Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Размерный анализ

.pdf
Скачиваний:
225
Добавлен:
08.05.2015
Размер:
14.7 Mб
Скачать
Рис. 11.8. Схема и уравнения
[23#22] и [1#22]

1 1 . НЕ К ОТ ОР ЫЕ ПР ИЕ МЫ Р АЦ ИО Н АЛЬ Н ОЙ Р АБ ОТ Ы С ПП П

11.1.1.6. Задача 6

Определить габаритные размеры валов и габаритный наибольший размер изделия при крайних противоположных положениях валов на схеме рис. 11.8.

Ко второму списку исходных данных необходимо добавить следующие звенья: Окончание списка 2

31: 8 23 26 27,81 +–0,26 32: 0 23 22 33: 0 1 22

Результаты расчета по второму списку (окончание табл. 10.5).

 

 

 

 

 

 

Окончание табл. 10.5 (см. с. 353)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

Номера

 

Размерная информация

 

Запасы предель-

р

левой и

 

 

ных значений

 

 

 

 

 

у

правой

номи-

наименьш.

наибольш.

среднее

полу-

 

 

п

 

 

знач. или

ниж-

 

поверхн.

нальное

знач. или

значе-

коле-

верхний

п

нижн.

ний

звена

значение

верх. откл.

ние

бание

 

а

откл.

 

 

0#

23

22

 

196,264

197,556

196,910

0,646

 

 

0#

1

22

 

194,780

196,556

195,300

0,760

 

 

Все уравнения, содержащие пять и более составляющих звеньев, были решены вероятностным методом с использованием коэффициента относительного рассеяния для условий массового и крупносерийного производства.

Нулевые стыки не входят в число составляющих звеньев для определения метода расчета размерных цепей. Это значит, что если в уравнении из пяти составляющих звеньев одно звено – нулевой стык, уравнение решается методом макси- мума-минимума. Наращивая список исходных данных, пользователь может последовательно на различных этапах расчета решать проверочные задачи в подетальных размерных цепях по определению габаритных размеров отдельных деталей или любых других справочных размеров.

Имея в архиве список исходных данных, можно возвращаться к результатам расчета для отработки деталей и изделия в целом на технологичность. При этом, изменяя порядок простановки размеров по просьбе технологов, конструктор проигрывает несколько вариантов до выбора наиболее рационального как для процессов изготовления, так для последующей эксплуатации изделия.

Уравнения размерных цепей с замыкающими звеньями [23#22] и [1#22] имеют вид:

[23#22]=+(8+22)–(8+15)–(15+16)–(16+18)+(13+18)+(24+13)–(24+25)–(25+26)+(23+26); [1#22]=+(8+22)+(1+8)

Высокая эффективность подобных работ возможна только при свободном доступе к вычислительной технике и наличии видеотерминалов.

Кначалу главы

Коглавлению

361

1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …

12. РАЗМЕРНЫЙ АНАЛИЗ ДЕЙСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

12.1. Пример 1

Для построения размерных схем действующего технологического процесса необходимы эскизы изделия и исходной заготовки, операционные эскизы, схемы наладок по переходам или позициям.

Эскиз

изделия

представлен

на рис. 12.1.

 

В табл. 12.1, с. 363 помещена

исходная

размерная

информация

для этого эскиза.

 

Эскиз

исходной

заготовки

на рис. 12.2, с. 363.

 

Размеры заготовки и их точность сведены в табл. 12.2, с. 364.

На рис. 12.3…12.7 (см. с. 363 и

365) даны операционные эскизы действующего технологического процесса механической обработки

крышки.

Рис. 12.1. Крышка

Окончательные и промежуточные размеры по отдельным операциям сведены в табл. 12.3, с. 364.

Представленный материал позволяет приступить к построению трех размерных схем по отдельным направлениям (проекциям) эскиза изделия.

Тип производства – массовый. Способ расчета размерных цепей с пятью и более составляющими звеньями – вероятностный.

К оглавлению

362

1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …

Рис. 12.3. Операция 005

Рис. 12.2. Отливка

 

 

 

 

 

 

Таблица 12.1

 

 

Исходная информация по эскизу рис. 12.1, с. 362

 

 

 

 

 

 

 

Номера

 

Размерная информация

 

 

левой и

 

 

 

 

 

 

номиналь-

наименьш.

наибольш.

