автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Расчет размерных пространственных цепей (РПЦ) методами групповой взаимозаменяемости и регулировки

я С м ? 9 3!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР Ш НАРОДНОМУ ОБРАЗОВАНИЮ

ЧЕЛЯБИНСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИ1УТ ИМЕНИ ЛЕНИНСКОГО

КОМСОМОЛА

На правах рукописи

ТАПЕАЕВ Нажмитдия Очшгович • УДК 621.757.008:620.08

РАСЧЕТ РАЗМЕРНЫХ *ЧГОСТРАНСТВЕННЫХ ЦЕШ (РЩ) МЕТОДАМИ ГРУППОВОЙ ВЗАШЮЗАШЯЕШСТИ И РЕГУЛИРОВКИ

Специальность 05.02.08 - Технология мзлгиностроения"

Автореферат

диссзртации ка соискание ученой степени кандидата технических наук

Челябинск - .1990

Работа выполнена в Узбекском научно-производственном объединении "¡Кибернетика" Академий наук "з бе косой ССР и Московской институте нефти и газа имени И.М.Губкина.

Научный руководитель -

Официальные оппоненты:

Ваяущее предприятие -

доктор технических наук, профессо| лауреат Ленинской премии Б-М.ЕАЗРОВ.

доктор технических наук,профессор ' В.Г.МИГРОФАНОВ?

кандидат технических наук,доцэнт А.А.К0ШЯ.

Московское станкостроительное производственное объединение "Красный пролетарий",

Залрята состоится " " 1990 года7в.

15' 3; на

заседании специализированного сзвзта К 053.13.01 Челябинского политехнического института шзни Ленинского комсомола пс адресу: 454080, г. Челябинск, пр. В.И.Ленина, 76.

С диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке Челябинского политехнического института им. Ленинского комсомола.

Авторэферат разослан " < " л/ЬА.1990 года

Ученый секретарь спациалазирозанного совета, *

д.т.н., профессор /Щ1иО}<1 И.Я.МИРН0В

■ Я. .¡EÜ3S5

■тдел ертаций

ОБЩАЯ ХАРШЕШЛЙКДг РАБОТЫ

"Актуальность работы. К важнейшим задачам машиностроителей в двенадцатой пятилетка, намеченных ХХУП съездом КПСС, относятся: решительное обновление машиностроительного производства, резкое повышение технологического уровня, надёжность и качество выпускаемой продукции.

Одним из основных показателей качества выпускаемых изделий машиностроения является точность всех составных частей и изделий в целом, которая, в свое очередь, во многом зависит от того, насколько правильно, обоснованно назначены и рационально обеспечены допуски на размерные параметры при изготовлении и сборке составлявших деталей.

Для решения задач, связанных с рациональным обеспечением допусков, в настоящее время в технологии машиностроения широко используется аппарат размерных цепей. Этот аппарат, созданный в 30-е года профессором Б.С.Балакшиным и другими советскими учёными, получил своё дальнейшее развитие и практическое применение. Однако названный аппарат имеет ряд недостатков, а именно: раздельное построение и расчёт линейных и угловых размерных цепей, в результате чего расчитывается и назначается допуск» на линейные и угловые размеры как на независимые величины. Имеют место и другие недостатки. В частности, при методе групповой взаимозаменяемости сортировка деталей на размерные группы производится только по линейным размерам, а влияние юс угловых отклонений не учитывается. В свою очередь, при методе регулировки за счёт изменения пояснения и размера компенсатора точность обеспечивается только в какой-либо одной плоскости или направлении. Эти недостатки приводят. к существенным ошибкам в назначении норм точности на детали- или машины в целом, к неоправданному ужесточению допусков, недостоверности в определении числа груш и групповых допусков при методе групповой взаимозаменяемости, а также числа и параметров компенсаторов при методе регулировки.

В этой связи представляется актуальной задача совершенствования методов групповой взаимозаменяемости и регулировки в направлении учёта пространственного характера погрез-

ностей геометрических параметров.

