тоспособности изделия на всех стадиях его жизненного цикла: проектирования, изготовления, контроля, ремонта. Аппарат размерных цепей позволяет решать такие взаимосвязанные за­ дачи, как выбор вида заготовки, построение схемы обработки детали, определение технологических баз, выбор точностных характеристик оборудования, расчет припусков, определение операционных размеров, определение формы и размеров заго­ товки, выбор приспособлений и инструмента. На стадии изго­ товления размерные цепи позволяют установить требования к точности технологической системы (станок - приспособле­ ниеинструмент - заготовка), при которой обеспечиваются: необходимая точность обработки, задание обоснованных при­ пусков или операционных размеров для обеспечения точности обработанной детали. Метрологические размерные цепи позво­ ляют установить требования к параметрам средств измерений, при которых обеспечивается необходимая точность измерений. При ремонте изделий проводится их разборка и устанавливает­ ся, какие детали или узлы должны заменяться на новые, какие - восстанавливаться. Некоторая часть деталей может оставаться в машине и использоваться еще в течение определенного време­ ни. Чтобы после ремонта машина обеспечивала необходимую точность функционирования, допуски на размеры и расположе­ ние всех составных частей должны быть пересмотрены. Эта за­ дача также решается методом расчёта размерных цепей.

Таким образом, методами расчета размерных цепей должно владеть большинство технических специалистов.

1. ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ, ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ДИСЦИПЛИНЫ

1.1. Цели преподавания дисциплины

Целями преподавания дисциплины являются: формирова­ ние у студентов основы знаний и умений в области размерного анализа применительно к инженерной деятельности и организа­ ции производства; воспитание гражданственности и нравствен­ ности, трудовой дисциплины, культуры обучения и производст­ ва, необходимых при создании новых образцов техники и тех­

нологии; развитие познавательной и' социальной активности, творческого мышления и самостоятельности для успешного осуществления будущей научной и производственной дея­ тельности.

1.2. Задачи изучения дисциплины

Предметом изучения данной дисциплины являются:

•размерная структура (PC) технологического процесса - параметры и связи, характеризующие точность деталей и техно­ логических операций;

•методики расчёта технологических размерных цепей, проектирование технологических процессов на основе размер­ ного анализа, оптимизации размерных структур.

Требования к уровню знаний инженеров по специальности «Технология машиностроения» направления «Конструкторскотехнологическое обеспечение машиностроительных произ­ водств» определены Государственным образовательным стан­ дартом. После изучения дисциплины студенты должны знать (и владеть):

•основы разработки эффективных (малоотходных, энерго­ сберегающих, экологически чистых, автоматизированных) тех­ нологий с помощью размерного анализа;

•способы обеспечения точности технологических процес­ сов, прогнозирования качества изделий;

•современные тенденции развития методов размерного анализа;

•методики расчета технико-экономической эффективности ТП для различных вариантов размерной структуры;

•методы анализа, оптимизации и математического моде­ лирования PC ТП с использованием компьютерной техники;

•компьютерные средства при выполнении технико-эконо­ мических расчетов в размерном анализе;

•методы рационального выбора оборудования, инструмен­ та, других средств технологического оснащения;

•методы определения оптимальных и рациональных тех­ нологических режимов работы оборудования, инструмента;

• методы анализа причин возникновения дефектов и брака выпускаемой продукции и разработки мероприятий по их пре­ дупреждению.

1.3. Основные вопросы дисциплины

Дисциплина «Размерный анализ технологических процес­ сов на ЭВМ» включает в себя несколько разделов.

1.3.1.Основные понятия размерного анализа

Вэтом разделе изучаются цели и задачи курса; определе­ ния размерной цепи, размера, припуска, напуска, характеристик точности размеров и формы; классификация и обозначения раз­ мерных цепей и различных видов размеров; правила назначения допусков и припусков на операциях ТП; методы обеспечения точности замыкающего звена; виды задач размерного анализа.