 

 

 

правой по-

среднее

полуколе-

 

ное значе-

знач. или

знач. или

 

верхн. зве-

значение

бание

 

ние

верх. откл.

нижн. откл.

 

на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

59

200,000

0,000

–0,460

199,770

0,230

 

69

79

10,000

1,000

–1,000

10,000

1,000

 

79

89

20,000

0,000

–0,520

19,740

0,260

 

209

309

86,000

0,175

–0,175

86,000

0,175

 

309

59

64,000

0,150

–0,150

64,000

0,150

 

99

109

104,000

0,000

–0,350

103,825

0,175

 

99

309

56,000

0,150

–0,150

56,000

0,150

 

2(29

209)

52,000

0,300

0,000

52,150

0,150

 

29

209

26,000

0,150

0,000

26,075

0,075

 

2(39

309)

52,000

0,300

0,000

52,150

0,150

 

39

309

26,000

0,150

0,000

26,075

0,075

 

409

309

0,000

0,500

–0,500

0,000

0,500

 

2(49

409)

64,000

0,000

–3,000

62,500

1,500

 

49

409

32,000

0,000

–1,500

31,250

0,750

 

Кначалу главы

Коглавлению

363

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 12.2

 

 

 

 

 

 

 

 

Размерная информация по эскизу рис. 12.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

Номера

 

 

 

 

 

 

 

Размерная информация

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у

левой и пра-

 

номиналь-

 

наименьш.

 

наибольш.

 

среднее

 

полуколе-

 

п

вой поверхн.

 

ное значе-

 

знач. или

 

знач. или

 

 

 

 

 

 

значение

 

 

бание

 

п

звена

 

 

 

ние

 

верх. откл

 

нижн. откл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7+

17

57

 

 

210,000

0,000

 

 

–4,000

 

 

208,000

 

 

2,000

 

8+

68

78

 

 

 

 

10,000

 

1,000

 

 

–1,000

 

 

 

20,000

 

 

1,000

 

7+

78

87

 

 

 

 

23,600

 

0,000

 

 

–2,000

 

 

 

22,600

 

 

1,000

 

7+

207

408

 

 

 

86,000

 

1,500

 

 

–1,500

 

 

 

86,000

 

 

1,500

 

7+

408

57

 

 

 

68,000

 

1,500

 

 

–1,500

 

 

 

68,000

 

 

1,500

 

7+

97

 

107

 

113,000

0,000

 

 

–3,000

 

 

111,500

 

 

1,500

 

7+

97

 

408

 

 

 

59,800

 

1,500

 

 

–1,500

 

 

 

59,800

 

 

1,500

 

7+

2(26

207)

 

 

 

42,100

 

3,000

 

0,000

 

 

 

 

43,600

 

 

1,500

 

7+

26

 

207

 

 

 

21,000

 

1,500

 

0,000

 

 

 

 

21,800

 

 

0,750

 

7+

2(36

307)

 

 

 

42,100

 

3,000

 

0,000

 

 

 

 

43,600

 

 

1,500

 

7+

36

 

307

 

 

 

21,000

 

1,500

 

0,000

 

 

 

 

21,800

 

 

0,750

 

7+

408

307

 

 

 

0,000

 

0,500

 

 

–0,500

 

 

 

0,000

 

 

0,500

 

8+

2(48

408)

 

 

 

64,000

 

0,000

 

 

–3,000

 

 

 

62,500

 

 

1,500

 

8+

48

 

408

 

 

 

32,000

 

0,000

 

 

–1,500

 

 

 

31,250

 

 

0,750

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 12.3

 

Операционные размеры действующего технологического процесса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

 

Г

 

 

Номера

 

 

 

 

 

 

Размерная информация

 

 

 

 

опера-

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

левой и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

наибольш.

 

 

 

 

 

 

ции, пе-

 

у

 

 

 

 

номи-

 

наименьш.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

правой по-

 

 

 

знач. или

среднее

 

полуко-

рехода,

 

п

 

 

нальное

 

знач. или

 

 

 

верхн. зве-

 

 

 

 

нижн.