Цель тзабогы - повышение аффектявности к надезвости применения методов групповой взаимозаменяемости и регулировки за счет увеличения достоверности расчета допусков на звенья пространственной размерно! цепи вследствие учета взаимовлияния линейных и угловых погрешностей составляющих звеньев.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Установить закономерности влияния угловых и линейных погрешностей параметров составляющих звеньев размерных пространственных цепей (РПЦ) на точноста. замыкающего звена.

2. Разработать методики расчета РПЦ при достиаенни точности замыкающего эвена методами групповой взаимозаменяемости и регулировки с учетом согласованного назначения угловых и линейных допусков.

3. Разработать способы сортировки деталей Ни. размерные группы в пределах группового допуска и регулировки с учетом пространственного характера погрешностей деталей.

4. Разработать алгоритмы и программы для расчета РИД методами групповой взаимозаменяемости и регулировки.

5. Разработать мероприятия по внедрении результатов исследования.

Методы исследований. Проведенные исследования базируется на основных положениях технологии машиностроения: теории базирования и размерных цепей, математической модели образования геометрических, погрешностей. Задачи решены с использованием методов теоретической механики и аналитической геометрии, теории матриц и многомерного математического анализа. Для расчетов использована микро-ЭВМ '"Электроника-60".

Научная новизна. В результате проведенных исследований:

- установлены'функциональные зависимости между параметрами замыкающего звена и параметрами пространственного положения составляющих звеньев;

- разработаны методики расчета РЩ при достижении точ- " ности замыкапцего звена методами групповой взаимозаменяе- • мосты и регулировки, учитывающие совместно линейные и угловые погрешности;

- разработав способ сортировки деталей на размерные грут

пы, учитывающий линейную г угловую погрешности; •

- разработан способ выбора компенсярувдего звена и регулировки точности замыкающего звена путем согласованного изменения положения составляющих звеньев.

Практическая ценность.

1. Предложен способ сокращения числа групп при методе групповой взаимозаменяемости за счет назначения для сопрягаемых поверхностей координат середин полей допусков угловых размеров с противопологными знаками.

2. Для повышения точности параллельности образующих делительнкх цилиндров и их межосевого расстояния в цилиндрических зубчатых передачах разработан способ регулировки основанный на применении пространственного кошенсгтора.

3. Разработаны алгоритмы и программы применительно к микро-ЗШ "Электронина-60" на языке ФОРТРАН С для расчета РЩ методами групповой взаимозаменяемости г регулировки.

4. разработаны методические рекомендации "Расчет БПЦ на ЭВМ методом групповой взаимозаменяемости" и "Расчет РПЦ на ЭВМ методом регулировки".

Реализация -результатов работы. Методические рекомендации "Расчет РЩ на ЭВМ методом групповой взаимсзачзняэмости" и "Расчет РЩ на ЭШ методом регулировки" приняты для использования ПО "Ташкентский тракторный завод имени 50-летия СССР". Ожидаемый экономический эффект от использования методических рекомендаций составил около 15 тис. руб. в год.

Апробация тзабаты. Основные полоязнля и результаты работы доложена на заседаниях научно-технического семинара кафедры "Технология газонефтяного и нефтехимического машиностроения я приборостроения" МИНГ им. II. Г.1. Губкина (1987-1582), объединенном научно-техническом семинаре лабораторий "Моделирсва-л:е и управление ГПС" и "Автоматизированные гралспортно-;кладские системы" Ж с ВЦ ГзЖЮ 'Кибернетика" АН УзССР, ¡аучко-техшческэм семинаре кафедры "Технология машипосгрое--:ия" ЧПИ им.Ленинского комсомола {1Э90), Второй республиканской конференции "Методологические и: прикладные аспекта ¡истом автоматизированного проектирования к управления в >траслях народного хозяйства" (Талкент, 1285), РесаублйКЕКс-со2 научно-техшческой конференция "Повшенее з-Зфектизвоета шедрения роботизированных и гибких автоматизированных комп-

лексов в иадшностроении Узбекистана" (Ташкент, 1966), Республиканский научно-практической конференции молодых ученых и специалистов "Эффективность использования ресурсов при совершенствовании управления производством, технологическими процессами и оборудованием" (Ташкент, 1988), Конференции молодых ученых и специалистов УзШЮ "Кибернетика" АН УзССР "Актуальные вопросы информатики, автоматизации и вычислительной техники" (Ташкент, 1988).

