Деталь - техническая система

Справочно-методические материалы по общему конструированию РЭС
8 Деталь – техническая система
Разработал Бобков Н. М.
Сокращения
ЕСКД – Единая система конструкторской документации
ГСИ – Государственная система обеспечения единства измерений
КД – конструкторская документация
НИОКР – научно-исследовательская, опытно-конструкторская работа и/или разработка
аванпроекта
НИР – научно-исследовательская работа
ОКР – опытно-конструкторская работа
ОСТПП – Отраслевая система технологической подготовки производства
РЭС – радиоэлектронное средство
СММ – справочно-методические материалы по общему конструированию РЭС
СРПП – Система разработки и постановки продукции на производство
ТЗ – техническое задание
ТЗОКР – техническое задание на опытно-конструкторскую работу
ЭВМ – электронная вычислительная машина
ЭРИ – изделие электронной техники, квантовой электроники или электротехническое
(электрорадиоизделие). Для выражения этого и близких понятий в технической
литературе и стандартах используются также аббревиатуры ИЭТ (изделие
электронной техники), ЭРЭ (электрорадиоэлемент), ЭТИ (электротехническое
изделие)
T-система – техническая система
Детали – это наиболее массовые составные части РЭС и других t-систем,
а конструирование деталей – одна из наиболее распространенных операций в
конструировании. Занимая самый низкий уровень в «физическом» разбиении
любой специфицированной t-системы на составные части, деталь в общем
случае является совсем не простой t-системой [8.1, 8.2]. Но на
радиотехнических специальностях не изучаются ни хорошо разработанные и
подробно изложенные в документах ОСТПП и справочниках [8.3 – 8.12]
общетехнические правила конструирования деталей с точки зрения
производства, ни более сложные специальные методы конструирования
деталей с точки зрения функционального назначения. Начинающие
конструкторы, приступающие к работе по окончании учебного заведений,
имеют слабое представление о том, что такое деталь (как и другие изделия) по
стандартам ЕСКД. Изучение принципов, методов, правил конструирования
детали должно входить в подготовку конструкторов, а начинать это изучение
следует с изучения определения самой детали. Одного знакомства с
формальным определением из ЕСКД недостаточно. В этом разделе СММ к
определению понятия «деталь» из ЕСКД даны подробные пояснения и
примеры, а также рассмотрены элементы, подсистемы, внутренние и внешние
связи детали как t-системы. Многие положения этого раздела СММ
применимы и к сборочным единицам.
8.1 К определению понятия «деталь» по ЕСКД
D8.1 деталь: Изделие, изготовленное из однородного по наименованию и
марке материала, без применения сборочных операций, например: валик из
одного куска металла, литой корпус; пластина из биметаллического листа;
печатная плата; маховичок из пластмассы (без арматуры); отрезок провода или
кабеля заданной длины. Эти же изделия, подвергнутые покрытиям (защитным
или декоративным), независимо от вида, толщины и назначения покрытия, или
изготовленные с применением местной сварки, пайки, склейки, сшивки и т. п.,
например: винт, подвергнутый хромированию; трубка, спаянная или сваренная
из одного куска листового материала; коробка, склеенная из одного куска
картона [8.13].
Рисунок 8.1 – Детали: а) валик, выточенный из шестигранного прутка металла;
б) шпилька, полученная доделкой шпильки-заготовки;
в) провод-деталь, изготовленный из провода-материала марки ПВС
отрезкой и удалением изоляции по заданным размерам
Деталь представляет собой физическое тело, выполненное из одного
материала (рисунок 8.1, а, б) или из механически неразделяемой композиции
материалов (рисунок 8.1, в).
Несколько более сложных примеров деталей приведены на рисунках 8.2
– 8.4. Мешок по рисунку 8.2, а, изготовленный местной сшивкой из одного
куска ткани, по определению D8.1 является деталью. В соответствии с ЕСКД
[8.14] нитки должны записываться в технических требованиях чертежа, так же
как припой или клей. Иногда конструкторскую документацию на такие изделия
оформляют как на сборочные единицы (выпускают сборочные чертежи и
спецификации, включая в спецификации в качестве составных частей ткань и
нитки). Это не соответствует ЕСКД.
