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

ВЫБОР МЕТОДОВ ДОСТИЖЕНИЯ ТОЧНОСТИ ИЗДЕЛИЯ И ЕГО КОНТРОЛЯ

Приступая к выбору методов достижения требуемой точности изде­лия, прежде всего необходимо сформулировать задачи, которые требует­ся решить в процессе достижения его точности. Эти задачи вытекают из требований к точности изделия, и …

Общие положения по выбору технологических баз

Выбор технологических баз является одной из важнейших задач разработки технологического процесса, оказывающих большое влияние на его качество. Характерная особенность комплекта технологических баз (модуля технологических баз - МТБ), в отличие от …

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЕ

ЭБ технологического обеспечения представляет собой совокупность методов, способов, технологических переходов и операций по получению заготовок, изготовлению деталей и сборке изделий, а также элементов средств технологического оснащения (станки, сборочные машины, осна­стка …

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.