RU2554243C1 - Production of collapsible article consisting of two mating parts - Google Patents

Production of collapsible article consisting of two mating parts Download PDF

Info

Publication number
RU2554243C1
RU2554243C1 RU2013159122/02A RU2013159122A RU2554243C1 RU 2554243 C1 RU2554243 C1 RU 2554243C1 RU 2013159122/02 A RU2013159122/02 A RU 2013159122/02A RU 2013159122 A RU2013159122 A RU 2013159122A RU 2554243 C1 RU2554243 C1 RU 2554243C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
parts
mating
control
computer model
production
Prior art date
Application number
RU2013159122/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Анатольевич Якимович
Юрий Владимирович Пузанов
Валерий Васильевич Тарасов
Алексей Гертрудович Бажин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова"
Priority to RU2013159122/02A priority Critical patent/RU2554243C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2554243C1 publication Critical patent/RU2554243C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: first part is made and mating surfaces are measured. Computer model of second part is constructed. Mating surfaces of said part are simulated with due allowance for the results of aforesaid measurements. Control programme is developed for machine tool equipped with NC control system to produce said second part. First and second parts are assembled and obtained joint is controlled.
EFFECT: higher precision of parts mating, lower labour input.
4 dwg

Description

Способ может быть использован для повышения качества сборки деталей машиностроения в условиях как мелкосерийного, так серийного и массового типов производства.The method can be used to improve the quality of assembly of mechanical engineering parts in conditions of both small-scale, serial and mass production types.

Из современного уровня техники известны различные способы сборки деталей. Применительно к массовому и серийному производству широкое распространение получил способ сборки с обеспечением полной взаимозаменяемости (Ковшов А.Н. Технология машиностроения. Стр. 186-191). При применении указанного способа качественное соединение образуют любые сопрягаемые детали, входящие в сборочную единицу. Способ может быть осуществлен, если допуск замыкающего звена рассчитывают по предельным значениям допуска на размеры составляющих звеньев [1].Various methods for assembling parts are known in the art. With regard to mass and mass production, the assembly method with full interchangeability has become widespread (A. Kovshov, Engineering Technology. Pp. 186-191). When using this method, a high-quality connection is formed by any mating parts included in the assembly unit. The method can be implemented if the tolerance of the closing link is calculated by the limit values of the tolerance on the dimensions of the component links [1].

Однако этот способ экономически невыгоден для многозвенных размерных цепей, так как приводит к необходимости назначения весьма жестких допусков на размеры составляющих звеньев.However, this method is economically disadvantageous for multi-link dimensional chains, since it leads to the necessity of assigning very tight tolerances on the dimensions of the component links.

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому техническому решению и обеспечивающими качественное сопряжение деталей являются различные способы притирки деталей, при этом сборка производится на основе способа неполной взаимозаменяемости, при котором допуски на размеры деталей, составляющие размерную цепь, преднамеренно расширяют.The closest in technical essence to the proposed technical solution and providing high-quality mating of parts are various methods of grinding parts, while the assembly is carried out on the basis of the method of incomplete interchangeability, in which the tolerances on the dimensions of parts that make up the dimensional chain are deliberately expanded.

Известен, например, способ взаимной притирки сопряжений (а.с. 846235 СССР, МПК В24В 15/08, опубл. 25.07.1981), заключающийся в том, что сопрягаемые детали прижимаются друг к другу, при этом одной из них сообщают вращение, а другую устанавливают неподвижно. Силу прижима вращающейся детали выбирают равной силе прижима сопрягаемых деталей при эксплуатации их в узле машины [2].Known, for example, is the method of mutual grinding in of mates (a.s. 846235 USSR, IPC V24V 15/08, publ. 07/25/1981), which consists in the fact that the mating parts are pressed against each other, while one of them is reported to rotate, and another set motionless. The clamping force of a rotating part is chosen equal to the clamping force of the mating parts when operating them in a machine assembly [2].

Известен способ обеспечения взаимозаменяемости при притирке сопрягаемых деталей (а.с. 701768 СССР, МПК В24В 1/00, В24В 15/08, опубл. 07.12.1979), при котором производят ряд последовательных операций взаимной притирки пар деталей с разъединением, перемешиванием, случайным и равновероятным попарным комплектованием перед каждой следующей операцией притирки [3].There is a method of ensuring interchangeability when grinding mating parts (a.s. 701768 USSR, IPC V24V 1/00, V24V 15/08, publ. 07.12.1979), in which a series of sequential operations are performed for mutually grinding pairs of parts with separation, mixing, random and equally probable pairwise picking before each subsequent grinding operation [3].

