Основы ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА СБОРКИ

Основными выходными показателями процесса сборки являются:

- точность относительного положения или движения собранных де­талей;

- точность значений натяга в неподвижных соединениях и зазора в подвижных соединениях.

Ниже рассматривается методика математического описания точно­сти положения смонтированной детали, характеризуемого показателями, основные из которых приведены в табл. 1.8.1.

Среди факторов, вызывающих геометрические погрешности сборки изделия, наибольшее влияние оказывают геометрические неточности деталей, поступающих на сборку, а также упругие и тепловые перемеще­ния собираемых деталей, сборочных единиц и элементов самой техноло­гической сборочной системы.

К наиболее распространенным показателям, характеризующим точ­ность сборочных единиц, содержащих вращающиеся детали, относятся радиальное биение и биение в осевом направлении, а для деталей, пере­мещающихся поступательно, - прямолинейность движения.

Упругие деформации деталей и сборочных единиц в процессе их со­единения возникают под действием сил зажима, силы тяжести самих де­талей и в результате перераспределения остаточных напряжений.

На точность положения детали оказывает существенное влияние по­следовательность приложения силового замыкания. Механизм его влия­ния заключается в том, что при последовательном применении очередной силы приложенные ранее силы и вызванные ими силы трения и их мо­менты в определенной степени препятствуют ее действию. Этот фактор приобретает существенное значение, когда к точности положения монти­руемой детали предъявляются высокие требования.

В результате наличия погрешностей формы сопрягаемых поверхно­стей неправильная последовательность приложения силового замыкания вызывает дополнительные упругие перемещения деталей.

Пусть сборка изделия осуществляется на технологической сбороч­ной системе. При сборке наличие геометрических погрешностей соби­раемых деталей, силы, действующие в процессе сборки, выделение теп­лоты, наличие вибраций в технологической системе — все это нарушает заданное относительное движение собираемых деталей.

С помощью эквивалентной схемы технологической сборочной сис­темы механизм формирования геометрических погрешностей сборки можно рассматривать как результат пространственных перемещений и поворотов координатных систем, построенных на деталях технологиче­ской системы, вошедших своими размерами в размерную цепь сборочной технологической системы.

Этапы построения модели те же, что и при построении модели про­цесса образования погрешностей обработки заготовки на станке. Однако в содержании этих этапов есть некоторые отличия.

Постановка задачи. В отличие от процесса обработки заготовки, ко­гда точность обработки оценивается точностью траектории движения режущих кромок инструмента в координатной системе заготовки, точ­ность сборки соединения характеризуется точностью конечного относи­тельного положения собранных деталей. При этом в ряде случаев небез­различно, какой будет траектория их относительного движения при сборке.

Требования, которые необходимо обеспечить при сборке соедине­ния, могут быть различными. Если требуется обеспечить герметичность соединения, то необходимо, чтобы по периметру контакта сопрягаемых поверхностей отсутствовал зазор. Если собирают две детали, входящие своими размерами в конструкторскую размерную цепь изделия, то в ре­зультате их сборки должна быть достигнута точность положения ком­плекта вспомогательных баз присоединяемой детали или ее рабочих по­верхностей относительно основных баз детали, к которой ее присоеди­няют. Возьмем, к примеру, сборку токарного станка. В результате его сборки должно быть обеспечено совпадение центра передней и задней бабки в двух плоскостях. При установке пиноли в корпус задней бабки необходимо обеспечить требуемое положение оси отверстия пиноли (ось пересечения координатных плоскостей вспомогательного комплекта баз) относительно комплекта основных баз (основание и поперечный паз) корпуса задней бабки.

Как известно, в общем случае точность относительного положения двух собранных деталей характеризуется матрицей М трех поворотов и радиус-вектором R, определяющим положение начала координатной системы, принадлежащей присоединяемой детали, в системе координат, построенной на поверхностях детали, к которой ее присоединяют. Ино­гда, в зависимости от требований, предъявляемых к точности присоеди­няемой детали, точность положения можно оценивать точностью поло­жения плоскости, линии, точки.