Публикации. Материалы диссертационной работы опубликованы в шести печатных работах.

Объем тэаботы. Диссертационная работа изложена на 179 страницах и состоит из введения, чзгырэх глав, выводов, списка литературы и приложений.

Основное содержание изложено на 100 страницах машинописного текста, 55 страницах графического материала, включающего 44 рисунков и II таблиц. Список литературы состоит из 102 наименований.

ОСШЕНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы.

В первой глазе проведен анализ литературы по размерам цепям, показаны недостатки теории плоских размерных цепей; изложены сущность метода координатных систем с деформирующими ся связями профессора Б.М.Базрова и основные понятия и определения теории размерных пространственных цепей; проведен анализ методов групповой взаимозаменяемости и регулировки, основанных на теории плоских размерных цепей; сформулированы цель и задачи исследования.

Проведенный анализ литературы по размерным цепям показал, что на всех этапах создания и эксплуатации машины рассчитывается размерные цепи, позволяющие правильно определять номинальные размеры, назначать допуски и предельные отклонения звзньев размерной цэпи, провести алалкз правильности простановки размеров и отклонений ка рабочих чертеяах, обосновать последовательность выполнения технологических процессов, выбирать средства и методы контроля.

Вопросы размерного анализа, основные понятия и определения, расчетные формулы, а такае метода достижения точности замыкающего звена были разработаны в начале 30-х годах профессором Б.С.Балакшинкм, Н.А.Бородачевым, П.Ф.Дунаевым, В.Ь.Матвеевым и другими учеными, на основе чего разработаны ряд ГОСТов и серии методических рекомендаций, действующих в настоящее время.

Анализ литературных: источников по этим вопросам показал, что кспользугоые в настоящее гремя модели размерных связей и задали, решаемые методами плоских размерных цепей, имеют ряд недостатков, которые объясняются: во-первых, раздельным построением п расчетом линейных и угловых размерных цепе:Ч, в результате чего допуски назначаются на линейные к угловые размеры независимыми, во-вторых, отсутствием учета пространственного характера геометрических погрешностей.

В то жз время макиш и их узлы являются пространственными конструкциями, поэтому назначение допусков ка линейные я угловые размеры деталей как на независимые величины без взаимной увязки ж учета пространственного характера геометрических погрешностей деталей приводит к существенным ошибкам з усгяновлэнЕл норм точности на машины к их узлы. В зто2 связи возникает необходимость в совершенствовании теории размерных цепей.

Аначиз литературных источников по теории РПЦ показал, что РПЦ машины строится на основе метода коорпднатных систем с деформирувщЕшся связями, разработанного профессором Б.М.Бззровым. Им сформулированы- основные понятия и опреде- ' ления, относящиеся к теории РПЦ, разработана общая методика простановки размерных связей ка чертеже детали. Метод координатных систем с дсфорструадимися связями, в основном, состоит кз двух этапов.

Ка первом этапе строится эквивалентная схема, т.е. представление машины как совокупности декартовых координатных систем, построенных на ее деталях или механизмах, с Заложенными на координатные системы езязлмк. * . • .

Па втором этапе выводится уравнение относительного дзп-зеккл. Оно получается с помощью формул перехода из одной координатной система в другую дая всех входящих в эквивалентную_ -

схвму машшы координатных систем и содгркит радиус-векторы ( ), определяющие качало координатных систем и матрицы (М^) трёх последовательных поворотов каждой координатной системы.

Таким образом, основным уравнением для метода координатных систем является уравнение относительного движения, которое в случае использования его в размерном анализе можно называть также и уравнением относительного положения или размерных связей. В обобщённом виде оно имеет вид

т , V ?

М/ПМВ.Ы ]

где__ йд - радиус-вектор замыкающего звена;

и радиус-векторы и матрицы поворотов составляющих

1 1 звеньев соответственно;

Л1 - количество составляющих звеньев в РПЦ.