 

значение

 

лебание

позиции

 

п

 

 

значение

 

верх. откл

 

 

 

 

 

а

 

 

 

на

 

 

 

 

откл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

005

 

8+

 

 

78

88

 

20,000

 

 

0,000

 

–0,520

 

19,740

 

0,260

 

010

 

8+

 

408

308

 

0,000

 

 

0,500

 

–0,500

 

0,000

 

0,500

 

010

 

8+

 

208

308

 

86,000

 

 

0,175

 

–0,175

 

86,000

 

0,175

 

010,1

 

7+

 

 

27

208

 

25,550

 

 

0,370

 

 

0,000

 

 

25,735

 

0,185

 

010,1

 

7+

 

 

37

308

 

25,550

 

 

0,370

 

 

0,000

 

 

25,735

 

0,185

 

010,2

 

8+

 

 

28

208

 

26,000

 

 

0,150

 

 

0,000

 

 

26,075

 

0,075

 

010,2

 

8+

 

 

38

308

 

26,000

 

 

0,150

 

 

0,000

 

 

26,075

 

0,075

 

015

 

8+

 

 

308

58

 

64,000

 

 

0,150

 

–0,150

 

64,000

 

0,150

 

020

 

8+

 

 

18

58

 

200,000

 

 

0,000

 

–0,460

 

199,770

0,230

 

025

 

8+

 

 

98

308

 

56,000

 

 

0,150

 

–0,150

 

56,000

 

0,155

 

025

 

8+

 

 

98

108

 

104,000

 

 

0,000

 

–0,350

 

103,825

0,175

 

Кначалу главы

Коглавлению

364

1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …

Рис. 12.4. Операция 010

Рис. 12.5. Операция 015

Рис. 12.6. Операция 020

Рис. 12.7. Операция 025

12.1.1. Размерная схема 1 Размерная схема 1 построена на рис. 12.8, с. 366.

Операция 010 выполняется за два технологических перехода.

Впроцессе окончательного зенкерования в отверстиях снимаются припуски,

всостав которых входит шероховатость поверхности с предшествующего перехода (предварительного растачивания), равная Rz=40 мкм, и величина дефектного слоя Df=40 мкм.

Кначалу главы

Коглавлению

365

1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …

Минимально необходимые припуски:

[28_27]min=[38_37]min=0,04+0,04=0,08

При первоначальной обработке поверхностей исходной заготовки (см. рис. 12.2, с. 363) величины минимально необходимых припусков равны:

[27_26]min=[37_36]min=

=[17_18]min=[58_57] min = =0,6+1,0=1,6 мм

При вероятностном методе расчета размерных цепей применительно к массовому типу производства используются:

коэффициент риска 3;коэффициент относи-

тельного рассеяния 0,111.

Звенья размерной схемы Рис. 12.8. Размерная схема 1 после кодирования имеют

вид:

Исходная размерная информация (см. схему 1, рис. 12.8)

1: 2 17 18 1,6

2: 8 18 58 200 0 –0,46

3: 8 308 58

64 0,15 –0,15

4: 2 58 57 1,6

5: 8 28 208

26 0,15 0

6: 8 38 308 26 0,15 0

7: 2 28 27 0,08

8: 2 38 37 0,08

9: 7 27 208

25,55 0,37 0

10: 7 37 308 25,55 0,37 0

11: 2 27 26

1,6

12: 2 37 36 1,6

13: 3 208 207 0

14: 3 308 307 0

15: 8 208 308 86 0,175 –0,175

16: 8 408 308 0 0,5 –0,5

17: 7 26 207 21 1,5 0

18: 7 36 307 21 1,5 0

19: 8 48 408 32 0 –1,5

20: 7 408 307 0 0,5 –0,5

21: 7 207 408 86 1,5 –1,5

22: 7 408 57 68 1,5 –1,5

23:7 17 57 210 0 –4,0

Кначалу главы

Коглавлению

366

1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …

Уравнения решены методом максимума-минимума

[58#57]=+(408+57)–(408+308)–(308+58) [28#27]=–(27+208)+(28+208) [38#37]=–(37+308)+(38+308) [37#36]=–(36+307)+(408+307)–(408+308)+(37+308) [208#207]=–(207+408)–(408+308)+(208+308) [308#307]=+(408+307)–(408+308)

Вероятностный метод применительно к массовому производству

[17#18]=–(18+58)+(308+58)+(408+308)–(408+57)+(17+57) [27#26]=–(26+207)–(207+408)–(408+308)+(208+308)+(27+208)

Результаты расчета замыкающих звеньев размерных цепей и сравнение их значений с исходными (необходимыми) размерами приведены в табл. 12.4.