1.3.2.Технологические размерные цепи

Вэтом разделе изучаются особенности технологических размерных цепей (ТРЦ) и способы их расчёта. К особенностям относятся отличия простой ТРЦ от цепей других видов, класси­ фикация задач расчёта ТРЦ. Даются методики расчета простых

линейных технологических размерных цепей (проверочная и проектная задача) и особенности расчёта некоторых других видов ТРЦ (с учётом отклонения расположения, с обрабатывае­ мым покрытием, плоской технологической размерной цепи). Методики расчёта поясняются на примерах.

1.3.3. Размерный анализ действующих технологических процессов

Размерный анализ действующих ТП включает:

1) сбор исходных данных (источники: эскизы операций ТП, чертежи детали, исходной заготовки, справочники) и кодирова­ ние 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) и 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 и рекомендации по совершенствованию техпро­

цесса.

1.3.4. Размерный анализ проектируемого технологического процесса

Разбирается последовательность проектирования ТП с по­ мощью размерного анализа, подробно описываются пункты, от­ сутствующие или отличающиеся от размерного анализа дейст­ вующего ТП (сбор исходных данных для проектирования про­ цесса, выбор основных баз техпроцесса, составление планов обработки для поверхности, рекомендации для совершенствова­ ния разрабатываемого техпроцесса).

1.3.5. Оптимизация размерных структур технологических процессов

В этом разделе изучаются факторы, влияющие на опти­ мальность PC ТП, этапы оптимизации PC ТП, классификация критериев оценки PC ТП, постановка и решение задачи оптими­ зации PC ТП.

1.3.6. Система расчёта технологических размерных цепей

Рассказывается об основных возможностях системы расчё­ та технологических размерных цепей (СР ТРЦ), разработанной на кафедре «Технология машиностроения» Пермского государ­ ственного технического университета и ОАО «Пермский мо­ торный завод», описывается последовательность работы с сис­ темой, формат входной и выходной информации, анализ резуль­ татов расчёта.

Контрольные вопросы

1.От каких характеристик зависит качество любой машины?

2.Назовите основные требования к точности системы ста­ нок - приспособление - инструмент - заготовка.

3.Какие знания в области размерного анализа нужны тех­ нологу?

4.Перечислите основные разделы, изучаемые размерным анализом технологических процессов.

5.На каких курсах базируется изучение размерного анализа?

6.Выполните один из вариантов контрольного задания № 1

вприложении.

7.Подготовьтесь к следующей лекции, вспомнив опреде­

ления понятий из табл. 1 (см. ниже).

2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ РАЗМЕРНОГО АНАЛИЗА

Для лучшего усвоения предмета студентам необходимо по­ вторить материалы курсов «Допуски и посадки» и «Технология машиностроения» по темам: способы задания размеров и откло­ нений, базирование деталей в узлах и при обработке, виды по­ грешностей на деталях и заготовках, погрешности, возникаю­ щие при обработке.

Необходимо вспомнить определения понятий, перечислен­ ных в табл. 1.

Таблица 1

Понятия из других курсов, используемые в размерном анализе

Формы задания размеров на чертежах Поле допуска, координата середины поля допуска

Вначале дадим определение рассматриваемого предмета. Размерная цепь (РЦ) - совокупность размеров, непосред­

ственно участвующих в решении поставленной задачи и обра­ зующих замкнутый контур. Размерные цепи отражают объек­ тивные (реально существующие) размерные связи в конст­ рукции машины, в технологических процессах изготовления и сборки ее деталей, при проведении измерений.

Схема размерной цепи - графическое изображение раз­ мерной цепи.

В табл. 2 рассмотрены различные виды размерных цепей, классифицированные по пяти признакам, и приведены приме­ ры схем.

2.2. Составляющие звенья РЦ

Из определения размерной цепи мы знаем, что любая раз­ мерная цепь состоит из размеров-звеньев. Рассмотрим виды размеров в цепи и их свойства.

Звено размерной цепн - один из размеров, образую­ щих РЦ.

