Рис к статье 5А

Назначение требований по точности к станине холодновысадочного автомата

150 руб.

Категория: Метки: , , , , , , , , , , , , , , , , ,
Описание товара

Назначение требований по точности к станине холодновысадочного автомата

           Наиболее сложной и ответственной деталью (сборочной единицей) в любой машине или оборудовании являются корпусная деталь (рама, станина, картер), поскольку обеспечивает  надежное функционирование всех входящих в изделие узлов и механизмов, за счет их  точного взаимного расположения. Поэтому любая корпусная деталь  должна иметь достаточную для этого точность размеров, а также формы и взаимного расположения соответствующих поверхностей.  Используя рекомендации работы [1], установим требования по точности к размерам, и поверхностям станины многопозиционного холодновысадочного автомата (ХВА), обеспечивающие работоспособность его исполнительного кривошипно – шатунного механизма, механизма выталкивания из матриц и приводных валов. Для этого проанализируем конструкцию этих механизмов и определим критерии их работоспособности в составе автомата (см. Рис 1, 2) На Рис 1а показан продольный вертикальный разрез многопозиционного холодновысадочного автомата, на котором изображены кривошипно – шатунный исполнительный механизм и механизм выталкивания из матриц. На Рис  1б показан продольный горизонтальный разрез автомата, на котором прослеживается относительное расположение ползуна кривошипно – шатунного механизма и матричного блока в горизонтальной плоскости. На Рис 1в показан поперечный вертикальный разрез станины автомата в месте расположения направляющих ползуна кривошипно – шатунного механизма.

1

      На Рис 2 показан привод вспомогательных механизмов холодновысадочного автомата, состоящий из промежуточного вала, находящегося в зацеплении с зубчатым колесом, установленном на коленчатом валу, распределительного вала, зацепляющегося посредствам конических зубчатых колес с промежуточным валом и кулачкового вала, зацепляющегося также посредствам конических колес с распределительным валом.

2

Общий вид станины холодновысадочного автомата показан на Рис 3. Она представляет собою литую деталь коробчатой формы, верхняя часть которой, называемая силовым поясом, имеет более толстые стенки, а в ее продольных пазах (направляющих) и перпендикулярной им расточке расположены детали кривошипно – шатунного механизма (ползун и коленчатый вал). Кроме того, в стороне противоположной расточке, под коленвал перпендикулярно направляющим, выполнена постель для установки матричного блока. В нижней части станины для повышения жесткости ее продольные более тонкие стенки соединены между собой поперечными перемычками и содержат три расточки под установку приводных валов, две из которых для удобства сборки выполнены с отъемными крышками. Кроме того, в станине выполнены отверстия для установки осей вспомогательных механизмов, в том числе в задней ее части отверстие под ось качания рычага механизма выталкивания из матриц.

3

       Установим требования по точности к размерам и поверхностям станины, определяющим работоспособность механизмов и привода холодновысадочного автомата, которые показаны на Рис. 4.

4

Для этого необходимо иметь в виду, что основным параметрами, обеспечивающими работоспособность кривошипно – шатунного механизма, работающего в составе холодновысадочного автомата являются:

  • величина зазора в вертикальных направляющих ползуна,
  • параллельность осей отверстий под установку инструмента в пуансонодержателе ползуна его ходу,
  • перпендикулярность хода ползуна к базовой поверхности станины, параллельной оси коленчатого вала.

Для болтовых и гаечных многопозиционных холодновысадочных автоматов согласно ГОСТ9861-88 и ГОСТ 6414-87 на указанные параметры устанавливаются следующие  требования по точности (нормы точности):

  • величина зазора в вертикальных направляющих ползуна (0,1 – 0,18мм),
  • параллельность осей отверстий под установку инструмента в пуансонодержателе ползуна его ходу (0,02мм /100мм),
  • неперпендикулярность хода ползуна к вертикальной поверхности станины в месте установки матричного блока (0,02мм/100мм).