Отрицательных запасов нет. Анализ положительных запасов будет сделан после построения и расчета размерной схемы 2 и 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 12.4

 

 

 

Результаты проверочного расчета размерной схемы 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

 

 

 

 

Размерная информация

 

Запасы предель-

Номера

 

 

 

ных значений

р

 

 

 

 

 

 

левой и

 

 

 

 

 

 

 

 

у

 

номи-

 

наибольш.

 

 

 

 

правой

 

наименьш.

среднее

полу-

 

 

п

 

нальное

знач. или

ниж-

 

поверхн.

 

знач. или

значе-

коле-

верхний

п

 

значе-

нижн.

ний

звена

 

верх. откл.

ние

бание

 

а

 

ние

откл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1#

17

18

 

 

1,666

6,794

4,230

2,564

0,066

 

1#

58

57

 

 

1,850

6,150

4,000

2,150

0,250

 

1#

28

27

 

 

0,080

0,600

0,340

0,260

0,000

 

1#

38

37

 

 

0,080

0,600

0,340

0,260

0,000

 

1#

27

26

 

 

2,217

5,753

3,985

1,768

0,617

 

1#

37

36

 

 

2,050

5,920

3,985

1,935

0,450

 

1#

208

207

0,000

2,175

–2,175

0,000

2,175

 

 

1#

308

307

0,000

1,000

–1,000

0,000

1,000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12.1.2. Размерная схема 2 Размерная схема 2 представлена на рис. 12.9, с. 370.

При ее построении использованы некоторые методические приемы, позволяющие наиболее полно проанализировать возможные отклонения от заданных размеров и технических требований эскиза изделия рис. 12.1 (см. с. 362).

Кначалу главы

Коглавлению

367

1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …

На эскизе изделия проставлен размер (99+309) и точно такой же по величине размер (99+209) подразумевается от поверхности (99) до центра отверстия 2(29+209). Правила оформления чертежной документации допускают такой порядок простановки размерной информации, но окончательный контроль изделия после операций механической обработки должен зафиксировать выполнение или получение этих размеров. Поэтому на трансформированном эскизе рис. 12.9 проставлены два размера от поверхности (99) до центров окружностей 2(29+209) и 2(309+309).

Операция 025 (см. рис. 12.7, с. 365).

Опорная точка <>6 позволяет выполнить окончательные размеры (98+308) и

(98+108).

Исходный размер (99+209) на операциях непосредственно не выполняется.

Вэскизе исходной заготовки на рис. 12.2 (см. с. 363) подразумевается размер (97+207), который проставлен в размерной схеме вместе с размером (97+408).

Втаком виде размерная схема готова для кодирования размерной информации. Результаты расчета замыкающих звеньев размерных цепей и сравнение их

значений с исходными (необходимыми) размерами приведены в табл. 12.5, с.369. Звенья размерной схемы после кодирования имеют вид:

Исходная размерная информация (см. схему 2, рис. 12.9)

1: 3 98 208 56 +–0,15

2: 8 98 108 104 0 –0,35

3: 2 108 107 1,6

4: 8 98 308 56 +–0,15

5: 2 97 98 1,6

6: 8 28 208 26 0,15 0

7: 8 308 38 26 0,15 0

8: 2 28 27 0,08

9: 2 37 38 0,08

10: 7 27 208 25,55 0,37 0

11: 7 308 37 25,55 0,37 0

12: 7 97 208 60 0 +–0,37

13: 8 408 308 0 +–0,5

14: 2 27 26 1,6

15: 2 36 37 1,6

16: 3 208 207 0

17: 3 308 307 0

18: 7 26 207 21 1,5 0

19: 7 307 36 21 1,5 0

20: 7 408 307 0 +–0,5

21: 7 97 207 60 +–1,5

22: 7 97 408 60 +–1,5

23: 7 97 107 111 0 –3

24: 8 408 48 32 0 –1,5

Цепи размерные Уравнения решены методом максимума-минимума

[98#208]=+(97+208)–(97+408)–(408+308)+(98+308) [97#98]=–(98+308)+(408+308)+(97+408) [28#27]=–(27+208)+(28+208) [37#38]=+(308+38)–(308+37) [27#26]=–(26+207)+(97+207)–(97+208)+(27+208) [36#37]=+(308+37)+(408+308)–(408+307)–(307+36) [208#207]=+(97+207)–(97+208)

[308#307] = +(408+307) – (408+308)

Кначалу главы

Коглавлению

368

1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …

Вероятностный метод применительно к массовому производству

[108#107]=+(97+107)–(97+408)–(408+308)+(98+308)–(98+108)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 12.5

 

 

 

Результаты проверочного расчета размерной схемы 2

 

Г

Номера

 

 

Размерная информация

 

Запасы предель-

р

 

 

 

ных значений

левой и

 

 

 

 

 

 

у

 

номи-

 

наибольш.