Условные обозначения звеньев технологических размерных цепей приведены в табл. 3.

Влюбой размерной цепи выделяется замыкающее звено

исоставляющие звенья.

Замыкающее звено - звено размерной цепи, являющееся исходным при постановке задачи или получающееся последним в результате ее решения. Замыкающее звено обозначается бук­ вой, которая присвоена рассматриваемой размерной цепи, с ин­ дексом «А».

Составляющее звено - звено размерной цепи, функцио­ нально связанное с замыкающим звеном. В число составляющих размерной цепи включаются все звенья, влияющие на величину замыкающего звена. Составляющее звено обозначается буквой с индексом, соответствующим порядковому номеру составляю­ щего звена.

По степени влияния на замыкающее звено составляющие звенья подразделяются на увеличивающие и уменьшающие.

Таблица 2

Классификация размерных цепей

* - разные изображения припуска используются в зависимости от направления снятия стружки.

Увеличивающее звено - составляющее звено размерной цепи, с увеличением которого замыкающее звено увеличивается.

Уменьшающее звено - составляющее звено размерной це­ пи, с увеличением которого замыкающее звено уменьшается.

Составляющее звено также может являться компенси­ рующим.

Компенсирующим называется составляющее звено конст­ рукторской размерной цепи, изменением значения которого достигается требуемая точность замыкающего звена. Ком­ пенсаторы вводятся в конструкцию, как правило, в тех случаях, когда необходимую точность замыкающего звена невозможно или нецелесообразно обеспечивать путем изменения обычных звеньев размерной цепи. Компенсаторы могут быть постоян­ ными и регулируемыми. В схемах размерных цепей компен­ сирующее звено обозначается буквой, заключенной в прямо­ угольник.

2.3 . Методы обеспечения точности замыкающего звена

Одна из основных задач, решаемых с помощью методов размерных цепей, - обеспечение необходимой точности замы­ кающего звена. Для достижения точности могут использоваться различные методы (табл. 4).

Обоснование номинальных размеров и допусков замыкаю­ щего звена и составляющих звеньев размерных цепей проводит­ ся путем расчета размерных цепей. При проведении таких рас­ четов может решаться прямая или обратная задача.

Прямой называется задача, при которой заданы параметры замыкающего звена (номинальное значение, допустимые от­ клонения и т.д.) и требуется определить параметры составляю­ щих звеньев.

Обратной называется задача, в которой известны парамет­ ры составляющих звеньев (допуски, поля рассеяния, координа­ ты их середин и т.д.) и требуется определить параметры замы­ кающего звена.

Для расчета размерных цепей используется два метода расчета.

Расчет по максимуму-минимуму - метод, учитывающий только предельные отклонения звеньев размерной цепи и самые неблагоприятные их сочетания.

При расчете предельных размеров замыкающего звена ме­ тодом максимума-минимума предполагают, что в цепи возмож­ но наихудшее сочетание предельных размеров составляющих звеньев: увеличивающие звенья имеют наибольшие размеры, уменьшающие - наименьшие. Поле рассеяния замыкающего звена, рассчитанное этим методом, оказывается наибольшим и содержит все 100 % случаев реализации цепи в производстве (все возможные значения замыкающего звена будут лежать в расчетных пределах).

Вероятностный расчет - метод, учитывающий рассеяние размеров и вероятность различных сочетаний отклонений со­ ставляющих звеньев размерной цепи.

Расчеты размерных цепей вероятностным методом дают меньшие значения полей рассеяния замыкающих звеньев, чем расчеты методом максимума-минимума. Причиной этого явля­ ется наличие определенного процента риска - вероятности вы­ хода значений замыкающего звена за заданные пределы при реализации цепи. С увеличением принимаемого процента риска поле рассеяния замыкающего звена уменьшается.

Вероятностный метод исключает завышенные требования к точности изготовления изделий, обеспечивает большую эко­ номичность при их изготовлении, частичную взаимозаменяе­ мость и рекомендуется для использования в условиях серийного и массового производств.