На Рис 5 показаны размерные цепи, определяющие указанные параметры:

  • τ, размерная цепь, определяющая  непаралельность отверстий под установку инструмента в пуансонодержателе ползуна его ходу,
  • γ, размерная цепь, определяющая  неперпендикулярность хода ползуна к вертикальной поверхности станины в месте установки матричного блока,
  • φ, размерная цепь, определяющая зазор в направляющих ползуна.

В качестве звеньев перечисленных размерных цепей входят следующие требования к точности расположения следующих поверхностей станины:

  • непаралельность вертикальной плоскости станины под установку матричного блока оси отверстия под установку букс коленчатого вала (γ1),
  • неперпендикулярность направляющих ползуна к оси отверстия под установку букс коленчатого вала (τ22),
  • непаралельность направляющих ползуна в станине (равен φ12)

Допуски на звенья  γ1, φ2φ12 устанавливаются на основании расчета соответствующих размерных цепей  τ, γ и φ (см. Рис 5).

5

                Исходные данные и результаты расчета размерных цепей приведены
в таб.1. Расчеты исходного замыкающего звена всех размерных цепей, осуществляются вероятностным методом, поскольку они состоят из большого количества угловых и векторных звеньев, сложение которых наилучшим или наихудшим образом, как показывает опыт, даже в условиях мелкосерийного производства, практически невозможно.

Рис 5В       Рис 5А Рис 5Б       Поэтому требуемая величина норм точности достигается при сборке исполнительного кривошипно – шатунного механизма автомата только путем шабрения бронзовых направляющих станины и внутренних поверхностей подшипников скольжения коленчатого вала после их запрессовки в буксы станины и установки в шатун. На Рис 6 показана станина холодновысадочного автомата, точность направляющих которой обеспечена шабровкой. Таким образом, напрашивается вполне очевидный вывод о том, что допуски, назначенные на размеры станины, являющиеся звеньями рассмотренных размерных цепей, исходя из технологических возможностей оборудования традиционно используемого для их механической обработки, являются наиболее обоснованными и экономически целесообразными.

Рис 6Рис 6 Станина холодновысадочного автомата после шабровки направляющих

Рис 6А          Допуск на диаметр отверстия D назначается по посадке H7 для получения минимального зазора в соединении, а также с учетом технологических возможностей сложившегося производства аналогичных изделий. Допуск на расстояние h, между вертикальными направляющим станины, учитывая их последующую шабровку, назначается по посадке H11. Требования по неперпендикулярности горизонтальных направляющих станины к вертикальным и требования по параллельности оси отверстия под установку букс коленчатого вала к горизонтальным направляющим станины назначаются по 8 степени точности ГОСТ 24643-81 и равны 0,025/100 мм и 0,04/100 мм. (см. Рис 9). Погрешность формы отверстия D и вертикальных направляющих станины устанавливаются на основании рекомендаций таб. 1 приложения. Допуск на расстояние H (см. Рис 4), между наружными торцами отверстия под установку букс коленчатого вала, устанавливается по посадке h12, и уточняется на основе расчета размерной цепи Б, определяющей величину суммарного осевого зазора между щеками коленчатого вала и торцем упорных заплечиков втулок подшипников скольжения его опорных шеек, показанной на Рис 7. Исходные данные для расчета размерной цепи Б и результаты расчета приведены в таб. 2 .

Рис 7А        Учитывая мелкосерийный характер производства, расчет исходного – замыкающего звена выполняется по методу максимума – минимума. В технических требованиях сборочного чертежа « Вал коленчатый», указана величину суммарного осевого зазора между щеками коленчатого вала и торцем упорных заплечиков втулок подшипников скольжения его опорных шеек, которая равная S = 0,2 – 0,4 мм, а полученная расчетным путем величина исходного – замыкающего звена размерной цепи Б намного ее превышает и равна Sр = 1, 4 – 2,2 мм, поэтому, учитывая мелкосерийный характер производства, необходимая точность достигается путем пригонки (подшлифовки) регулировочных прокладок, устанавливаемой под фланец правой (левой) буксы.

Рис 7Рис 7. Размерная цепь Б, определяющая величину суммарного осевого зазора между щеками коленчатого вала и заплечиками втулок подшипников скольжения его опорных шеек.

