Что такое относительное движение исполнительных поверхностей машины

Точность машин

Под точностью машины понимается степень ее приближения к геометрически правильному ее прототипу.

Характеризуется следующие показатели:

1. точность относительного движения исполнительных поверхностей машины;

2. точность расстояний между исполнительными поверхностями;

3. точность относительных поворотов исполнительных поверхностей;

4. точность геометрической формы исполнительных поверхностей включая макро и микро неровности;

5. шероховатость исполнительных поверхностей.

Точность относительного движения–максимальное приближение действительного перемещения исполнительной поверхности к теоретическому закону движения поверхности, выбранного с учетом назначения проектируемой машины.

Точность относительного движения определяется отклонением, на которое устанавливается допуск

Критерием относительно новой продукции по отношению к старой или базовой является коэффициент уровня качества продукции (основан на сравнении относительных характеристик качества).

Для сопоставления нескольких вариантов применяется интегральный показатель качества, который выбирается на основе теории принятия решений.

Различают три группы качества машины:

1. Технический уровень машины, определяющий совершенство машины ( мощность, КПД, производительность, экономичность).

2. Производственно-технологические показатели, фиксирующие эффективность конструктивных решений с точки зрения обеспечения минимальных затрат труда и средств на ее изготовление, эксплуатацию и ремонт.

3. Эксплуатационные показатели (надежность, эргономические и эстетические характеристики).

Качество машины определяет ее работоспособность, под которой понимается такое состояние изделия, при котором оно способно выполнять заданные функции, сохраняя значения требуемых параметров в пределах установленных нормативно-технической документацией. Работоспособность зависит от основных характеристик машин, в первую очередь от надежности.

Отказ –событие, заключающееся в нарушении работоспособности изделия. Время работы изделия до отказа, выраженное в часах называется наработкой до отказа (является случайной величиной).

Срок службы изделия, определяемый его наработкой до достижения предельного регламентированного состояния (предельный износ) называется ресурсом.

Ресурс в отработанных часах или допустимый срок службы изделия (в календарных часах), является неслучайной величиной (регламентированное время работы изделия, определяющее его долговечность).

Надежность изделия – это обобщенное свойство, которое включает в себя понятия безотказности и долговечности.

Безотказность – это свойство изделия непрерывно сохранять работоспособностьв течении некоторого периода времени или некоторой наработки.

Долговечность –это свойство изделия сохранять работоспособность до наступления предельного состояния, т.е. в течении всего периода эксплуатации при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Что такое относительное движение исполнительных поверхностей машины

&nbsp &nbsp &nbsp Под служебным назначением машины понимают максимально уточненную и четко сформулированную задачу, для решения которой предназначена машина. Формулировка служебного назначения должна отражать не только общую задачу, для решения которой создается машина, но и все дополнительные условия и требования, которые эту задачу количественно уточняют и конкретизируют.

&nbsp &nbsp &nbsp Каждая машина предназначена для выполнения какого-либо процесса, результат которого должен быть полезен человеку. Поэтому изучение служебного назначения следует начинать с ознакомления с намечаемыми результатами действия машины. Например, если в результате должна быть получена продукция надлежащего качества, то формулировка служебного назначения производящей машины должна содержать сведения о виде, качестве и количестве продукции.

&nbsp &nbsp &nbsp Другую группу данных по служебному назначению машины могут составлять показатели производительности, которой должна обладать машина. Формулировка служебного назначения машины должна включать перечень условий, в которых ей предстоит работать и производить продукцию требуемого качества и в необходимых количествах.

&nbsp &nbsp &nbsp Условия работы таких машин вытекают из описания технологического процесса изготовления продукции и включают комплекс показателей с допускаемыми отклонениями, характеризующими качество исходного продукта, количество потребляемой энергии, режимы работы машины и состояние окружающей среды.

&nbsp &nbsp &nbsp Формулировка служебного назначения машины может содержать также ряд дополнительных сведений, которые необходимо учитывать при ее проектировании и изготовлении; например, требования к внешнему виду, безопасности работы, удобству и простоте обслуживания и управления, уровню шума, КПД, степени механизации и автоматизации.