Недостатки указанных способов в полной мере проявляются в ситуациях, когда необходимо обеспечить требуемое качество сопряжения одновременно по нескольким поверхностям. К таким относятся, в частности, сопряжения со сложным многоступенчатым контуром с функционально взаимосвязанными поверхностями. В результате, притирка одной пары поверхностей по требуемому показателю точности сопряжения влечет изменение (снижение) показателей точности для других пар поверхностей этого же сопряжения. Одновременно с этим существенно возрастает и трудоемкость контрольных операций.The disadvantages of these methods are fully manifested in situations where it is necessary to ensure the required quality of the interface simultaneously on several surfaces. These include, in particular, interfacing with a complex multi-stage circuit with functionally interconnected surfaces. As a result, lapping of one pair of surfaces according to the required indicator of the accuracy of mating entails a change (decrease) in the accuracy indicators for other pairs of surfaces of the same mating. At the same time, the complexity of control operations also increases significantly.

Задачей заявленного изобретения является разработка способа, обеспечивающего повышение точности сопряжения с одновременным снижением трудоемкости механической обработки сопрягаемых поверхностей деталей.The objective of the claimed invention is to develop a method that improves the accuracy of mating while reducing the complexity of the mechanical processing of the mating surfaces of the parts.

Указанная задача решается за счет того, что предлагаемый способ включает изготовление первой детали, измерение ее сопрягаемых со второй деталью поверхностей, обеспечивающих выполнение функционального назначения сопряжения, создание компьютерной модели второй детали, причем ее сопрягаемые с первой деталью поверхности моделируют с учетом результатов упомянутого измерения, изготовление второй детали на станке с числовым программным управлением по управляющей программе, разработанной на основе упомянутой компьютерной модели, и сборку первой и второй деталей с контролем полученного сопряжения.This problem is solved due to the fact that the proposed method includes the manufacture of the first part, the measurement of its surfaces mating with the second part, which ensures the functional purpose of the interface, the creation of a computer model of the second part, and its surfaces mating with the first part are modeled taking into account the results of the measurement, manufacturing the second part on the machine with numerical control according to the control program developed on the basis of the mentioned computer model, and the assembly the first and second parts with control of the obtained pairing.

Изобретение поясняется чертежами, на которых приведены соответственно эскизы сопрягаемых деталей (фиг. 1, фиг. 2), и структурные схемы технологических процессов их изготовления традиционным способом притирки и предлагаемым способом (фиг. 3, фиг. 4).The invention is illustrated by drawings, which respectively show the sketches of the mating parts (Fig. 1, Fig. 2), and structural diagrams of the technological processes of their manufacture by the traditional grinding method and the proposed method (Fig. 3, Fig. 4).

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом:The proposed method is as follows:

- изготавливают первую из деталей сопряжения;- make the first of the pairing parts;

- выполняют операцию контроля первой детали и измеряют ее сопрягаемые поверхности, обеспечивающие выполнение функционального назначения сопряжения (при этом учитывают возможные отклонения формы и размеров поверхностей от требований, приведенных в конструкторской документации);- perform the control operation of the first part and measure its mating surfaces, ensuring the implementation of the functional purpose of the mate (while taking into account possible deviations of the shape and size of the surfaces from the requirements given in the design documentation);

- создают компьютерную модель второй детали сопряжения, при этом сопрягаемые поверхности второй детали моделируются с учетом проведенных ранее измерений аналогичных им поверхностей первой детали;- create a computer model of the second mating part, while the mating surfaces of the second part are modeled taking into account previous measurements of similar surfaces of the first part;

- разрабатывают управляющую программу обработки второй детали сопряжения на станке с системой числового программного управления;- develop a control program for processing the second part of the interface on the machine with a system of numerical control;

- изготавливают вторую деталь сопряжения;- make the second pairing;

- выполняют операцию сборки деталей;- perform the operation of assembling parts;

- выполняют операцию контроля полученного сопряжения.- perform the operation of monitoring the resulting pairing.