  Рис 8Рис 8 Размерная цепь E, определяющая влияние на величину зазора в            направляющих ползуна линейных размеров станины, ползуна, шатуна и коленчатого вала автомата

             Допуск на размер b, – расстояние между вертикальными направляющими ползуна и торцем отверстия под установку буксы коленчатого вала устанавливается по h11 и уточняется по результатам расчета размерной цепи E (см. Рис 8).
Размерная цепь E состоит из следующих звеньев:
E1, толщина проушины ползуна,
E2, зазор между внутренним торцем проушины ползуна и торцем шатуна,
E3, высота бурта втулки подшипника скольжения мотылевой шейки коленчатого вала,
E4, осевой зазор между заплечиком втулки подшипника скольжения моты-
левой шейки коленчатого вала и внутренним торцем его щеки,
E5, толщина щеки коленчатого вала,
E6, осевой зазор между заплечиком втулки подшипника скольжения опорной шейки коленчатого вала и наружным торцем его щеки,
E7, высота бурта втулки подшипника скольжения опорной шейки коленчатого вала,
E8, длина посадочной поверхности буксы коленчатого вала,
E9, толщина компенсационного кольца,
E10, расстояние между вертикальными направляющими ползуна в станине и торцем отверстия под установку буксы коленчатого вала (размер b),
E11, толщина направляющей ползуна,
, исходное – замыкающее звено размерной цепи, определяющее величину зазора в направляющих ползуна.
Учитывая скалярный характер составляющих звеньев размерной цепи и мелкосерийный характер производства, расчет размерной цепи будет выполняться по методу максимума – минимума. Исходные данные и результаты расчета размерной цепи Е приведены в таб.3

Рис 8А Рис 8Б       Полученная отрицательная величина нижнего отклонения исходного – замыкающего звена, говорит о том, что погрешности звеньев размерной цепи при определенном их сложении могут привести к появлению натяга в вертикальных направляющих ползуна в станине. Учитывая, что размерная цепь содержит звенья – зазоры (E2, E4, E6), которые могут быть использованы для компенсации погрешности исходного – замыкающего звена, определим их суммарную величину компенсации:

Рис 8В

Рис 8Г         Таким образом, даже при минимальной величине зазоров в соединении ползуна с шатуном и коленчатого вала с шатуном и втулками подшипников скольжения букс натяг в направляющих ползуна будет компенсирован, поскольку

Рис 8Д            Все это позволяет сделать вывод о том, что допуск на размер b ( E10), установленный по посадке h11, выбран правильно, как из конструктивных соображений, подтверждаемых расчетом размерной цепи E, так и с технологической точки зрения, поскольку он выполним при использовании традиционных методов механической обработки станины – обработке торца отверстия под установку букс коленчатого вала при его координатной расточке (см. Рис. 9)

Рис 9Рис 9 Требования по точности к поверхностям станины, обеспечивающим взаимное расположения коленчатого вала и ползуна

        Непаралельность горизонтальной поверхности пастели матричного блока Л к горизонтальным направляющим ползуна К назначается по 9 степени точности ГОСТ 24643-81. Требования к форме рассмотренных поверхностей назначаются, согласно рекомендаций таб. 1. приложения. Назначенные требования к размерам и поверхностям станины показаны на Рис 10.

Рис 10Рис 10 Требования по точности к горизонтальной и вертикальной плоскостям постели под установку матричного блока.

         Установим требования к взаимному расположению отверстия Г под установку букс коленчатого вала и отверстия Ж, под установку промежуточного вала, которое должно обеспечить работоспособность цилиндрической зубчатой передачи, передающей движение от коленчатого вала промежуточному (см Рис 2).

Рис 10А          Поскольку расстояние R между отверстиями Ж и Г расположено под углом к горизонту для удобства координатной расточки на чертеже указываются расстояния между ними в двух координатах: a = 250 ± 0,03 мм, c = 528 ± 0,04 мм

            Допуск на размер r устанавливается на основании расчета размерной цепи А (см. Рис 11).

