База, относительно которой задается положение МП, определяется его служебным назначением и деталью, которой он принадлежит, и должна рассматриваться как прямоугольная координатная система.

Задача простановки координирующих размеров для большинства базирующих модулей решается сравнительно просто. Любой базирую­щий модуль предназначен для реализации соответствующей схемы бази­рования, поэтому на его поверхностях сравнительно просто строить ко­ординатную систему. В тех случаях, когда детали оставляется одна или несколько степеней своды, базирующий МП является неполным ком­плектом баз, и координатные плоскости строятся на имеющихся поверх­ностях модуля, а к ним достраиваются недостающие координатные плос­кости так, чтобы получилась полная координатная система.

Сложнее строить координатную систему на МПР и МПС, так как рабочие и связующие МП могут представлять собой как отдельные по­верхности, так и совокупности поверхностей, расположенных друг отно­сительно друга под произвольными углами, и, кроме того, часто их по­верхности бывают сложной пространственной формы. В таких случаях конструктору предоставляется право привязки координатной системы к МП по своему усмотрению, но желательно разработать единую методику построения координатной системы. К внешним размерным связям отно­сятся также размеры, описывающие габариты детали.

Внутренние размерные связи. К внутренним размерным связям относятся размеры, определяющие относительное положение поверхно­стей МП. Поскольку базирующие, рабочие и связующие МП выполняют разные служебные функции, то и простановка размерных связей внутри этих модулей должна производиться по-разному.

Рассмотрим простановку внутренних размерных связей поверхно­стей базирующего МП. Каждая поверхность модуля выполняет роль ба­зы, с помощью которой деталь лишается соответствующего числа степе­ней свободы. Согласно числу лишаемых степеней свободы на базирую­щей поверхности должно располагаться такое же количество опорных точек.

Для установления размерных связей между поверхностями, состав­ляющими базирующий МП, следует построить прямоугольную систему координат. Построение координатной системы должно начинаться с по­строения координатной плоскости на поверхности, лишающей деталь трех степеней свободы, т. е. на установочной базе. Далее достраиваются остальные две координатные плоскости: сначала на направляющей базе, а потом на опорной базе.

Тогда внутренними размерными связями будут размеры, связываю­щие направляющую базу с установочной базой и опорную базу с устано­вочной и направляющей базами.

Если базируемой детали оставляется одна или несколько степеней свободы, то это означает, что число опорных точек в ее схеме базирова­ния будет меньше шести, и базирующий МП будет содержать одну или две поверхности. В этом случае для определения внутренних размерных связей не требуется построения полной координатной системы.

В качестве примера построим координатную систему на поверхно­стях модуля Б12. С помощью трех опорных точек полностью определя-

ЧЕРТЕЖ ДЕТАЛИ В МОДУЛЬНОМ ПРЕДСТАВЛЕНИИ

Рис. 1.4.5. Построение координатной системы МПБ312

Ется положение установочной базы в пространстве, поэтому в качестве базы для простановки размерных связей внутри модуля Б12 примем установочную базу А (рис. 1.4.4).

Для определения положения направляющей базы Б относительно установочной, зная положение начала системы координат, достаточно задать угол а. Для определения положения опорной базы В надо задать два угла: угол у определяет положение опорной базы относительно уста­новочной базы; угол р определяет положение относительно направляю­щей базы. Углы ос, р, у должны быть равны 90°.

Как видно, размерными параметрами, определяющими относитель­ное положение поверхностей внутри модуля Б12, являются только угло­вые величины. В зависимости от конструкции МПБ относительное поло­жение его поверхностей может описываться другими параметрами.

Другой пример, когда в комплект поверхностей базирующего МП, например МПБ311, входит двойная направляющая база, то построение координатной системы (рис. 1.4.5) надо начинать с построения коорди­натной плоскости (в рассматриваемом примере ZOX), проходящей через ось поверхности двойной направляющей базы и одной опорной базы и лишающей деталь с помощью трех опорных точек /, 2, 6 трех степеней свободы. Далее строится вторая координатная плоскость ZOY, тоже про­ходящая через ось поверхности двойной направляющей базы, и, затем, достраивается третья координатная плоскость YOX.

Г

/

Б

ЧЕРТЕЖ ДЕТАЛИ В МОДУЛЬНОМ ПРЕДСТАВЛЕНИИ

Рис. 1.4.4. Размерные связи относительного положения поверхностей МПБ12

Поскольку опорная база (точка 6) является скрытой базой, то МПБ311 содержит только торец и цилиндрическую поверхность. В этом случае внутренними размерными связями будут только два угла между торцом и осью.