Чертеж (рисунок 8.2, б) допускает изготовление панели сваркой (т. е.
сборкой) из двух частей. Но и такой производственно-технологический
сборный вариант панели следует относить к деталям.
Рисунок 8.2 – Примеры деталей, состоящих из нескольких частей
Изделие, получаемое разрезкой заготовки на части или состоящее из двух
и более совместно обрабатываемых частей, применяемых только совместно и
не взаимозаменяемых с такими же частями другого такого же изделия,
разрабатывается один чертеж (рисунок 8.3, а) [8.15]. Этот набор нескольких (на
рисунке 8.3, а – двух) совместно обрабатываемых и совместно применяемых
частей считается одной деталью.
Напротив, на чертеже изделия, получаемого разрезкой заготовки на части
и взаимозаменяемого с любым изделием, изготовленным из других заготовок
по данному чертежу, изображение заготовки не помещают, приводят только
одну часть (рисунок 8.3, б), и только эта часть считается деталью.
В приведенных примерах на каждую деталь выпущен чертеж детали. Но
так бывает не всегда. ЕСКД разрешает не выпускать чертежи на некоторые
детали. Можно не выпускать чертежи на детали, изготовляемые из фасонного
или сортового материала отрезкой под прямым углом, из листового материала
отрезкой по окружности или по периметру прямоугольника без последующей
обработки. Например, контакт 1 монтажной колодки по рисунку 8.4, а может
изготавливаться по чертежу детали (рисунок 8.4, б). Спецификация монтажной
колодки в этом случае оформляется, как показано на рисунке 8.5, а.
Рисунок 8.3 – Детали, получаемые разрезкой заготовки на части
Рисунок 8.4 – Обычный вариант оформления комплекта чертежей
на сборочную единицу
Но данные для изготовления контакта могут быть приведены не в
чертеже детали, а в спецификации:
а) в разделе «Детали» (рисунок 8.5, б) с присвоением контакту
обозначения, наименования и указанием БЧ (без чертежа) в графе «Формат»,
б) в разделе «Материалы» (рисунок 8.5, в) без присвоения обозначения и
наименования и с указанием количества в единицах длины, массы или других
единицах.
Данные для изготовления контакта также могут быть приведены на
отдельном рисунке сборочного чертежа на монтажную колодку (рисунок 8.6).
Обозначение материала записывают в спецификацию как на рисунке 8.5, в, но
без указания покрытия в примечании.
Рисунок 8.5 – Три варианта оформления спецификации
на монтажную колодку по рисунку 8.4, а
Рисунок 8.6 – Вариант оформления сборочного чертежа
на монтажную колодку по рисунку 8.4, а
Можно не выпускать чертежи деталей на детали, которые соединяется
запрессовкой, пайкой, сваркой, клепкой или другими подобными способами с
другими менее сложными и меньших размеров деталями. В этом случае на
сборочных чертежах изделий помещают все размеры и другие данные,
необходимые для изготовления и контроля основной детали, и выпускают
чертежи только на менее сложные детали. Для таких составных частей как
изолятор 5 на рисунке 8.4, а этот способ выполнения чертежа является
единственно возможным, поскольку изолятор может быть сформован только в
процессе сборки с контактом 1 по сборочному чертежу.
8.2 Элементы t-системы «деталь»
Конструктивные решения, составляющие конструкцию детали [8.16],
можно объединить в три группы:
а) конструктивные решения, характеризующие форму детали: форма
отдельных поверхностей – элементов общей поверхности детали, допустимые
отклонения формы и допустимые шероховатости этих поверхностей;
б) размеры элементов детали, взаимное расположение поверхностей
детали, допустимые отклонения размеров, допустимые отклонения
расположения;
в) конструктивные решения, характеризующие материал детали – вид,
марка и сортамент основного материала, вид (марка) материала покрытия,
допустимые заменители основного материала и материала покрытия, свойства
материалов (прочностные, электрические, магнитные и т. д.).
Соответственно и задача конструирования детали разделяется на три
относительно независимые задачи – выбор формы детали, выбор размеров и
выбор материала детали [8.2].
