Мои Конспекты
Главная | Обратная связь

...

Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Взаимозаменяемость и точность





Помощь в ✍️ написании работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Представьте себе, что во время работы какой-то машины износилась или сломалась деталь. Что делать? Изготовить ее своими силами? Это потребует много времени, да и не всегда возможно в силу целого ряда причин. Проще взять со склада запасную деталь и заменить ею вышедшую из строя. Конечно, новая деталь должна по своим размерам и форме точно соответствовать заменяемой, иначе пришлось бы потратить много времени на ее подгонку. Такая несложная замена стала возможной в современном массовом производстве машин благодаря применению принципа взаимо­заменяемости.

 

Основным условием взаимозаменяемости является изготовление деталей с определенной точностью, в пределах заранее установленных допустимых отклонений от расчетных размеров и формы. Что же такое точность?

 

Точность — это степень приближения фактического размера к размеру, указанному на чертеже детали. Чем ближе эти размеры, тем выше достигнутая точность. Но получить высокую точность даже после самой тщательной механической обработки детали не так-то легко, а получить абсолютную, идеальную точность вообще невозможно.

 

Во-первых, само оборудование, на котором вы работаете, имеет неточности, передающиеся на обрабатываемую деталь. Во-вторых, инструмент, из нашиваясь в процессе работы, приводит к отклонению от заданных размеров. В-третьих, обрабатываемая деталь в процессе обработки деформируется. В-четвертых, происходят ошибки в измерениях из-за неточности измерительного инструмента, влияния на него температуры, из-за неправильного пользования им. Поэтому, даже если измерительный прибор показывает абсолютно точный размер, действительный размер отличается на величину ошибки изготовления самого прибора. В-пятых, допускаются ошибки самим рабочим и т. д.

 

В любой современной машине и даже в измерительных приборах далеко не все поверхности деталей требуют высокой точности обработки. Качество работы машин от этого не снижается. Например, для наружных поверхностей рукояток управления у металлообрабатывающих станков, для маховиков у трубопроводной арматуры и т. д. точная обработка совсем не нужна. Вполне достаточно, если их удобно охватывать рукой при регулировании рабочих процессов.

 

Обычно точная обработка бывает необходима для тех поверхностей, которые сопрягаются с поверхностями других деталей машины или механизма. К таким относятся, например, наружная поверхность цапфы вала и поверхность отверстия зубчатого колеса или шкива, наружная поверхность поршня и внутренняя поверхность цилиндра в двигателях, шпонка и шпоночный паз и др. Требуемая точность обработки поверхности зависит от назначения детали, ее роли в работе машины и от характера соединения поверхностей.

 

Если в машине износилась или сломалась деталь, ее заменяют новой, запасной, и она встает на место прежней так, будто заранее была пригнана к этой машине.

 

Достигается это изготовлением взаимозаменяемых деталей, отдельных сборочных единиц и целых машин и механизмов.

 

Использование принципа взаимозаменяемости деталей стало возможным только благодаря высокой точности обработки и не менее точным способам измерения, достигнутым в наше время. Так что же такое взаимозаменяемость?

 

Взаимозаменяемостью называется свойство независимо изготовленных с заданной точностью изделий обеспечивать возможность беспригоночной сборки (или замены при ремонте) сопрягаемых деталей в сборочную единицу, а сборочных единиц в изделие при соблюдении предъявляемых к ним технических требований.

 

Детали и сборочные единицы взаимозаменяемы только тогда, когда их размеры, форма, физические свойства материалов и другие количественные и качественные характеристики находятся в заданных пределах.

 

Функциональная взаимозаменяемость распространяется на: конструирование (машин, приборов, их составных частей); изготовление (производство заготовок, обработку деталей, сборку и пр.); контроль и измерение (деталей, сборочных единиц, механизмов, систем, входных и выходных параметров изделий в процессе производства и эксплуатации); эксплуатацию (обеспечение надежности, долговечности, точности и других функциональных показателей в процессе эксплуатации).

 

Функциональными названы также параметры, которые влияют на эксплуатационные показатели работы изделия, сборочной единицы или детали. Эти параметры называют так, чтобы подчеркнуть их связь со служебными функциями (функционированием) деталей, сборочных единиц и машин.

 

Применение принципа взаимозаменяемости при конструировании ведет к повышению качества и снижению себестоимости конструкции. Основан принцип на стандартизации и унификации (объединении в группы) типоразмеров, на целесообразной точности элементов конструкции и др.

