Размерный анализ
.pdf
1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …
Рис. 12.27. Операционная зона схемы
Рис. 12.28. Операция 030 |
Рис. 12.29. Операция 010 |
плоскошлифовальная |
токарная |
На операции 035 окончательно выполняется один из самых точных размеров изделия (совмещение конструкторской и технологической баз). Поэтому размерная линия (18+48) построена в зоне этой операции.
Наименьшее количество составляющих звеньев в размерной цепи замыкающего звена [88=87] можно получить при выполнении промежуточного технологического размера (18–87) по рис. 12.27.
Вэтом случае на операции 030 необходимо осуществить новую схему базирования согласно рис. 12.28. Уравнение стало значительно короче, но окончательный размер (18+48) перешел в группу замыкающих [18=48].
Для сохранения двухзвенной цепи в уравнении с замыкающим звеном [17=18] необходимо на операции 010 вместо размера (17+47) выдерживать промежуточный размер (17–87), изменив схему базирования согласно рис. 12.29 и рис. 12.30,
с. 393.
Вдействующем технологическом процессе на операции 005 выполняется размер (16+87). Перенос его в заготовку размерной схемы рис. 12.30 обеспечит замыкание короткого контура со звеном [16=17].
Кначалу главы
Коглавлению
391
1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …
Цепи размерные Уравнения решены методом максимума-минимума
[18=28]=+(17–28)–(17+87)+(18+87) [78=88]=+(18+88)–(18+87)+(78–87) [18=48]=–(48–87)+(18+87)
[48=58]=+(47–58)–(47+87)+(48+87) [17=18]=–(18+87)+(17–87) [48=47]=–(47–87)+(48+87) [67#68]=–(68+148)+(67+148) [38#37]=–(37+158)+(38+158) [16=17]=–(17+87)+(16–87) [88=87]=+(18–87)–(18+88) [15#86]=+(87+86)+(16+87)+(15+16)
Вероятностный метод применительно к массовому производству
[18=38]=–(38+158)+(37+158)+(17–37)–(17+87)+(18+87) [68=88]=+(18+88)–(18+87)+(67–87)–(67+148)+(68+148)
Результаты расчета в табл. 12.16.
Таблица 12.16 Результаты проектного расчета размерной схемы 1. Вариант 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. |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
2= |
18 |
28 |
|
0,310 |
1,070 |
0,690 |
0,380 |
0,010 |
|
|
2= |
78 |
88 |
|
0,300 |
0,990 |
0,645 |
0,345 |
0,000 |
|
|
3= |
18 |
38 |
4,000 |
0,235 |
–0,140 |
4,047 |
0,188 |
0,360 |
0,265 |
|
3= |
68 |
88 |
4,000 |
0,139 |
–0,214 |
3,963 |
0,176 |
0,286 |
0,361 |
|
3= |
18 |
48 |
8,000 |
–0,010 |
–0,350 |
7,820 |
0,170 |
0,010 |
0,010 |
|
3= |
48 |
58 |
3,500 |
0,540 |
0,060 |
3,800 |
0,240 |
0,060 |
0,060 |
|
2= |
17 |
18 |
|
0,090 |
0,450 |
0,270 |
0,180 |
0,010 |
|
|
2= |
88 |
87 |
|
0,090 |
0,380 |
0,235 |
0,145 |
0,010 |
|
|
6+ |
18 |
87 |
60,260 |
0,000 |
–0,170 |
60,175 |
0,085 |
|
|
|
6+ |
48 |
87 |
52,270 |
0,170 |
0,000 |
52,355 |
0,085 |
|
|
|
2= |
48 |
47 |
|
0,080 |
0,440 |
0,260 |
0,180 |
0,000 |
|
|
6+ |
17 |
28 |
0,760 |
0,400 |
0,000 |
0,960 |
0,200 |
|
|
|
6+ |
78 |
87 |
0,680 |
0,400 |
0,000 |
0,880 |
0,200 |
|
|
|
Кначалу главы
Коглавлению
394
|
|
|
|
|
|
1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ … |
||||
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 12.16 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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. |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
6+ |
17 |
37 |
4,500 |
0,125 |
–0,125 |
4,500 |
0,125 |
|
|
|
2= |
16 |
17 |
|
0,170 |
0,660 |
0,415 |
0,245 |
0,010 |
|
|
6+ |
47 |
87 |
52,000 |
0,190 |
0,000 |
52,095 |
0,095 |
|
|
|
6+ |
47 |
58 |
3,480 |
0,120 |