При решении технологических задач обычно используют метод максимума-минимума, вероятностный метод применяется в случаях, когда количество составляющих звеньев в размерной цепи равно 6 и более в условиях серийного, крупносерийного

имассового производства.

2.4.Правила назначения операционных допусков, отклонений формы и расположения

При решении ряда технических задач, в частности при рас­ чёте технологических размерных цепей, возникает необходи­ мость назначения операционного допуска, отклонений формы и расположения. Существует несколько методов их назначения (расчётный, нормативный). Более выгоден экономически рас­ чётный метод.

Расчётным методом, в зависимости от условий обработки, операционный допуск (7) определяют по формулам:

а) если при выполнении операционного размера технолог ческая и измерительная базы совпадают или размер выполняет­ ся методом пробных рабочих ходов и промеров,

Т —со + р,

где со - среднестатистическая погрешность выполнения размера от технологической базы; р - отклонение формы поверхности

измерительной базы (учитывается в случае назначения дополни­ тельных требований по погрешности формы);

б) если технологическая и измерительная базы не со падают,

Т= CD+ р + (Об,

где ©б - погрешность выполнения размера между технологиче­ ской и измерительной базами (в расчётах обычно используют допуск на этот размер).

Рассчитанные значения операционных допусков необходи­ мо округлять до ближайшего квапитета точности. При этом как промежуточные, так и окончательные операционные размеры могут иметь допуски по более точному квалитету, чем соответ­ ствующие им размеры детали.

Допуски на размеры исходных заготовок назначают по со­ ответствующим ГОСТам или ОСТам.

Отклонения формы и расположения поверхностей детали обычно определяются конструктором исходя из требований к сопряжению деталей. На операциях технологического процес­ са для обеспечения требований чертежа эти характеристики на­ значаются по таблицам соответствующих справочников [6].

При простановке отклонений от соосности следует пользо­ ваться следующим правилом: для первой обработанной поверх­ ности - от оси базы, для второй и последующих - от оси первой обработанной. Значения отклонений от соосности назначают по [3, прил. 3] для первой обрабатываемой поверхности - верхний предел из соответствующей ячейки таблицы, для второй и по­ следующих - нижний.

2.5. Припуски и напуски, методы их назначения

Одним из видов размеров, встречающихся в ТРЦ, является припуск. Из материала курса «Основы проектирования исход­ ных заготовок» мы знаем, что припуск бывает общим, промежу­ точным, операционным и переходным. При расчёте ТРЦ обычно имеют дело с операционным припуском, который одновременно является и переходным, поскольку наиболее выгодно произво­ дить обработку за один проход.

Zmax регламентируют исходя из прочности и стойкости ре­ жущего инструмента или мощности привода станка. При отсут­ ствии таких данных максимально допустимую величину при­ пуска вообще не назначают или назначают заведомо большую величину порядка 10...20 мм. Реальные величины Zm,n и Zraax рас­ считываются с помощью размерного анализа.

Напуск - дополнительный (к припуску) слой материала, обусловленный несовпадением формы исходной заготовки и де­ тали, который необходимо снять при обработке.

Виды напусков: невыполняемые на заготовке отверстия, ступени валов при обработке деталей из прутка, невыполняемые на поковках ступени валов, технологические напуски.

В размерном анализе величина напуска обычно не рассчи­ тывается.

Контрольные вопросы

1.Перечислите признаки классификации размерных цепей.

2.Дайте определение прямой и обратной задачи.

3.Зачем нужны вероятностные характеристики точности размера?

4.Рассчитайте припуск для чистовой токарной обработки цилиндра диаметром 100 мм (8-й квалитет) после черновой токарной (10-й квалитет).

5.Дайте определение промежуточного припуска.

6.Выполните один из вариантов контрольного задания

№2 в приложении.

7.Выполните один из вариантов контрольного задания

№3 в приложении.