Реализацию способа рассмотрим на примере сборки двух деталей, входящих в сборочную единицу (фиг. 1, фиг. 2). При этом к последней предъявлены следующие технические требования: обеспечить плавность и точность взаимного перемещения деталей по пазу с обеспечением зазора на сторону 4 не более 0,05 мм, плотности прилегания второй детали к поверхности 1 не менее 75%, зазор в сопряжении 2 не должен превышать 0,15 мм, а перепад плоскостей 3 не более 0,05 мм.The implementation of the method will be considered on the example of the assembly of two parts included in the assembly unit (Fig. 1, Fig. 2). At the same time, the following technical requirements are presented to the latter: to ensure smoothness and accuracy of mutual movement of parts along the groove, ensuring a clearance on side 4 of not more than 0.05 mm, an adherence density of the second part to surface 1 of at least 75%, the clearance in the interface 2 should not exceed 0.15 mm, and the difference in planes 3 is not more than 0.05 mm.

Традиционная технология при изготовлении указанных деталей предполагает применение операции пригонки, необходимость которой обусловлена, в частности, невысокой жесткостью деталей и возникновением деформаций после термической обработки.The traditional technology in the manufacture of these parts involves the use of the fitting operation, the need for which is due, in particular, to the low rigidity of the parts and the occurrence of deformations after heat treatment.

Для проверки реального взаимного расположения деталей и характера сопряжения было произведено измерение сопрягаемых поверхностей в изделиях, изготовленных по традиционной технологии и признанных годными. По результатам измерения было выполнено построение поля зазоров в сопряжении. Анализ поля зазоров показал, что реальные зазоры превышают допустимую величину в 1,2…1,8 раз.To check the real relative position of the parts and the nature of the mating, we measured the mating surfaces in products made by traditional technology and recognized as suitable. Based on the measurement results, a gap field was constructed in conjunction. The analysis of the gap field showed that the real gaps exceed the permissible value by 1.2 ... 1.8 times.

Традиционный технологический процесс механической обработки детали 2 обеспечивает выполнение следующих требований: наименьшая шероховатость Ra=6.3 мкм, допуск перпендикулярности 0,05 мм, плоскостность 0,2 мм, симметричность 0,025 мм, допуск по контуру 0,2 мм. Технологический процесс в этом случае включает следующие этапы (фиг. 3): изготовление детали 1 с суммарной трудоемкостью операций механической обработки 5 часов (Д1); контроль детали 1 трудоемкостью 0,2 часа (КД2); изготовление детали 2 с суммарной трудоемкостью операций механической обработки 1,2 часа (Д2); контроль детали 2 трудоемкостью 0,1 часа (КД2); выполнение операции слесарной пригонки детали 2 трудоемкостью 0,5 часа (СД2).The traditional technological process of machining part 2 provides the following requirements: smallest roughness Ra = 6.3 μm, perpendicular tolerance 0.05 mm, flatness 0.2 mm, symmetry 0.025 mm, path tolerance 0.2 mm. The technological process in this case includes the following steps (Fig. 3): manufacturing of part 1 with a total laboriousness of machining operations of 5 hours (D 1 ); control of part 1 with a complexity of 0.2 hours (KD 2 ); manufacture of part 2 with a total laboriousness of machining operations of 1.2 hours (D 2 ); control of part 2 with a complexity of 0.1 hours (KD 2 ); the fitting fit operation of part 2 with a laboriousness of 0.5 hours (DM 2 ).