Для рабочих и связующих МП определение внутренних размерных связей осуществляется по такой же методике: сначала строится прямо­угольная координатная система, а затем в ней относительно одной из по­верхностей МП, выбранной в качестве базы, определяются размерные характеристики, устанавливающие положение других поверхностей МП. При этом надо четко представлять служебное назначение каждой по­верхности МП.

К внутренним размерным связям относятся и размеры, описываю­щие геометрию поверхностей, входящих в состав МП. Например, для модулей Б12, Б311 такими размерами будут длина, ширина, высота, диа­метр цилиндрической поверхности. Для сложных поверхностей добавят­ся радиусы и др.

Таким образом, все размеры, которые описывают деталь, можно разделить на четыре типа:

• координирующие размеры, определяющие относительное поло­жение МП;

• координирующие размеры, определяющие относительное поло­жение поверхностей, составляющих МП;

• размеры, описывающие геометрическую форму поверхностей МГІ;

• размеры, описывающие габариты детали.

Координирующие размеры МП - это размеры, определяющие от­носительное положение двух модулей поверхностей, один из которых выступает в роли конструкторской базы. Условимся координирующие размеры МП обозначать отрезком (линейный размер) и дугой (угловой размер), ограниченными с одной стороны точкой, а с другой стороны стрелкой, направленной на базу (рис. 1.4.6, а).

В общем случае для определения положения МП относительно базы (МПб) с построенными на них координатными системами, на чертеже детали необходимо нанести три линейных и три угловых координирую­щих размера, как это показано на рис. 1.4.7. Три проекции R по трем ко­ординатным осям будут линейными размерами на осях X, Y, Z, а три угла ф, у, 9 - угловыми размерами, где угол ф - поворот координатной систе­мы МП вокруг оси ОХ, угол ці - вокруг оси OY и угол 9 - вокруг оси О/.

При простановке координирующих размеров МП возникает задача согласо­вания координатных систем МП с про­екциями чертежа, так как в банке МП каждый модуль поверхностей должен иметь свою координатную систему, ори­ентированную определенным образом относительно его поверхностей. В зави­симости от положения МП на детали проекции осей его координатной систе­мы относительно проекций чертежа де­тали могут занимать различное положе­ние. В связи с этим возникает необходимость в определении проекций координатной системы МП на каждом виде чертежа. Для этого сначала надо каждому виду чертежа (в плане, фронтальном, сбоку) присвоить соответствующую плоскость прямоугольной системы координат, а затем сформулировать правила определения проекции координатной системы МП на каждом виде чертежа.

При такой простановке размеров отпадает надобность в таких гео­метрических характеристиках, представляемых на чертежах деталей, как параллельность и перпендикулярность, которые заменены теперь соот­ветствующими угловыми размерами.

Координирующие размеры поверхностей определяют относи­тельное положение поверхностей внутри МП.

Число координирующих размеров, определяющих положение по­верхности внутри МП, зависит от вида поверхности. Например, для оп­ределения положения плоской поверхности достаточно задать один ли­нейный и два угловых координирующих размера. Для определения по­ложения цилиндрической поверхности достаточно задать четыре коорди­нирующих размера - два линейных и два угловых.

Предлагается обозначить линейный размер отрезком с одной стрел­кой, направленной на базу и угловой размер - дугой с одной стрелкой, направленной на базу (см. рис. 1.4.6, б).

Размеры, описывающие геометрию поверхностей, габариты де­тали обозначаются традиционно (см. рис. 1.4.6, в).

ЧЕРТЕЖ ДЕТАЛИ В МОДУЛЬНОМ ПРЕДСТАВЛЕНИИ

Рис. 1.4.7. Размерные связи, определяющие положение МП

Предложенный метод простановки размеров отличается тем пре­имуществом, что обеспечивает единый подход к простановке размеров независимо от вида поверхности и конструкции детали.

На чертежах сложных деталей плохо проематриваются размерные связи МП, поэтому целесообразно в дополнение к чертежу давать граф размерных связей МП.

Для технолога важно знать, какие модули поверхностей выступают к роли конструкторских баз. Поэтому построение графа размерных свя­зей МП детали поможет технологу сразу видеть все конструкторские ба­зы и МП, заданные относительно них.