Деталь при известном материале однозначно задается указанием форм,
размеров и взаимного расположения в пространстве геометрических элементов
ее общей поверхности.
D8.2 геометрический элемент; элемент: Обобщенный термин, под
которым в зависимости от соответствующих условий может пониматься
поверхность, линия, точка [8.17, 8.18].
В стандарте [8.18] элементы детали делятся на полные и производные.
D8.3 полный геометрический элемент: Поверхность или линия на
поверхности.
D8.4 производный геометрический элемент: Средняя точка, средняя
линия или средняя поверхность, которые произведены от одного или
нескольких полных элементов.
К производным элементам, в частности, относятся центры сфер, оси
поверхностей, плоскости симметрии двух или более плоскостей.
Форма реальных геометрических элементов изготовленных деталей в
большей или меньшей степени отличаются от их идеальных образов,
созданных воображением конструктора и отраженных им на чертеже. В связи
с этим элементы детали делятся: полные – на номинальные, реальные,
выявленные и присоединенные; производные – на номинальные, выявленные и
присоединенные (рисунок 8.7).
Рисунок 8.7 – Классификация элементов детали по стандарту [8.18]
D8.5 номинальный полный элемент: Точный, полный геометрический
элемент, определенный чертежом или другими средствами.
D8.6 номинальный производный элемент: Центр, ось или плоскость
симметрии, которые произведены от одного или нескольких номинальных
полных элементов.
D8.7 реальная поверхность детали: Совокупность физически
существующих геометрических элементов, которые отделяют всю деталь от
окружающей среды.
D8.8 реальный геометрический элемент: Полный геометрический
элемент как часть реальной поверхности детали, ограниченная соседними
реальными полными геометрическими элементами.
Реальных производных элементов не существует.
D8.9 выявленный полный элемент: Приближенное представление
реального полного геометрического элемента, которое получают с помощью
регистрации конечного (ограниченного) числа точек реального полного
геометрического элемента при соблюдении согласованных условий.
D8.10 выявленный производный элемент: Центральная точка, средняя
линия или средняя поверхность, произведенные от одного или нескольких
реальных полных элементов.
Производная средняя линия выявленной цилиндрической поверхности
называется выявленной средней линией (выявленной осью). Производная
средняя поверхность двух противолежащих выявленных плоских поверхностей
называется выявленной средней поверхностью.
D8.11 присоединенный полный элемент: Полный элемент правильной
формы, присоединенный (совмещенный) к выявленному полному элементу при
соблюдении согласованных условий.
D8.12 присоединенный производный элемент: Центр, ось или
плоскость симметрии, произведенная от одного или нескольких
присоединенных полных элементов.
Примеры элементов цилиндрической поверхности приведены на рисунке
8.8.
Термины по стандарту [8.18] отличаются от терминов, применяющихся
по ранее разработанным стандартам [8.17, 8.19]. Принципиальное отличие
состоит в том, что в последних стандартах отсутствует термин «выявленный
элемент» или его эквивалент. Термины «реальная поверхность», «реальная
профиль» по этим стандартам в ряде случаев фактически соответствуют
терминам «выявленная поверхность», «выявленный профиль» в соответствии
[8.18].
Например, по стандарту [8.17] отклонение реальной формы элемента от
номинальной оценивается наибольшим расстоянием от точек реального
элемента по нормали к прилегающему элементу. Фактически отклонение
реальной формы элемента от номинальной оценивается наибольшим
расстоянием от точек выявленного элемента по нормали к прилегающему
элементу. Прилегающие элементы по стандарту [8.17] – это виды
присоединенных элементов по стандарту [8.18].
Рисунок 8.8 – Взаимосвязь определений геометрических элементов:
а) А – номинальный полный элемент, Б – номинальный производный элемент;
б) В – реальный элемент; в) Г – выявленный полный элемент, Д – выявленный
производный элемент; г) Е – присоединенный полный элемент,
Ж – присоединенный производный элемент
D8.13 размерный элемент: Геометрическая форма, определяемая
линейным или угловым размером [8.18].