Рис 11Рис 11 Размерная цепь А, определяющая смещение торцев зубчатых колес установленных на коленчатом и про-межуточном валах

          Размерная цепь А состоит из следующих звеньев:
A1, расстояние между торцем венца и торцем ступицы зубчатого колеса промежуточного вала,
A2, длина распорной втулки,
A3, расстояние от торца наружного кольца до торца внутреннего кольца комплекта подшипников передней опоры промежуточного вала,
A4, расстояние между базовыми торцами стакана промежуточного вала,
A5, расстояние между торцами отверстий станины под установку коленчатого и промежуточного валов (размер r),
A6, толщина компенсационного кольца,
A7, расстояние между торцами буксы коленчатого вала,
A8, толщина заплечика втулки подшипника скольжения коленчатого вала,
A9, длина опорной шейки коленчатого вала,
, исходное – замыкающее звено размерной цепи, определяющее смещение торцев зубчатых колес установленных на коленчатом и промежуточном валах.
Учитывая скалярный характер составляющих звеньев размерной цепи и мелкосерийный характер производства, расчет размерной цепи будет выполняться по методу максимума – минимума. Исходные данные и результаты расчета размерной цепи А приведены в таб.4

Рис 11А       Поскольку одно из зубчатых колес на 10 мм шире другого, допустимая величина смещения их торцев должна быть не более 5 мм. Полученный результат расчета верхнего отклонения исходного замыкающего звена размерной цепи    ВОAΔ = 4,71 мм позволяет считать, что допуск на размер r(A5) по (IT14)/2 назначен верно.
Допуск на отверстие d под установку промежуточного вала по посадке H7, устанавливаем на основании сложившихся требований по точности к отверстиям, имеющим аналогичное назначение. Требования к точности формы отверстия в станине под установку промежуточного вала, назначаются согласно требований таб. 1. Все назначенные требования к размерам и поверхностям станины показаны на Рис 12

Рис 12Рис 12 Требования по точности к размерам и отверстиям под установку коленчатого и промежуточного валов автомата.

          Назначим требования к отверстиям станины под установку приводных валов автомата (см. Рис 2), исходя из обеспечения условий работоспособности, соединяющих их конических передач. Для конической зубчатой передачи, также как и для цилиндрической, нормальные условия работы обеспечиваются величиной бокового зазора и пятна контакта в зацеплении.

Рис 12А

Рис 12Б           Эти требование технологически возможно выполнить только при выполнении расточки всех трех отверстий под установку приводных валов автомата с одной установки, и такое требование должно быть включено в перечень технических требований, указываемых на чертеже станины.
Установим допуск на размер f, – расстояние от торца отверстия в станине под установку промежуточного вала до оси отверстия под установку распределительного вала. Допуск на размер f устанавливается на основании расчета размерной цепи K (см. Рис 13).

Рис 13Рис 13 Размерная цепь K определяющая высоту компенсационного кольца, устанавливаемого под торец конической шестерни промежуточного вала.

          Размерная цепь K, показанная на Рис 13, состоит из следующих звеньев:
K1, расстояние от вершины делительного конуса конической шестерни промежуточного вала до его базового торца,
K2, предельное отклонение межцентрового расстояния конической передачи (fa нормируется ГОСТ1759 – 81)
K3, несоосность, вызванная биением зубчатого венца шестерни распределительного вала относительно его базового отверстия,
K4, несоосность, вызванная биением базовых поверхностей распределительного вала,
K5, несоосность, вызванная биением внутренних колец опорных подшипников распределительного вала,
K6, несоосность, вызванная биением базовых поверхностей букс распределительного вала,
K7, расстояние от торца отверстия в станине под установку промежуточного вала до оси отверстия под установку распределительного вала (размер f),
K8, толщина упорного бурта буксы промежуточного вала,
K9, расстояние между заплечиками буксы промежуточного вала,
K10, ширина комплекта опорных подшипников промежуточного вала,
K11, высота распорного кольца,
K12, длина ступицы цилиндрического зубчатого колеса,
, исходное – замыкающее звено размерной цепи, определяющее высоту компенсационного кольца, устанавливаемого под торец конической шестерни промежуточного вала.