Рассмотрим построение графа МП на примере корпуса редуктора конической передачи, эскиз которого см. на рис. 1.4.3, 6.

Построение графа МП (рис. 1.4.8) начинается с базирующего МП, выступающего в роли комплекта основных баз детали, которым является 1Б321, образованный плоскостью основания корпуса и двумя цилиндри­ческими отверстиями. Размерные связи между МП устанавливаются кон­структором на основе анализа служебного назначения каждого МП.

Пусть вал редуктора (см. рис. 1.4.3, а) является выходным, пере­дающим вращение какому-либо устройству, установленному на том же основании, что и конический редуктор. Тогда ось выходного вала должна быть параллельна основанию. Отсюда оси отверстий под стаканы долж­ны быть параллельны основанию.

Следовательно, 6Б311 и 18Б311 (см. рис. 1.4.3, б) должны быть за­даны относительно 1Б321. Но в этом случае погрешность относительною положения модулей 6Б311 и 18Б311 равна сумме погрешностей их поло­жения относительно 1Б321, поэтому правильнее задать положение одно­го из них относительно 1Б321, а второго - относительно первого. Напри­мер, пусть 18Б311 будет задан относительно 1Б321. тогда 6Б311 должен быть задан относительно 18БЗ11.

ЧЕРТЕЖ ДЕТАЛИ В МОДУЛЬНОМ ПРЕДСТАВЛЕНИИ

Рис. 1.4.8. Граф МП корпуса редуктора

Рабочий модуль 25Р21 должен быть задан относительно 1Б321, что­бы уровень масла располагался горизонтально.

Стаканы в корпусе крепятся посредством ввинчивания винтов в корпус, поэтому модули 5Б211 и 8Б211 должны быть заданы относитель­но 6БЗ11, а модули 17Б21! и 20Б211 - относительно 18БЗ11.

Модуль 26Б221 предназначен для ввинчивания конической пробки, поэтому он должен быть связан с 25Р21.

Верхняя плоскость корпуса предназначена для установки крышки. Крышка базируется по плоскости и двум штифтам (один из которых сре­занный). Штифты в корпусе отсутствуют, под них имеются два отвер­стия, которые вместе с верхней плоскостью образуют модуль 12Б321, задаваемый относительно 1Б321.

Модули 10Б21! и 14Б211 предназначены для крепления крышки, ус­танавливаемой по поверхностям модуля 12Б321, поэтому они должны быть заданы относительно него.

Теперь остается определить положения связующих модулей; с их помощью формируются главным образом стенки корпуса, поэтому они связаны с соответствующими вышеприведенными модулями, например: модули 2С112,4С112, 23С112, 22С112 связаны с 1Б321; модули 2С112, 21С112 связаны с 25Р21; модули 7С11 и 9С122 связаны с 6БЗ11; модули 16С122, 28С121 и 27С111 связаны с 18Б31І; модули 11С111, 13С21, 15С112 связаны с 12Б321. В итоге получаем граф размерных связей МП (см. рис. 1.4.8), кото­рый несет следующую информацию: конструкторские базы, обведенные для наглядности двумя кругами, и конструкторские размерные связи МГІ. На лучах графа (как это показано на рис. 1.4.8) указываются величины допусков всех линейных и угловых координирующих размеров МП.

Граф имеет четыре уровня и содержит семь конструкторских баз: 1Б321, 12Б321, І8БЗ11, 25Р21, 26Б221 ибБЗП.

Итак, черіеж детали представляется "сборочной единицей", состоя­щей из МП. На рис. 1.4.9, а в качестве примера приведен чертеж детали в модульном представлении, на котором выносными линиями указаны все МП. входящие в состав детали - с указанием номера МП и его шифра. Нумерация МП должна начинаться с МП, выполняющего роль комплекта основных баз, и продолжается по часовой стрелке. На рис. 1.4.9, и пока­зан граф МП этой детали.

