Припуски и допуски на обработку: классификация, и методы расчета

- уменьшающие составляющие звенья  направлены в сторону замыкающего  звена.

По характеру расположения звеньев, образующих цепь, различают: пространственные, плоские, угловые и линейные размерные цепи.

В зависимости от характера решаемых задач размерные цепи бывают:

- конструкторскими – это размерная цепь, определяющая расстояние или относительный поворот поверхностей или осей поверхностей в изделии. Ее звенья необходимы для сборки машин, агрегата и т.п.;

- технологическими – это цепи, связывающие межоперационные размеры и относительные повороты поверхностей обрабатываемых деталей, а так же размерные цепи станков и других видов оборудования, при помощи которых они образуются. Технологические цепи могут отражать, например, связи между операциями (переходами) технологического процесса в получении того или иного размера. Составляющими звеньями для этой цепи будут линейные операционные размеры, которые по технологическим операционным картам предписаны к обязательному выполнению в пределах данных допусков. Эти размеры непосредственно выдерживаются и контролируются при обработке. Замыкающим звеном технологической размерной цепи будет размер, который в процессе обработки заготовки непосредственно не выдерживается, а получается в результате выполнения других- составляющих звеньев;

- измерительными – это размерные цепи, при помощи которых осуществляется измерение тех или иных величин, характеризующих точность детали. Для измерения измерительный инструмент вводится между поверхностями или измеряемая деталь вводится между поверхностями измерительного инструмента;

- ремонтными – это размерные цепи, участвующие в формировании замыкающего звена отремонтированной сборной единицы. Требуемая точность замыкающего звена размерной цепи обеспечивается с помощью звеньев- компенсаторов.

Замыкающее звено количественно  связано с составляющими звеньями уравнением размерной цепи

, где

- номинальное значение замыкающего  звена;  - номинальное значение i-го составляющего звена; I –порядковый номер составляющего звена (i = 1, 2, 3,…m-1).

Начало расчета размерной цепи начинается с составления графической ее схемы и ее уравнения. Для этого на графической схеме цепи выбирают точку начала и конца отсчета (тоска О) и, обходя цепь по контуру, записывают в уравнения все ее звенья, при этом звенья, направленные в одну сторону записываются со знаком плюс, а противоположную сторону – со знаком минус.

Свойства составляющих звеньев («+»  или «-») учитываются в уравнении  размерной цепи с помощью передаточных отношений. Тогда, уравнение размерной  цепи будет иметь вид:

, где

- передаточное отношение i-го составляющего звена (для плоских размерных цепей с параллельными звеньями =1,для увеличивающих составляющих звеньев, а = -1 для уменьшающих).

Используя уравнение размерной  цепи, увидим, что координата середины поля допуска замыкающего звена  для плоской размерной цепи с  параллельными звеньями будет равна  алгебраической сумме координат  середин полей допусков составляющих звеньев с учетом передаточных отношений, т.е.:

, где

- середина поля допуска замыкающего  звена;  - середина поля допуска i-го составляющего звена.

Для определения допуска замыкающего  звена можно использовать:

- метод расчета на максимум-минимум. Данный метод распространен из-за простоты и учитывает только предельные отклонения звеньев размерной цепи и самые неблагоприятные их сочетания. Наибольший и наименьший предельный размер замыкающего звена будет равен:

,

 

Тогда допуск замыкающего  звена будет равен: 
, где

- допуск замыкающего звена; - допуск i-го составляющего звена, т.е. поле допуска замыкающего звена плоской размерной цепи с параллельными звеньями равно сумме абсолютных значений полей допусков всех составляющих звеньев. В производственных условиях сочетания деталей с предельными отклонениями встречается очень редко. Метод дает большой запас точности, сто экономически целесообразно. Преимущество метода – простота, наглядность, малая трудоемкость вычислительных работ, полная гарантия от брака по неточности замыкающего звена;

- вероятностный метод. Действительные размеры чаще располагаются ближе к среднему значению. Поэтому целесообразно вести расчет вероятностным методом, который учитывает рассеивание размеров.

