Размерный анализ технологических процессов на ЭВМ Часть 2. Проектиров

ПРЕДИСЛОВИЕ

Целью данного издания является ознакомление студентов с теорией и методикой проведения размерного анализа при со­ ставлении новых и проверке действующих технологических процессов механической обработки для обеспечения необходи­ мых качественных характеристик деталей при наименьших тру­ дозатратах и издержках производства, что достигается примене­ нием современных методов оптимизации с применением ком­ пьютерной техники.

Пособие состоит из двух частей: «Основы размерного ана­ лиза» и «Проектирование и оптимизация технологических раз­ мерных структур». В отличие от ранее изданных работ [2, 3], в пособии представлены все темы дисциплины в объёме кон­ спекта лекций, основу научного и практического материала со­ ставляют разработки автора, часть материала ранее издавалась, но не в полном объёме курса, и в данном учебном пособии об­ новлена и переработана.

Для студентов заочной формы обучения пособие необхо­ димо при изучении дисциплины, подготовке к экзамену, выполнении контрольных работ; студентам очной формы обучения оно даст необходимые теоретические сведения для выполнения курсовой работы, поможет при изучении дисциплины.

Дисциплина «Размерный анализ технологических процес­ сов на ЭВМ» введена в учебный план за счёт часов специализа­ ции цикла специальных дисциплин и базируется на ранее про­ слушанных курсах: «Вычислительная математика и программи­ рование на ЭВМ», «Взаимозаменяемость, стандартизация и технологические измерения», «Процессы производства исход­ ных заготовок», «Основы технологии машиностроения», «Тех­ нология машиностроения (отраслевая)». При изучении преду­ смотрено: чтение лекций, лабораторные занятия, выполнение курсовой или контрольных работ, самостоятельная работа сту­ дентов. Полученные при изучении курса знания, умения и навы­ ки реализуются студентами при выполнении курсового и ди­ пломного проектов по технологии машиностроения.

Необходимость изучения размерного анализа (РА) при подготовке инженеров по направлению «Конструкторско-техно­ логическое обеспечение машиностроительных производств» возникает из-за значимости размерных расчетов основных вы­ ходных параметров технологического процесса (операционных размеров, размеров заготовок) при проектировании технологи­ ческих процессов (ТП) изготовления деталей машин. Огромное значение для производства имеет и оценка точности ТП в целом. Сложившиеся в промышленности методы проектирования ТП построены на многостадийном выполнении размерных расчетов методом проб и ошибок и не охватывают всего комплекса раз­ мерных связей, определяющих качество и себестоимость любой машины.

Во второй части учебного пособия («Проектирование и оп­ тимизация технологических размерных структур») раскрывают­ ся вопросы обеспечения точности и работоспособности изделия при его оптимальной себестоимости.

Неоптимальный выбор размерной структуры деталей и техпроцесса, необоснованное ужесточение допусков требуют повышения точности обработки (использование прецизионного оборудования и заготовок с высокими точностными характери­ стиками) и приводят к повышению себестоимости изготовления изделия. Использование размерного анализа и современных ме-

1.1. Последовательность проведения размерного анализа действующего технологического процесса

РА действующего ТП выполняют в следующей последова­ тельности:

1. Сбор исходных данных (источники: эскизы операций ТП, чертежи детали, исходной заготовки, справочники). Преобразо­ вание эскизов.

2.Анализ исходных данных и технологичности конструк­ ции детали (увязка служебных функций детали с заданными требованиями).

3.Составление необходимого количества размерных схем техпроцесса (для тел вращения - схемы осевых и диаметраль­ ных размеров, для корпусных - схемы по 3 проекциям). Коди­ рование размерных схем.

4.Составление размерных цепей (с использованием правил обхода). Выявление замыкающих, увеличивающих, уменьшаю­ щих звеньев.

5.Расчет размерных цепей (решается проверочная задача).

6.Анализ результатов расчета.

7.Выводы. Рекомендации по совершенствованию тех­ процесса.

Ниже будут подробно описаны все вышеперечисленные пункты.

1.2. Сбор исходных данных

Для проведения качественного размерного анализа необхо­ димо собрать и определённым образом представить информа­ цию об исходной заготовке, операциях ТП и детали (табл. 1).

Таблица 1

Необходимая для размерного анализа информация и её источники

Размеры Необходимая информация Источник Исходной Номиналы и допуски размеров, Чертеж исход­ заготовки допуски соосности, шероховатость ной заготовки,

и величина дефектного слоя по­ справочники верхностей после заготовительных операций

Для построения размерных схем, выявления и расчёта раз­ мерных цепей необходимо разработать преобразованные эскизы детали, исходной заготовки и операций техпроцесса. Преобра­ зованный эскиз - эскиз, выполненный не в масштабе, но даю­ щий полное представление о форме детали с изображением всех поверхностей, для которых будут рассчитываться размеры (не изображают элементы, получаемые окончательно на чистовых операциях, например резьбу, галтели, канавки и т.д.).

1.2.1. Преобразование чертежа детали

Преобразование чертежа детали выполняют следующим образом:

1.Выбирают достаточное количество проекций, дающих полное представление о детали. Обычно для описания деталей типа тел вращения достаточно двух проекций, корпусов - трех.

2.Рисуют преобразованные эскизы детали по каждой про­ екции и нумеруют поверхности целыми числами. Нумерация по всем проекциям является сквозной и начинается с номера 1.

3.Строят проекции поверхностей изделия на координатные оси, которые представляют собой так называемые координатные точки. Коды этих точек вычисляют по формуле

К,= 10W + 9,

где Nj - порядковый номер поверхности.

Плоские поверхности изделия описывают одной проекци­ ей, а цилиндрические - двумя: образующей и проекцией оси