ГоловнаЗворотній зв'язок
Главная->Різні конспекти лекцій->Содержание->5.11.2.4 Розрахунки технологічних розмірів та перевірка правильності їх виконання

Технологія машинобудування

5.11.2.4 Розрахунки технологічних розмірів та перевірка правильності їх виконання

 

Технологічні розміри визначають шляхом розв’язання технологічних розмірних ланцюгів, у яких визначальний розмір є замикаючою ланкою.

Розрахунки здійснюють за середніми значеннями складових ланок розмірного ланцюга.

Складовими ланками при визначенні чергового технологічного розміру можуть бути конструкторські розміри, припуски або раніше визначені технологічні розміри.

Середнє значення конструкторського розміру Siср визначають за формулами:

 

                             ,                                         (5.16)

 

                             ,                                              (5.17)

                                                                              (5.18)

Так, для конструкторського розміру S1= 40-0,25 середнє значення дорівнює 40- (0,25/2) =39,875 мм.

Середні значення припусків Zijср визначають за формулою:

                             ,                                        (5.19)

де Zijmin мінімальний припуск, що видаляється в j-му переході i-ї операції обробки поверхні, а ωzijmin – очікувана похибка цього припуску, яка визначається як очікувана похибка замикаючої ланки з графа розмірної схеми технологічного процесу.

Так, для припуску Z1.1 (дивись рисунок 5.22) ωz1.1= TA1.1 + TA0.2 = =0,46 + 2,4 = 2,86 мм.

Мінімальний припуск згідно з методикою, що розглядається, складається з висоти мікронерівностей Rzi-1 та товщини дефектного шару hi-1, що були створені на попередній операції:

                 Zijmin =Rzi-1 + hi-1.                                                           (5.20)

Товщину дефектного шару hi-1 можна взяти такою, що дорівнює Rzi-1.

Тоді Zijmin = Rzi-1 + hi-1 = 2 Rzi-1.

Середнє значення припуску Z1.1ср дорівнює

            Z1.1ср = 2 * Rzi-1 + (ωz1.1/2) = 2 * 0,16 + (2,86/2) = 1,75 мм.

Визначення технологічних розмірів доцільно виконувати з використанням таблиць.

У першу таблицю записують вихідні дані (для даних на рисунках 5.21 і 5.22 та таблиці 5.13 дивись таблицю 5.14).

Інші похибки, що входять до мінімального припуску, згідно з методикою проф. Кована В.М. враховані у розрахункових допусках.

Допустиме корегування (стовпчик 5) визначає межі можливого округлення (за необхідності) номінального значення розрахованого технологічного розміру.

Таблиця 5.14 – Вихідні дані для розрахунку технологічних розмірів

Індекс

роз-

міру

Величина

розміру та допуск, мм

Очікувана

похибка

розміру, мм

Середнє

значення

розміру, мм

Допустиме

корегування

розміру, мм

Середній скорегований розмір, мм

1

2

3

4

5

6

S1

40-0,25

0,16

39,875

±0,045

39,92

S2*

20+0,13

0,244*

Без перебудови розмірної схеми та графу подальші розрахунки недоцільні

Z1.1

0,32

2,86

1,75

+ ∞

 

Z1.2

0,32

3,02

1,83

+ ∞

 

Z2.1

0,32

0,62

0,63

+ ∞

 

Z3.1

0,20

1,44

0,92

+ ∞

 

* Як було доведено вище, розмір S2 виконати у межах допуску неможливо.

 

Таке округлення (корегування) може бути здійснено як за рахунок запасу точності конструкторського розміру, так і за рахунок збільшення розміру мінімального припуску (теоретично до + ∞), що входять до складу розмірного ланцюга, за результатом розв’язання якого визначають технологічний розмір.

Схема корегування номінального значення технологічного розміру за рахунок запасу точності конструкторського розміру наведена на рисунку 5.23.

Рисунок 5.23 – Схема корегування технологічного розміру

Під час розрахунку технологічних розмірів у розмірні ланцюги підставляють середні значення його відомих складових ланок. При цьому результатом розрахунку є середнє значення Асрij технологічного розміру, що визначають (дивись рисунок 5.23).

У тих випадках, коли допуск конструкторського розміру Tsi більший, ніж його очікувана похибка ωsi, виникає можливість зміщення розрахованого середнього значення, а отже, і номінального (найбільшого або найменшого, залежно від поверхні, граничні відхилення якої визначені за системою «вала» чи «отвору») у межах

± К:

                        ,                                                           (5.21)

де К – допустиме значення корегування технологічного розміру за рахунок запасу точності конструкторського розміру.

Використовувати для корегування конкретний конструкторський розмір Si, оскільки і конкретний припуск Zij у процесі розмірного аналізу дозволяється тільки один раз.

Розрахунок технологічних розмірів доцільно теж виконувати у вигляді таблиці (дивись таблицю 5.15).

Починають розрахунки з чистової обробки і завершують визначенням розмірів вихідної заготовки.

При складанні рівнянь розмірних ланцюгів дотримуються таких правил:

- напрям обходу вершин розмірного ланцюга значення не має;

- розмірна ланка, що при обході вершин направлена від вершини з меншим номером у вершину з більшим номером, записується зі знаком «+», а навпаки – зі знаком «-»;

- у розмірному ланцюзі не може бути двох невідомих за розміром складових ланок;

- якщо дві вершини з’єднує конструкторський та технологічний розмір, то, по-перше, визначають технологічний розмір і його середнє скореговане значення використовують у подальших розрахунках.