  , где

- коэффициент риска;  - относительное среднее квадратическое отклонение (безразмерный коэффициент).

Коэффициент риска характеризует  вероятность (процент) выхода значений замыкающего звена за пределы  допуска и его выбирают из таблиц значений функции Лапласа Ф(t) в зависимости от принятого риска Р. Значения в зависимости от Р – при = 3 брак 0,27%;  =2 брак 4,5%;  =1 брак 32%.

Если закон составляющих звеньев размерной цепи отличается от нормального закона, то используется коэффициент:

, где

 и  - среднеквадратическое отклонение и погрешность (поле рассеивания) i-го составляющего звена. Для изделий единичного и мелкосерийного производства (при законе равной вероятности) ; серийного производства (закон распределения близок к закону Симпсона) - ; крупносерийного и массового производства (нормальный закон распределения) - .

Изготовления деталей  по вероятностному методу будет более  эконочиной, чем по методу максимум-минимум. Недостаток метода – расчет не дает полной гарантии от брака по точности замыкающего звена и является сравнительно сложным и трудоемким. Широкому внедрению данного метода в практику технологических расчетов препятствует отсутствие регламентированных данных по коэффициентам относительного рассеяния для конкретных условий обработки. Чем больше составляющих звеньев в размерной цепи, тем применение вероятностного метода эффективно.

Плоские и пространственные размерные цепи могут иметь звенья, которые повернуты относительно выбранного направления. Для их расчета  используют проекции звеньев цепи, тригонометрические функции которых исполняют роль передаточных отношений.

Все многообразие задач, связанных с решением размерных  цепей, разделяются на:

- первого типа (прямая) – определяют размеры всех составляющих звеньев, исходя из установленных требований к величине замыкающего звена;

-второго типа (обратная) – определение величины замыкающего звена с учетом установленных величин составляющих звеньев. Ее чаще всего используют для проверки правильности решения прямой задачи.

 

3. Техническое  нормирование станочных, контрольных, и слесарных работ.

Нормативы времени на слесарные работы включают:

а) основное (технологическое) время;

б) вспомогательное  время на прием "взять и отложить режущий инструмент";

в) вспомогательное  время на установку и снятие детали;

г) время на обслуживание рабочего места, время на отдых и личные надобности, подготовительно-заключительное время принято в размере 12% от оперативного времени (см. табл. 1).

Нормативы времени на станочные работы включают:

а) вспомогательное  время на установку и снятие детали (К 40, 43, 46);

б) неполное штучное время (К 37, 38, 39, 42, 44, 45);

в) подготовительно-заключительное время (К 41, 43, 47).

 

Техническое нормирование труда — это совокупность методов и приемов по выявлению резервов рабочего времени и установлению необходимой меры труда.

Технически  обоснованная норма времени — это время, необходимое для выполнения единицы работы, установленное расчетом исходя из рационального использования в данных условиях производства труда рабочего и орудий труда с учетом передового производственного опыта.

В соответствии со структурой норма времени на операцию состоит из подготовительно-заключительного  и штучного времени.

Подготовительно-заключительное время (Т_п-з) затрачивается на: ознакомление с работой; настройку оборудования для изготовления партии деталей; пробную обработку деталей; получение заданий, а так же заготовок, инструмента и приспособлений; сдачу продукции, инструмента и приспособлений после окончания работы. Она не зависит от количества одновременно обрабатываемых заготовок и назначается на всю партию деталей.

Штучное время (Т_ш) дается на изготовление одной детали (штуки) и норма его состоит из следующих основных элементов:

 , мин.,

где То – основное (технологическое) время; Тв – неперекрываемое вспомогательное время; Тоб – время  обслуживания рабочего места; Тпер – время на перерывы, отдых и личные надобности.

При определении  себестоимости операции используется штучно-калькуляционное время, которое определяют по формуле:

, мин.,

где n – число деталей в партии, шт.

Норма времени на обработку партии деталей:

, мин.

Для установления нормы времени на выполнение той  или иной операции все составляющие штучного времени за исключением основного времени, определяются по нормативам. Основное время рассчитывается по принятым режимам резания в зависимости от вида обработки.

