Разработка рабочего чертежа детали

1. Все поверхности, образующие деталь, подразделяются по служебному назначению на:

– поверхности, определяющие положение детали в узле;

– поверхности, определяющие положение других деталей на ней;

– исполнительные поверхности, выполняющие определённое назначение.

Поверхности, определяющие положение детали в узле (конструкции), а также при обработке, при измерении, называются базовыми поверхностями или базами. Базы в соответствии с производственным процессом могут быть конструкторскими, технологическими, измерительными.

Базы, определяющие положение присоединённой детали, называются вспомогательными. Прочие поверхности называются свободными.

Базовые и исполнительные поверхности называются рабочими поверхностями.

2. При проектировании детали в первую очередь должно обращаться внимание на рабочие поверхности, так как они выполняют основные служебные функции; свободные поверхности служат для соединения рабочих поверхностей между собой и к ним предъявляются другие требования по точности.

Основные конструкторские базы различают по числу лишаемых степеней свободы (по числу связей). Чем больше число связей у основной конструкторской базы, тем больше её значимость.

За основные конструкторские базы, как правило, принимаются протяжённые цилиндрические поверхности или плоскости.

Если за основную конструкторскую базу принимается протяжённая цилиндрическая поверхность , ось которой совпадает с одной из осей координат, то она не имеет погрешностей расположения; в этом случае на поверхность налагается 4 связи.

Если основной конструкторской базой является плоскость, то она не имеет отклонений расположения; в этом случае на поверхность налагается 3 связи (лишается трёх степеней свободы).

3. Все поверхности детали имеют какие-то погрешности изготовления (первичные погрешности) – погрешности размеров, формы и расположения; кроме того, все поверхности имеют шероховатость.

Когда мы говорим о погрешностях расположения – это значит, что какая-то поверхность смещена некоторым образом относительно основных баз. Под отклонением расположения понимается отклонение реально расположенных осей, плоскостей симметрии, линий центров от их номинального расположения. Отклонения расположения ограничиваются допуском и должны находиться в зоне, определяемой полем допуска.

4. Любые отклонения расположения рассматриваются относительно основных баз, то есть относительно выбранной системы координат. Систему координат связывают с основными конструкторскими базами, причём степень привязки определяется числом лишаемых степеней свободы. Положение системы координат определяется положением центра координат и положением осей. Деталь рассматривается как жёсткое тело; каждая конструкторская база должна иметь определённое количество связей.

Если две короткие цилиндрические конструкторские базы разнесены, то общая ось двух баз проводится как общая линия, проходящая через центры этих поверхностей. Если систему координат совместим с общей осью, то мы получим четыре связи.

Чтобы получить всю систему координат, необходимо к ней привязать остальные базы, то есть получить комплект баз, который полностью определяет положение детали в узле.

Методика назначения норм точности на деталь, входящую в сборочную единицу.

1.Исходными данными является чертёж сборочной единицы с рассчитанными и выбранными посадками сопряжений.

2. Вычерчивается эскиз детали с указанием всех её рабочих поверхностей и выявлением основных и вспомогательных баз. Методика поясняется на примере детали, в качестве которой взят вал червячного колеса.

Основными базами, по которым вал устанавливается в подшипниках редуктора, являются поверхности А, Б и В(Г). Поверхности Е и Д являются вспомогательными базами, так как на них устанавливаются другие детали: червячное колесо и шпонка; поверхности Ж и З также являются вспомогательными базами, так как на них устанавливаются шпонка и полумуфта.

3. Выбирается система координат и выявляется комплект баз детали с указанием числа связей каждой поверхности, входящей в комплект баз, относительно осей координат.

Ось Х совмещается с осями шеек вала, по которым он устанавливается в подшипниках: базы А и Б. Каждая из этих поверхностей имеет по две связи, которые ограничивают перемещение вала в плоскостях Z и Y и вращение вокруг этих осей.

Ось Z совмещается с плоскостью В(Г), которая ограничивает перемещение вдоль оси (одна связь). Ось Y проводится из точки пересечения осей X и Z. Последняя, шестая связь, накладывается поверхностью Д(Ж) в собранном узле.

Итак, положение детали определено и указано на эскизе.

4. Определяются первичные погрешности каждой рабочей поверхности, в первую очередь поверхностей, входящих в комплект баз.