- ланку розмірного ланцюга, за рахунок якої здійснювали корегування номінального значення технологічного розміру, підкреслюють.

Рівняння розмірних ланцюгів складають, визначаючи їх склад на графі розмірної схеми технологічного процесу (дивись рисунок 5.22).

Номінальне значення технологічного розміру визначають шляхом додавання до середнього значення половини розміру її допуску (при відхиленні його поля за системою «вала») або віднімання половини поля допуску (при відхиленні його поля за системою «отвору»).

Так, для розміру А2.1 (дивись таблицю 5.18) А21 - S1= 0.

За середнім значенням А21 = S1 = 39,875 мм. Номінальний розрахунковий розмір А21 = 39,875 + (0,16/2) = 39,955-0,16 мм.

Округлення (корегування) номінального розміру здійснюють, як правило, до десятих часток міліметра.

При корегуванні за рахунок розміру припуску треба звернути увагу на його знак у рівнянні розмірного ланцюга. За знаком «+» номінальний розмір збільшують, а за знаком «-» - зменшують.

У даному випадку починати розрахунок із розміру А3.1 не можна, тому що у рівнянні розмірного ланцюга будуть наявні два невідомих технологічних розміри (А3.1 та А2.1).

Розмір А2.1 може бути визначеним через середнє значення розміру S1.

Для розміру А2.1 корегування можливо здійснити за рахунок запасу точності розміру S1 у межах ±0,045мм, що і зробимо у бік збільшення.

Номінальний скорегований розмір А2.1 дорівнює 40-0,16 мм, а його скореговане середнє значення дорівнює 40 – (0,16/2) = 39,92 мм.

Таке саме скореговане середнє значення отримав і розмір S1, за рахунок якого було здійснено корегування. Це значення записують у колонці 6 таблиці 5.17 рядка S1.

Аналогічні розрахунки виконують і для інших технологічних розмірів.

Під час розрахунку номінальних розмірів вихідної заготовки треба враховувати у певних випадках (наприклад, для заготовок, виготовлених куванням), що граничні відхилення розмірів мають несиметричне розміщення.

 

Перевірка правильності розрахунків полягає у визначенні такого :

 

- чи забезпечить виконання розрахованих технологічних розмірів точність конструкторських розмірів;

- чи забезпечить виконання розрахованих технологічних розмірів дійсні розміри мінімальних припусків не менші, ніж наведені у таблиці 5.15.

 

Таблиця 5.15 – Розрахунок технологічних розмірів (заповнена частково для прикладу розрахунків)

Індекс

розміру

Допуск та

відхилення,

мм

Рівняння розмірного ланцюга

Середній

розрахунковий

розмір, мм

Номінальний

розрахунковий

розмір, мм

Номінальний

скорегований

розмір, мм

Середній скорегований

розмір, мм

1

2

3

4

5

6

7

А2.1

- 0,160

А21 - S1= 0

39,875

39,955-0,16

40-0,16

39,92

А3.1

- 0,084

А3.1 + S2- A2.1=0

А3.1 = A2.1 -S2

Без перебудови розмірної схеми та графу подальші розрахунки недоцільні

А1.1

- 0,46

А2.1 – A1.1 + Z2.1= 0

A1.1= А2.1 + Z2.1

39,92 + 0,62 =

= 40,54

40,77-0,46

40,8-0,46

40,57

А1.2

- 0,82

А1.2 – Z3.1 – A3.1 +

+ A2.1 – A1.1 = 0

 

 

 

 

А0.2

2,2(+1,5-0,7)

А0.2 – Z1.2 – A1.2 = 0

 

 

 

 

А0.1

2,4(+1,6-0,8)

А0.1 – Z1.1 – A1.1 = 0

 

 

 

 

Перевірку здійснюють шляхом розв’язання рівнянь розмірних ланцюгів, у яких замикаючою ланкою є конструкторський розмір або припуск, а складовими ланками – визначені номінальні скореговані значення технологічних розмірів із граничними відхиленнями.

Наприклад, розмір S1 = 40-0,25 безпосередньо формується при виконанні технологічного розміру А2.1 = 40-0,16.

Таким чином, за верхньою межею розміри S1 та А2.1 збігаються, а за нижньою межею розмір S1 має запас точності 0,09 мм:

S1min = 39,75 мм, а А2.1 min = 39,84 мм (39,84 – 39,75 = 0,09).

Перевірку дійсного значення мінімального розміру припуску Z2.1 можна зробити з такого розмірного ланцюга:

А2.1 – A1.1 + Z2.1= 0,

         Z2.1 = A1.1 - А2.1,

.

Мінімальне значення припуску Z2.1min дорівнює

      Z2.1min = 0,8 – 0,46 = 0,34 мм, що більше розміру Z2.1 = 0,32 мм, який був взятий для розрахунку (дивись таблицю 5.14).

Таку перевірку виконують для всіх конструкторських розмірів та припусків, які забезпечує розмірна схема технологічного процесу, що аналізується.

Розглянутий метод розмірного аналізу досить простий, наочний (за рахунок використання елементів теорії графів), його основні положення спираються на такі раніше розглянуті питання, як економічна точність, маршрути обробки поверхонь (МОП), основні залежності розв’язання рівнянь розмірних ланцюгів.

Крім цього, метод досить легко може бути автоматизованим (за допомогою нескладних розрахункових програм для сучасних ПЕОМ).

 

58