Основное  технологическое время (То) затрачивается на непосредственное изменение геометрических форм, размеров и состояния поверхностей обрабатываемых деталей (станочные и слесарные работы) или на изменение взаимного расположения частей изделия (сборочных работ). Оно может быть: машинным (t_м), если процесс (или операция) обработки заготовки после ее установки и пуска станка выполняется в результате действия механизмов станка и инструмента без непосредственного участия рабочего (например, обтачивание валика на токарном станке с автоматической подачей); машинно-ручным (Т_м-р), если заготовка обрабатывается в результате действия механизмов станка и инструмента с непосредственным участием рабочего (например, подрезка торцов валика с ручной подачей, сверление отверстий с ручной подачей и т.п.); ручным (Т_р), если рабочий обрабатывает заготовку вручную без применения механизмов (например, слесарные работы – опиливание и шабрение поверхностей вручную).

Вспомогательное время (Тв) затрачивается на приемы, которые обеспечивают выполнение основной работы и повторяются либо с каждой из обрабатываемых заготовок, либо в определенной последовательности через некоторое их количество (например, на выверку и снятие детали;  измерение детали; пуск и остановку; подвод и отвод инструмента; закрепление и снятие приспособления; изменение подачи и скорости обработки).

В норме штучного времени на станках общего назначения (токарных, револьверных, фрезерных, шлифовальных) часто вспомогательное время бывает больше основного. При этом значительная доля вспомогательного времени расходуется на установку и снятие деталей, а так же на технический контроль.

Сумму основного  и вспомогательного времени называют операционным временем:

Топ=То+Тв.

Время на обслуживание рабочего места (Тоб) равно:

Тоб= Тт.об+То.об.

Время технического обслуживания рабочего места (Тт.об) засчитывается рабочим на: уход за рабочим местом в процессе работы; подладку станка; смены и правку затупившегося режущего инструмента; удаление стружки и т.д. Оно исчисляется в процентном отношении от основного времени и колеблется в зависимости о типа и размера станка от 1 до 3,5%.

Время организационного обслуживания рабочего места (То.об) затрачивается на: раскладку инструмента в начале смены и уборку его в конце смены; осмотр и опробование оборудования; получение инструмента в течении рабочей смены; смазку и чистку станка; уборку рабочего места в конце смены. Оно исчисляется в процентном отношении от оперативного времени и равна в зависимости о типа и размера станка в условиях крупносерийного и массового производства 0,8...2,5%, серийного – 2...4%.

Время перерывов (на отдых и физические потребности) (Тпер) принимается в зависимости от условий производства. Для серийного производства оно равно 4...6%, а для крупносерийного и массового – 5...8% от оперативного времени (в зависимости от типа станка).

При обработке  на металлорежущих станках основное (технологическое) время устанавливается в зависимости от размеров детали, подлежащих обработке, и от технологического режима работы оборудования (для каждого вида обработки эта основная формула может уточнятся):

,

где L – расчетная длина пути инструмента или детали в направлении подачи; Sм – подача в минуту; i – число рабочих ходов; n – число оборотов шпинделя в минуту или число двойных ходов; S-подача за один оборот или на один двойной ход.

Расчетная длина  обработки (L) складывается из следующих длин: обрабатываемой поверхности (l), которая берется из рабочего чертежа, врезания режущего инструмента (l₁); перебега (выхода) режущего инструмента (l₂):

L=l+l₁+l₂.

Значение длин врезания и перебега устанавливают  в зависимости от формы инструмента, характера и размеров обработки. Они рассчитываются по формулам или принимаются по таблицам нормативов.

4. Общая сборка  автомобиля. Механизация и автоматизация  процессов сборки. Проектирование  технологических процессов сборки.

 

Сборка машин  – это соединение в определенной последовательности и закрепления деталей, подузлов и узлов для получения машины, удовлетворяющей её назначению. Сборочные работы являются заключительным этапом в производственном процессе, предусматривающем получение готовых изделий путем соединения отдельных деталей.