 

 

 

 

правой

 

наименьш.

среднее

полу-

 

 

п

 

нальное

знач. или

ниж-

 

поверхн.

 

знач. или

значе-

коле-

верхний

п

 

значе-

нижн.

ний

звена

 

верх. откл.

ние

бание

 

а

 

ние

откл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1#

98

208

 

 

53,480

58,520

56,000

2,520

–2,370 –2,370

1#

97

98

 

 

1,850

6,150

4,000

2,150

0,250

 

1#

28

27

 

 

0,080

0,600

0,340

0,260

0,000

 

1#

37

38

 

 

0,080

0,600

0,340

0,260

0,000

 

1#

27

26

 

 

1,180

6,790

3,985

2,805

–0,420

 

1#

36

37

 

 

2,050

5,920

3,985

1,935

0,450

 

1#

208

207

0,000

1,870

–1,870

0,000

1,870

 

 

1#

308

307

0,000

1,000

–1,000

0,000

1,000

 

 

1#

108

107

 

 

–0,517

3,867

1,675

2,192

–2,117

 

12.1.3. Размерная схема 3 Размерная схема 3 включает в себя трансформированный эскиз изделия,

под которым строится размер (78+88) с операции 005 рис. 12.3, припуск [77#78] и размеры (68+78), (77+78) с эскиза исходной заготовки рис. 12.2 (см. с. 363).

Построение простейшей размерной схемы 3 и ее расчет пользователь может выполнить самостоятельно.

12.1.4. Анализ результатов расчета размерных схем 1 и 2 В размерной схеме 1 (см. рис. 12.8, с. 366) и табл. 12.4, с. 367 наименьшие значе-

ния припусков [17#18] и [58#57] превосходят минимально необходимые. Положительный запас избыточных припусков легко устранить при повторном решении проектной задачи. Значения припусков [27#26] и [37#36] из размерной схемы 1 сравниваются с аналогичными припусками [27#26] и [36#37] размерной схемы 2 (см. рис. 12.9, с. 370 и табл. 12.5). В первой схеме оба припуска имеют положительные запасы, а во второй – после предварительного растачивания отверстия 2(27+208) на обработанной поверхности могут остаться следы от дефектного поверхностного слоя исходной заготовки. Об этом говорит отрицательный запас недостаточного припуска [27#26]. Недостаточным оказался и припуск [108#107].

Эти недостатки легко были бы устранены при повторном пересчете, если бы поле рассеяния замыкающего звена [98#208] не превосходило поле допуска чертежного размера (99+209).

Кначалу главы

Коглавлению

369

1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …

Рис. 12.9. Размерная схема 2

Рис. 12.11. Проектный вариант 1 схемы 2

Кначалу главы

Коглавлению

Рис. 12.10. Операция 025

Поле допуска Т(99_209)=0,3 мм. Поле рассеяния w[98_208]=4,74 мм.

Сократить такую разницу ужесточением допусков составляющих звеньев в размерной цепи с замыкающим звеном [98#208] практически невозможно.

Сокращение числа составляющих звеньев даже до двух также не уменьшит поле рассеяния до требуемого значения.

Единственно возможный вариант в этом случае – непосредственно выполнять чертежный размер (99+209) на одной из операций или технологическом переходе (см. рис. 12.10), что легко осуществить, изменив теоретическую схему базирования на операции 025.

Для этого достаточно установить заготовку окончательно обработанными отверстиями на два пальца.

Круглый палец в отверстии 2(38+308) отнимет у заготовки две степени свободы (двойная опорная технологическая база).

Это позволяет непосредственно выполнять окончательный размер (98+308).

Срезанный палец в отверстии 2(28+208) отнимет одну степень свободы (опорная технологическая база).

370