Размерными элементами могут быть цилиндр, сфера, две параллельные
плоскости, конус или призма. При простановке и контроле предельных
отклонений размеров размерные элементы условно делятся на валы, отверстия
и прочие элементы. Термином «вал» обозначают наружные элементы деталей,
включая и нецилиндрические (рисунок 8.9, а), термином «отверстие» –
внутренние элементы деталей, включая и нецилиндрические (рисунок 8.9, б)
[8.21]. Элементы, которые нельзя отнести к валам или отверстиям, относят к
типу «прочие» (рисунок 8.9, в).
Рисунок 8.9 – Условные типы элементов детали: а) валы; б) отверстия;
в) прочие элементы – элементы, не относящиеся ни к валам, ни к отверстиям [8.22].
Применяются несколько различных классификаций поверхностей
деталей по выполняемым функциям. В работе [8.23] деталь представляется как
совокупность сопрягающихся (функциональных, основных базовых и
вспомогательных базовых) поверхностей и несопрягающихся поверхностей. В
учебнике [8.24]) отдельные поверхности детали объединяются в подсистемы –
модули поверхностей, которые разделяются на базирующие, рабочие и
связующие. В учебном пособии [8.2] поверхности вместе с примыкающими к
ним частями тела детали делятся на три вида: рабочие элементы, базовые
элементы и соединяющие их в единое целое свободные элементы.
На рисунке 8.10, а показана схема классификации поверхностей по
стандарту [8.25], в котором поверхности делятся на:
исполнительные поверхности – поверхности, при помощи которых
деталь выполняет свое служебное назначение;
основные базы – поверхности, при помощи которых определяется
положение данной детали в изделии;
вспомогательные базы – поверхности, при помощи которых определяется
положение присоединяемых деталей относительно данной;
свободные поверхности – поверхности, не соприкасающиеся с
поверхностями других деталей.
Во всех этих классификациях есть недостатки. Например, по стандарту
[8.25] поверхность А кронштейна, изображенного на рисунке 8.10, б, –
основная база, поверхность Б – вспомогательная база. Но служебное
назначение кронштейна состоит в базировании некоторого изделия, и
вспомогательная база Б является основной исполнительной поверхностью.
Поверхность А волновода на рисунке 8.10, в не соприкасается с поверхностями
других деталей и по стандарту должна относиться к свободным, но в волноводе
эта поверхность выполняет функцию, для которой волновод предназначен, т. е.
является исполнительной. Поверхности Б и В волновода безусловно базы, но
какую из них считать основной, а какую – вспомогательной зависит от того, с
какой из них начнется установка волновода при монтаже.
Рисунок 8.10 – Классификация поверхностей детали по стандарту [8.25]
На схеме рисунка 8.11 показан модернизированный вариант
классификации поверхностей, в котором некоторые из недостатков устранены.
Рисунок 8.11 – Схема классификации поверхностей деталей
D8.14 рабочая поверхность детали: Отдельная поверхность (участок
общей поверхности) детали, при помощи которой деталь выполняет свое
служебное назначение.
D8.15 основная база детали: Совокупность участков общей поверхности
детали, при помощи которых определяется положение этой детали в t-системе,
составной частью которой деталь является.
Понятие «исполнительная поверхность» – объединение понятий «рабочая
поверхность» и «основная база» по стандарту [8.25]. В процессе выполнения
деталью своего служебного назначения ее исполнительные поверхности
находятся в полезном взаимодействии с окружающей средой: соприкасаются
(сопрягаются) с другими деталями, проводят электрический ток, отражают или
поглощают световые лучи, электромагнитные поля и т. д.
Вспомогательные базы по стандарту [8.25] предназначены для
выполнения деталью одной из ее функций и их следует рассматривать как вид
рабочих поверхностей и называть рабочими базами.
D8.16 рабочая база детали: Совокупность участков общей поверхности
детали, при помощи которых определяется положение других составных
частей t-системы относительно данной детали.
«Свободные поверхности» стандарту [8.25] совсем не свободные. Термин
«связующая поверхность» из [8.24] правильнее отражает назначение этих
поверхностей – объединить исполнительные поверхности в единую замкнутую
пространственную поверхность, ограничивающую тело детали.
