Какво е Fit in Engineering?
От гледна точка на машиностроенето напасването е връзката между два съвпадащи компонента на устройство или рамка. Тази връзка идва от това съотношение. Обикновено тя се противопоставя на работоспособността и издръжливостта на сглобката. Прилягането е от ключово значение, тъй като всички елементи, като валове и кухини, пружини и цилиндри или гайки и болтове, трябва да имат перфектна координация, дори ако трябва да се плъзгат грациозно един покрай друг или здраво да се придържат един към друг.
Приспособленията могат да бъдат разделени на два класа. Те се основават на това дали намесата или разстоянието между компонентите е пречка или източник на привличане. Вземете например „плътното прилягане“. То е от значение, ако частите остават добре свързани и на едно място, като например при сглобка на пресован лагер. Алтернативно, „хлабавото прилягане“ може да даде възможност на частите да се движат свободно, като например при лагер, който носи вал, за да се върти.
Сглобката на частите определя начина им на работа, например приплъзване, търкаляне или заключване. Вследствие на това задачите на проектирането на напасването се ограничават не само до доброто проектиране, но и до конструирането на панти, които да им пасват, а оттам и да гарантират дългосрочно приложение. Инженерите използват различни начини за сглобяване на частите. По този начин се подобрява механиката и функционалността на конструкцията чрез прилагане на правилни напасвания.
Основи на припадъците: Системи с отвори и валове
Машиностроенето изисква прецизни фитинги. Те позволяват на сглобката да работи и да издържи. Двете системи, които обикновено се използват за стандартизиране на тези фитинги, са системите на основата на отворите и на основата на валовете. Така че всяка система създава структура за постигане на различни степени на хлабаво или плътно напасване, като се използват подходящи допуски.
Система с дупки и основа
Това е най-често използваната техника в областта на инженерните адаптации. Диаметърът на отвора е един и същ и еднакъв в използваната система, която е в основата на всички размери. След това се коригират размерите на вала, за да се гарантира, че той има необходимото прилягане. Това може да бъде лесно напасване за хлабина или по-тесен монтаж с интерференционно напасване. Размерът на стандартния отвор се използва за най-малкия му размер, като минималното отклонение е равно на нула. Този начин е предпочитан, тъй като дупките винаги могат да бъдат пробити до правилния размер с помощта на стандартни свредла и райбери.
Система за основа на вала
За разлика от системата за основа на отвора, която определя диаметъра на вала, системата за основа на вала запазва диаметъра на отвора като основен размер. Промяната на размера на отвора прави така, че валът да пасва правилно на отвора. Тази система е идеална в случаите, когато валът не може да бъде изработен след първоначалното му производство, като например при предварително завършени валове или такива, които изискват прецизно балансиране за висока работна скорост. Тук основният размер е измерването на вала, като горното отклонение е +/- 0. Този метод може да се среща рядко, но е много важен при приложения, при които трябва да се извърши полуфабрикат или предварително оразмеряване на материала.
Как да назовем различните видове монтаж в машиностроенето?
В машиностроенето точното назоваване на различните типове напасване е от ключово значение за избора на подходящи напасвания по време на сглобяването на продукта. Конвенциите за именуване са стандартизирани от Международната организация по стандартизация (ISO) чрез система от буквено-цифрови кодове. Тази система не само идентифицира типа на напасване, но и съобщава за неговите нива на допустимо отклонение.
Кодът е разделен на буквена и цифрова част. Буквената част разграничава дали спецификацията се отнася за отвор или за вал. Големите букви означават дупки, а малките букви се използват за валове. Например кодът „H7/h6“ отразява:
„H7“ е диапазонът на допустимите отклонения за отвора.
„h6“ е диапазонът на допустимите отклонения за вала.
Това стандартно кодиране позволява на инженерите лесно да намират най-големия и най-малкия размер както за отвора, така и за вала. То помага за прецизното сглобяване и гарантира, че частите пасват една на друга.
Видове прилягания
В машиностроенето терминът „прилягане“ се отнася до това колко близко е отклонението между две съвпадащи части. Това съотношение може да определи колко добре и лесно ще се съчетаят частите. Изборът на правилното напасване е важен, защото влияе върху това колко добре работят нещата и колко дълго издържат. В инженерната практика има три вида напасвания: напасвания с хлабина, напасвания с прекъсване и преходни напасвания. Тези категории имат различни цели, които се избират в зависимост от това какви механични изисквания трябва да бъдат изпълнени за дадена среда на приложение.
Клирънсът е подходящ
При хлабинен монтаж винаги има пространство между две съвпадащи части; това означава, че диаметърът на отвора е по-голям от диаметъра на съответния вал. Основната цел на този тип напасване е да се осигури лесно сглобяване и разглобяване, като същевременно се позволи движение между компонентите.
Типове:
- Свободно прилягане при бягане: Използва се, когато точността не е от решаващо значение и е възможно известно замърсяване. Минималната хлабина за диаметър 25 mm е 0,11 mm. Максималната стойност е 0,37 mm. Типичните употреби включват запрашени или корозирали места и огъващи се панти.