В развитие теории РПЦ В.В.Молчановым была развита мгтоди-ка простановки размеров на чертежах детали, а §.И.Иаврикиди были разработаны методики согласованного назначения угловых и линейных допусков на размеры деталей при расчётах РПЦ методами полней и неполной взаимозаменяемости.

В то же время достаточно пироко в рамерном анализе используется метода групповой взаимозаменяемости, пригонки и регулировки.

Анализ литературных источников, пссвяцёкных методам групповой взаимозаменяемости и регулировки, показал, что в процессе сборки с использованием этих методов сейчас не учитываются взаимосвязь и влияние линейных и угловых размеров, а также их допусков. Имеют место к .другие недостатки. В частности при сборке методом групповой взаимозаменяемости сортировка деТаййй нь размерные группы Е пределах установленных расчётных групповых допусков производится только по линейным размерам, тогда как погрешности на угловые размеры задастся в пределах установленного конструктором допуска по методу пол-

ной взаимозаменяемости. С использованием метода регулировк:: требуемая точность машины обеспечивается в какой-либо одной плоскости или направлении и не учитываются угловые погрешнее -ти составляющих деталей.

Однако, по данным профессора А.И.Якушева, угловой допуск для деталей нормальной точности составляет 60% линейного допуска, а для деталей повышенной и высокой точности - 40 и 25^ соответственно. Неучет или пренебрежение ш з сборочных работах приводит к снижению эффективности и надежности применения методов групповой взаимозаменяемости и регулировки.

Изложенное говорит о необходимости разработки расчетных формул для решения пространственной задачи. Следует отметить, что методы регулировки и пригонки отличаются только физическим способом компенсации погрешности. Если при методе регулировки компенсаторы заменяются или перемещавтея, то при методе пригонки с компенсатора снимается часть материала. Что касается математического аппарата расчета метода пригонки, то он является частным случаем математического аппарата метода регулировки.

В качестве примера влияния угловых погрешностей на рис. 1,а показан сборочный узел, где неподвижные компенсаторы Г и .2, а также остальные составляющие звенья не имеют угловых погрешностей, а на рис. 1,6 показан сборочный узел, когда неподвижный компенсатор 2' и другие составляющие звенья имеют погрешности, которые при сборке значительно влияют на точность положения нэрпин делительных конусов по осям Х-Х и У-У соот-вэтетврнно погрешности Д' и Д*.

На основании изложенного были сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе дается анализ разновидностей замыкающего звена РПЦ. Выбран наиболее часто встречающийся вид замыкающего звена РЩ - зазор, характеризующий относительное положение двух плоских поверхностей. Изложено аналитическое исследование влияния погрешностей параметров составляющих звеньеЕ РЩ на точность замыкающего звена (зазора). Установлены функциональные зависимости между величиной зазора и определяющими его параметрами, а также между параметрами зазора и пространственными параметрами составляющих звеньев РПЦ.

Анализ многочисленных изделий, таких как металлорежущие станки, насосы, редукторы, приводы транспорта, оружейные изделия и многих других гокааал, что замыкающим звеном размерных цепей этих изделий является относительное положение двух плоскостей, т.е. зазор кзвду двумя плоскими поверхностями в пространстве.

Под зазором будем.понимать минимальное или максимальное или в пределах от минимального до максимального расстояния между двумя плоскостями, ограниченными наименьшим диаметром одной из этих плоскостей. Эта зазоры полностью определяются тремя параметрами: размзрок и двумя углами. Показано, Что на точность зазора в общем случае влияют погрешности всех шести (трех линейных и трех угловых) параметров составляющих звеньев.

С целью исследования погрешностей параметров составляющих звеньев РПЦ на точность зазора в качестве объекта исследования была выбрана наиболее часто встречающаяся сборочная единица-редуктор.

Аналитическое исследование влияния пограпностей параметров составляющих звеньев на точность зазора осуществлялось в следующей последовательности. Сначала зазор (рис. 2) опрэ-

Рис. 3

делялся как функция его определяющих параметров &Ц) , Л В и (1р ( ¿р - диаметр плоскости), потом описывался как функция радиус-вектора и матрицы поворота замыкающего звена РПЦ и затем определялся как функции радиус-векторов ^ и матриц поворотов составляющих звеньев.

