Тема 1.4 технологические размерные цепи, методы их расчета

• Рассматриваемые вопросы: Виды размерных цепей. Конструкторские и технологические размерные цепи. Прямая и обратная задачи при расчете размерных цепей. Метод полной и неполной взаимозаменяемости. Расчет допусков составляющих звеньев. Задачи размерного анализа. Классификация звеньев операционных размерных цепей: звенья-радиусы, звенья - пространственные отклонения, звенья-припуски. Операционные расчеты при выполнении технологических операций: расчет операционного разлива при наличии погрешности базирования; определение предельных значений припуска на операцию.

Рациональное назначение операционных размеров. Назначение допусков на операционные размеры.

• Требования к знаниям, умениям, навыкам

Изучив данную тему, студент должен

ЗНАТЬ:

• виды размерных цепей;

• методы расчета размерных цепей;

• технологические (операционные) цепи.

УМЕТЬ:

• решать прямые и обратные задачи;

• рассчитывать операционные размеры;

• назначать допуска на технологические размеры.

• Самостоятельная работа студента:

Решение задач, расчет технологических размеров при выполнении технологических операций.

• Контрольные вопросы

1. Дать определение размерной цепи.

2. Классификация размерных цепей.

3. Назовите сущность решения методом полной взаимозаменяемости.

4. Определить последовательность расчета обратной задачи.

• Основная и дополнительная литература

1. Данилевский В.В., Технология машиностроения. Учебник. М.: Машиностроение, 1984.

2. Маталин А.А. Технология машиностроения. Учебник. Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1985.

Тема 1.5 основы базирования деталей и заготовок при механической обработке

• Рассматриваемые вопросы: Основы базирования деталей. Базы и опорные точки. Классификация баз: по назначению, по лишаемым степеням свободы, по характеру проявления. Виды технологических баз: настроечные, проверочные, искусственные, дополнительные. Назначение технологических баз. Принципы базирования. Определенность и неопределенность базирования. Рекомендации по выбору баз. Типовые схемы базирования и схемы установки заготовок. Производственная погрешность при механической обработке. Расчет погрешности базирования для типовых схем установки заготовок.

• Требования к знаниям, умениям, навыкам

Изучив данную тему, студент должен

ИМЕТЬ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ:

• о влиянии схемы базирования на точность обработки.

ЗНАТЬ:

• правило и принципы базирования;

• классификацию баз;

УМЕТЬ:

• выбирать базы для различных операций механической обработки;

• разрабатывать схемы базирования и схемы установки;

• рассчитывать погрешность базирования, производственную погрешность;

• рассчитывать ожидаемую точность получаемых размеров.

• Практическое занятие № 1. Базирование заготовок, расчет погрешностей базирования.

• Самостоятельная работа студента:

Выполнить индивидуальные задания по разработке схем базирования и схем установки. Расчет производственной погрешности для размеров, получаемых на технологических операциях.

• Методические указания:

Обратить внимание на влияние схем базирования на точность обработки, на правила и принципы базирования.

Базирование – придание заготовке или детали требуемого положения относительно выбранной системы координат. База – это поверхность или совокупность поверхностей: ось, точка, принадлежащая заготовке или изделию, используемые для базирования. Комплект баз: установочная, направляющая и опорные базы – (3 + 2 + 1 = 6) установочная, двойная опорная и опорная базы – (3 + 2 + 1 = 6) двойная направляющая и две опорные базы – (4 + 1 + 1 = 6) двойная направляющая, двойная опорная базы – (4 + 2 = 6) три направляющие базы – (2 + 2 + 2 = 6) Для определения положения заготовки в приспособлении (или определения положения одной детали относительно другой) необходимо и достаточно иметь шесть опорных точек. Под опорной точкой подразумевается идеальная точка контакта поверхностей заготовки и приспособления, лишающая заготовку (деталь) одной степени свободы. Схематическое изображение опорной точки в пространстве показано на рисунке 5). Условное изображение опорной точки на схеме базирования показано на рисунке 6: а – на главном виде и виде слева; б – на виде сверху.

Рисунок 5

а) б) Рисунок 6

Теоретическая схема базирования Схема установки

Погрешность базирования Es возникает в результате базирования заготовки в приспособлении по вспомогательным опорным точкам, т.е. базами, не связанными с обрабатываемой поверхностью размером. При базировании по конструкторской опорной установочной базе погрешность базирования не возникает.

Для определения допустимой погрешности базирования _б.доп. можно пользоваться формулой

_б.доп.   - ,

где  - допуск на размер;  - величина погрешности на размер.

Действительная погрешность базирования должна быть всегда меньше допустимой _б.  _б.доп.

Рассмотрим пример расчета погрешности базирования на призму (рисунок 7).

а)

б)

в)

Рисунок 7

В первом случае размер h₁ связан с верхней образующей вала, во втором – размер h₂ определяется от нижней образующей вала, в третьем размере h₃ – от оси вала. Во всех случаях вал устанавливают по вспомогательной базе и таким образом, погрешность базирования зависит от диаметра вала _D и угла  призмы:

; ; .

Расчет погрешности базирования при установке на плоскость.

На рисунке 8,а плоскость I является конструкторской базой и используется как опорная установочная база, поэтому погрешность базирования будет равна нулю. На рисунке 8,б конструкторской базой является плоскость III, а плоскость I является установочной вспомогательной базой. В этом случае погрешность будет колебаться в пределах допуска на размер 50  0,14 мм, полученной при обработке предыдущей операции. _б. = 0,28 мм.

Таким образом при фрезеровании в размер 20  0,15 мм на погрешность настройки и обработки остается 0,30 – 0,28 = 0,02 мм, что является недостаточным, поэтому необходимо исключить погрешность базирования.

Так увеличение допуска на размер 20 мм без специального разрешения исключается, то для уменьшения погрешности базирования следует уменьшить допуск на размер 50 мм, приняв ₅₀ = ₂₀ - , (где  для размера 20 мм равна 0,1 мм); тогда ₅₀ = 0,3 – 0,1 = 0,2 мм, т.е. размер 50 мм следует указать допуском  0,1 мм, как это сделано на рисунке 8,в.

Рисунок 8

• Контрольные вопросы

1. Базы в машиностроении. Классификация технологических баз. Теоретическая схема базирования цилиндрического тела, призматического тела.

2. Основные принципы базирования деталей при обработке. Погрешность базирования при установке на плоскость.

3. Базирование и закрепление деталей на токарных станках, применяемые приспособления.

4. Черновые технологические базы.

• Основная и дополнительная литература

1. Данилевский В.В., Технология машиностроения. Учебник. М.: Машиностроение, 1984.

2. Маталин А.А. Технология машиностроения. Учебник. Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1985.