8.3 Размеры – внутренние связи t-системы «деталь»
Основанием для определения величины элементов изделия служат
нанесенные на чертеже размеры [8.26]. Если деталь рассматривать как tсистему, элементами которой являются поверхности, части, линии, точки этих
поверхностей, то размеры, а также соотношения соосности, параллельности,
перпендикулярности и т. д. – это внутренние связи t-системы «деталь». Чем
больше размеров и соотношений, больше элементов и связей, тем сложнее эта
t-система (рисунок 8.12).
Рисунок 8.12 – Примеры комплектов размеров деталей
В производстве размеры и формы элементов деталей не могут быть
выдержаны абсолютно точно, и в изготовленной детали они всегда в большей
или меньшей степени отличаются от установленных чертежом. Точность, с
которой должны выполняться геометрические параметры детали, задается на
чертеже указанием предельных отклонений размеров, предельных отклонений
формы и расположения поверхностей, допустимых шероховатостей
поверхностей.
Обычно в качестве размерных чисел на чертежах указывают
номинальные размеры отдельных поверхностей детали и номинальные
расположения одних элементов общей поверхности детали относительно
других элементов.
D8.17 номинальный размер: Размер, относительно которого
определяются отклонения [8.21].
D8.18 номинальное расположение: Расположение рассматриваемого
элемента (поверхности или профиля) определяемое номинальными линейными
и угловыми размерами между ним и размерными базами или между
рассматриваемыми элементами, если размерные базы не заданы.
D8.19 размерная база: Элемент детали (поверхность, линия, ось, точка)
относительно которого размер на чертеже задает положение рассматриваемого
элемента детали.
Частным случаем размерной базы является база по стандарту [8.17] –
элемент детали (или выполняющее ту же функцию сочетание элементов),
определяющий одну из плоскостей или осей системы координат, по
отношению к которой задается допуск расположения или определяется
отклонение расположения рассматриваемого элемента [8.27]. Не путать с
базами по определениям D8.15 и D8.16.
Часто номинальное взаимное расположение элементов детали задается на
чертежах графическим изображением без указания числового значения
номинального размера. Так делается когда: а) номинальный линейный размер
равен нулю (соотношения соосности, симметричности, совмещения элементов
на одной плоскости); б) номинальный угловой размер равен 0° или 180°
(соотношение параллельности); в) номинальный угловой размер равен 90°
(соотношение перпендикулярности).
В чертеже втулки на рисунке 8.13, а соотношение соосности
цилиндрических поверхностей, соотношение перпендикулярности плоских
торцовых поверхностей и осей цилиндрических поверхностей заданы не
номинальными размерами, а исключительно графически. На рисунке 8.13, б
эти же соотношения заданы указанием допусков расположения поверхностей и
суммарных допусков формы и расположения в соответствии с [8.28]. Форму
указания соотношений по рисунку 8.13, а можно применять только в том
случае, если такое указание не может привести к ошибкам в толковании
чертежа.
Рисунок 8.13 – Графические способы задания
расположения элементов на чертеже
Можно не указывать на чертежах номинальные угловые размеры между
элементами, равномерно расположенными по окружности (например, между
отверстиями), достаточно указать количество этих элементов (рисунок 8.14) [8.26].
Рисунок 8.14 – Простановка размеров отверстий,
расположенных равномерно по окружности
Совокупность двух или трех размерных баз, образующих систему
координат, по отношению к которой задаются номинальное расположение,
допуск расположения или суммарный допуск формы и расположения
рассматриваемого элемента, а также определяется соответствующее
отклонение, образуют комплект размерных баз.
Например, у детали, изображенной на рисунке 8.12, г, комплект
размерных баз обрабатываемого отверстия включает в себя базы m и n, от
которых заданы размеры x и y до оси отверстия, и базы k, с которой ось
отверстия связана соотношением перпендикулярности. У ступенчатых
цилиндрических валиков (рисунок 8.12, д, е) размерной базой для
цилиндрических поверхностей может служить или ось одной из этих
поверхностей, или общая ось любых двух из этих поверхностей, или общая ось
всех трех поверхностей. Размерными базами для торцовых поверхностей
служат: у валика по рисунку 8.12, д, – торец m, у валика по рисунку 8.12, е, –
торцы m, n, и k.
Если два элемента детали связаны размерами, то любой из них
принимать за размерную базу для другого. Это свойство называют
обратимостью баз [8.29].