Чтобы описать зазор как функцию определяющих параметров предположим, что уравнение плоскостей и , между которыми определяется зазор, в пространстве заданы в общем виде, т.е.

А^X + + С,, г +1>! = о, А2сь+ + Сгг+Ъг = О,

где , , С1 и Аг , , Сг _- коэффициенты, равные компонентам нормальных векторов и

N5,-плоскостей и ,

Минимальное и максимальное расстояния (минимальный и максимальный зазоры) между этими двумя плоскостями зависят от их относительного углового расположения друг к другу в заданно»,■ направлении. Возможны следующие варианты.

Вариант I. Если две плоскости и расположены параллельно (т.е. не имеют угловых погрешностей) друг к другу в заданной области, где требуется обеспечить зазор, то зазоры меиду этими двумя плоскостями определяются как расстояния между двумя, параллельными плоскостями.

Вариант 2. Пусть плоскость расположена перпендикулярно к оси вала 1-1, а плоскость расположена под некоторыми углами Д1{>? и дВ2 к оси 1-1 (рис..3,а) и обе плоскости могут вращаться вокруг оси 1-1-

Тогда минимальный и максимальный зазоры между двумя плоскостями 0Л1 и Зи2 определяются как расстояния от точек Я> 15 , лежащих на плоскости 5£а (рис. 3,а), до плоскости то следующим формулам:

^пАм /АЬЬ^сГ

/ = '-плах

ьт мргсаь дч'г + С! йР2 $'т д9г й1уг +■ !

ДГьрсГ

гдэ с1р2 - диаметр плоскости (рис. 3,а); ЛЦ>2 - угол поворота, на которой вращается плоскость вокруг оси 1-1.

Вашант 3 (общий случай). Пусть плоскости Зц. и имеют некоторые угловые погрэшности относительно оси 1-1 (рис. 3,6) и могут вращаться вокруг оси 1-1.

Зтот вариант приводится после некоторых геометрических преобразований к варианту 2, т.е.

| А^ 1рг =>1п( дц^ ^) «Й й.ц»г + С'^рг ^(дЯ^ьВ^ з1п лц>г+ \

Здесь , , С£ и - коэффициенты, которш определяются по формулам:

= А1 со^дв^ Ь^ЬалВ ;

Ь'^-А^П + Ь^Д^СОЬДв^С^ШДЦ^ ;

С^ = А1 $тдф4 ьтд^ - 61Б1Г\М|>1СО5Д81 + С^сазд^;

Из формул (2) и (3) видно, что параметр сСр^ является важным параметром для зазора мэлщу плоскостями, так как измз-<г?низ с1рг при наличии угловых погрешностей и вДба присолит к изменэнию максимального и минимального зазоров.

.Далее были получены следующие функциональные зависимое-г--.' можду параметрами зазора и составляющих звеньев РПЦ: •

т-1 -V

■да 14

т-1

'Д22

т-1

= ~

мг

У

где хл , , 2Д - координата радиус-вектора коордкнаты радиус-векторов ^ ( I' 1,5>..., т.); , и-

- элементы матрицы М; - П и

гп

ийа21г1АЫ(- главные элементы матрицы Мй= П Мт.

ш 1

Для случая, когда одноименные оси координатных систем, построенных на поверхностях и комплектах баз деталей механизма расположены параллельно, установлено следующее:

1. Когда плоскости ЗС^ к параллельны друг к другу, на величину зазора не влияют погрешности двух линейных (по оси ОЛ и ) и. одного углового (вокруг, оси 01Х1 ). параметров составляющих звеньев.

2. Когда плоскости к ЗС2 расположены друг к другу под некоторыми углами (по трем плоскостям), на величину зазора влияют погрешности .трех линейных и трех угловых параметров составляющих.звеньев.

В третьей главе разработаны методики расчета РПЦ методами групповой взаимозаменяемости и регулировки, способы сортировки .деталей на размерные группа и регулировки для достижения точности замыкающего звена РЩ, а также алгоритм и программы для расчета РЩ на ЭВМ методами групповой взаимозаменяемости и регулировки.