3.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАЗМЕРНЫЕ ЦЕПИ

3.1. Задачи расчета размерных ценен

При размерном анализе приходится решать множество раз­ нообразных конструкторских и технологических задач. Условно их можно разделить на проверочные и проектные.

Проверочные задачи расчета конструкторской и техноло­ гической цепи идентичны и заключаются в определении харак­

теристик замыкающего звена (33) по известным характеристи­ кам составляющих звеньев (СЗ).

Проектные задачи расчета РЦ заключаются в определении характеристик одного или нескольких СЗ по известным харак­ теристикам замыкающего звена. В этом случае замыкающее звено и его характеристики (допуск, номинальный, средний, наименьший, наибольший размеры) называют исходными.

Виды проектных и проверочных задач приведены на рис. 1.

Типы

задач

Рис. 1. Виды проектных и проверочных задач и способы их решения

Задачи размерного анализа технологических процессов включают определение:

а) технологических размеров и их допусков для каждого технологического перехода;

б) предельных отклонений размеров припусков и расчёт размеров исходных заготовок;

в) наиболее рациональной последовательности обработки отдельных поверхностей деталей, обеспечивающей требуемую точность размеров детали.

Методику решения технологических проектных и прове­ рочных задач разберём на примере простой линейной цепи, для которой верно следующее:

а) звенья цепи - линейные размеры, лежащие на одной прямой или на нескольких параллельных прямых;

б) количество составляющих звеньев не менее двух; в) составляющие звенья цепи независимы друг от друга;

г) составляющие звенья не могут принимать отрицательных значений.

3.2.Методика расчета линейных технологических размерных цепей (проверочная задача)

Проверочные задачи решают в определенной последова­ тельности (рис. 2):

1. Определяют фактическое поле рассеяния замыкающе звена по формуле

т -1

<°Д =

/=1

где т - количество звеньев в цепи; со, - поле рассеяния (допуск) /-го звена.

Если число составляющих звеньев в цепи превышает пять, то расчёт следует проводить вероятностным методом. Теорети­ ческое поле рассеяния замыкающего звена

где со, - поле рассеяния /-го звена; X - относительное средне­ квадратичное отклонение (для мелкосерийного производства X2= 1/3, среднесерийного - 1/6, а для крупносерийного и массо­ вого - 1/9); t - коэффициент вероятности выхода величины за регламентные пределы, определяется по таблице в зависимости от процента риска Р:

Рис. 2. Алгоритм проверочной задачи

Для большинства случаев принимают риск 1 %, при этом выход бракованных деталей практически исключён.

2.Фактический средний размер замыкающего звена

л? = Е $ Л Ч\

/=1

где - коэффициент, равный -1 для уменьшающих звеньев

и1 для увеличивающих.

3.Фактический наименьший размер замыкающего звена

Л*т,п = Л $ср -сод / 2 .

4. Фактический наибольший размер замыкающего звена

А*™* = Л*ср+шд /2 .

5.Запас по нижнему пределу замыкающего звена

^= Л” - ( 4 ср-<»л/2).

6.Запас по верхнему пределу замыкающего звена

^ ( л Г '+ ф д / г ) - ^ ™ *

7. Если V„ < 0, то рассчитывают относительный показатель дефицита по нижнему пределу

D*H= —Кн/сод.

8. Если Vt < 0, то рассчитывают относительный показатель дефицита по верхнему пределу

Пример расчета линейной размерной цепи (проверочная задача)

Исходные данные:

Схема размерной цепи представлена на рис. 3.

А\ = 35±0,1,А 2 = 25+0'05,

(Од = Т, + Тз + Т2 + Т4= 0,2 + 0,05 + (0,07 + 0,15) +

+(0 + 0,08) = 0,55,

ивероятностным методом:

Од =

=2,57Vl / 6 • 0,2*234+1 / 6 • 0,052 +1 / 6 • 0,222 +1 / 6 • 0,082 = 0,319.

