Тема 5. Достижение требуемых параметров качества изделий при их изготовлении
Практическое занятие 3. Определение требуемых параметров качества сборочной единицы
Время: 4 часа (180 мин.).
Место проведения: учебная аудитория
Цель ПЗ. Целью проведения ПЗ является закрепление студентами полученных теоретических знаний и получения практических навыков по определению требуемых параметров качества сборочной единицы исходя из ее служебного назначения и эксплуатационных требований
Литература для подготовки:
1. Султан-заде Н. М. Конспект лекций по курсу «Основы технологии машиностроения» М.: МГУПИ, 2004.
2. Балакшин Б. С. Основы технологии машиностроения: Учебник для машиностроительных вузов и факультетов. Изд. 3-е, доп. М.: Машино-строение, 1969.
3. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов. Под ред. Корсакова В. С. Изд. 3-е, доп. и перераб. М.: Машиностроение, 1977
4. Маталин А. А. Технология машиностроения: Учебник для машиностроительных вузов по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты». Л.: Машиностроение, 1985.
Методические рекомендации преподавателю по подготовке и проведению практического занятия (пз).
Для построения машины, отвечающей своему служебному назначению. с наименьшими затратами, необходимо изучить ее служебное назначение и описать его рядом качественных показателей, увязанных один с другими.
Изучение связей, необходимых и возникающих между поверхностями машины и составляющих машину деталей, позволяет понять сущность и назначение процесса сборки машины, изготовления ее деталей и проверки необходимых параметров, правильно характеризующих служебное назначение.
Проведем на конкретном примере (см. чертеж изделия и спецификацию на него) анализ служебного назначения изделия и определим технические требования, влияющие на эксплуатационные характеристики
Описание работы и служебное назначение изделия.
Пневмораспределитель предназначен для подачи воздуха к рабочим органам лебедки и может применяться как пневмораспределитель тормозной системы в автомобилях. Принцип его работы следующий. Через отверстие А (рисунок1) воздух подается под давлением 0,008...0,01 Па. При нажатии на плунжер 12 открывается клапан 4 и воздух через шлицы плунжера проходит в отверстие Б. При опускании плунжера клапан 4 закрывается и доступ воздуха в рабочую зону (отверстие Б) прекращается. Отработавший воздух из рабочей зоны через шлицы и отверстие в плунжере попадает в отверстие В и выходит в атмосферу.
Рисунок 1 Схема работы пневмораспределителя
Анализ и расчет технических требований на изделие.
В качестве эксплуатационного показателя выбрана величина смещения оси поверхности плунжера 12 относительно оси центрального отверстия корпуса 5. Для обеспечения выполнения изделием своего служебного назначения необходимо, чтобы это смещение не превышало 0,1 мм.
В противном случае возможно возникновение чрезмерного перекоса плунжера относительно корпуса, что, в свою очередь, может привести к повышенному износу контактирующих в условиях трения скольжения поверхностей и преждевременному выходу изделия из строя.
Однако, в процессе эксплуатации за счет износа контактирующих поверхностей смещение осей может увеличиться на 3035% (0,030,035 мм). Кроме того, из-за неточности средств контроля технических требований погрешность этой величины может увеличиться еще на 1015% (0,010,015 мм) 3. Следовательно, на стадии механической обработки поверхностей, учитывая вышеперечисленные погрешности, необходимо выдержать размеры контактирующих поверхностей так, чтобы величина смещения осей плунжера и отверстия корпуса не превышала 0,05 мм.
Исходя из вышесказанного устанавливаем величину смещения , необходимую обеспечить на стадии механической обработки:
= 0 0,05 мм.
Составление размерной цепи.
Сформулированное техническое требование является исходным для построения размерной цепи. Исходя из того, что величина смещения осей составляет от 0 до 0,05 мм, а также из того, что в кратчайшей размерной цепи каждая деталь входит в нее только одним размером, составляем размерную цепь, которая представлена на рисунках 2 и 3. В качестве исходного звена устанавливаем смещение осей , величину которого необходимо обеспечить при изготовлении изделия.
Рисунок 2 Эскиз изделия и размерная цепь, обеспечивающая величину зазора
Рисунок 3 Размерная цепь, обеспечивающая величину смещения осей .
В данной размерной цепи звено является увеличивающим, звенья , и ‑ уменьшающими, а звено ‑ исходным.
Номинальные размеры входящих в размерную цепь звеньев равны:
= 26 мм;
= 12 мм;
= 0 мм;
= 14 мм.
Расчет параметров исходного звена
Из известных значений наибольшего и наименьшего размера исходного звена можно вычислить назначенную величину его поля допуска :
=
,
(1)
где и ‑ наибольший и наименьший размеры исходного звена соответственно.
= 0,05 - 0 = 0,05 мм.
Номинальный размер исходного звена можно определить следующим образом:
,
(2)
где 
‑
номинальный
размер i-го
увеличивающего звена, размерной
цепи;
‑ номинальный размер j-ого
уменьшающего звена размерной цепи;
n ‑ количество увеличивающих звеньев размерной цепи;
m ‑ общее количество звеньев размерной цепи, m = 5.
= 26 - (12 + 0 + 14) = 0 мм.
Координата середины поля допуска Ао, верхнее ESА и нижнее EIА предельные отклонения исходного звена равны:
Ао
=
,
(3)
ESА = Ао + /2, (4)
EIА = Ао - /2, (5)
Следовательно, исходное звено = мм имеет следующие параметры:
номинальный размер = 0 мм;
поле допуска = 0,05 мм;
координата середины поля допуска Ао = 0,025 мм;
верхнее предельное отклонение ESА = 0,05 мм;
нижнее предельное отклонение EIА = 0 мм.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ
Кафедра ТИ-1 «Технологическая информатика и технология машиностроения»
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой ТИ-1
_________ (Султан-заде Н. М.)
«___»_________200__г.
Для студентов 4 курса факультета ТИ
специальности 151001
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ
ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ № 4
по дисциплине 4112 «Основы технологии машиностроения»
Разработка маршрутной технологии изготовления детали
(наименование темы практического занятия)
МГУПИ – 2007