&nbsp &nbsp &nbsp Опыт показывает, что каждая ошибка, допущенная при выявлении и уточнении служебного назначения машины, а также ее механизмов, приводит не только к созданию недостаточно качественной машины, но и вызывает лишние затраты труда на ее изготовление и эксплуатацию, а также удлинение сроков ее освоения. Нередки случаи, когда недостаточно глубокое изучение и выявление служебного назначения машины порождает излишне жесткие, экономически неоправданные требования к точности и другим показателям качества машины.

&nbsp &nbsp &nbsp Первоначально служебное назначение машины формулируется заказчиком и уточняется при оформлении заказа на проектирование. Для конструктора формулировка служебного назначения машины является исходным документом, который впоследствии он прилагает к чертежам машины. От технолога, приступающего к разработке технологии изготовления машины и являющегося лицом, ответственным за сдачу готовой машины, помимо изучения, требуется критическая оценка формулирования служебного назначения машины.

&nbsp &nbsp &nbsp Разработав конструкцию и сделав необходимые расчеты, конструктор в описании конструкции дает формулировку служебного назначения машины и ее сборочных единиц, обоснованно назначает технические требования и нормы точности, вытекающие из служебного назначения, указывает методы достижения требуемой точности в соответствии с данными по количественному выпуску машины, обеспечивающие более экономичное её изготовление.

&nbsp &nbsp &nbsp Каждая машина, как и ее отдельные механизмы, выполняет свое служебное назначение при помощи ряда поверхностей или их сочетаний, принадлежащих отдельным деталям машин. Эти важнейшие поверхности деталей машины или ее механизмов принято называть исполнительными.

&nbsp &nbsp &nbsp У агрегатного станка исполнительными поверхностями являются поверхности стола, определяющие положение обрабатываемой заготовки, и поверхности шпинделя, определяющие положение режущего инструмента, сверла, а также поверхности отверстий кондукторных втулок, направляющих инструмент. В ходе обработки заготовок исполнительной поверхности, определяющей, положение режущего инструмента, сообщается поступательное перемещение и вращение. Таким образом, исполнительные поверхности той или иной конструкции занимают определенные относительные положения и могут иметь относительные движения по тем или иным законам в соответствии со служебным назначением. Каждая конструкция состоит из отдельных сборочных единиц и деталей, служебное назначение которых подчинено служебному назначению машины в целом. В качестве примера рассмотрим служебное назначение одной из сборочных единиц автомобиля — главную передачу с дифференциалом (рис. 1).

&nbsp &nbsp &nbsp Служебное назначение главной передачи: изменение значения крутящего момента Мкр, подводимого к заднему мосту карданной передачей, а также изменение положения оси вращения валов для передачи на колеса на угол 90° служебное назначение дифференциала — передача Мкр с зубчатого колеса главной передачи на колеса автомобиля, распределение его поровну между колесами с обеспечением Возможности их вращения с разными скоростями при поворотах автомобиля, при переезде одним из колес неровности дороги, при разных радиусах колес вследствие неодинакового давления в шинах, а также при разной степени изношенности протектора шин или неодинаковой нагрузке на колеса.

&nbsp &nbsp &nbsp Из приведенных выше формулировок служебного назначения взаимосвязанных сборочных единиц автомобиля (главной передачи и дифференциала) следует, что они вытекают из результатов действия этих сборочных единиц. Исполнительными поверхностями для этих взаимосвязанных сборочных единиц машины являются рабочие поверхности сопрягающихся шестерни и колеса в главной передаче и сателлитов с шестернями полуосей (в дифференциале), поскольку ими выполняется служебное назначение, т.е. передается Мкр.

&nbsp &nbsp &nbsp В качестве другого примера рассмотрим важнейшую сборочную единицу агрегатного станка — шпиндельную бабку (рис. 2). Шпиндельная бабка, как исполнительный рабочий орган агрегатного станка, оказывает доминирующее влияние на обеспечение точности обрабатываемых заготовок. Служебное назначение этой сборочной единицы: передача каждому из шпинделей изменения Мкр в определенных диапазонах, обеспечение равномерности вращения и неизменности положения в пространстве исполнительных поверхностей А и Б каждого шпинделя. Оно вытекает из результата работы шпиндельной бабки: необходимости обеспечения соответствующей частоты вращения и передачи Мкр режущему инструменту, устанавливаемому в шпинделе станка по исполнительным поверхностям А и Б. Первоначально заданное положение в пространстве не должно изменяться, как не должна изменяться и задаваемая ему частота вращения, что может сказаться при получении главного результата — обеспечения требуемой точности размера, формы обрабатываемых поверхностей вращения заготовок и их положения относительно технологических баз.