          Размеры f и q, имеют одинаковую номинальную величину и аналогичное назначение для обоих конических передач, и учитывая, что расточка отверстия под установку распределительного вала будет выполняться со стороны кулачкового вала, поскольку при этом длина расточной борштанги будет в полтора раза меньше, с целью сокращения объема расчетов аналогичных размерных цепей, установим допуск только на размер q. Допуск на размер q устанавливается на основании расчета размерной цепи T, аналогичной по составу звеньев размерной цепи К (см. Рис 14).

Рис 14Рис 14 Размерные цепи P и T определяющие высоту компенсирующих колец, устанавливаемых под торцы конических шестерен распределительного и кулачкового валов.

          Размерная цепь T , состоит из следующих звеньев:
T1, ширина эксцентрика привода подачи
автомата,
T2, высота распорного кольца,
– T3, ширина комплекта опорных подшипников кулачкового вала,
T4, расстояние между заплечиками буксы промежуточного вала,
T5, расстояние от торца отверстия в станине под установку кулачкового вала до оси отверстия под установку распределительного вала (размер q),
T6, несоосность, вызванная биением базовых поверхностей букс распределительного вала,
T7, несоосность, вызванная биением внутренних колец опорных подшипников распределительного вала,
T8, несоосность, вызванная биением базовых поверхностей распределительного вала,
T9, несоосность, вызванная биением зубчатого венца шестерни распределительного вала относительно его базового отверстия,
T10, предельное отклонение межцентрового расстояния конической передачи (fa нормируется ГОСТ1759 – 81),
T11, расстояние от вершины делительного конуса конической шестерни распределительного вала до его базового торца,
, исходное – замыкающее звено размерной цепи, определяющее высоту компенсационного кольца, устанавливаемого под торец конической шестерни кулачкового вала.
Исходные данные и результаты расчета размерной цепи Т приведены в таб.5

Рис 14А       Поскольку сборка привода осуществляется в условиях мелкосерийного производства, номинальную величину исходного – замыкающего звена и ее верхнее и нижнее отклонение будем рассчитывать по методу максимума – минимума.

Рис 14Б

Рис 15Рис 15 Требования по точности к размерам и отверстиям под установку промежуточного, распре-делительного и кулачкового валов автомата.

          Поскольку расточка отверстия И в станине под установку распределительного вала выполняется после расточки отверстий Ж и Д под установку промежуточного и кулачкового вала к оси отверстия Д предъявляется требование параллельности к оси отверстия Ж под установку промежуточного вала, величина которой назначается по 9 степени точности ГОСТ 24643-81 (0,025/100 мм). Учитывая, что смещение зубчатого венца конических шестерен, нормируемое ГОСТ 1759-81, в обоих передачах обеспечивается подшлифовкой компенсационных колец, допуск на размер m, – расстояние между осями отверстий под установку промежуточного и кулачкового вала устанавливается по посадке Js10 (1760 ± 0,3) из технологических соображений. Для жесткой фиксации в осевом положении неподвижных букс распределительного и кулачкового валов допуск на размеры j и v устанавливается по посадке h7. Допуск на отверстия под установку распределительного и кулачкового валов по посадке H7, устанавливаем на основании сложившихся требований по точности к отверстиям, имеющим аналогичное назначение. Требования к точности формы отверстий Д, И под установку кулачкового и распределительного валов, назначаются согласно требований таб. 1 приложения Все назначенные требования к размерам и поверхностям станины показаны на Рис 15

Рис 16Рис 16 Размерная цепь А, определяющая влияние погрешностей линейных и угловых размеров деталей механизма на зазор между кулачком и роликом

         Установим требования к взаимному расположению отверстий в станине под установку кулачкового вала и оси качания рычага механизма выталкивания из матриц (см. Рис 1а), исходя из обеспечения работоспособности кулачково – рычажного механизма выталкивания из матриц. Поскольку механизм работает в динамическом режиме, кулачковая пара выполнена с кинематическим замыканием, при котором кулачок выполняется сдвоенным с прямым и обратным профилем, а рычаг имеет два ведущих плеча, каждое из которых взаимодействует со своим профилем кулачка. Основным требованием, обеспечивающим работоспособность такого кулачкового механизма, является достижение минимального зазора между роликами и профилем кулачка и полноты линии контакта между кулачком и роликом. Размерные цепи A и γ, определяющие величину бокового зазора и полноту линии контакта между роликом и профилем кулачка показаны на Рис 16,17.