Для устранения известных недостатков в расчетах плоских

размерных цепей методами групповой взаимозаменяемости и регулировки сначала решалась задача оснащения теории РПЦ математическим аппаратом и методикой расчета РПЦ для случая достижения точности замыкающего звэна методом групповой взаимозаменяемости. Разработанные расчетные формулы для метода групповой взаимозаменяемости в пространственном случае имеют вид:

А1ч-3п1дтч 'I-1'2.....% 1

где т - число составляющих звеньев в РПЦ для каждой размерной группы; П^ - число размерных групп, на которые сортируются детали; АТ^ и - величины соответственно

углового и линейного допусков замыкающего эвена ]-й группы;

АТ|? и Т;*? - величины соответственно углового и линейного

допусков 1-го составляющего звена ] -й группы; и -коэффициенты соответственно линейных (габаритных) и угловых размеров положения поверхностей 1-й детали ]-й группы, называемые обобщенными передаточными -отношениями погрешностей.

При и

На основе формулы (4) разработана методика расчета РПЦ при достижении точности замыкающего звена и?тодом групповой взаимозаменяемости. Эта методика по своей последовательности и содержанию этапов отличается ог методики расчета плоских размерных цепей. В ней дополнительно назнач&отся угловые допуски на все составляющие звенья РПЦ. Кроме того, при расчете числа групп и групповых (линейных и угловых) допусков учитываются угловые допуски и их взаимосвязь с,линейными допусками, а также соответствующие габаритные размеры детали малины.

Далее, на основе разработанной методики расчета РПЦ методом групповой взаимозаменяемости, решается задача совершенствования способа сортировки деталей на размерные группы.

Известно, что сортировка деталей на размерные группы в настоящее время производится только по линейным размерам с помзщьо

(4)

1-й

измерительных средств. Однако деталь является пространственным телом и, следовательно, имеет угловые погрешности. Поэтому в результате таких сортировок, с одной стороны, встречаются случаи, когда детали одной размерной группа при соединении не обеспечивают заданной точности замыкающего эвена, а с другой - получается большой процент незавершенного произврдства. Это снижает качество и эффективность использования метода групповой взаимозаменяемости в сборочных работах.

С целью устранения отмеченных недостатков определены пороги целесообразности применения данного метода и условия учета угловых погрешностей при их сортировке на размерные группы, а также получено соотношение, определяющее условие сортировки деталей на размерные группы с учетом их угловых погрешностей и Е итога разработаны способы сортировки деталей на размерные группы, основанные ка. теории РПЦ. Новым в предлагаемых способах сортировки является учет угловых погрешностей и знаков их координат середин полей допусков сортируемых деталей.

Первый способ. Сущность данного способа сортировки деталей на размерные группы заключается в том, что.сначала измеряются линейные и угловые погрешности, далее угловые погрешности приводятся к линейным (по их влиянию на отклонения для линейных размеро), а затем сортируются детали на размерные группы по суммарному откланению линейного разм'ера.

Поскольку величина суммарного отклонения замыкающего звена больше, чек величина поля рассеяния, определенная только на линейным погрешностям, в результате сортировки деталей на размерные группы данным способом число групп будет больше. Чтобы уменьшить число размерных групп при заданных отклонениях составляющих звеньев, предлагается другой способ сортировки деталей на размерные группы.

Второй способ. Сущность его заключается в следующем. Для сопрягаемых поверхностей координаты середины полей допусков на угловые размеры составляющих звеньев назначаются с разными знаками, но равными по величине. Это позволит обеспечить при сборке взаимную компенсацию погрешностей угловых размеров этих поверхностей. Тем самым уменьшается величина поля рассеяния суммарного отклонения замыкающего звена, что, в свою очередь, приводит к сокращению числа групп.

В тех случаях, когда число составляющих звеньев нечетное, а величины координат середин полей допусков одинаковы, поле рассеяния суммарного отклонения замыкающего звена может быть несколько больше, чем поле рассеяния только от угловых погрешностей. Это мажет привести к незначительному увеличению числа групп. В этом случае рекомендуется скорректировать величины координат середин полей допусков на угловые величины таким образом, чтобы их сукма равнялась нулю.

