CC BY
19
Таким образом, спроектированный автомобиль имеет плавные, чуть округлые черты. Его экстерьер характеризуется динамичными формами, которые, тем не менее, не перегружают внешний облик автомобиля, скорее наоборот - легкая «незаконченность» образа дает свободу фантазии.
Продуманный образ и эргономическая проработка позволяют повысить потребительское качество транспортного средства, создают условия для нового уровня жизни маломобильным группам населения.
Работа выполнена в рамках Гранта правительства Тульской области в сфере науки и техники в номинации «Инновационные архитектурно-промышленные решения и дизайн».
Васин Сергей Александрович, д-р техн. наук, профессор, vasin_sa53@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Кошелева Алла Александровна, д-р техн. наук, профессор, allakos2002@yandex. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Голикова Екатерина Александровна, магистр, katerinka0606@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
IMPROVEMENT OF CONSUMER QUALITY OF INDUSTRIAL PRODUCTS AT DESIGN OF THE VEHICLE
S.A. Vasin, A.A. Kosheleva, E.A. Golikova
The article discusses the main stages of the formation of the artistic image of the car for the disabled. The figurative concept, sources of inspiration are described. The relationship of the shape, function, ergonomic features of the vehicle is considered. Forming is considered as one of the most important conditions for improving the consumer quality of industrial products.
Key words: car for the disabled, design, artistic image, exterior, visualization, sketch, inspiration,
style.
Vasin Sergey Alexandrovich, doctor of technical sciences, professor, vasin_sa@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Kosheleva Alla Alexandrovna, doctor of technical sciences, docent, professor, al-lakos2002@yandex. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Golikova Ekaterina Alexandrovna, postgraduate, katerinka0606@mail. ru, Russia, Tula, Tula State
University
УДК 621.9.08; 006.78
ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗАВИСИМЫХ ДОПУСКОВ НА ПОЗИЦИОННЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ СЛОЖНЫХ СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ
М.В. Ушаков, И.А. Воробьев, А.М. Колесников
В статье рассматривается целесообразность применения зависимых допусков для размеров, не соответствующих требованиям ГОСТ Р 50056-92, в целях обеспечения собираемости узла. Представлено обоснование эффективности использования данного типа требований по сравнению с обычными позиционными допусками.
Ключевые слова: допуск, размер, зависимый допуск, сборка
Конструктивная сложность узлов и деталей механических изделий связана с их функциональным назначением, при этом назначение допусков и отклонений на размеры, реализуемые в процессе их изготовления [1], связано с получением необходимых функциональных размеров. Очень часто основным критерием при изготовлении является не нормируемая точность деталей, а возможность их собираемости в узел (рис.1). Это позволяет расширить значения позиционных допусков за счет отклонений размеров деталей, входящих в сборочную единицу.
Рис. 1. Типовой узел изделий
Нормативные рекомендации, изложенные в ГОСТ Р 50056-92, используют для этого понятие «зависимые допуски». Его можно использовать в случае, когда:
- «Зависимые допуски назначают только для элементов (их осей или плоскостей симметрии), представляющих собой отверстия или валы в соответствии с определениями по ГОСТ 25346-89»;
- а также «Зависимые допуски назначают, как правило, когда необходимо обеспечить сборку деталей с зазором между сопрягаемыми элементами» [2].
Однако в некоторых элементах конструкций, не отвечающих полностью рекомендациям ГОСТ Р 50056-92, для расширения условий собираемости в чертежах также используют понятие «зависимые допуски». Оно может быть представлено при формировании чертежа в обозначении размеров или указано на поле чертежа в технических требованиях (рис.2, а).
Если провести оценку размерных цепей соединения по отношению к собираемости, то можно заметить, что рекомендуемый эксплуатационный зазор 0.05 мм (см. п.1 тех. требований, рис.1) определяется отклонениями размеров в двух плоскостях, в которых может произойти смещение центра сферы относительно оси выступов Б и Д поводка. Данные выступы - цапфы, обрабатываемые при разных установках, могу иметь несоосность также в двух плоскостях (если не учитывать их непараллельность). Смещение осей цапф в торцовой плоскости перпендикулярно оси паза ведет к уменьшению свободной части зазора в пазе и снижает компенсационные возможности посадки при предельном состоянии размеров элементов (максимального размера выступов и минимального размера паза), которые могут повышаться за счет колебания данных размеров в пределах допусков.
В торцовой плоскости требуемый зазор является результатом сопряжения следующих размеров:
А1 - радиуса шаровой поверхности корпуса 050Н9;
А2 - радиуса шаровой поверхности поводка 050^8;
А3 - половины ширины паза в корпусе под цапфы поводка 06Н9;
А4 - радиуса цапф поводка 06^\
Е1 - положения центра шаровой поверхности корпуса 05ОН9 относительно оси паза 06Н9;
Е2 - положения центра шаровой поверхности поводка 05018 относительно оси поворотных цапф 06Н9;
Е3 - соосности осей цапф 06Н9 поводка.
Результатом данного построения должно явиться получение обязательного зазора (начиная от нулевого) в соединениях: сфера корпуса - сфера поводка и паз корпуса - цапфы поводка.
Копщо&ал
а
Копщоёпл б
Рис. 2. Формирование чертежей деталей механизма переключения
Указанные отклонения Е1, Е2, Е3 формируются в соединениях гарантированными зазорами и являются зависимыми от них. Назначение данных отклонений ведется по принципу «максимального количества материала», то есть при максимальных охватываемых и минимальных охватывающих размерах.