        Размерная цепь А, определяющая влияние линейных размеров на величину зазора между кулачком и роликом, состоит из следующих звеньев:
A1, радиус ролика,
A2, несоосность, вызванная биением базовых поверхностей ролика,
A3, несоосность, вызванная биением базовых поверхностей подшипника скольжения,
A4, зазор в соединении втулка ось ролика (звено – компенсатор),
A5, несоосность, вызванная биением базовых поверхностей оси ролика,
A6, радиус правого ведущего плеча рычага,
A7, угол между осями, соединяющими центры расточек в рычаге под ось качания и под оси роликов,
A8, смещение от номинального расположения оси качания рычага, определяемое допуском на расстояние между расточками в станине под установку оси качания рычага и вала кулачка,
A9, несоосность, вызванная биением базовых поверхностей подшипника скольжения,
– A10, зазор в соединении втулка – ось рычага (звено – компенсатор),
A11, несоосность, вызванная биением базовых поверхностей оси рычага,
A12, радиус левого ведущего плеча рычага,
A13, несоосность, вызванная биением базовых поверхностей оси ролика,
A14, несоосность, вызванная биением базовых поверхностей подшипника скольжения,
A15, зазор в соединении втулка ось ролика (звено – компенсатор),
A16, несоосность, вызванная биением базовых поверхностей ролика,
A17, радиус ролика,
A18, радиус обратного профиля кулачка,
A19, погрешность угла между точками контакта роликов с прямым и обратным профилем кулачка, выраженная в линейных величинах на среднем радиусе кулачка,
A20, несоосность вызванная биением базовых поверхностей вала кулачка,
A21, несоосность вызванная биением внутренних колец подшипников вала кулачка,
A22, радиус прямого профиля кулачка,
, исходное – замыкающее звено размерной цепи, определяющее зазор между кулачком и роликом в нормальной плоскости.
Поскольку в размерную цепь входит большое количество звеньев, многие из которых имеют векторный характер, сложение их допусков наихудшим или наилучшим образом, даже учитывая мелкосерийный характер производства, практически исключено. Поэтому расчет допуска исходного – замыкающего звена будем производить по вероятностному методу

Рис 16А Рис 16Б

Рис 16В

Рис 17Рис 17 Размерная цепь γ, определяющая влияние непаралельности базовых поверхностей деталей механизма на величину зазора и полноту линии
контакта между кулачком и роликом.

           Расчет допуска исходного – замыкающего звена размерной цепи, так же как
и в предыдущем случае, будем производить по вероятностному методу. Исходные данные и результаты расчета размерной цепи γ приведены в таб. 7

Рис 17А Рис 17Б Рис 17ВРис 17Д           Таким образом, при установленной величине допусков на звенья размерных цепей А и γ в кулачковой паре может быть зазор до 0,035 мм и натяг до 0,0135 мм. Для нормальной работы кулачковой пары с кинематическим замыканием необходим зазор между кулачком и роликом должен быть S = 0,05 – 0,1 мм, и обеспечивается он путем прикатки кулачкового механизма в составе автомата. Полнота линии контакта кулачка и ролика определяется непаралельностью контактирующих поверхностей, которая равна γΔ = 0,054/80 мм. Полнота линии контакта по аналогии с пятном контакта боковой поверхности зубьев в передаче определяется путем нанесения на кулачок краски и обката им ролика. Для точных кулачковых механизмов, работающих в динамическом режиме, длина линии контакта кулачка с роликом должна быть не менее 95% для силового участка кулачка и 85% для не силового. Учитывая, что толщина слоя краски наносимой на кулачок при выполнении проверки длины линии контакта составляет около                 t = 0,005 мм, непаралельность контактирующих поверхностей равная 0,05 мм позволит получить только 10% линии контакта. Однако надо учитывать, что наличие звеньев – зазоров и имеющая место податливость звеньев кулачкового механизма при его работе позволяют существенно увеличить длину контактной линии. Тем на мене для получения требуемой величины линии контакта также выполняется прикатка механизма.

