Технология машиностроения - часть 13

 

Цена деления бара-
бана МОВ-1х15-С, 
мкм/дел. 

0,847 0,471 0,278 0,145 

Пределы измерения 
высот микронеровно-
стей, мкм 

6,3 … 

62,5 

3,2 … 

18,7 

1,6 … 

10,0 

0,8 … 

3,2 

 

Схема измерения высоты микронеровностей на микроскопе МИС-11 приведена на рис. 9.2. 
Измерение профиля проводится по пяти вершинам и впадинам профиля. При непопадании в поле зре-

ния нужного количества выступов осуществить перемещение образца в осевом направлении с по-
мощью  микрометрического  винта  столика  микроскопа.  По  результатам  измерений  находится 
среднее арифметическое значение 

∑

=

∆

=

∆

5

1

cp

5

1

i

i

n

n

.                                         (9.1) 

 
Абсолютное значение высоты неровностей профиля поверхности (R

z

) определяется по формуле 

R

z 

= C

∆n

cp

,

                                                                      

(9.2) 

 
 

где С – цена деления барабана окулярного микрометра, мкм/дел. (табл. 9.1); 

∆n

cp

 – среднее арифметиче-

ское значение разностей отсчетов делений по образцу окулярного микрометра, измеренное в пяти точ-
ках профиля поверхности. 

 

Порядок выполнения работы 

 

1   Подготовка 

 

         1.Ознакомиться с методическими указаниями, техникой безопасности, паспортными данными 

станка, правилами работы на микроскопе МИС-11, содержанием отчета. 

         2.Получить у лаборанта образцы для выполнения работы (рис. 9.1), сменные объективы к мик-

роскопу. Установить объективы на микроскопе, соответствующие пределам измерения 3,2 … 18,7 мкм 
(табл. 9.1). 

         3.Спланировать  условия  проведения  опытов  по  методу  однофакторного  эксперимента  (табл. 

9.2). Для этого определить из интервала значений скоростей резания 5 … 150 м/мин, подач 0,1 … 0,5 
мм/об и глубин резания 0,2 … 2,0 мм 18 разных режимов обработки, соответствующих при обработке 
одного образца изменению только скорости резания (6 значений), для другого образца только подачи (6 
значений) и для третьего образца только глубины резания (6 значений). 

 

2   Проведение работы 

 

1 

При постоянных глубине резания (t = 0,5 мм) и подаче (S = 0,1 … 0,2 мм/об) произвести обточку 

6-ти отдельных участков валика (рис. 9.1) с различными скоростями резания, соответствующими при-
мерно 5, 10, 20, 40, 80 и 150 м/мин. Значение фактически обеспечиваемых на станке режимов резания 
занести в табл. 9.2 (опыты 1 – 6). 

2 

При постоянных глубине резания (t = 0,5 мм) и скорости резания (V = 50 … 60 м/мин) произвести 

обточку 6-ти участков другого валика с разными подачами, соответствующими примерно 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 
и 0,5 мм/об. Значение фактических режимов резания занести в табл. 9.2 (опыты 7 – 12). 

3 

При постоянных скорости резания (V = 50 … 60 м/мин) и подаче (S = 0,1 … 0,2 мм/об) осущест-

вить обточку 6-ти участков третьего валика с разной глубиной резания: 0,2; 0,5; 0,8; 1,0; 1,5 и 2,0 мм. 
Значение режимов резания занести в табл. 9.2 (опыты 13 – 18). 

 

4 

Осуществить  измерение  высоты  микронеровностей  обточенных  участков  на  микроскопе  МИС-

11. Для этого: 

 − установить образец в призму на предметном столике микроскопа; 
 − подвести тубусы микроскопа к измеряемой поверхности и настроить их на резкость, при этом в 

окуляре должен быть виден увеличенный профиль поверхности, ограниченный ломаной зеленой поло-
сой (рис. 9.2); 

 −  вращением  барабана  окулярного  микрометра  совместить  горизонтальную  линию  перекрестия  с 

выступами неровностей профиля (положение 1), а затем с впадинами (положение 2). Обратить внима-
ние на необходимость подвода горизонтальной линии к одному профилю поверхности; 

 − разность отсчета делений (∆n) по барабану по каждому участку обработанной поверхности зане-

сти в табл. 9.2. 

 

3   Обработка результатов эксперимента 

 

1 

По  формуле (9.1) рассчитать  среднее  значение  условной  высоты  микронеровностей  в  делениях 

шкалы окуляра-микрометра 

∆n

cp

. 

2 

По формуле (9.2) определить среднее арифметическое значение высоты микронеровностей обто-

ченных участков валиков. 

3 

Построить  графики  зависимостей  высоты  микронеровностей  от  режимов  резания  при  токарной 

обработке: 

 

R

z 

= f (V);  R

z 

= f (S);  R

z 

= f (t). 

 

4 

Составить отчет по работе. 

 

Содержание отчета 

 

1 

Название и цель работы.  

2 

Схемы обточки и измерения высоты микронеровностей участков валика.  

3 

Схемы и результаты проведения эксперимента (табл. 9.2). 

4 

График зависимостей R

z 

= f (V, S, t).  

5 

Выводы (объяснение хода кривых на графиках). 

 

9.2   Схема и результаты проведения эксперимента 

 

Режимы резания 

Результаты измерений 

Но-
мер 

опы-

та 1 

– 18 

V, 

м/ми

н 

S, 

мм/о

б 

t,  

мм  ∆n

1

 

∆n

2

 

∆n

3

 

∆n

4

∆n

5

 

∆n

cp

R

z

, 

мкм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 

2   РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ 

 

2.1   РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СБОРКИ 

 

При разработке технологических процессов сборки чаще всего приходится решать следующие задачи: 

1) устанавливать последовательность соединения деталей и сборочных единиц изделия и состав-
ление схем общей и узловой сборки изделия, разработка маршрутных технологических процессов 

 

сборки; 2) выявление размерных цепей и выбор методов их расчета и достижения точности замы-
кающего звена. 