При изготовлении детали ни один размер не только не может быть
выдержан абсолютно точно, но и не может быть измерен абсолютно точно.
Истинные размеры между элементами изготовленной детали (размеры,
которые идеальным образом отражали бы соответствующие параметры) не
могут быть определены. На практике вместо истинных размеров используются
действительные размеры.
D8.20 действительный размер: Размер элемента, установленный
измерением с допускаемой погрешностью.
В нашей стране допускаемая погрешность измерения размеров
установлена стандартами ГСИ [8.30].
Действительные линейные и угловые размеры определяют реальные
величины и расположения элементов (поверхностей или профилей).
В правильно изготовленной детали каждый действительный размер
должен находиться между соответствующими наибольшим и наименьшим
предельными размерами или должен быть равен одному из предельных
размеров (рисунок 8.15). В зависимости от установленных на чертеже
предельных отклонений номинальный размер может находиться между
предельными размерами, может быть равен одному из предельных размеров, а
может быть вне предельных размеров. В последнем случае равенство
действительного размера номинальному в изготовленной детали означает брак.
Поскольку реальные элементы деталей имеют отклонения и по форме,
значения действительных размеров не однозначны; они зависит от того, в
каком месте этого элемента проводится измерение. В соответствии с
положениями стандарта условия соответствия действительных размеров
реальных элементов требованиям чертежа формулируются следующим
образом:
для отверстий – диаметр наибольшего правильного воображаемого
цилиндра, который может быть вписан в отверстие так, чтобы плотно
контактировать с наиболее выступающими точками поверхности на длине
соединения (размер сопрягаемой детали идеальной геометрической формы,
прилегающей к отверстию без зазора), не должен быть меньше наименьшего
предельного размера отверстия. Дополнительно наибольший диаметр в любом
месте отверстия, определенный путем двухточечного измерения, не должен
быть больше наибольшего предельного размера отверстия;
для валов – диаметр наименьшего правильного воображаемого цилиндра,
который может быть описан вокруг вала так, чтобы плотно контактировать с
наиболее выступающими точками поверхности на длине соединения (размер
сопрягаемой детали идеальной геометрической формы, прилегающей к валу
без зазора), не должен быть больше наибольшего предельного размера вала.
Дополнительно наименьший диаметр в любом месте вала, определенный путем
двухточечного измерения, не должен быть меньше наименьшего предельного
размера вала.
Рисунок 8.15 – Предельные размеры и предельные отклонения
размеров по стандарту [8.21]
Таким образом, для контроля соответствия размеров элементов детали
требованиям, знания только номинальных размеров недостаточно.
Необходимо, чтобы в чертежах были указаны или предельные размеры, или
номинальные размеры с предельными отклонениями, по которым можно в
соответствии с [8.21] рассчитать предельные размеры (рисунок 8.15). Обычно в
чертежах указывают номинальные размеры с предельными отклонениями. В
некоторых случаях задают предельные размеры, например, размер 2000 min на
чертеже панели по рисунку 8.2, б – нижний предельный размер расстояния от
края панели до сварного шва.
С целью облегчения выполнения и чтения чертежей используются так
называемые общие допуски.
D8.21 общий допуск размера: Предельные отклонения (допуски)
линейных или угловых размеров, указываемые на чертеже или в других
технических документах общей записью и применяемые в тех случаях, когда
предельные отклонения (допуски) не указаны индивидуально у
соответствующих размеров [8.31].
D8.22 общий допуск формы или расположения: Допуск, указываемый
на чертеже или в других технических документах общей записью и
применяемые в тех случаях, когда допуск формы или расположения не указан
индивидуально для соответствующего элемента детали [8.32].
В ряде случаев допуск, вытекающий из функциональных требований,
превышает общий допуск, и функция детали не всегда нарушается, если общий
допуск случайно превышен для какого-либо ее элемента. Поэтому выход
размеров деталей за неуказанные предельные отклонения не должен вести к их
автоматическому забракованию, если не нарушена способность детали к
функционированию, и если в документации не оговорено другое истолкование
неуказанных предельных отклонений [8.31].