Рис 17Е         Поскольку расстояние меду отверстиями под установку кулачкового вала и оси качания рычага механизма выталкивания из матриц L расположено под углом к горизонту то для удобства их расточки на станке в чертеже указываются расстояния между ними в двух координатах: n = 120 ± 0,015 мм и c = 280 ± 0,02 мм
Требования к точности формы отверстия в станине под установку кулачкового вала, назначаются согласно требований таб.1 приложения. Все назначенные требования к раз-мерам и поверхностям станины показаны на Рис 18.

Рис 18Рис 18 Требования по точности к отверстиям станины для установки кулачкового вала и оси качания рычага механизма выталкивания из матриц

           Установим требования по точности к расстоянию от оси коленчатого вала до
вертикальной плоскости постели матричного блока (размер l на Рис 4), которое входит в размерную цепь А определяющую точность расстояния от базовой плоскости (зеркала) матричного блока до торца пуансона при нахождении ползуна кривошипно – шатунного механизма в крайнем переднем положении (см. Рис 19).

Рис 19Рис 19 Размерная цепь А, определяющая расстояние от торца пуансона до базовой плоскости матричного блока при нахождении ползуна в крайнем переднем положении

         Размерная цепь А состоит из следующих звеньев:
A1, длина пуансона,
A2, расстояние от лобовой плоскости ползуна до оси соединяющей его с шатуном,
A3, зазор в соединении оси ползуна с шатуном,
A4, эксцентриситет втулки скольжения,
A5, расстояние между расточками в шатуне,
A6, эксцентриситет подшипника скольжения мотылевой шейки коленвала,
A7, зазор в подшипнике скольжения мотылевой шейкой коленвала,
A8, эксцентриситет коленвала,
A9, зазор в подшипнике скольжения опорной шейки коленвала,
A10, эксцентриситет подшипника скольжения опорной шейки коленвала,
A11, эксцентриситет буксы колевала,
A12, расстояние в станине от оси расточки под коленвал до вертикальной, базовой плоскости постели матричного блока,
A13, расстояние между вертикальными базовыми плоскостями матричного блока,
, исходное – замыкающее звено размерной цепи, определяющее расстояния от базовой плоскости (зеркала) матричного блока до торца пуансона при нахождении ползуна кривошипно – шатунного механизма в крайнем левом положении.
Исходные данные для расчета размерной цепи A приведены в таб.8

Рис 19А         При расчете размерной цепи, также как и в предыдущей размерной цепи, необходимо учитывать, что звенья – зазоры A3, A7, A9, не являются звеньями – компенсаторами погрешности составляющих звеньев размерной цепи, а наоборот увеличивают погрешность исходного – замыкающего звена размерной цепи и поэтому их допуск будет суммироваться наравне с остальными допусками составляющих звеньев. Кроме того нужно иметь в виду, что при воздействии на пуансон технологического усилия все звенья зазоры будут выбираться в сторону увеличения исходного – замыкающего звена, поэтому для них устанавливается передаточное отношение равное +1, как для увеличивающих звеньев размерной цепи.
Поскольку в размерную цепь входят скалярные звенья (A1, A2, A3, A5, A7, A8, A9, A12, A13) и векторные звенья (A4, A6, A10, A11), сложение их допусков, согласно рекомендаций в работе [1] будем осуществлять отдельно с учетом их специфики. Расчет допуска скалярных звеньев размерной цепи, учитывая одинаковый характер их влияния на исходное – замыкающее звено, а также мелкосерийный характер производства, будем выполнять по методу максимума – минимума, а расчет допуска векторных звеньев, учитывая их разнонаправленность по вероятностному методу.

