3.6. Основные понятия и определения в размерном анализе технологических процессов

1. Технологическая размерная цепь – размерная цепь, с помощью которой решается задача обеспечения точности при изготовлении изделий.

2. Звено размерной цепи – один из размеров, образующих технологическую размерную цепь.

3. Замыкающее звено – звено, получаемое в размерной цепи последним в результате решения поставленной задачи в том числе при изготовлении и измерении.

4. Схема размерной цепи – графическое изображение размерной цепи.

5. Общее звено – звено, одновременно принадлежащее нескольким размерным цепям.

6. Конструкторские базы – базы, используемые для определения положения детали или сборочной единицы в изделии. На чертеже детали или изделия чертежной конструкторской базой может быть любая поверхность, линия или точка, относительно, которых координируется положение любой другой поверхности, линии или точки.

7. Технологические базы – базы, используемые для определения относительного положения заготовки или изделия в процессе изготовления.

8. Конструкторские размеры – линейные и угловые расстояния, определяющие относительное расположение различных поверхностей на чертежах деталей.

9. Технологические размеры (операционные размеры) – размеры, указываемые в операционных картах и эскизах технологического процесса, а также на чертежах заготовки.

Необходимость в проведении размерного анализа и решении размерных технологических цепей возникает лишь в том случае, когда при проектировании технологического процесса не удается в полной мере соблюсти принцип единства конструкторских и технологических баз. Иными словами, не удается везде по ходу технологического процесса на каждой из его операций использовать в качестве технологических только конструкторские базы.

3.7. Операционные допуски и правила их выбора

Основной особенностью технологии обработки деталей средней и высокой точности является необходимость выполнения достаточно большого количества переходов обработки их основных поверхностей. Для каждого перехода должен быть определен выполняемый размер, называемый операционным. Точность операционных размеров регламентируется допусками, называемыми операционными. Схема расположения операционных размеров и допусков (для вала) представлена на рис. 11.3.

Принятые на рис. 11.3 обозначения:

1) А₁, А₂, А₃, А₄ - операционные размеры;

2)Z₀, Z_1, Z_2, Z₃ - операционные припуски, Z₀ – общий припуск;

3) Т_1, Т_2, Т_3, - операционные допуски;

Заготовительная операция имеет индекс 0.

Рис. 11.3. Схема расположения оп6ерационных размеров и допусков (для вала).

При назначении допусков соблюдают следующие рекомендации, выработанные практикой машиностроения:

1. Величину операционного допуска следует принимать в соответствии с экономической точностью выбранного метода обработки. Среднеэкономическую точность принято выражать квалитетами точности. Например, среднеэкономическая точность чернового обтачивания или фрезерования – 12 – 14 квалитеты, чистового – 11 квалитет и т.д. и берется из справочников технолога-машиностроителя.

2. Система простановки допуска на операционный размер должна быть такой, чтобы поле допуска отсчитывалось в металл (“в тело”). Отклонения на размеры валов отверстий следует принимать по основной системе (или, что то же самое – по посадке скольжения): для вала – по системе вала (es=0), для отверстия – по системе отверстия (EI=0).

3. Допуски на размеры, выполняемые на операциях окончательной обработки выбирают в соответствии с экономической точностью метода обработки или в том случае, когда по чертежу требуется меньшая точность выдерживаемого размера. Обычно в этом случае целью окончательной обработки является не достижение заданной по чертежу точности размера, а выполнение других требований чертежа, например, очень низкой шероховатости поверхности как в случае простановочного (калибровочного) кольца (рис. 11.4).

Рис. 11.4. Простановочное (калибровочное) кольцо.

Для обеспечения точности размера достаточно черновой обработки торцов, а для обеспечения заданной шероховатости требуется не только черновая, но еще и чистовая обработка, и шлифование. Допуск на размер после шлифования следует принять в соответствии с экономической точностью этого метода, т.е. по , несмотря на то, что по чертежу требуется всего. 12. Достоинством этого принципа состоит в обеспечение окончательной обработки при малых колебаниях припуска, что гарантирует высокое качество поверхности, повышение производительности шлифовальных операций.

Рис. 11.5. Назначение расширенного допуска.

4. Если размер, координирующий положение обрабатываемой на данной операции поверхности, отсчитывают от другой, еще не обработанной (черновой) поверхности, то допуск на этот размер следует принимать на один - два квалитета ниже квалитета экономической точности метода обработки. Например, экономическая точность чернового точения торца (0,3 мм.) (рис. 11.5). Но поскольку базовыми являются черновые поверхности заготовки, допуск на него следует принять по (0,74 мм.).

5. Если поверхность, обрабатываемая на данной операции, в последующем будет использована в качестве базы, то допуск на ее размер выбирают, исходя из условия обеспечения заданной точности установки, точности измерения или точности настройки на операциях обработки. Например, чистовое точение обеспечивает 11 квалитет точности (рис.11.6). Но поверхность в дальнейшем будет использоваться как технологическая база для установки на жесткие призмы. Для сокращения погрешности базирования в призмах желательно уменьшить допуск до, например, 0,063 мм, (что соответствует квалитету h8) путем дополнительной обработки.

Рис. 11.6. Назначение ужесточенного допуска.

6. Если размер, выдерживаемый на данной операции, влияет на точность других размеров детали, то допуск на него определяют на основе решения всех соответствующих размерных цепей. В таких случаях часто оказывается необходимым принять допуск по более точному квалитету, чем экономическая точность применяемого метода обработки. Порогом здесь будет являться уже технически достижимая точность.

7. Допуск на размер, координирующий положение оси отверстия ( от базы или от оси другого отверстия) должен быть проставлен по симметричной двусторонней системе (например, ).