- Безплатно бягане Fit: Той е предназначен за използване при температурни промени и високи скорости. За диаметър от 25 мм тя осигурява хлабини от 0,065 мм до 0,169 мм. Разпространено е при валове с плъзгащи се лагери и малко въртене.
- Близко прилягане при бягане: Осигурява малки разстояния за умерена точност. Предназначени са за средни скорости/налягания. Подходяща форма H8/f7 осигурява минимална хлабина от 0,020 mm. Максималната стойност е 0,074 mm. Това е предназначено за плъзгащи се пръти в металорежещи машини и шпиндели.
- Плъзгащ се монтаж: При него се поддържат малки разстояния, когато е необходимо прецизно относително движение на плъзгащи се части. При H7/g6 за 25-милиметров вал хлабините са от 0,007 до 0,041 мм. Това е идеално решение за направляващи валове, плъзгащи се зъбни колела, плъзгащи се клапани, автомобилни части и дискове на съединители в металорежещи машини.
- Пригодност за локален клирънс: Той дава много малки хлабини. Не се наблюдава значително движение между частите, след като те са позиционирани точно. При напасване H7/h6 за диаметър 25 mm минималната хлабина е 0,000 mm, а максималната – 0,034 mm. Тези напасвания обикновено се използват в ролкови направляващи и за прецизно водене на валове.
Преходен монтаж
Преходното прилягане може да осигури хлабина или намеса в зависимост от индивидуалните допуски на конкретните части. Това свойство го прави адаптивен към сценарии, които се нуждаят от известна прецизност на движението. Те също така отчитат допустимите отклонения.
Типове:
- Подобни приспособления: Позволява минимален или визуален просвет, освен това се хвърля заедно и се сглобява с гумен чук без много сила. Този дизайн може да работи добре за такива компоненти, които изискват прецизност по отношение на подравняването, но не са в обхвата на високи натоварвания. За размер 25 mm на H7/k6 стойността на разстоянието е най-много 0,019 mm, а намесата – най-много 0,015 mm. Той може да се използва за главини, зъбни колела, ролки и лагери.
- Фиксиран монтаж: Този тип монтаж предлага прецизно подравняване с минимално разстояние, като за сглобяването му е необходима малка сила. Подходяща е за постоянни настройки, но позволява по-лесно разглобяване. За споменатия диаметър от 25 mm класът H7/n6 позволява хлабина от 0,006 mm и разлика от 0,028 mm. Тази форма на прилягане често се използва с конусни втулки, тапи, съединители и втулкови лагери.
Поставяне на смущения
За да се получи междинно напасване (известно също като напасване чрез пресоване или напасване чрез триене), валът трябва да е по-голям от отвора. Това позволява използването на сила или специална обработка като нагряване или охлаждане при монтажа. Тази връзка се използва, когато е необходимо високоякостно плътно свързване за предаване на енергия или може да понесе срязващо натоварване.
Типове:
- Натиснете Fit: Непокривното прилепване е идеално за устройства като главината и топките. Възможните прекъсвания са минимални – 0,001 mm за диаметър 25 mm. Това е сред най-тънките вложки, които обикновено се използват за седловидни решетки на валове и главини.
- Пригодност за шофиране: Изисква да се увеличи броят на регулираните монтажни сили, които да се използват за положително свързване на зъбните колела и валовете. Това трябва да се прилага за всички максимални и нулеви минимални пресичания от 0,014 mm до 0,048 mm. Този тип инструмент може да се използва за постоянен монтаж на вал и зъбно колело.
- Принудително монтиране: Високите смущения се подлагат на усъвършенствания подход на техниката за сглобяване, като процесът на постоянно сглобяване се превръща в най-вероятния начин. Линията на съединението не дава значителна площ на срязване. Така че, диаметрите на отворите на 25 H7/u6 напасване имат минимална интерференция от 0,027 mm и максимална от 0,061 mm. Те са добри за механични приложения, като например поставяне на колела на железопътни оси или тежки зъбни колела. Тези части трябва да издържат на динамични и аксиални сили.
Как да постигнем допуските за размери при напасване?
Толерантността е жизненоважна. Те позволяват да се отчитат еластичните изменения на размера и формата. И все пак сглобката може да се запази, дори ако частите не са с еднакъв размер. Създаването на граници на допустимите отклонения позволява на инженерите да вземат предвид малките неточности. Те са нормални в производството. Границите осигуряват високо качество на продукта, като насочват сглобяването.
CNC прецизна обработка
Прецизната механична обработка с CNC (Computer Numerical Control) е основен метод за постигане на невероятно отклонение, което е много важно за повишаване на производителността или разширяване на бизнеса в индустриалния сектор. С помощта на тези контролни механизми допълнителната зона може да бъде +/- 0,001 мм при машините с ЦПУ. Те гарантират, че частите са правилни и че производството съответства на спецификациите. Машинистите могат да избират най-добрите инструменти и приспособления. Това им позволява да изработват части, които се вписват в сложни сглобки. Сглобките са основните части на системата. Те позволяват на системата да работи.