0,000 |
3,540 |
0,060 |
|
|
|
6+ |
17 |
87 |
60,540 |
0,000 |
–0,190 |
60,445 |
0,095 |
|
|
|
6+ |
67 |
87 |
4,400 |
0,125 |
–0,125 |
4,400 |
0,125 |
|
|
|
6+ |
16 |
87 |
61,010 |
0,000 |
–0,300 |
60,860 |
0,150 |
|
|
|
0# |
15 |
86 |
|
65,010 |
66,210 |
65,610 |
0,600 |
|
|
|
Если сравнить промежуточные технологические размеры действующего процесса и проектного варианта 1 с результатами расчета варианта 2, то можно отметить следующее:
наибольший из припусков ([17_18]max=0,45) на операциях шлифования (см. табл. 12.16) значительно меньше наибольшего [88_87]max=1,098 (см. табл. 12.15, с. 389);
наибольший слой цементации ((17+28)=0,76…1,16) на термической опера-
ции (см. табл. 12.16) меньше слоя (78+87)=1,3…1,7 мм (см. табл. 12.15), но не больше запланированного по действующему технологическому процессу
(17+28)=(78+87)=0,8…1,2 мм;
расход металла на одно изделие по действующему процессу [15#86]ср=65,98 мм (см. табл. 12.12, с. 385), а в проектном варианте 2 – [15#86]ср=65,61 мм (см. табл. 12.16).
12.2.5.1. Выводы и предложения Имея ряд достоинств, вариант 2 технологического процесса изготовления
втулки не может обеспечить жесткие допуски параллельности поверхностей (18) и (88) с торцом (48). Маловероятна возможность обеспечения жестких допусков перпендикулярности осей (1008) и (1308) с поверхностями (18) и (88). Такое положение вызвано тем, что формирование поверхностей (48) и (18) происходило при различных схемах базирования на операциях 025 и 030. На операции 025 обеспечивался допуск перпендикулярности окончательно обработанного торца (48) относительно базового отверстия 2(138+1308) и обрабатываемого наружного диаметра 2(108+1008), а на операции 030 – допуск параллельности предварительно обработанного базового торца (87) относительно обрабатываемой поверхности
(18).
Кначалу главы
Коглавлению
395
1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …
Подобный недостаток исправляется последовательным шлифованием двух из трех перечисленных поверхностей с базированием от одного из окончательно обработанных торцов. Количество одновременно обрабатываемых заготовок на плоскошлифовальных станках с круглым электромагнитным столом можно
увеличить за |
счет рационального их размещения |
на поверхности стола |
(см. рис. 12.35), совместив схемы базирования операций 030 и 035. |
||
Партия заготовок обрабатывается за два установа в одной операции 030. |
||
В первом |
установе заготовки обрабатываются в |
размер (18+87)=(17+88), |
во втором – в окончательный размер (18+88).
При обработке заготовок в совмещенной схеме базирования для половины из них нарушен порядок выполнения технологических операций, а это приведет к перераспределению составляющих звеньев размерных цепей между замкнутыми контурами отработанной размерной схемы варианта 2.
В этом легко убедиться при анализе размерной схемы 2.1 на рис. 12.36, на котором отражены возможные изменения контура с замыкающим звеном [18#48]. Размерная схема построена в упрощенном виде.
Рис. 12.35. Совмещенная схема |
Рис. 12.36. Проектный вариант 2.1 |
базирования операций 030 и 035 |
размерной схемы 1 |
Используя известные промежуточные и окончательные размеры варианта 2, можно рассчитать значение замыкающего звена
[18#48]=–52,27 0,17 +60,54 0,19 –60,26 0,17 +60 0,12 =8,01 0,17
0,48
Предельные значения размера [18#48]=7,53…8,17 мм. Предельные значения исходного звена (19+49)=7,64…8,00 мм. Запасы предельных значений отрицательные –0,11 и –0,18 мм.