 

Она может быть внешней, когда сборка производится без подгонки, только по присоединительным размерам, и внутренней, когда все элементы, входящие в изделие, характеризуются этим свойством. Взаимозаменяемость может быть пол ной, когда требуемые эксплуатационные свойства, в частности точность, сохраняются у всех изделий, а также — неполной, когда такое свойство присуще только заранее обусловленной части изделий.

 

В машиностроении взаимозаменяемость является основным, свойством совокупности изделий, определяющим качество продукции. Свойствами изделий, определяющими качество отдельных изделий, являются точность, надежность, долговечность и др. (рис. 114).

 

 

Рис. 114

 

Взаимозаменяемость — основа современного массового производства. Благодаря ее внедрению промышленность может изготовлять запасные части к машинам и механизмам. Это очень удешевляет и упрощает их ремонт и эксплуатацию.

 

Взаимозаменяемость зависит от точности изготовления деталей на производстве, а это в свою очередь требует соответствующего по точности инструмента, оборудования и средств контроля, а также высокой квалификации рабочих.

 

Какой должна быть точность изготовления деталей, указывают на чертежах допустимыми предельными отклонениями, которые регламентируются обязательными стандартными системами и техническими требованиями.

 

Происходит это по целому ряду причин. Станок, на котором ведется обработка детали, имеет неточности, а они не могут не отразиться на точности изготовления самой детали. Режущий инструмент, изнашиваясь в процессе резания, также вызывает отклонения в размерах обрабатываемой детали. Деталь в процессе обработки несколько деформируется. Происходит ошибка в измерениях из-за неточности самого измерительного инструмента, под влиянием температуры и т. д.

 

Разумеется, не каждую деталь и даже не все ее части необходимо обрабатывать с одной степенью точности. Требуемая точность обработки той или иной поверхности зависит от назначения детали, ее роли в работе машины и характера соединения ее поверхности с поверхностями других деталей.

 

Взаимозаменяемость — основа современного массового производства в машиностроении. Благодаря внедрению принципа взаимозаменяемости деталей наша промышленность изготовляет не только целые машины, но и большое количество запасных частей к ним. Это удешевляет и упрощает ремонт и эксплуатацию машин.

 

Общие сведения о размерах, проставляемых на чертежах деталей и их соединений

 

Основные понятия. В соединении двух деталей, входящих одна в другую, различают охватывающую и охватываемую поверхности. Наиболее распространены в машиностроении соединения деталей с гладкими цилиндрическими (I) и плоскими параллельными (II) поверхностями. У цилиндрических соединений поверхность отверстия охватывает поверхность вала. Охватывающая поверхность называется отверстием, охватываемая — валом. Названия «отверстие» и «вал» условно применяются и к другим нецилиндрическим охватывающим и охватываемым поверхностям (рис. 115).

 

Рис. 115

 

На рабочих чертежах в первую очередь проставляют размеры, которыми оценивают количественно геометрические параметры деталей.

 

Размер — это числовое значение линейной величины (диаметра, длины, высоты и т. п.). Размеры подразделяются на номинальные, действительные и предельные.

 

Номинальным размером (рис. 116) называется основной размер детали, рассчитанный с учетом ее назначения и требуемой точности. Номинальный размер соединений — общий (одинаковый) размер для отверстия и вала, составляющих соединение. Номинальные размеры деталей и соединений выбирают не произвольно, а по ГОСТ 6636-69 «Нормальные линейные размеры». В производстве номинальные размеры не могут быть выдержаны: действительные размеры всегда в большую или меньшую сторону отличаются от номинальных. Поэтому, помимо номинальных (расчетных), различают также действительные и предельные размеры на деталях.

 

Рис. 116

Действительный размер — размер, полученный в результате измерения готовой детали с допустимой степенью погрешности. Допустимую неточность изготовления деталей и требуемый характер их соединения устанавливают посредством предельных размеров.

 

Предельными размерами называются два граничных значения, между которыми должен находиться действительный размер. Большее из этих значений называется наибольшим предельным размером, меньшее — наименьшим предельным размером (рис. 117,I). Таким образом для обеспечения взаимозаменяемости на чертежах необходимо вместо номинального указывать предельные размеры. Но это сильно усложнило бы чертежи. Поэтому предельные размеры принято выражать посредством отклонений от номинального.

 

Рис. 117

 

Предельное отклонение — это алгебраическая разность между предельными и номинальными размерами. Различают верхнее и нижнее предельные отклонения. Верхнее отклонение — это алгебраическая разность между наибольшим предельным размером и номинальным размером. В соответствии с ГОСТ 25346-89 верхнее отклонение отверстия обозначается ES, вала — es. Нижнее отклонение — алгебраическая разность между наименьшим предельным размером и номинальным размером. Нижнее отклонение отверстия обозначается ЕI, вала — ei.