Точность замыкающего звена при сборке может быть достигнута методами полной, неполной или 

групповой взаимозаменяемости, пригонки, регулирования с применением компенсаторов. 

Выбор метода достижения точности замыкающего звена зависит от величины его допуска и от чис-

ла составляющих звеньев размерной цепи, при этом принимают во внимание реальные производствен-
ные возможности по обеспечению точности размеров составляющих звеньев и обеспечению соответст-
вующего уровня организации сборочных работ. 

Лабораторная работа 10 
 

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА  

СБОРКИ ИЗДЕЛИЯ 

 
Цель  работы:  получение  навыков  практического  применения  методов  сборки  для  достижения  за-

данной точности замыкающего звена в сборочных цепях. 

 

Методические указания 

 
Одним из путей решения задачи уменьшения трудоемкости и стоимости сборки машин и повыше-

ния качества сборки является расчет точности с использованием теории размерных цепей. 

Для  достижения  требуемой  точности  замыкающего  звена  сборочной  размерной  цепи  может  быть 

использован  один  из  следующих  методов:  полной,  неполной  и  групповой  взаимозаменяемости,  при-
гонки и регулирования. 
При разработке технологического процесса сборки применяют метод сборки изделия на основе выявле-

ния  и  проверочного  расчета  сборочных  размерных  цепей.  Размерный  анализ  позволяет  произво-
дить корректировку допусков на размеры составляющих звеньев, установленных при конструиро-
вании изделия. 

Для решения задач анализа сборочных размерных цепей используют два метода: метод максимума 

и минимума (метод полной взаимозаменяемости); метод, основанный на теории вероятности (вероятно-
стный метод или метод неполной взаимозаменяемости). 

Для расчета размерных цепей с параллельными звеньями применяют следующие формулы. 
Номинальный размер замыкающего звена  

∑

∑

−

=

∆

n

p

i

i

A

A

A

,                                        (10.1) 

где  А

i

 – номинальный  размер  звена  размерной  цепи;  n – число  увеличивающих  звеньев;  p – число 

уменьшающих звеньев. 

Уравнения допусков замыкающего звена: 
– для метода полной взаимозаменяемости 

∑

−

∆

δ

=

δ

1

m

i

A

;                                             (10.2) 

– для метода неполной взаимозаменяемости 

∑

−

∆

δ

λ

=

δ

1

2

m

i

i

t

A

,                                      (10.3) 

где 

δ

i

 – допуск звена размерной цепи; m – число звеньев в размерной цепи; t – коэффициент риска; 

λ

i

 – 

коэффициент  относительного  рассеивания,  принимается  для  закона  нормального  распределения  (для 
изделий крупносерийного и массового производства) равным 1/9. Значения t выбираются на основании 
технико-экономических расчетов в зависимости от процента риска из следующего ряда. 

 

10.1   Значения коэффициентов риска 

 

 

Процент риска 32 

10 

4,55 

1,00 0,27 0,10 0,01

Коэффициент  рис-
ка, t 

1,00 0,65 2,00 2,57 3,00 3,29 3,89

 
Координаты середины поля допуска замыкающего звена: 

∑

∑

∆

−

∆

=

∆

∆

n

p

A

A

A

i

i

0

0

0

,                                (10.4) 

где 

i

A

0

∆

– координата середины поля допуска звеньев размерной цепи. 

Верхнее и нижнее отклонения замыкающего звена: 

 

2

0

∆

δ

+

∆

=

∆

∆

∆

A

B

A

A

;                                   (10.5) 

 

2

0

∆

δ

−

∆

=

∆

∆

∆

A

H

A

A

.                                  (10.6) 

 
Короткие  технологические  сборочные  размерные  цепи  с  числом  составляющих  звеньев  не  более  трех 

рассчитываются по методу полной взаимозаменяемости; сборочные размерные цепи, содержащие 
более трех составляющих звеньев, рассчитываются вероятностным методом. 

Расчет размерных цепей сводится к решению проектной (прямой) и проверочной (обратной) задач. При 

решении проектной задачи по заданному номинальному размеру, допуску и предельным отклоне-
ниям  замыкающего  звена  определяют  номинальные  размеры,  допуски  и  предельные  отклонения 
составляющих звеньев размерной цепи. При решении проверочной задачи по заданным допускам, 
размерам  и  предельным  отклонениям  составляющих  звеньев  определяют  номинальный  размер, 
допуск и предельные отклонения замыкающего звена размерной цепи. 

В лабораторной работе решается обратная задача: по допускам составляющих звеньев производится 

расчет допуска замыкающего звена методами полной и неполной взаимозаменяемости. При сборке сбо-
рочной единицы должна быть обеспечена заданная точность замыкающего звена (рис. 10.1, а). Распре-
деление действительных размеров деталей подчиняется нормальному закону. Рекомендуется выбирать 
следующие значения замыкающего звена 

зад

∆

A

 (варианты заданий): 

 

+0,52 +0,50  +0,42 +0,32 
+0,20 +0,17  +0,12 +0,07 

и др. 

 

Оборудование, приборы, инструмент 

 
Для 

выполнения 

лабораторной 

работы 

используются 25 комплек 

тов 

деталей, 

из 

которых 

комплектуются 

столько 

же 

сборочных 

единиц  

(рис. 10.1, а, б). Сборочная единица включает в себя ось 1, кольца 2 и 5, 3 и 4, шайбу быстросъемную 6. 

 

 

 

 

 

а

) 

б

)