Поскольку число составляющих не превышает пяти, то на­ до использовать фактическое поле рассеяния, рассчитанное по методу максимума-минимума, однако следует учесть, что вели­ чина поля рассеивания при риске 1 % меньше на 42 %.

2.Фактический средний размер замыкающего звена

Л? = 35 + 25,025 - 14,96 - 39,96 = 5,105.

3.Фактический наименьший размер замыкающего звена

^Фтт = 5,105 —0,55/2 = 4,83.

4. Фактический наибольший размер замыкающего звена ^Фшах _ 5,ю 5 + 0,55/2 = 5,38.

5. Запас по нижнему пределу замыкающего звена

V„= 5,105-0,55/2-5 = -0,17.

6. Запас по верхнему пределу замыкающего звена

Va= 5,5 - 5,105 - 0,55/2 = 0,12.

7. Поскольку V„ < 0, то рассчитывать относительный пока­ затель дефицита нужно по нижнему пределу £>'= 0,17/0,55 =

=0,27 = 27 %.

3.3.Методика расчета линейных технологических размерных цепей (проектная задача)

Проектные задачи решают в следующей последовательно­ сти (рис. 4):

1. Определяют фактическое поле рассеяния замыкающе звена по формуле

т -1

©д = £ © , . 1=1

Если число составляющих звеньев в цепи превышает пять, то расчёт проводят вероятностным методом. Теоретическое по­ ле рассеяния замыкающего звена

2. Определяют исходный средний размер замыкающе звена

Аа = Л™ы+ (EIAA + ESAA )/ 2,

где Аиом - номинальный размер звена, EIA - нижнее отклонение, ESA - верхнее отклонение.

По таким же формулам определяют средние размеры всех

составляющих размеров Дср, за исключением определяемого звена.

(Од = 0,05 + 0,14 + 0,22 + 0,08 = 0,49.

5. Запас по допуску замыкающего звена V =0,15 -0,07 -0,07 = 0,01.

6. Округляется номинальный размер определяемого звена. Замыкающим звеном является конструкторский размер,

обычно номинал искомого звена не округляется, но V > 0, по­ этому =35,15.

7. Величина коррекции номинального размера К= 35,15 -35,145 = 0,005.

8. Фактический средний размер замыкающего звена

ср = 5,25 + 0,005 = 5,255.

9. Фактический наименьший размер замыкающего звена

АФтп =5,255-0,49/2 = 5,01.

10.Фактический наибольший размер замыкающего звена ^фтах = 5255 + 0,49/2 = 5,5

11.Запас по нижнему пределу замыкающего звена

V„ = 5,01 - 5 = 0,01.

12. Запас по верхнему пределу замыкающего звена V„ = 5,5 -5,5 = 0.

13-14. Если VH> 0, VB= 0, то относительные показатели дефицита не рассчитываются.

3.4. Особенности расчёта некоторых видов технологических размерных цепей

Кроме простых линейных цепей, в технологической прак­ тике встречаются и другие виды РЦ, в таких случаях обычно цепь приводят к линейной с помощью коэффициентов или на­ ложения дополнительных ограничений. Рассмотрим несколько часто встречающихся задач.

Пример расчета линейной размерной цепи с учётом отклонения расположении (проверочная задача)

Если необходимо учесть погрешность расположения для линейной размерной цепи, это делается путём введения в раз­ мерную цепь специального размера с нулевым номиналом и симметричным допуском, равным отклонению расположения.

Исходные данные:

Схема размерной цепи представлена на рис. 6:

2min = 0,3 (для обеспечения точности и шероховатости Zmin = Rz + h),

Zmax= 3 (определяется по мощности гл. движения станка). Необходимо проверить предельные размеры припуска. На схеме: Z\ - замы­

4. Фактический наибольший размер замыкающего звена

А*™' =0,9 + 0,74/2= 1,27.

5. Запас по нижнему пределу замыкающего звена VH= 0,9-0,74/2-0,3 = 0,23.