ЧЕРТЕЖ ДЕТАЛИ В МОДУЛЬНОМ ПРЕДСТАВЛЕНИИ

І18-25ІС121І I 7 |C122|

Рис. 1.4.9. Чертеж крышки в модульном исполнении:

А - чертеж крышки; б - граф МП

Таблица 1.4Л

№ (см. рис. 1.4.9)

МП

Базовые МП

Параметры относительного положения МП

.V. мм

К, мм

Z, мм

Ф°

V0

1

МГ1Б312

-

0

0

0

0

0

0

2

МПБ 311

1 МПБ 312

0

0

-47

0

0

0

3

МПБ 51

2 МПБ 311

0

0

0

0

0

0

4

МПС 122

2 МПБ 311

0

0

0

0

0

0

5

МПС 112

2 МПБ 311

0

0

1

0

0

0

6

МПС 112

2 МПБ 311

0

0

30-о,3

0

0

0

7

МПС 122

1 МПБ 312

0

0

-8.7

0

0

0

8

МПС 122

1 МПБ 312

0

0

0

0

0

0

9

МПС 112

2 МПБ 311

0

0

54

0

0

0

10

МПР 121

1 МПБ 312

0

0

-47

0

0

0

11

МПС 121

12 МПБ 211

0

4

0

0

0

0

12

МПБ 211

12 МПР 121

0

61

0

0

0

0

13

МПС 121

12 МПБ 211

0

0

0

0

0

0

14

МПС 121

12 МПБ 211

0

-19

0

0

0

0

15

МПР 121

16 МПР 121

0

42

0

0

0

0

16

МПР 121

10 МПР 121

90___

50

15

0

0

0

17

МПС 122

1 МПБ 312

0

0

-17

0

0

0

18

МПБ 311

1 МПБ 312

-46,5

80,4

-17

0

0

0

19

МПБ 311

1 МПБ 312

-80,4

46,5

-17

0

0

0

20

МПБ 311

1 МПБ 312

-80,4

-46,5

-17

0

0

0

21

МГІБ 311

1 МПБ 312

-46,5

-80,4

-17

0

0

0

22

МПБ 311

1 МПБ 312

46,5

-80,4

-17

0

0

0

23

МПБ 311

1 МГІБ 312

80,4

-46,5

-17

0

0

0

24

МПБ 311

1 МПБ 312

80,4

46,5

-17

0

0

0

25

МПБ 311

1 МПБ 312

46,5

80,4

-17

0

0

0

Для построения чертежа в модульном представлении необходимо иметь банк МП в виде чертежей с нанесенной прямоугольной координат­ной системой (координатная система необходима для простановки на чертеже детали координирующих размеров, определяющих положение МП). В связи с этим на чертеже должны быть нанесены координатные системы каждого МП, т. е. определены положения начал отсчета и на­правления координатных осей.

Если на чертеже детали нанести оси координатных систем всех со­ставляющих ее МП с указанием начал координатных систем, то при на­личии большого числа МП чертеж окажется перегруженным условными обозначениями, что затруднит его чтение. Поэтому в таких случаях с це­лью разгрузки чертежа от условных обозначений можно предложить все координирующие размеры МП отражать в спецификации, прилагаемой к чертежу (табл. 1.4.1), в которой должны быть указаны МП, конструктор­ские базы, шесть координирующих размеров X, Y, Z, ф, ці, 0, направления осей координатных систем МП и допуски на координирующие размеры, а также положение координатной системы МП относительно координат­ной системы чертежа. В тех случаях, когда деталь содержит небольшое число МП, можно системы координат и координирующие размеры нано­сить на самом чертеже.

При "безбумажном" производстве, когда чертеж детали отсутствует и Ъа станки с ЧПУ поступают соответствующие управляющие програм­мы, проблема перенасыщения чертежа условными обозначениями отсут­ствует и реализация предложенной системы простановки размеров реша­ется значительно проще.

При оформлении чертежа детали желательно на нем или отдельно к нему построить граф МП, который наглядно показывает конструкторские размерные связи между МП, конструкторские базы, уровень точности относительного положения МП и др.

Основы ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТА И ОПЕРАЦИЙ СБОРКИ ИЗДЕЛИЯ

Разработка технологического маршрута сборки изделия начинается с установления последовательности сборочного процесса. В соответствии с делением изделия на сборочные единицы различают общую сборку из­делия и сборку его сборочных единиц. Разработку последовательности …

Разработка технологической операции

Исходными данными для разработки операции являются изготавли­ваемые на операции МП, МПИ, их МТИ, а также МТБ, заготовительные модули, тип станка, такт выпуска, общее количество изготавливаемых деталей и др. В результате …

ПОСТРОЕНИЕ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ НА МОДУЛЬНОМ УРОВНЕ

Сложность создания единой ЭБ заключается в непрерывном росте разнообразия изделий как по конструкции, так и по характеристикам. Соответственно под новые изделия приходится разрабатывать новые технологические процессы и средства их оснащения, …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.