С этой целью принято задавать погрешности угловцх размеров детали, направленные по часовой стрелка относительно оси 02 правых прямоугольных координатных систем, построенных на сопрягаемых поверхностях этой детали, го знаки "минус", в противном случае - "плюс". Это позволяет обеспечить при сборке взаимную компенсацию погрешностей угловых размеров, что снижает количество групп и тем самым повышает эффективность использования метода групповой взаимозаменяемости в сбсрочных работах.

Далее в теории РПЦ для метода регулировки разработаны расчетные формулы и методики расчета, существенно отличавоиеся от известных формул и методик тем, что в них дополнительно учитываются точностные характеристики (номинальное значение, допуски, координаты середины полей допусков) угловых размеров. 1ри расчете точностных характеристик линейных размеров учитывается влияние ах угловых погрешностей, а также соответствуйте габаритные размеры деталей, выполнявшие рель составлявших звеньев. В методике расчета РПЦ методом регулировки предлагается способы регулировки пространственного компенсирующего зве-?а, с помощью которого регулируется точность замыкающего звена..

На основе разработанных методик разработаны алгоритмы и фограмиш на языке ФОРТРАН ГУ применительно к шкро-ЗВМ "Элек-■рсника 60" для расчета РПЦ методами групповой взаимезаменяе-гости и регулировки, которые облегчают труд конструкторов и 'ехнологов при разработке техпроцессов и могут быть использо-1аны в качестве подсистемы САПР ТПП.

В четвертой главе на основе разработанных методик и прог- • амм для расчета РЯД методами групповой взаимозаменяемости и егулировки изложены рэаенмя задач анализа РПЦ на примерах онкретных механизмов, а таккз предложен способ регулировки,-'

для достиаения точности зубчатой цилиндрической передачи.

С целью сравнения результатов расчёта плоских и пространственных размерных цепей рассмотрена задача обеспечения требуемого зазора ыежду торцом зубчатого колеса и проставоч-ным кольцом механизма (ГОСТ 16320-80). Эта задача решена как пространственная сначала методом групповой взаимозаменяемости, потом методом регулировки.

Сравнение результатов расчётов РЛЦ с результатами расчёта плоских цепей данными ыагодами показывают, что учёт угловых допусков и габаритных размеров деталей при расчёте размерных цепей приводит при методе групповой взаимозаменяемости к измене нка числа групп и групповых допусков на размеры составляющих згеньев, а при методе регулировки - к уменьшения наибольшей величины компенсации и количества ступеней неподвижного компенсатора. Установлено, что изменение габаритных размеров ссстав-дяяцих деталей сборочной единицы существенно влияет на величину допуска заьшкащаго ззена, т.е. с увеличением габаритных размеров сопрягаемых деталей увеличивается величина допуска замыкающего звзна и наоборот.

Предложен способ регулировки для повшения точности зубчатой цилиндрической передачи, сущность которого заключается в обеспечении параллельности образующих длительных цидиндров посредством применения двух эксцентрических втулок, установленных одна в другую между корпусом и подшипником или между подшипником и валом, причём обе втулки имеют возможность поворота вокруг своих осей. Определена область изменения положения оси вала в результате независимых вращений эксцентрических втулок при различных значениях их эксцентриситетов ^ и . Получена формула для определения положения оси вала при известных углах поворотов эксцентрических втулок. Если положение оси вала известно, то мсяно определить величины углоЕ поворотов втулок, компенсирующих погрешность положения оси вала. Покапано преимущество данного способа регулировки перед существующими.

Проведены расчёты FIHJ, для поворотного круга прицепов марки 2ЛТС-4-793-А-03 и бурового трёхшарошечного долота марки Ш 215,? ТКЗ-ЦВ-З методом групповой взаимозаменяемости, в результате чего оказалось необходимым увеличить число размерных групп, что

- 19 -

в свою очередь, привело к уменьпению брака на сборочных работах этих изделий.

ВЫВОДЫ

I. В результате проведённых исследований решена задача повышения эффективности и надежности применения методов групповой взаимозаменяемости и регулировки за счёт увеличения достоверности расчёта размерных цепей данными методами, основанными на теории размерных пространственных цепей.