6. Запас по верхнему пределу замыкающего звена VB = 3 -0 ,9 -0 ,7 4 /2 = 1,73.

7. Т.к. VH> 0 и V„ > 0, то относительные показатели дефи­ цита не рассчитываются.

Z,20™ = 0,075 - 0,05 = 0,025.

Проверяется поле рассеяния замыкающего звена сод = 0,05 + 0,25 = 0,3 = Гд.

5. Запас по допуску замыкающего звена V= 0.

7. Величина коррекции номинального размера К = 0.

8. Фактический средний размер замыкающего звена

А*ср= 0,075.

9. Фактический наименьший размер замыкающего звена

Афтт= 0025

10. Фактический наибольший размер замыкающего звена

А*тт =0,075 + 0,05/2 = 0,1.

11.Запас по нижнему пределу замыкающего звена VH= 0.

12.Запас по верхнему пределу замыкающего звена Vt = 0.

13. Т.к. V„ = 0 и V, = 0, относительные показатели дефици­ та не рассчитываются.

Пример расчета плоской размерной цепи (проверочная задача определения величины необрабатываемой фаски)

В технологической практике встречается множество разно­ видностей плоских технологических размерных цепей, от кото­ рых зависит точность изготовления деталей, например:

•величина необрабатываемой фаски или радиуса при об­ работке прилегающих поверхностей,

•толщина стенки, расположенной под углом,

•расчёт технологических размеров и припусков с различ­ ными отклонениями расположения и др.

Общим для всех случаев является то, что задачи на расчет плоской РЦ сводятся к линейным с учётом угловых коэффи­ циентов.

Исходные данные:

Схема размерной цепи представлена на рис. 8.

R2 = 40+0,1, R™= 42+0,2, Л,10= 3 + 0,2. Необходимо определить размер А\.

На схеме: А\ - замыкаю­ щее звено, Яг, Л}°- увеличи­

вающие, /?2° - уменьшающее.

1. Определяется факти ское поле рассеяния замыкаю­ щего звена по методу макси­ мума-минимума:

СОд = (0| + Шз + ©2 ~ Т\ + + ТЪtg45° + r 2tg450 = 0,4 +

+0,1 tg 45°+ 0,2 tg 45° = 0,7.

2.Фактический средний размер замыкающего звена

=40,05 tg 45° + 3 - 42,1 tg 45° = 0,95.

3.Фактический наименьший размер замыкающего звена

=0,95-0,7/2 = 0,6.

4.Фактический наибольший размер замыкающего звена

АФшах = 095 + 0)7/2 = 1)3

5.Запас по нижнему пределу замыкающего звена V„= 0.

6.Запас по верхнему пределу замыкающего звена Vb= 0.

7.Т.к. VH> 0 и F, > 0, то относительные показатели дефи­

цита не рассчитываются.

Контрольные вопросы

1.Как определить увеличивающие и уменьшающие звенья

вразмерной цепи?

2.Перечислите виды проектных задач размерного анализа.

3. Проверьте правильность отнесения размерной цепи

кпростой линейной.

4.Необходимость определения запасов и дефицитов в раз­ мерной цепи.

5.Рассчитайте простую линейную цепь для определения величины операционного размера.

6.Общие особенности расчёта других видов РЦ.

7. Как задаётся отклонение от соосности в РЦ?

8. Выполните один из вариантов контрольного задания № 4

вприложении.

9.Выполните один из вариантов контрольного задания № 5

вприложении.

Полученные при изучении курса знания, умения и навыки реализуются студентами при выполнении курсового и диплом­ ного проектов по технологии машиностроения и в своей даль­ нейшей работе на предприятиях инженерами-конструкторами и технологами по направлению «Конструкторско-технологиче­ ское обеспечение машиностроительных производств».