Построение эквивалентной схемы рассмотрим на примере техноло­гической сборочной системы для сборки соединения вал втулка (рис. 1.8.26). Процесс сборки рассматривается как совмещение основных баз присоединяемой детали с вспомогательными базами детали, к кото­рой присоединяют. Здесь имеет место противоречие между требования­ми, предъявляемыми к точности собранной сборочной единицы (вал втулка) и к точности процесса соединения деталей. Оно заключается в том, что для обеспечения точности собранной сборочной единицы необходимо, чтобы вспомогательные базы вала (система 14) (рис. 1.8.27) заняли требуемое положение относительно основных баз втулки (система 2i), а для обеспечения точности процесса соединения - совмещение основных баз (система 23) присоединяемого вала со вспомогательными базами (система 1,2) втулки, к которой присоединяют. Детали всегда

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА СБОРКИ

Рис. 1.8.26. Координатные системы сборочной машины для соединения вала с втулкой

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА СБОРКИ

Рис. 1.8.27. Схема соединения вала со втулкой

Погрешности положения относительно и 24 относительно 23, поэто­му при сборке совмещением 24 с 12 указанная погрешность будет сумми­роваться.

Чтобы построить эквивалентную схему, установим размерную цепь, замыкающим звеном которой является размер Ал (см. рис. 1.8.26), опре­деляющий несовпадение оси отверстия с осью вала. На основных базах деталей, размеры которых вошли в размерную цепь А технологической сборочной системы, построим координатные системы 1Ь..., І7 в непод­вижной системе 2Н. Выявив схемы базирования каждой из ее деталей, наложим на них известным способом связи. В итоге получим эквива­лентную схему из координатных систем, векторные связи которой пока­заны нарис. 1.8.28.

Вывод уравнения относительного движения вала и втулки. Процесс сборки осуществляется при поступательном движении вала. Сборку под­вижного соединения проводят при условии, что

D0> dB и d0- dB<Д,

Где d0 - диаметр отверстия во втулке; dB - наружный диаметр вала; Д - зазор в соответствии с заданной посадкой.

Статическая настройка технологической сборочной системы вклю­чает установку собираемых деталей и настройку размерных и кинемати­ческих цепей на заданный закон относительного движения собираемых деталей без рабочих нагрузок. В данном случае точность поступательно­го движения обеспечивается в результате точности изготовления направ­ляющих.

Динамическая настройка включает рабочий процесс с учетом всех факторов, действующих в это время.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА СБОРКИ

Рис. 1.8.28. Векторные связи эквивалентной схемы сборочной машины

При построении модели статической настройки собираемые детали отсутствуют и тогда уравнение движения записывается как относитель­ное движение координатных систем, построенных на вспомогательных базах, по которым базируются собираемые детали. При построении мо­дели динамической настройки записывается уравнение относительною движения сопрягаемых поверхностей.

В этом случае каждая из двух поверхностей F{ и F2 соединяемых де­талей ориентирована относительно координатной системы, построенной на основных базах ее детали (см. рис. 1.8.26). Принимая одну из этих ко­ординатных систем неподвижной, например Zi, записываем в ней движе­ние координатной системы £4 другой детали. Записав положения поверх­ностей F, и F2 в координатной системе 2ь можно определить относи­тельное положение этих поверхностей в результате осуществления сбо­рочного перехода.

Согласно эквивалентной схеме (см. рис. 1.8.28) положение коорди­натной системы 14 относительно определяется радиусом-вектором R и матрицей М трех поворотов, тогда движение системы 14 относительно системы 2, можно записать системой уравнений

\

3 ( 7 7

Л = П^' П МЛ4 + П М1'05 + Муї01 + S

TOC \o "1-3" \h \z і=1 І=5 i = 6

F 3

- X\Mtr™ +M2T02

V/=2 У

I = 6

/

(1.8.24)

3 7

1=1 (=4

Где Mt = Mі, Л/2, ..., Mi - матрицы поворотов соответственно системы 1Ь 12, Л/,"1 - обратная матрица; Jjj,, г02, ..., гт - радиус-векторы

Систем Si, 1,2, ..., 27 соответственно; S - вектор поступательного движе­ния системы 24.

Ввод факторов в уравнение (1.8.24) осуществляется так же, как и при построении математической модели процесса обработки деталей.

Основы ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Задачами этой функции на предприятии являются разработка рабочих и типовых технологических процессов на детали и сборочные единицы; разра­ботка управляющих программ для оборудования с ЧПУ; организация фон­дов документации на типовые технологические …

АНАЛИЗ СЛУЖЕБНОГО НАЗНАЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ И ИЗУЧЕНИЕ ЕГО КОНСТРУКЦИИ

Анализ служебного назначения заключается в оценке того, насколь­ко полно оно отражает задачу, решаемую с помощью данного изделия. В служебном назначении изделия должны содержаться качественные и количественные характеристики процесса, для выполнения …

ВЫБОР МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВКИ

Имея отработанный рабочий чертеж, технические требования, кото­рым должна отвечать готовая деталь, и зная количество деталей, подле­жащих изготовлению в единицу времени по неизменяемому чертежу, приступают к выбору экономичного вида полуфабриката (прокат, …

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.