ММК Спецтехнология ЛА 2013

Рисунок 3. Формирование эксцентриситетов при механической обработке заготовке

Рисунок 4. Влияние эксцентриситета (а) и погрешности формы (б) поверхности заготовки на величину фактического снимаемого припуска (левая часть рисунка – идеальная схема; правая – реальная)

Рисунок 5. Схема формирования диаметральных технологических размеров

Построение графа эксцентриситетов

При расчете и проверке межоперационных технологических размеров нужно знать и учитывать эксцентриситеты, так как они влияют на величину припусков диаметральных размеров и заданных по чертежу радиальных биений, без их учета возможен брак. Граф эксцентриситетов позволяет представить эти эксцентриситеты в наглядной и удобной для расчетов форме. Он является математической моделью технологического процесса. Пользуясь графом, можно правильно выявлять размерено цепи эксцентриситетов, устанавливать их взаимосвязь и составлять расчетные уравнения.

Граф эксцентриситетов строится на основе знания факторов, порождающих несоосность поверхностей, и представляет собой дерево, где вершины - это образующие цилиндрических поверхностей, а ребра - несоосности (эксцентриситеты) этих поверхностей. На графе вершины обозначаются окружностью с номером соответствующей образующей (по схеме обработки), а ребра - односторонней стрелкой, направленной к обрабатываемой поверхности. На стрелках указывается символ эксцентриситета: eij , где i и j - соответственно номера операции и перехода, на которых возникает эксцентриситет. Номер стрелки и номер вершины, куда она заходит, одинаковые.

Граф эксцентриситетов, построений с использованием перечисленных обозначений по схеме обработки на рисунке 5,представлен на рисунке 6. Правила его построения следующие.

Для удобства работы граф, как видно из рисунка 6, условно разбит на уровни (по порядку следования операций): каждая операция - это следующий уровень, заготовка - "нулевой" уровень. Все поверхности, формируемые на одной операции, располагается на одном уровне (по горизонтали); базовые поверхности - на одной вертикале. Базовые поверхности соединяются между собой утолщенными односторонними стрелками, остальные поверхности соединяются с базовыми тонкими односторонними стрелками.

Начинать построение следует с "нулевого" уровня, то есть с графа эксцентриситетов поверхностей заготовки. Все поверхности заготовки изображаются в виде вершин графа - окружностей, внутри которых вписаны индексы изображаемых поверхностей. Первой изображают поверхность (в примере - 0.0), которая послужит "черной" технологической базой на начальной операции (операция 005) механической обработки заготовки. Эта же поверхность служит при построении вершиной "ствола" связей между уровнями. Остальные поверхности заготовки изображают окружностями па одной горизонтали с названной. Связи между поверхностями должны отражать процесс формирования заготовки и возникающие при этом пространственные отклонения в их взаимном положении см , экс (смотреть рисунок 6).

Для того чтобы подчеркнуть наличие погрешности формы поверхностей

( 'см , кор , кр ), предлагается изображать те из них, где величины этих погрешностей значимы, в виде двойной окружности. Так как поверхности заготовки, как правило, формируются в различных частях штампа или литейной формы, можно их условно поделить на отдельные группы. В каждой группе можно выделить корневую поверхность (графически её можно подчеркнуть на графе, изображая внутреннюю часть двойной окружности утолщенной линией, смотреть рисунок 6). В нашем примере таких групп три: в первую входит одна

внутри группы, как правило, несущественны (поверхности 0.3 и 0.2 формируются одной неразъемной частью штампа) и могут быть без ущерба для практики приняты равными нулю. (Но соответствующие ребра на графе

( e0.2 ) должны быть построены).

Рисунок 6. Граф эксцентриситетов поверхностей

Граф эксцентриситетов поверхностей заготовки достраивается эксцентриситетами и поверхностями, формируемыми на последующих уровнях (операциях механической обработки) вплоть до финишного. Построение ведется в последовательности, зафиксированной в виде плана и схемы обработки.