Кначалу главы
Коглавлению
396
1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …
Операция 025 (см. рис. 12.38, с. 379).
Шлифуются на торцекруглошлифовальном станке одновременно диаметр 2(108+1008) и торцовые поверхности (47), (87) до (48), (88). На этом станке абразивный инструмент копирует свою форму и размер (48+88) на обрабатываемую поверхность заготовки. Поэтому в операционном эскизе рис. 12.38 должен быть проставлен только один из двух (18+48) или (18+88) окончательных размеров и промежуточный (48–88).
Теоретические схемы базирования и порядок простановки размеров по всем операциям и переходам наносятся на операционные эскизы после проработки размерной схемы.
Концентрация технологических переходов на операции 020 и 025 не меняет схему диаметральных размеров (см. рис. 12.25, с. 383).
Выбор нового проектного варианта технологического процесса отрабатывается на отдельных частных заготовках размерной схемы 1.
На рис. 12.39, с. 379 предлагается вариант 3 размерной схемы 1. Окончательный размер (18+48) выдерживается от «чистой» базы поверхности
(18)с экономической точностью 10 квалитета.
Сточностью 10 квалитета проставлен допуск промежуточного размера
(48–88).
По данной схеме исходное звено (19+89) переходит в группу замыкающих с полем рассеяния
w[18_88]=Т(18_48)+Т(48_88)=0,06+0,12=0,18 мм
Поле рассеяния меньше поля допуска исходного размера (Т(19_89)=0,19 мм). Размерная схема готова к кодированию и расчету.
Если в архиве ЭВМ сохранились исходные данные решения варианта 2 раз-
мерной схемы 1, в них достаточно исправить |
|
|||
6: 8 18 88 |
60 0 –0,12 |
на 6: 3 18 88 |
60 0 –0,19; |
|
8: 3 18 48 |
8 0 –0,36 |
на |
8: 8 18 48 |
8 –0,15 –0,21; |
9: 6 48 87 |
0,12 0 2 |
на |
9: 6 48 88 |
0,12 0 2. |
Результаты расчета проектного варианта 3 по размерной схеме в табл. 12.17,
с. 399.
Цепи размерные Уравнения решены методом максимума-минимума
[18=28]=+(17–28)–(17+87)+(18+87) [78=88]=+(48+88)+(18+48)–(18–87)+(78–87) [18=88]=+(48–88)+(18+48) [48=58]=+(47–58)–(47+87)+(18+87)–(18+48) [17=18]=–(18+87)+(17–87) [48=47]=–(47–87)+(18+87)–(18+48)
Кначалу главы
Коглавлению
398
1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …
[67#68]=–(68+148)+(67+148) [38#37]=–(37+158)+(38+158) [16=17]=–(17+87)+(16–87)
[88=87]=+(18–87)–(18+48)–(48+88) [15#86]=+(87+86)+(16+87)+(15+16)
Вероятностный метод применительно к массовому производству
[18=38]=–(38+158)+(37+158)+(17–37)–(17+87)+(18+87) [68=88]=+(48+88)+(18+48)–(18+87)+(67–87)–(67+148)+(68+148)
Таблица 12.17 Результаты проектного расчета размерной схемы 1. Вариант 3
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. |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
2= |
18 |
28 |
|
0,300 |
1,060 |
0,680 |
0,380 |
0,000 |
|
|
2= |
78 |
88 |
|
0,310 |
1,060 |
0,685 |
0,375 |
0,010 |
|
|
3= |
18 |
38 |
4,000 |
0,235 |
–0,140 |
4,048 |
0,188 |
0,360 |
0,265 |
|
3= |
68 |
88 |
4,000 |
0,221 |
–0,136 |
4,042 |
0,179 |
0,364 |
0,279 |
|
3= |
18 |
88 |
60,000 |
0,000 |
–0,180 |
59,910 |
0,090 |
0,010 |
0,000 |
|
3= |
48 |
58 |
3,500 |
0,570 |
0,030 |
3,800 |
0,270 |