Рис. 2 – Шпиндельная бабка агрегатного станка

&nbsp &nbsp &nbsp Если станок, точнее, вся технологическая система, должен обеспечить при обработке отверстий в заготовках точность радиального положения отверстий в пределах 0,1 мм, точность углового положения в пределах 30′, перпендикулярность осей отверстий относительно технологической базы заготовки в пределах 0,15 мм на 100мм длины, твердость материала заготовки НВ 163—197, масса заготовки 1,95 кг, температура заготовки 20° ± 10°С, температура воздуха в цехе 20°±4°С, производительность станка должна быть 150 дет./ч, его долговечность 8 лет, то приведенные уточнения служебного назначения станка позволяют сформулировать технические требования и обоснованно задать нормы точности как для станка в целом, так и для его отдельных сборочных единиц. При учете же влияния на точность заготовок их входных параметров, инструмента, оснастки можно задать технические требования и на элементы всей технологической системы, на которой должны быть обработаны эти заготовки.

Источник

Точностью их изготовления

Важнейшие показатели качества изделий в значительной степени определяются точностью их изготовления. Не случайно поэтому точность является одной из определяющих характеристик современного машиностроения. Повышение нагрузок и скоростей машин, а также возрастание требований к их надежности заставляют уделять все больше внимания обеспечению точности изготовления машин, механизмов, сборочных единиц и отдельных деталей.

Под точностью детали или машины понимают степень ее приближения к геометрически правильному ее прототипу. Изготовить любую деталь абсолютно точно, т. е. в полном соответствии с ее геометрическим представлением, практически невозможно, поэтому за меру точности принимают величины отклонений от теоретических значений. Эти отклонения после их измерения сопоставляют с отклонениями, допускаемыми служебным назначением детали в машине.

Первым показателем точности детали является точность расстояния между какими-либо двумя ее поверхностями или точность размеров поверхности детали, придающих ей те или иные геометрические формы.

Точность поворота одной поверхности относительно другой, выбранной за базу, служит вторым показателем точности детали. Так как деталь представляет собой пространственное тело, то точность поворота одной поверхности относительно другой обычно рассматривают в двух взаимноперпендикулярных координатных плоскостях.

Различают три вида отклонений поверхностей деталей от их форм:

1. Макрогеометрические отклонения, под которыми понимают отклонения реальной поверхности от правильной геометрической формы в пределах габаритных размеров этой поверхности; например, отклонение плоской поверхности от плоскостности, поверхности кругового цилиндра, конуса, шара от их геометрических представлений.

2. Волнистость, представляющая собой периодические неровности поверхности, встречающиеся на участках протяженностью до 10 мм.

3. Микрогеометрические отклонения (микронеровности), под которыми понимают отклонения реальной поверхности в пределах небольших ее участков.

Микрогеометрические отклонения называют шероховатостью поверхности. Выбирая тот или иной параметр шероховатости поверхностей детали, тем самым устанавливают допуск на микроотклонения поверхностей от геометрически правильной формы.

Между всеми перечисленными выше показателями точности детали существуют качественные и количественные взаимосвязи. Пока можно говорить только о качественных связях, так как функциональных зависимостей, существующих между перечисленными показателями точности детали, до сих пор в общем виде не установлено. Действительно, если не знать микроотклонений, трудно говорить о точности формы (в смысле макрогеометрических отклонений), так как при измерении макроотклонений в измеренную величину в качестве одного из слагаемых войдут и микронеровности, если не будет предпринято специальных мер для исключения их влияния.

Аналогично, если не знать макроотклонений поверхности, трудно судить об отклонениях от требуемого поворота одной поверхности относительно другой, так как при измерении этого отклонения макроотклонения будут влиять на величину измеренного отклонения.