Технологический процесс по предлагаемому способу позволяет значительно снизить объем пригоночных работ, заменить двадцать семь технологических операций, требуемых для изготовления детали 2, на одну контрольно-измерительную операцию (КЭС1), при выполнении которой осуществляется контроль элементов сопряжения детали 1 и создается компьютерная модель детали 2 с учетом проведенных измерений, и четыре операции механической обработки на станке с числовым программным управлением. Технологический процесс по предлагаемому способу включает следующие этапы (фиг. 4): изготовление детали 1 с суммарной трудоемкостью операций механической обработки 5 часов (Д1); контрольно-измерительная операция (КЭС1), включающая контроль элементов сопряжения детали 1 и создание компьютерной модели детали 2, трудоемкостью 0,05 часа; изготовление детали 2 на станке с числовым программным управлением с суммарной трудоемкостью технологических операций 0,6 часа (Д2); контроль детали 2 трудоемкостью 0,1 часа (КД2); выполнение операции слесарной пригонки детали 2 трудоемкостью 0,1 часа (СД2). В результате, применение технологического процесса изготовления деталей 1 и 2 по предложенному способу позволяет снизить трудоемкость изготовления детали 2 более чем на 56% (т.е. T2≈0,5T1), что снижает ее себестоимость на 30%.The technological process of the proposed method can significantly reduce the amount of fitting work, replace the twenty-seven technological operations required for the manufacture of part 2, with one control and measuring operation (IES 1 ), during which the interface elements of part 1 are controlled and a computer model of part 2 is created taking into account the measurements taken, and four machining operations on a machine with numerical control. The technological process according to the proposed method includes the following steps (Fig. 4): manufacturing of part 1 with a total laboriousness of machining operations of 5 hours (D 1 ); control and measuring operation (KES 1 ), including the control of the interface elements of part 1 and the creation of a computer model of part 2, the complexity of 0.05 hours; the manufacture of part 2 on a machine with numerical control with a total complexity of technological operations of 0.6 hours (D 2 ); control of part 2 with a complexity of 0.1 hours (KD 2 ); the fitting fit operation of part 2 with a laboriousness of 0.1 hours (DM 2 ). As a result, the application of the manufacturing process for manufacturing parts 1 and 2 according to the proposed method allows to reduce the complexity of manufacturing parts 2 by more than 56% (i.e., T 2 ≈0.5T 1 ), which reduces its cost by 30%.

Предварительные экономические расчеты показывают, что в случае, если программа выпуска рассмотренного выше изделия составит 63300 шт. в год, снижение трудоемкости от внедрения технологического процесса по предложенному способу превысит 60 тысяч часов. При этом расчет не учитывает эффект от снижения трудоемкости детали 1 вследствие предъявления менее жестких требований к точности ее размеров.Preliminary economic calculations show that if the release program for the product discussed above is 63,300 units. per year, the reduction in the complexity of the introduction of the technological process by the proposed method will exceed 60 thousand hours. Moreover, the calculation does not take into account the effect of reducing the complexity of part 1 due to the presentation of less stringent requirements for the accuracy of its size.

В целом, положительный технический результат от применения описанного выше способа состоит в повышении точности сопряжения деталей при изготовлении сборного изделия, значительном расширении разнообразия операций механической обработки, которые можно использовать для обработки первой из сопрягаемых поверхностей при одновременно значительном снижении их трудоемкости.In general, a positive technical result from the application of the method described above is to increase the accuracy of mating parts in the manufacture of prefabricated products, significantly expanding the variety of machining operations that can be used to process the first of the mating surfaces while significantly reducing their complexity.

Источники информацииInformation sources

1. Ковшов А.Н. Технология машиностроения: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов. - М.: Машиностроение, 1987. - 320 с.: ил.1. Kovshov A.N. Engineering Technology: A textbook for students of engineering specialties of universities. - M.: Mechanical Engineering, 1987. - 320 p.: Ill.

2. А.с. 846235 СССР, МПК В24В 15/08. Способ взаимной притирки сопряжений / Ю.П. Холмогорцев, А.П. Крамаренко. Опубл. 25.07.1981. Бюл. №26. 2 с.: - 1 ил.2. A.S. 846235 USSR, IPC V24V 15/08. The method of mutual grinding of mates / Yu.P. Kholmogortsev, A.P. Kramarenko. Publ. 07/25/1981. Bull. No. 26. 2 s.: - 1 ill.

3. А.с. 701768 СССР, МПК В24В 1/00, В24В 15/08. Способ обеспечения взаимозаменяемости при притирке сопрягаемых деталей / Б.В. Бирин, М.И. Перец, С.С. Розенберг. Опубл. 07.12.1979. Бюл. №45. 4 с.: - 3 ил.3. A.S. 701768 USSR, IPC V24V 1/00, V24V 15/08. The way to ensure interchangeability when grinding the mating parts / B.V. Birin, M.I. Pepper, S.S. Rosenberg Publ. 12/07/1979. Bull. No. 45. 4 p.: - 3 ill.