Связь между уровнями осуществляется по корневым вершинам (изображаются утолщенной окружностью) – поверхностям, которые служат технологическими базами на соответствующих операциях (вершины 0.0; 5.7; 10.1; 15.1; 30.1; 35.1). Величина эксцентриситетов этих связей равна погрешности установки в радиальном направлении на операциях механической обработки - yi (где i - номер операция). Величина yi является справочной [2], при построение графа ее рекомендуется указать на ребрах графа.

На одной горизонтали с вершиной - базой (например, 5.7, рисунок 6) следует располагать вершины (окружности, проведенные тонкой линией) , соответствующие всем остальным поверхностям, формируемым на данной операции (5.1 – 5.6), соединяя их с базой связями - эксцентриситетами. Так как поверхности эти формируются о одной установки, то величины этих эксцентриситетов ( e5.1 e5.2 ...e5.6 )можно принять равными нулю.

Если останется операция, поверхности которой не представлены на графе, то для такой операции нужно изобразить одинарными окружностями обрабатываемые на ней поверхности, соединить их ребрами с поверхностью, полученной на первом переходе данной операций (величина этих эксцентриситетов также равна нуль), а последнюю - с вершиной-базой данной операции (величина этого эксцентриситета равна yi ). Если подобных операций несколько» то для них повторить описанное построение (на рисунке 6 таких операций нет).

Построенный граф должен представлять собой связанное дерево и не иметь замкнутых контуров.

Для последующих расчетов граф эксцентриситетов должен быть дополнен условными обозначениями заданных радиальных биений и эксцентриситетов припусков. Радиальные биения указываются в виде двойной линии связи между соответствующими поверхностями и обозначаются символом Ei чертежу). На рисунке 6 так обозначены заданные радиальные биения E1

Припуски ( iф. j ) снимаемые при обработке заготовки изображаются ломаной линией и заканчиваются односторонней стрелкой, причем стрелка указывает направление (последовательность) формирования поверхностей в соответствии с планом , и схемой обработки (поверхность 5.1 формируется из

поверхности заготовки 0 при снятии на операции 005 припуска ф ; смотреть

5.1

рисунки 5,6).

Биения, заданные рабочим чертежом детали ( Ei ),и припуски ( iф. j ) являются замыкающими звеньями образовавшихся на графе размерных цепей эксцентриситетов, а эксцентриситеты положения поверхностей заготовки и переходов механической обработка - составляющими звеньями размерных цепей. Каждая размерная цепь представляет собой замкнутый контур, где одно замыкающее и одно или несколько составляющих звеньев. Учитывая, что величина снимаемого припуска зависит от погрешностей положения и формы обрабатываемых поверхностей (смотреть рисунки 3,4), можно представить всю величину припуска iф. jp в виде двух составляющих:

iф. jp iф. j min zi. j

зависящая от погрешностей формы обрабатываемой поверхности и ее пространственного положения.

- для проверки технических условий на изготовление детали (проверка биений Ei )

где k - количество cоставляющих, определяющих форму поверхности.

Расчеты названных погрешностей рекомендуется оформлять в виде таблицы 1. Причем погрешности формы рассчитываются только для поверхностей заготовки.

В общем случае таблица 1 состоит из 4-х блоков: расчета эксцентриситетов поверхностей; проверка технологических условий (ТУ) на выполнение поверхностей детали; расчета погрешностей формы поверхностей; расчета погрешностей и значений припусков на обработку.

Правила заполнения таблицы

1.Столбец I заполнять поблочно, в последовательности формирования уровней на графе эксцентриситетов.

2.Столбец 2 заполнять согласно расчетным формулам (3-7). Значения погрешностей для расчетов в блоках эксцентриситетов и погрешностей формы

-из источника [2].

3.Столбец 3. В него занести принятый (округленный, скорректированный при

необходимости) результат. Для блока проверки ТУ в этом столбце сравниваются расчетное ( Eip ) и заданное чертежом детали ( Eiч ) значения