Только при установке по краям измеряемой поверхности детали двух калиброванных плиток с наложением уровня на поставленную на них линейку можно условно говорить об отклонении этой поверхности от параллельности второй поверхности, деталь которой установлена на контрольной плите.

Трудно также говорить о точности расстояния между двумя поверхностями, так как на измеренное отклонение окажут влияние отклонения поворота поверхности, макро- и микроотклонения.

Из изложенного следует, что:

¨ измерение точности нужно начинать с измерения микронеровностей, затем нужно измерять макронеровности, отклонения от требуемого поворота и, наконец, точность расстояния или размера (если не предпринимать особых мер для исключения влияния соответствующих отклонений);

¨ допуски на расстояния и размеры поверхностей детали должны быть больше допусков на величину отклонений от требуемого поворота поверхностей, которые в свою очередь должны быть больше допусков на макрогеометрические отклонения, а последние – больше допусков на микрогеометрические отклонения, зависящие от назначаемого параметра шероховатости поверхности.

Рассмотренные выше показатели, характеризующие точность детали, целиком используются и для характеристики точности машины. Различие заключается только в том, что у детали все показатели точности относятся к поверхностям одной данной детали, у машины же они относятся к исполнительным поверхностям, принадлежащим различным связанным одна с другой деталям машины.

Поскольку исполнительные поверхности машины должны осуществлять относительное движение, необходимое для выполнения машиной ее служебного назначения, то одним из основных показателей, характеризующих точность машины, является точность относительного движения исполнительных поверхностей.

Под точностью относительного движения понимается максимальное приближение действительного характера движения исполнительных поверхностей к теоретическому закону движения, выбранному с учетом служебного назначения машины.

Точность относительного движения характеризуется величиной соответствующего отклонения, на которое должен устанавливаться (как и на другие показатели точности) допуск.

С учетом изложенного выше точность машины характеризуется следующими основными показателями:

¨ точностью относительного движения исполнительных поверхностей машины;

¨ точностью расстояний между исполнительными поверхностями или заменяющими их сочетаниями поверхностей и их размеров;

¨ точностью относительных поворотов исполнительных поверхностей;

¨ точностью геометрических форм исполнительных поверхностей (включая макрогеометрию и волнистость);

¨ шероховатостью исполнительных поверхностей.

Точность изготовления изделий обеспечивается ограничением соответствующими допусками.

Оптимальная точность изготовления деталей обеспечивается ограничением указанных погрешностей их предельными значениями, т.е. соответствующими допусками. Заданные чертежом допуски, ограничивающие отклонения геометрических параметров поверхностей детали, должны обеспечить служебное назначение машины. Эти допуски устанавливаются соответствующими стандартами.

Стандарты единой системы допусков и посадок (ЕСДП) распространяются на гладкие сопрягаемые и несопрягаемые элементы дета-

лей с номинальными размерами до 10 000 мм (ГОСТ 25346-82, ГОСТ 25347-82, ГОСТ 25348-82).

Дата добавления: 2017-10-04 ; просмотров: 1070 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Электронная библиотека

[6, с. 68 – 77; 9; 14, с. 54 – 59]

Качество машины достигают в результате конструктивной технологической разработки машины и технологического процесса её изготовления. Основным показателем качества машины является точность [14, с. 54].

Точность машины характеризуется величиной отклонений относительного движения и положения исполнительных поверхностей машины от требуемых служебным назначением.

Для того чтобы исполнительные поверхности машины и её механизмов двигались и заняли требуемое относительное положение, необходимо соединить несущие их детали машины двумя типами других деталей. К первому типу относятся все детали, выполняющие функции звеньев кинематических цепей машины и её механизмов. Ко второму типу относятся детали, служащие для соединения и обеспечения относительного положения первых.

Соединение и относительное расположение с требуемой точностью всех деталей, составляющих машину, осуществляются при помощи технологического процесса сборки и регулировки машины. В процессе сборки устанавливаются два вида связи между исполнительными поверхностями машины и её механизмами.