Рис 19Б         Для стабильной работы автомата величина допуска исходного – замыкающего звена размерной цепи А, должна быть равна ± 0,1 мм, и поэтому полученный результат ее расчета свидетельствует о том, что точность расстояния от торца пуансона до зеркала матричного блока не может быть обеспечена выбранными методами (методом полной взаимозаменяемости для скалярных звеньев и методом неполной взаимозаменяемости для векторных звеньев). При этом, ужесточение допусков звеньев размерной цепи участвующих в возникновении увеличенного допуска исходного – замыкающего звена практически невозможно технически и необоснованно экономически. В данном случае целесообразно перейти к обеспечению точности исходного – замыкающего звена размерной цепи А  методом регулировки, при котором в конструкцию кривошипно – шатунного механизма необходимо ввести дополнительные регулировочные устройства.
Для обеспечения требуемой точности расстояния от плоскости зеркала матричного блока до торца пуансона, в конструкцию ползуна 6 были введены регулировочные клинья 12 (см. Рис 20). При этом, регулировочные клинья 12 были расположены в наклонных расточках ползуна 6, а в их верхней, выступающей из расточек ползуна части сформирован выступ, в резьбовом отверстии которого установлен регулировочный винт 13, своим концом упирающийся в закаленную пластину 14, закрепленную на верхней плоскости ползуна 6. Нижняя вертикальная плоскость каждого регулировочного клина 12 контактирует с базовым торцем соответствующего пуансона по-средствам цилиндрической проставки 15.

Рис 20Рис 20 Измененная конструкция исполнительного механизма

          Такое изменение конструкции ползуна исполнительного механизма, за счет введения регулировочных клиньев позволило не только компенсировать погрешность исходного – замыкающего звена , но и обеспечить точную настройку осевого положения пуансонов на каждой позиции штамповки. Общий вид ползуна кривошипно – шатунного механизма холодновысадочного автомата, оснащенного регулировочными клиньями, установленными в наклонных расточках показан на Рис 21.

Рис 21Рис 21 Общий вид ползуна кривошипно – шатунного механизма в сборе

          При выполнении расчета исходного – замыкающего звена размерной цепи А был установлен допуск на расстояние от оси коленчатого вала до вертикальной плоскости постели матричного блока (звено A12), равный ± 0,5 мм, исходя из технологических возможностей производства, величину которого можно считать технически и экономически обоснованной. На Рис 22 показан чертеж станины холодновысадочного автомата с установленными требованиями по точности к поверхностям и размерам, определяющим взаимное положение деталей кривошипно – шатунного механизма, приводных валов и механизма выталкивания из матриц.

Рис 22 Чертеж станины холодновысадочного автомата с установленными требованиями по точности к поверхностям и размерам определяющим вза-имное расположение деталей кривошипно – шатунного механизма, приводных валов и механизма выталкивания из матриц.

                                                                                                 Приложение №1

Рекомендуемые величины погрешности формы базовой и измеряемой поверхностей, обеспечивающие получение корректных замеров погрешности расположения раз-личных типов поверхностей, приводятся в таб. 1, заимствованной из работы [2].

Таблица 1

Рис 23

ЛИТЕРАТУРА

1. Игнатьев Н. П. Справочно – методическое пособие. Обеспечение точности при проектировании приводов и механизмов. Азов 2012г.
2. Метрологический контроль конструкторской документации. Методические ре-комендации НИИМАШ. Москва 1976г.
В статье использована информация из соответствующего раздела работы автора «Обеспечение точности при проектировании приводов и механизмов» изданной в 2012г.

                   В пособии также приведены разделы, содержащие следующую             информацию:
– размерные цепи, определяющие собираемость и работоспособность основных типов приводов и механизмов,
– методика построения и расчета размерных цепей,
– примеры расчета большого количества реальных размерных цепей,
– информация необходимая для обоснованного назначения требований по            точности к деталям входящим в состав основных видов приводов и механизмов (цилиндрические и конические зубчатые колеса, червяки и червячные колеса, валы, крышки, втулки, корпусные детали, коленчатые валы, шатуны и рычаги, ползуны, кулачки)

Для приобретения полной версии статьи добавьте её в корзину,

Стоимость полной версии статьи 150 рублей.