В некоторых случаях размеры элементов изделия определяют по
изображениям, выполненным с достаточной степенью точности [8.33 – 8.35].
8.4 Внешние связи t-системы «деталь»
Внешние связи детали в общем случае могут быть механическими,
тепловыми, магнитными и т. д. В механических системах внешние связи
деталей – это, прежде всего, базирующие соединения: неподвижные в несущих
системах и подвижные в базирующих кинематических парах [8.2].
При проектировании t-систем под базированием понимают поиск
конструктивных решений, обеспечивающих требуемое взаимное расположение
составных частей t-системы. Базирование может вестись по отдельным
поверхностям или по совокупностям поверхностей – основным и
вспомогательным базам деталей. Функциональные поверхности деталей,
которые проектируются в процессе строительного конструирования РЭС, – это,
чаще всего, основные и вспомогательные базы. Выбор (конструирование) баз
основывается на трех принципах.
D8.23 кинематический принцип базирования заключается в
применении высших точечных контактных пар в соединениях и статически
определимых механических систем (рисунок 8.16, а; 8.17, а).
Рисунок 8.16 – Базирование детали А относительно детали Б на основе
кинематического (а), полукинематического (б) и силового (в) принципов
Базирование на этом принципе обеспечивает наивысшую точность.
Неопределенность базирования исключена. Недостаток базирования на этом
принципе – большие механические напряжения в точках контакта. Поэтому в
нагруженных системах кинематический принцип базирования в чистом виде не
применяется.
D8.24 полукинематический принцип базирования заключается в
применении высших линейных контактных пар в соединениях и статически
определимых механических систем (рисунок 8.16, б; 8.17, б).
Базирование на полукинематическом принципе дает меньшую точность,
чем базирование на кинематическом принципе.
D8.25 силовой принцип базирования заключается в применении
низших контактных пар в соединениях и допустимости применения статически
неопределимых механических систем (рисунок 8.16, в; 8.17, в).
Понятия «высшая контактная пара» и «низшая контактная пара» –
расширение понятий «высшая кинематическая пара» и «низшая
кинематическая пара» из теории механизмов на неподвижные соединения
(статические пары) [8.36].
Рисунок 8.17 – Базирование детали А относительно детали Б на основе
кинематического (а), полукинематического (б) и силового (в) принципов
Кинематический, полукинематический и силовой принципы базирования
в литературе (например, в [8.2, 8.37]) неудачно называют кинематическим (или
геометрическим), полукинематическим и машиностроительным методами
конструирования. Поскольку приводимые в литературе определения методов
содержат только самые общие положения (идеи), а не конкретные указания или
рекомендации к действиям, правильнее использовать термин «принцип».
Прилагательное «машиностроительный» в наименовании одного из «методов»
не согласуется с общетехническим их применением. Область использования
этих принципов – базирование, т. е. более узкая, чем конструирование вообще.
Список использованных источников
8.1 Чернов Л. Б. Основы методологии проектирования машин: учеб. пособие для
вузов. – М.: Машиностроение, 1978.
8.2 Кулагин В. В. Основы конструирования оптических приборов: учеб. пособие для
вузов. – М.: Машиностроение, 1982.
8.3 Орлов П. И. Основы конструирования: справочно-методическое пособие. В 2-х
кн. / Под ред. П. Н. Учаева. – М.; Машиностроение, 1988.
8.4 Фролов А. Д. Основные принципы конструирования деталей массовой и серийной
радиоаппаратуры. – М. – Л.: Госэнергоиздат, 1955.
8.5 Смирнов А. С. Технологичность деталей в приборостроении. – Л.: Судпромгиз,
1961.
8.6 Альшиц И. Я., Благов Б. Н. Проектирование деталей из пластмасс: справочник. –
М.: Машиностроение, 1977.
8.7 Анисимов Н. Ф., Благов Б. Н. Проектирование литых деталей: справочник. – М.:
Машиностроение, 1967.
8.8 ОСТ5.0191 – 75 Отливки из цветных сплавов, изготовляемые методом литья в
песчаные формы. Общие требования технологичности.
8.9 Р4.091.070 – 89 ОСТПП. Детали из сплавов цветных металлов, изготовляемые
литьем под давлением. Требования технологические к конструкциям.