Шлайфане
Шлайфането е методът по подразбиране за изработване на части. Това важи особено за най-високата точност – до +/- 0,25 микрона. Тази точност е от особено значение в случаите, когато крайният продукт изисква толерантно напасване на интерфейса. Дори малка разлика в допуските ще доведе до значителни грешки. Шлифоването позволява на производителите да определят по-висок стандарт от обичайното. То им позволява също така да постигнат необходимото качество на подравняване, съответствие и надеждност.
Разкрояване
Разширяването на порите може да ги направи много тесни. Те са ключова част от много инженерни проекти. Процесът на EDM е забележителен. Той може да отстрани точно толкова материал, колкото е необходимо. Това е важно за постигане на тесни допуски при механичните фитинги. Прецизното райбероване е от съществено значение. То позволява на дупките да паснат. Това свежда до минимум напрежението и несъответствията в крайния монтаж.
Придържане към стандартите GD&T
Производителите трябва да спазват стандартите GD&T (Geometric Dimensioning and Tolerancing – геометрично оразмеряване и толериране), тъй като стандартите описват максималното отклонение, което може да има частта от истинската геометрия. Тези хора отговарят за производството. Те ръководят как всеки въпрос да остане в рамките на спецификациите на проекта.
Прилагане на фитове в инженерството
Изисквания за кандидатстване
Всяко инженерно приспособление е предназначено за конкретна задача и приложение. Следователно трябва да изясните целта. Вземете под внимание въпроса как трябва да се изпълнява моделът, дали това се дължи на деликатни или силни цели. Разграничете ролите на различните части по отношение на продукта, който трябва да бъде завършен, като самото устройство е функционално.
Бюджетни съображения
Инженерно изработените пакети могат да имат огромни разлики в цената, особено когато става въпрос за сложни случаи, изискващи точност. Свободните допуски обикновено водят до по-високи разходи. Между другото, добър начин да започнете е да извършите оценка на бюджета. Ефективното балансиране на разходите и функциите в производството е от решаващо значение за поддържане на допуските на размерите в рамките на бюджета.
Разбиране на толерантността
Понятието за непоносимост (бързина) е ключова идея при избора на добър инженер. Преценете в каква степен трябва да бъде гъвкавостта или твърдостта, за да съответства на изискванията на вашия обект. Определете дали се изисква пълно завъртане на сегмента или не трябва да се държи здраво. Изработването на продукти с малки разлики може да намали точността на измерване. Това е от решаващо значение при сглобяването на компонентите, за да се гарантира, че те отговарят на стандартите и не превишават нивата на допустимите отклонения.
Заключение
В света на инженерството прецизността е от първостепенно значение. Всеки тип – от хлабини до интерферентни хлабини – служи за различна цел при осигуряването на оптимална работа и дълготрайност на механичните възли. Като разбират толеранса, разходите и нуждите, инженерите могат да създават решения. Решенията отговарят на високи стандарти за качество и функционалност.
Партнирайте си с нас, за да подобрите инженерните си качества. Това ще издигне сглобките ви до нови нива на прецизност и надеждност. Нека си сътрудничим, за да проектираме решения, които надминават очакванията и поставят нови стандарти в индустрията.
ЧЕСТО ЗАДАВАНИ ВЪПРОСИ:
Какво е LMC и MMC?
MMC е терминът, използван в разговора за толерантността на сглобяването. LMC се отнася за дупките в корпусите. Става въпрос за дупки в близост до ръбовете и дебелината на тръбите.
Какво е надбавка?
Толерансът в машиностроенето е планираната разлика между размерите на отвора и номиналния диаметър на вала. Тя се изчислява по LLH – HLS, където LLH е долната граница на отвора, а HLS е горната граница на вала. За определяне на прилягането по отношение на хлабината и залепването се прилага формулата. Положителният знак за хлабината и отрицателният знак за залепването се считат за добро напасване.
Защо системата за базиране на дупки се използва по-често от системата за базиране на шахти?
Настройката на базата на отвора е най-подходяща в сравнение с настройката на базата на вала, тъй като тя елиминира усложненията, свързани с производството. Машиностроителните цехове, които използват един инструмент, който може да бъде настроен за създаване на стандартизирани отвори за различни размери валове, ще видят, че като цяло продуктите се произвеждат по-бързо и на по-ниска цена.
Как да изчислим допустимото инженерно съответствие?
Инженерните прилягания се определят и представят чрез чертежи с размери от стандартите ISO и ASME, които определят подробните размери и допуските за различните прилягания и съответстващите им размери на отворите и валовете.
Какви са степените на толерантност?
Степените на допустимите отклонения в инженерството показват нивата на точност на компонентите в 18 степени:
- IT01 до IT4: Използват се във високопрецизни инструменти като манометри.
- IT5 до IT7: Прилага се в прецизните инженерни приспособления.
- IT8 до IT11: Работи в областта на общото инженерство.
- IT12 до IT14: Използват се в металообработката.
- IT15 и IT16: Използват се за общи задачи по рязане и леене.