Каждая поверхность характеризуется погрешностями размера , погрешностями формы , погрешностями расположения: эксцентриситетом е и перекосом , а также шероховатостью.

Для базовых поверхностей А и Б присущи следующие первичные погрешности: ; так как эти поверхности разнесены, то их оси могут быть смещены относительно общей оси на величину e _A и e _B и перекошены на величину и .

5. Каждые из этих поверхностей должны быть ограничены соответствующими допусками:

– погрешности и – допусками на диаметр и ; эти допуски назначены из условия работы соединения;

– погрешности формы и – допусками круглости T_o и цилиндричности T_, которые выбираются по нормальной и повышенной степеням относительной геометрической точности;

– погрешности расположения – эксцентриситет e _A и e _B и перекос и ограничиваются в общем случае допуском соосности, который выбирается на ГОСТ 26643-81 в зависимости от точности соединения.

Шероховатость рассматриваемых поверхностей ориентировочно можно выбрать по следующим зависимостям:

при допуске формы 60% от допуска на размер

, ;

при …40% , ;

при …25% , ;

с последующим округлением полученных числовых значений по рядам шероховатости.

Для поверхностей В(Г), входящих в комплект баз, первичными погрешностями являются отклонения формы плоскостности и перекос относительно осей координат. Эти погрешности ограничиваются соответственно допуском плоскостности и допуском торцового биения. Так как торцовая поверхность непротяжённая, то обе погрешности могут быть ограничены допуском полного торцового биения.

Числовые значения допусков – по ГОСТ 26643-81, шероховатость на класс грубее, чем прилегающей цилиндрической поверхности.

Для поверхности Д(Ж) – шпоночный паз – присущи следующие первичные погрешности: погрешность элементарного размера ; эта погрешность ограничивается допуском на ширину шпоночного паза по IT9; погрешность формы паза ограничивается допуском плоскостности по нормальной степени относительной геометрической точности; погрешности расположения паза имеют две составляющие: отклонение от параллельности и перекоса, которые ограничиваются соответствующими допусками: T_ =0,5T_В и допуском симметричности T_=2Т_В

Принцип назначения норм точности на остальные поверхности с учётом их служебного назначения остаётся тем же.

Все нормы точности сведены в таблицу.

Нормы точности вала червячного колеса

Обозначение поверхности	Присущие первичные погрешности	Вид допуска	Числовое значение допуска	Шероховатость

А, Б		T_d, T_о Т_, Т⊙	Ø 25 f7 ; Т_d = =21 T_o = T_ =0,2 T_d= = =4 мкм Ø T⊙ = 12 мкм	Ra0,8
В, Г	,	Т_	T_ = 0,016 мкм	Ra1,6
Е		T_d, T_o	Ø 30 К6 , Т_d = 13
		T_, T_k	T_o = T_ = = 4 мкм Т_k = 0,016 мм	Ra0,8
Д, Ж	,	T_B, T_ T_, T_	В = 8N9 ; T_B = 36	Ra1,6
			T_ = мкм, T_ = мкм, T_ = мкм
З		T_d, T_o = = T_	Ø 20h8 , T_d = =33	Ra2,5
		T_k	T_ = T_o = = 10 мкм T_k = 0,016 мкм

6. Оформление чертежа детали.

Чертежи оформляются в соответствии с требованиями ЕСКД: ГОСТ 2.109-73. Основные требования к чертежам, ГОСТ 2.307-68. Нанесение размеров и предельных отклонений, ГОСТ 2.308-79. Указание на чертежах допусков формы и расположения поверхностей, ГОСТ 2.309-73. Обозначение шероховатости поверхностей, ГОСТ 2.402-68…2.406-76. Правила выполнения чертежей типовых деталей машин.

8. Для усвоения теоретического материала по отклонениям

расположения и правилам указания их на чертежах предлагаются варианты заданий (рис. 1-19).

В заданиях 1-12 при заданном комплекте баз необходимо: 1) увязать допуски расположения поверхностей, образующих комплект баз; 2) задать допуски расположения для остальных рабочих поверхностей, указанных на эскизе; 3) все допуски расположения указать на эскизе.

В заданиях 13-19: 1) выбрать поверхности, образующие комплект баз, исходя из назначения детали; 2) назначить допуски расположения между рабочими поверхностями, указанными на эскизе; 3) все погрешности расположения указать на эскизе.

Комплект баз: поверхности А – 4 связи, Б – 2 связи, В – 1 связь.