Claims (1)

Способ изготовления сборного изделия, состоящего из двух сопрягаемых деталей, включающий изготовление первой детали, измерение ее сопрягаемых со второй деталью поверхностей, обеспечивающих выполнение функционального назначения сопряжения, создание компьютерной модели второй детали, причем ее сопрягаемые с первой деталью поверхности моделируют с учетом результатов упомянутого измерения, изготовление второй детали на станке с числовым программным управлением по управляющей программе, разработанной на основе упомянутой компьютерной модели, и сборку первой и второй деталей с контролем полученного сопряжения. A method of manufacturing a prefabricated product consisting of two mating parts, including manufacturing the first part, measuring its surfaces mating with the second part, providing mating functionality, creating a computer model of the second part, and its surfaces mating with the first part are modeled taking into account the results of said measurement, the manufacture of the second part on a machine with numerical control according to the control program developed on the basis of the above-mentioned computer model, and the assembly of the first and second parts with the control of the resulting interface.
RU2013159122/02A 2013-12-30 2013-12-30 Production of collapsible article consisting of two mating parts RU2554243C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013159122/02A RU2554243C1 (en) 2013-12-30 2013-12-30 Production of collapsible article consisting of two mating parts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013159122/02A RU2554243C1 (en) 2013-12-30 2013-12-30 Production of collapsible article consisting of two mating parts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2554243C1 true RU2554243C1 (en) 2015-06-27

Family

ID=53498389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013159122/02A RU2554243C1 (en) 2013-12-30 2013-12-30 Production of collapsible article consisting of two mating parts

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2554243C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU701768A1 (en) * 1977-08-16 1979-12-05 Центральное Проектно-Конструкторское Бюро Механизации И Автоматизации Method of ensuring interchangeability in lapping mating pairs of workpieces
US20040117966A1 (en) * 2001-03-01 2004-06-24 Dill Howard M. Site furnishings receptacle and method
US20070251077A1 (en) * 2006-04-27 2007-11-01 Investech Precision Casting Co. Method for manufacturing golf club heads

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU701768A1 (en) * 1977-08-16 1979-12-05 Центральное Проектно-Конструкторское Бюро Механизации И Автоматизации Method of ensuring interchangeability in lapping mating pairs of workpieces
US20040117966A1 (en) * 2001-03-01 2004-06-24 Dill Howard M. Site furnishings receptacle and method
US20070251077A1 (en) * 2006-04-27 2007-11-01 Investech Precision Casting Co. Method for manufacturing golf club heads

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103886154B (en) Method for optimizing cycloid gear tooth outline modification amount based on matlab
TW202020698A (en) Simulation method for milling by use of dynamic position error
RU2554243C1 (en) Production of collapsible article consisting of two mating parts
Pei et al. Machining error control by integrating multivariate statistical process control and stream of variations methodology
Luan et al. Statistical process control of in-plane shape deformation for additive manufacturing
Hawryluk et al. Possibilities of Measuring and Detecting Defects of Forged Parts in Die Hot-Forging Processes
CN103658520B (en) A kind of metalwork casting mold subdivision method
Hartmann et al. Process-integrated compensation of geometrical deviations for bulk forming
Mayr et al. Calculating thermal location and component errors on machine tools
Adesta et al. Predicting surface roughness with respect to process parameters using regression analysis models in end milling
Ianici et al. Numerical simulation of stress and strain state of the flexible wheel of the double harmonic transmission
Telegin et al. Mathematical model of the part shape and automation on its basis of the process of developing the drawing parameters of the axisymmetric forging
Loderer et al. Development of a feature adapted measurement evaluation strategy
Nishida et al. Process planning system of 5-axis machining center considering constraint condition
CN204235281U (en) Number milling tool setting error prevention device
Soori Accuracy Enhancement of Machine Tools by Virtual Machining Systems
CN109324570B (en) Machine tool design optimization method based on machining appearance pre-configuration
Numanovich et al. ANALYSIS OF FORCES IN THE CUTTING ZONE OF MILLING CUTTERS
Ibrahim et al. Application of CAD/CAM in the design of machining process and tooling devices for flange tube
Chan et al. Intelligent diagnosis and precision analysis of a large gantry type 5-axis CNC machine tool
Zhang et al. NC Machine Position Accuracy Testing and NC System Error Compensation Analysis
Zhang et al. Deviation diagnosis and analysis of hull flat block assembly based on a state space model
Dang et al. Elastic-plastic numerical simulation of cold rotary forging for hypoid gear and the springback error
Kubica et al. Application of advanced CAX systems for design and performance of tilting table in vertical machining centre
CN206373663U (en) CNC special pneumatics balance tool

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171231