8.10 Р4.091.071 – 89 ОСТПП. Детали, обрабатываемые резанием. Требования
технологические к конструкциям. Части 1-я и 2-я.
8.11 Р4.091.102 – 89 ОСТПП. Детали, изготовляемые формообразованием из
полимерных материалов. Требования технологические к конструкциям.
8.12 Р4.091.121 – 89 ОСТПП. Детали, изготовляемые холодной штамповкой.
Требования технологические к конструкциям.
8.13 ГОСТ 2.101 – 68 ЕСКД. Виды изделий.
8.14 ГОСТ 2.313 – 82 ЕСКД. Условные изображения и обозначения неразъемных
соединений.
8.15 ГОСТ 2.109 – 73 ЕСКД. Основные требования к чертежам.
8.16 Бобков Н. М. Категории науки о конструировании // Системы и средства связи,
телевидения и радиовещания. – 2010. – № 1, 2.
8.17 ГОСТ 24642 – 81 Основные нормы взаимозаменяемости. Допуски формы и
расположения поверхностей. Основные термины и определения.
8.18 ГОСТ 31254 – 2004 (ИСО 14660-1:1999, ИСО 14660-2:1999) Основные нормы
взаимозаменяемости. Геометрические элементы. Общие термины и определения.
8.19 ГОСТ 25142 – 82 Шероховатость поверхности. Термины и определения.
8.20 Бобков Н. М. Правила указания и типичные ошибки при указании на чертежах
допусков формы и расположения поверхностей // Системы и средства связи, телевидения и
радиовещания. – 2011. – № 1, 2.
8.21 ГОСТ 25346 – 89 Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система
допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений.
8.22 Допуски и посадки: справочник в 2-х ч. Ч. 1 / Под ред. В. Д. Мягкова. – Л.:
Машиностроение, Ленгр. отд-ние, 1979.
8.23 Моисеев М. П. Экономика технологичности конструкций. – М.:
Машиностроение, 1973.
8.24 Базров Б. М. Основы технологии машиностроения: учебник для вузов. – М.:
Машиностроение, 2005.
8.25 ГОСТ 21495 – 76 Базирование и базы в машиностроении. Термины и
определения.
8.26 ГОСТ 2.307 – 2011 ЕСКД. Нанесение размеров и предельных отклонений.
8.27 Машиностроение. Терминология: Справочное пособие. – Вып. 2. – М.: Изд-во
стандартов, 1989.
8.28 ГОСТ 2.308 – 2011 ЕСКД. Указание на чертежах допусков формы и
расположения поверхностей.
8.29 Ансеров М. А. Приспособления для металлорежущих станков. – Л.:
Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1975.
8.30 ГОСТ 8.051 – 81 ГСИ. Погрешности, допускаемые при измерении линейных
размеров до 500 мм.
8.31 ГОСТ 30893.1 – 2002 (ИСО 2768-1 – 89) Основные нормы взаимозаменяемости.
Общие допуски. Предельные отклонения линейных и угловых размеров с неуказанными
допусками.
8.32 ГОСТ 30893.2 – 2002 (ИСО 2768-1 – 89) Основные нормы взаимозаменяемости.
Общие допуски. Допуски формы и расположения поверхностей, не указанные
индивидуально.
8.33 ГОСТ 2.414 – 75 ЕСКД. Правила выполнения чертежей жгутов, кабелей и
проводов.
8.34 ГОСТ 2.417 – 91 ЕСКД. Правила выполнения чертежей печатных плат.
8.35 ГОСТ 2.419 – 68 ЕСКД. Правила выполнения документации при плазовом методе
производства.
8.36 Бобков Н. М. Радиоэлектронные средства как строительные сооружения //
Системы и средства связи, телевидения и радиовещания. – 2010. – № 1, 2.
8.37 Харинский А. Л. Основы конструирования элементов радиоаппаратуры. – Л.:
Энергия, Ленингр. отд-ние, 1971.
Николай Михайлович Бобков – преподаватель ГБПОУ «НРТК», конструктор ОАО
«ФНПЦ «ННИПИ «Кварц» имени А. П. Горшкова».
E-mail: n.bobkov@mail.ru