Применение на практике научных знаний, полученных молодыми специалистами при изучении курса, позволит повы­ сить качество проектируемых и изготавливаемых изделий и снизить их себестоимость за счёт принятия обоснованных оптимальных технологических решений. Размерный анализ по­ надобится инженеру при обосновании размерных характеристик деталей и изделий, расчёте основных выходных параметров технологического процесса (операционных размеров, размеров заготовок), оценке точности процесса изготовления машины в целом.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Перов Э.Н. Рациональные статистические методы обес­ печения качества: учеб, пособие для вузов / Э.Н. Перов, Е.А. Евсин / Перм. гос. техн. ун-т. - Пермь, 1996. - 112 с.

2.Размерный анализ технологических процессов: метод, указания / сост. Е.Ю. Кропоткина / Перм. гос. техн. ун-т. - Пермь, 2000. - 46 с.

3.Размерный анализ технологических процессов. Проект­ ная задача: метод, указания / сост. Е.Ю. Кропоткина, А.В. Перминов / Перм. гос. техн. ун-т. - Пермь, 2000. - 39 с.

4.Размерный анализ технологических процессов: учеб, по­ собие / И.А. Коганов [и др.]. - Тула: Изд-во ТулГТУ, 1998. - 109 с.

5. Размерный анализ технологических процессов / В.В. Матвеев [и др.]. _ м.: Машиностроение, 1982. - 263 с.

6. Справочник технолога-машиностроителя: в 2 т. / под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1985.-Т . 1.-367 с.

7. Косилова А.Г. Точность обработки, заготовки и припус­ ки в машиностроении: справ, технолога / А.Г. Косилова, Р.К. Мещеряков, М.А. Калинин. - М.: Машиностроение, 1976. - 187 с.

8. Размерный анализ технологических процессов обработ­ ки / И.Г. Фридлендер [и др.]. - Л.: Машиностроение, 1987. -

140с.

9.Солонин С.И. Расчет сборочных и технологических раз­ мерных цепей / С.И. Солонин, И.С. Солонин. - М.: Машино­ строение, 1980. - 606 с.

Примеры схем размерных цепей

Контрольное задание № 1

Приведите примеры использования размерного анализа специалистом:

1Технолог механического цеха

2Конструктор изделий основного производства

3Контролёр на производстве

4Рабочий основного производства

5Механик по ремонту оборудования

6Программист отдела программного управления

7Рабочий-сборщик

8Технолог металлургического цеха

9 Технолог термического цеха

10 Конструктор оснастки

Определите виды размерной цепи для своего варианта (схемы приведены выше) по известным Вам признакам класси­ фикации.

Контрольное задание № 3

Рассчитайте припуск на обработку (аналитически). На­ значьте допуск на операцию ТП. Используйте литературу [3, 6, 7].

1Тонкая токарная обработка конуса 30° на длине 24, мини­ мальный 0100

2Однократное шлифование торца 080 (деталь без отвер­ стия)

3Черновая токарная обработка отливки наружной цилинд­ рической поверхности 0175 на длине 400

4Чистовая расточка глухого отверстия 0220 на длине 50

5Однократная подрезка торца от 017 до 025 на токарном станке

6Хонингование глухого отверстия 075 на длине 120 после чистового шлифования

7Черновая токарная подрезка торца штамповки до 080

8 Чистовая токарная подрезка торца после черновой до 0123

9 Черновое фрезерование поковки на длине 100, шириной 30

10Рассверливание сквозного отверстия с 0 7 до 012, длина детали 34

Учебное издание

ПЕРМИНОВ Александр Владимирович

РАЗМЕРНЫЙ АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НА ЭВМ

ЧАСТЬ 1. ОСНОВЫ РАЗМЕРНОГО АНАЛИЗА

Учебное пособие

Редактор и корректор О.Н. Довбилкина

Лицензия ЛР № 020370

Подписано в печать 22.01.07. Формат 60x90/16. Набор компьютерный. Уел. печ. л. 2,875.

Тираж 200 экз. Заказ № 2.

Издательство Пермского государственного технического университета.

Адрес: 614990, Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113. Тел.: (342) 2-198-033.