 

Номинальный размер служит началом отсчета отклонений. Отклонения могут быть положительными, отрицательными и равными нулю (см. рис. 117, II). В таблицах стандартов отклонения указывают в микрометрах (мкм). На чертежах отклонения принято указывать в миллиметрах (мм).

 

Действительное отклонение — алгебраическая разность между действительным и номинальным размерами. Деталь считают годной, если действительное отклонение проверяемого размера находится между верхним и нижним отклонениями.

 

Допуск, поле допуска, квалитеты точности. Допуск Т* — разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или абсолютная величина алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями.

 

Стандарт ГОСТ 25346-89 устанавливает понятие «допуск системы», — это стандартный допуск, установленный системой допусков и посадок. Допуски системы ЕСДП** обозначаются: IТ01, IТО; IТ1 ... IТ17, Буквы IТ обозначают «допуск ИСО»***. Так, IТ7 обозначает допуск по 7-му квалитету ИСО.

 

Величина допуска не совсем полно характеризует точность обработки. Например, у вала ø 8 _0.03 мм и вала ø64_0.03 мм величина допуска одинаковая и равна 0,03. Но обработать вал ø64_0.03 мм значительно труднее, чем вал ø8_0.03 мм.

 

В качестве единицы точности, с помощью которой можно выразить зависимость точности от диаметра d, установлена единица допуска i (I). Чем больше единиц допуска содержится в допуске системы, тем больше допуск и, следовательно, меньше точность, и наоборот. Число единиц допуска, содержащихся в допуске системы, определяется квалитетом точ­ности.

 

Под квалитетом понимается совокупность допусков, изменяющихся в зависимости от номинального размера. Квалитеты охватывают допуски сопрягаемых и несопрягаемых деталей. Для нормирования различных уровней точности размеров от 1 мм до 500 мм в системе ЕСДП установлено 19 квалитетов: 01; 0; 1; 2 ... 17.

 

В настоящее время допуски измерительных инструментов и устройств — IТ01 — IТ7, допуски размеров в посадках — IТ3 ... IT13, допуски неответственных размеров и размеров в грубых соединениях — IТ14 ... IТ17. Для каждого квалитета на основе единицы допуска и числа единиц допуска закономерно построены ряды полей допусков.

 

Поле допуска — поле, ограниченное верхним и нижним отклонениями. Определяется оно величиной допуска и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении (рис. 118) поле допуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии.

 

Рис. 118

 

Все поля допусков для отверстий и валов обозначаются буквами латинского алфавита: для отверстий (I) — прописными (А, В, С, В и т. д.) и для валов (II) — строчными (а, b, с, d и т. д.). Ряд полей допусков обозначаются двумя буквами, а буквы О,W, Q и L не используются.

 

Разберем теперь сущность некоторых понятий. Допустим, что для какой- нибудь детали задан основной расчетный размер 25 мм. Это номинальный размер. В результате неточностей обработки действительный размер детали может оказаться больше или меньше номинального. Однако действительный размер должен колебаться только в известных пределах. Пусть, например, наибольший предельный размер равен 25,028 мм, а наименьший предельный размер —24,728 мм. Значит, допуск размера, характеризующий требуемую точность обработки детали, равен 25,028—24,728=0,300 мм.

 

Как уже указывалось, на чертежах обозначают не предельные размеры, а номинальный размер и допускаемые отклонения — верхнее и нижнее. Для рассматриваемой детали верхнее предельное отклонение будет равно: 25,028—25=0,028 мм; нижнее предельное отклонение: 24,728—25=0,272 мм. Размер детали, проставляемый на чертеже, — Верхнее предельное отклонение размера пишется над нижним. Значения отклонении записываются более мелким шрифтом, чем номинальный размер. Знаки «плюс» и «минус» показывают, какое действие нужно произвести, чтобы подсчитать наибольший и наименьший предельные размеры.

 

Если нижнее и верхнее предельные отклонения равны, то их записывают так: .

 

В этом случае размер шрифта у номинального размера и у равных абсолютных величин отклонений одинаковый. Если одно из отклонений равно нулю, то его совсем не указывают. В этом случае плюсовое отклонение наносят на место верхнего, а минусовое — на место нижнего предельного отклонения.

 

Доверь свою работу ✍️ кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.