Первый вид связи, образующий требуемое относительное движение исполнительных поверхностей машины и её механизмов, носит название кинематического вида связи. Так, например, для получения резьбы на детали, обрабатываемой на токарно-винторезном станке, необходимо, чтобы плоская поверхность резцедержавки суппорта, несущая резец, перемещалась за один оборот фланца шпинделя, несущего обрабатываемую заготовку, на один ход шага нарезаемой резьбы.

В решении поставленной задачи участвуют все детали (размерами и поворотами своих поверхностей), являющиеся звеньями надлежащей кинематической (делительной) цепи станка. Например, в решении рассматриваемой задачи участвуют:

· зубчатые колёса: радиусами своих делительных (начальных) окружностей и шагом зубьев, параллельностью рабочих поверхностей зубьев оси отверстия зубчатого колеса;

· вал, несущей зубчатые колёса: радиусами поверхностей шеек, несущих зубчатые колёса и выполняющих функции опор; соосностью осей поверхностей шеек и т.д.

Кинематический вид связи принято изображать с помощью кинематических схем машины и их механизмов (рис. 2.1).

Второй вид связи, образующий требуемые положения исполнительных поверхностей машины и ее механизмов, получил название размерного. Размерный вид связи делится, в свою очередь, на два подвида: определяющий расстояния (размеры) и определяющий повороты (расположения) поверхностей.

Расстояния между исполнительными поверхностями машины и ее механизмов образуются при помощи размеров, принадлежащих целому ряду деталей, связывающих те детали, которые несут исполнительные поверхности. Требуемая служебным назначением машины величина относительных поворотов исполнительных поверхностей машины обеспечивается в каждой из координатных плоскостей надлежащими величинами поворотов поверхностей деталей, соединяющих детали, несущие исполнительные поверхности машины.

Примером связей в машине могут служить размерные, кинематические и динамические связи между исполнительными поверхностями станка, с помощью которых станок выполняет своё служебное назначение.

Размерные связи в станке необходимы для придания нужного относительного положения в пространстве заготовке и режущему инструменту, кинематические связи – для создания требуемого их относительного движения, динамические связи обеспечивают процесс резания.

Между операциями технологического процесса изготовления детали, как впрочем и на каждой операции, действуют размерные связи, обеспечивающие получение нужных размеров и их точность. Обработка заготовки сопровождается действием временных связей, образуемых затратами времени на выполнение отдельных операций, транспортирование заготовки с операции на операцию и пр.

Все размеры, связывающие исполнительные поверхности, включая и размер, непосредственно соединяющий эти поверхности, образуют замкнутый контур, располагаясь один за другим в определенной последовательности. Благодаря этому размерный вид связи можно представить в виде схемы.

Для этого нагляднее всего нанести все размеры, связывающие исполнительные поверхности машины или ее механизмов, на контуры тех деталей, которым они принадлежат, или в непосредственной близости от них (рис. 2.2).

Иногда схемы размерного вида связей изображают отдельно (рис. 2.3), однако такое изображение размерных связей теряет наглядность и вносит значительные затруднения в их анализ и расчет.

Все независимые расположенные по замкнутому контуру один за другим размеры называют размерной цепью.

Для графического изображения второго подвида связи, определяющей повороты (расположения) поверхностей, пользуются односторонними стрелками, принятыми, для обозначения относительных поворотов поверхностей деталей (рис. 2.4).

Для обозначения отдельных звеньев размерной цепи удобно пользоваться буквами, у которых индекс указывает на порядковый номер звена. При этом для отличия звенья, соответствующие расстояниям обозначают заглавными буквами русского алфавита, а звенья, соответствующие относительным поворотам, – буквами греческого алфавита (см. рис. 2.2, 2.4).

Размерные цепи, связывающие при сборке машины исполнительные поверхности машины или ее механизмов, получили название сборочных размерных цепей.

Из изложенного следует, что все задачи, которые приходится решать для достижения требуемой точности машины и ее механизмов, так же как и точности деталей в процессе их изготовления и измерения, сводятся к нахождению рассмотренных видов связей или к их созданию и к управлению этими связями в требуемом направлении. Для этого, прежде всего, необходимо познакомиться с основными понятиями, определениями и закономерностями, управляющими этими связями, что получило название теории размерных цепей.