Решение указанной размерной цепи в двух плоскостях (торцовой и осевой) требует распределения по данным направлениям гарантированных зазоров (Хяш), обеспечиваемых принятыми значениями посадок 05вИ9//8 (зазор 51) и 06Н9Я8 (зазор 52). Учитывая ортогональность данных направлений наиболее рационально произвести равномерное распределение зазоров
S m
■V
si орц + s}
(i)
(2)
(3)
'min _ д/ ^торц 1 wос '
где Sторц - торцовая составляющая зазора; Sос - осевая составляющая зазора.
В торцовой плоскости величины указанных зазоров могут быть компенсированы смещениями соответствующих поверхностей. При самом неблагоприятном сочетании, когда при сборке оси цапф и паза смещены в разные стороны от осей шаровых поверхностей:
Итш - E1 + A3) - (A2max + E2 + A4max + E3) - DR = D = 0,
где DR - компенсация увеличения радиуса вращения сферы поводка за счет смещения оси цапф. Преобразовав данное уравнение, получим:
S1торц + S 2 торц = E1 + E 2 + E3 + DR . В рассматриваемом случае увеличение радиуса вращения DR = Е2 и при повороте поводка на 900 ее можно не учитывать (AR = 0), если она при нормировании не превысит Slm^.
При учете вышесказанных условий по (3) можно произвести нормирование параметров El, E2
и E3.
Однако при сборке может быть предусмотрен дополнительный переход, когда установка поводка проверяется при повороте на 180. В этом случае (3) преобразуется в
S1торц + S2торц = |E1 + E} + E3 , (4)
при условии DR < S1 торц.
В осевом сечении условие собираемости определяется также размерами А1, А2, A4 и размером корпуса А5 - положения поверхности Г относительно торцовой плоскости шаровой поверхности корпуса (3+0.025). в качестве нормируемых размеров в этом случае выступают:
Е4 - положения центра шаровой поверхности корпуса 05OH9 относительно оси паза 06H9 в осевой плоскости;
Е5 - положения центра шаровой поверхности поводка 05OJ8 относительно оси поворотных цапф 06H9 в осевой плоскости;
а также параметр Е3.
Условия нормирования определяются соотношением
(Almin - E4 + A5min) - (A2max + E5 + A4max + E3) - DR = D = 0. (5)
Если величина DR < S!^, то ее можно не учитывать. Преобразовав (5), можно получить
S1Q€ + EIА5 - esA2 = E4 + E5 + E3, (6)
где EIa5 и esA2 - предельные отклонения соответствующих размеров.
Учитывая, что параметр Е3 назначается из условий (3) или (4), то уравнение (6) позволяет определить значения параметров E4 и E5.
Сложность определения позиционных отклонений для рассматриваемого случая и их влияние на процесс сборки требует полного описания каждого из них в технических требованиях на поле чертежа. Указание, что эти отклонения зависимые, в данном случае будет носить только информативный характер.
В случае, когда основным требованием к изделию является «собираемость», то возможно при сборке допустить изделия с увеличенными позиционными отклонениями, которые будут компенсированы фактическими размерами деталей. Однако в этом случае необходимо дополнительно оговаривать требования к промежуточному технологическому и приемочному контролю [3], а трудоемкость процесса сборки увеличится за счет подбора деталей в комплект. Поэтому такой метод наиболее рационален при массовом или крупносерийном производстве в виде «оптимизированного подбора».
Список литературы
1. Воробьев И. А. Особенности нормирования размеров для деталей, изготовляемых на станках с ЧПУ / И. А. Воробьев, М.В. Ушаков, Е.Ю. Кузнецов. Стандарты и качество. 2018. № 12. С. 39-41.
2. ГОСТ Р 50056-92. Основные нормы взаимозаменяемости. Зависимые допуски формы, расположения и координирующих размеров. Основные положения по применению. - Введ. 1994-01-01. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2004.
3. Ушаков М. В., Использование универсальных измерительных систем при контроле зависимых допусков / М.В. Ушаков, И. А. Воробьев, А. М. Колесников. Всероссийская научно-техническая конференция «Отечественный и зарубежный опыт обеспечения качества в машиностроении». 23-25 октября 2019 г.: сборник докладов. Тула: Изд-во ТулГУ, 2019. С. 76-78
Ушаков Михаил Витальевич, док. тех. наук, профессор, tulaumv@yandex. ru, Россия, Тула, ФГБОУ ВО «Тульский государственный университет»
Воробьев Илья Александрович, канд. тех. наук, доцент, imsilya@mail.ru, Россия, Тула, ФГБОУ ВО «Тульский государственный университет»
Колесников Андрей Михайлович, заместитель начальника цеха, imstulgu@gmail.com, Россия, Тула, АО «ИТО-Туламаш»
FEATURES OF THE USE OF SYMBOLS OF DEPENDENT TOLERANCES FOR POSITIONAL DEVIATIONS IN THE MANUFACTURE OF COMPLEX ASSEMBLY UNITS
M. V. Ushakov, I.A. Vorobiev, A.M. Kolesnikov
The article discusses the feasibility of using dependent tolerances for sizes that do not meet the requirements of GOST R 50056-92, in order to ensure the Assembly of the node. Justification of efficiency of use of this type of requirements in comparison with usual positional tolerances is presented.
Key words: tolerance, size, dependent tolerance, assembling
Ushakov Michael Vitalevich, doctor of technical sciences, the professor, tulaumv@yandex. ru, Russia, Tula, Tula state university,
Vorobev Ilya Aleksandrovich, candidate of technical sciences, docent, imsilya@,mail. ru, Russia, Tula, Tula state university
Kolesnikov Andrej Mihajlovich, deputy head of department, imstulgu@gmail. com, Russia, Tula, JSC «ITO-Tulamash»