■ 2. Проведённые аналитические исследования позволили:

- представить застающее звено (зазор) группой функционально связанны:; параметров;

- установить функциональные зависимости между параметрами зазора и параметрами пространственного положения составляющих зесньэв РПЦ;

- установить влияние угловых погрешностей на качество и эффективность применения методов групповой взаимозаменяемости и регулировки.

3. Исследование результатов расчёта точности замыкающего звена РПЦ методами групповой взаимозаменяемости и регулировки показало, что неучёт угловых погрешностей составляющих звеньев приводит к увелкчзнию сбъе;/л незавершённого производства.

4. Разработаны методики расчёта РПЦ при обеспечении точности замыкающего звена методаии групповой взаимозаменяемости и регулировки, учитываэдне линейные и угловые погрешности детали.

~ 5. Предложен способ сортировки деталей на размерные группы по суммарной погрешности, учитывающей линейную и угловую погрешности детали.

.6. • Предложен способ сокращения числа размерных групп за счёт назначения для сопрягаемых деталей координат середин, полей допусков угловых размеров с противоположными знаками.

7. Предложен способ выбора комцекскрутощего зЕена при использовании метода регулировки в сборочных работах, учитывающий ЕзалмосЕягь погрешности линейных и угловых размеров составляющих звеньев и обеспечивающий более высокую точность за- . мыкаищего звена ? пространстве.

8. Результаты работы по расчёту РПЦ методом регулировки могут быть использованы при применении метода пригонки.

9. Разработаны алгоритмы и программы для расчёта РПЦ методами групповой взаимозаменяемости и регулировни, использование которых облегчает труд конструкторов и технологов при разработке техпроцессов и которые могут быть применены в качестве подсистемы САПР ТПП.

Результаты работы внедрены в виде методических рекомендаций "Расчет РПЦ на ЗШ методом групповой взаимозаменяемости" и "Расчёт РПЦ на ЭВМ методом регулировки" на ПО "Ташкентский тракторный завод имени 60-летия СССР". Ожидаемый экономический эффект составил около 15 тыс.руб. в год.

Основные положения и результаты диссертационной работы изложены в следующих печатных работах автора:

1. Талйаев Н.О. Обобщённый алгоритм расчёта пространственных размерных цепей /У Программа а аннотация докладов Второй республиканской конференции "Методологические и прикладные аспекты систем автоматизированного проектирования в отраслях народного хозяйства". - Ташкент, апрель 1985. - С. 24.

2. Ташбаев Н.О. Решение обратной задачи расчёта прост-

• ранственных размерных цепей // Вопросы кибернетики. - Ташкент.-

- 1986. - Вып. 133. - С. 106-110.

3. Ташбаев Н.О. Расчёт размерных пространственных цепей методом регулировки на ЗШ при технологической подготовке производства I) Сб. тезисов докладов республиканской научно-технической конференции "Повышение эффективности внедрения роботизированных и гибких автоматизированных комплексов в машиностроении Узбекистана". - Ташкент, ноябрь 12В6. - С. 118-119.

4. Ташбаев Н.О. Расчёт размерных пространственных цепей методом регулировки П Станки и инструмент. - 1987. - № 9. <-

- С. 16-17.

5. Ташбаев Н.О. Применение теории размерных пространственных цепей для совершенствования метода групповой взаимозаменяемости Л Сб. тезисов докладов республиканской наз^чнс--практической конференции молодых учёных и специалистов "Эффективность использования ресурсов при совершенствовании уп-

равления производством? технологическими процессами и оборудованием". - Ташкент, апрель 1968. - Часть Ш. - С. 73-74.

6. Ташбаев Н'.О. Математическое обеспечение подсистемы расчёта размерных пространственных цепей методом групповой взаимозаменяемости в САПР ТПП}/ Сб. тезисов докладов конференции молодых учёных и специалистов УэНЛО "Кибернетика" АН УзССР "Актуальные вопросы информатики, автоматизации и вычислительной техники". - Ташкент, декабрь 1988. - С. 98-100.