Все взаимосвязанные явления, происходящие в природе, можно представить в виде размерных цепей, схематически изображающих эти объективно существующие связи. Следовательно, любое явление подчиняется объективным закономерностям, отраженным в теории размерных цепей, а правильное использование этих закономерностей в направлении, требуемом задачей, позволяет решать эту задачу наиболее экономичным путём.

Срочно?
Закажи у профессионала, через форму заявки
8 (800) 100-77-13 с 7.00 до 22.00

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Исполнительные поверхности машин связаны друг с другом рядом связей. Анализ всех видов связей облегчает расчет возможных погрешностей обработки деталей, сборки и регулирования машин, их наладки. Особенно важно значение кинематических и размерных связей, определяемых кинематическими и размерными цепями. Повышение точности замыкающих звеньев размерной или кинематической цепи может быть получено увеличением точности каждого из составляющих звеньев этой цепи, уменьшением количества составляющих звеньев и изменением величин передаточных отношений. [1]

Так как исполнительные поверхности машины должны осуществлять относительное движение, необходимое для выполнения машиной ее служебного назначения, то к перечисленным показателям точности добавляется точность относительного движения исполнительных поверхностей. Под точностью относительного движения понимается максимальное приближение действительного характера движения исполнительных поверхностей к теоретическому закону движения, выбранному исходя из служебного назначения машины. [2]

Отношение скоростей исполнительных поверхностей машины или ее механизмов характеризуется величиной передаточного отношения. Исходя из служебного назначения, эта величина задается или в виде постоянной, или переменной, изменяющейся по требуемому закону. На возможные отклонения передаточного отношения, как и на всякую другую величину, устанавливается допуск. [3]

Требуемые служебным назначением расстояния между исполнительными поверхностями машины обеспечиваются при помощи размеров ряда деталей, связывающих детали, несущие исполнительные поверхности машины. [4]

Цепь размеров, определяющая требуемое положение исполнительных поверхностей машины и ее механизмов, создает так называемую размерную связь, которая может определять расстояния и повороты поверхностей. Размеры цепи подразделяют на: линейные, у которых все входящие в них размеры параллельны и связаны линейной зависимостью; плоскостные, где некоторые размеры не параллельны, но лежат в одной или нескольких параллельных плоскостях; пространственные, где все или несколько размеров не параллельны и лежат в непараллельных плоскостях. Машина, иногда и сборочная единица, может содержать несколько связанных между собой размерных цепей. Нередко некоторые из этих цепей имеют общие звенья, одновременно принадлежащие нескольким размерным цепям. [5]

Выше уже указывалось, что допуски на исходные звенья, связывающие исполнительные поверхности машины или ее механизмов, устанавливают исходя из их служебного назначения. Аналогично поступают и при решении ряда других задач, связанных с достижением требуемой точности, например точности обработки деталей на станках. И в этих случаях величины допусков на исходные звенья устанавливают исходя из поставленных задач. [6]

Рассматривая выше схему создания машины, можно было видеть, что исполнительные поверхности машины связываются одни с другими при помощи ряда связей, осуществляемых посредством деталей машины, соединяющих те детали, которые несут исполнительные поверхности. [7]

Например, использование этого метода для достижения требуемой точности расстояний между исполнительными поверхностями машины позволяет осуществлять сборку без какого-либо выбора, подбора или пригонки деталей, включаемых своими размерами в качестве звеньев в размерную цепь каждой из машин. При этом в результате такой сборки требуемая точность замыкающего звена в надлежащей размерной цепи достигается у всех без исключения машин. [8]

Кинематические цепи, как и размерные, являются замкнутыми Кинематические цепи служат для передачи относительных движений каким-либо исполнительным поверхностям машины или ее механизмов по заданному закону движения. [11]

Исходя из служебного назначения машины, ее исполнительные поверхности должны перемещаться в соответствии с требуемыми законами их движения и занимать требуемые относительные положения. Для этого исполнительные поверхности машины соединяются при помощи кинематических и размерных связей, представляющих ссбой замкнутые контуры из последовательно расположенных звеньев, принадлежащих деталям машины. [15]

Источник