0,030 |
0,030 |
|
2= |
17 |
18 |
|
0,090 |
0,450 |
0,270 |
0,180 |
0,010 |
|
|
2= |
88 |
87 |
|
0,080 |
0,430 |
0,225 |
0,175 |
0,000 |
|
|
6+ |
18 |
87 |
60,250 |
0,000 |
–0,170 |
60,165 |
0,085 |
|
|
|
6+ |
48 |
88 |
52,030 |
0,120 |
0,000 |
52,090 |
0,060 |
|
|
|
2= |
48 |
47 |
|
0,080 |
0,500 |
0,290 |
0,210 |
0,000 |
|
|
6+ |
17 |
28 |
0,750 |
0,400 |
0,000 |
0,950 |
0,200 |
|
|
|
6+ |
78 |
87 |
0,740 |
0,400 |
0,000 |
0,940 |
0,200 |
|
|
|
6+ |
17 |
37 |
4,500 |
0,125 |
–0,125 |
4,500 |
0,125 |
|
|
|
2= |
16 |
17 |
|
0,170 |
0,660 |
0,415 |
0,245 |
0,010 |
|
|
6+ |
47 |
87 |
51,960 |
0,190 |
0,000 |
52,055 |
0,095 |
|
|
|
6+ |
47 |
58 |
3,450 |
0,120 |
0,000 |
3,510 |
0,060 |
|
|
|
6+ |
17 |
87 |
60,530 |
0,000 |
–0,190 |
60,435 |
0,095 |
|
|
|
6+ |
67 |
87 |
4,500 |
0,125 |
–0,125 |
4,500 |
0,125 |
|
|
|
6+ |
16 |
87 |
61,000 |
0,000 |
–0,300 |
60,850 |
0,150 |
|
|
|
0# |
15 |
86 |
|
65,000 |
66,200 |
65,600 |
0,600 |
|
|
|
Кначалу главы
Коглавлению
399
1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …
12.2.7. Проектный вариант 4 Размерная схема 1 Для совмещения технологиче-
|
ских переходов на операции 020 |
|
|
внутреннего |
шлифования может |
|
потребоваться специальное обору- |
|
|
дование. |
|
|
Если операцию внутреннего |
|
|
шлифования оставить в старом ва- |
|
|
рианте без |
шлифования торцовой |
|
поверхности (18), а операцию 025 |
|
|
по эскизу рис. 12.38, то потребуется |
|
|
еще одна операция 030 для оконча- |
|
|
тельного шлифования поверхности |
|
|
(17) до (18). Аналогичные операции |
|
|
уже есть в эскизах действующего |
|
|
процесса и проектного варианта 2. |
|
|
Какой из них подойдет для размер- |
|
|
ной схемы 1 варианта 4 покажет |
|
|
отработка размерной схемы заго- |
|
Рис. 12.40. Проектный вариант 4 схемы 1 |
товки. |
|
Тщательная отработка простановки размеров по операциям и переходам и выбор теоретических схем базирования позволили создать вариант 4 размерной схе-
мы 1 (см. рис. 12.40).
Вэтом варианте показаны все операционные эскизы и порядок их выполнения
впроцессе обработки.
Операция 005 автоматная выполняется по эскизу рис. 12.41, с. 401. Операция 010 токарно-револьверная (см. рис. 12.18, с. 378). Операция 020 внутришлифовальная (см. рис. 12.20, с. 379). Операция 025 торцекруглошлифовальная (см. рис. 12.42, с. 401). Операция 030 плоскошлифовальная (см. рис. 12.22, с. 380).
На торцекруглошлифовальной операции 025 заготовка устанавливается на окончательно обработанный диаметр внутреннего отверстия. Для отсчета и выполнения линейных размеров используется «черная» поверхность (47).
Методом пробных проходов или с помощью прибора активного контроля припуск (48+47) снимается как выполняемый размер (известное составляющее звено размерной цепи).
Составляющие минимально необходимого припуска в этом случае должны содержать не только величину шероховатости и дефектного слоя с предшествующей операции 005, но и пространственные отклонения в виде допуска перпендикулярности торца (47) относительно оси одной из диаметральных поверхностей.
Кначалу главы
Коглавлению
400