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

1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …

Операционный эскиз на рис. 12.60, с. 410. Станок – зубодолбежный 5М14.

1. Долбить поверхность (111), выдержав размер 2(111+1101), длину общей нормали 2(141+1401) и допуск биения начальной окружности относительно базового конического отверстия 2(93+903).

Операция 020 Операционный эскиз на рис. 12.61.

Станок – горизонтально-расточный 2А710.

1. Обточить поверхность (121) до (122), выдержав диаметральный размер 2(122+1202) и допуск радиального биения обработанной поверхности (122) относительно базового конического отверстия 2(93+903).

Из общего перечня действующего технологического процесса опущены операции:

протяжная. Формируется шпоночный паз в коническом отверстии;

сверлильные;

слесарные;

балансировочная;

прессовая. Устанавливается зубчатый венец на поверхность (122);

контрольные операции.

Промежуточные и окончательные размеры по отдельным операциям и позициям сведены в табл. 12.20.

Таблица 12.20 Операционные размеры действующего технологического процесса

Номер

Г

Номера

 

Размерная информация

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

левой и пра-

номи-

 

наибольш.

 

 

опе

п

у

наименьш.

 

 

нальное

знач. или

среднее

полуко-

ра-

о

п

вой поверхн.

знач. или

значе-

нижн.

значение

лебание

ции

з.

п

звена

верх. откл

а

ние

откл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8+

2(101

1001)

148,500

0,530

0,000

148,765

0,265

 

 

8+

101

1001

74,250

0,265

0,000

74,382

0,132

 

 

1#

101

100

 

0,600

 

 

 

 

2

7+

1300

1001

0,000

0,100

–0,100

0,000

0,100

 

1#

41

40

 

0,600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7+

41

 

Размер отсутствует

 

 

 

8+

51

61

16,000

0,500

–0,500

16,000

0,500

005

 

1#

61

60

 

0,600

 

 

 

 

 

7+

2(121 1201)

207,000

0,000

–1,150

206,425

0,575

 

 

7+

121

1201

103,500

0,000

–0,575

103,212

0,287

 

 

7+

1201

1001

0,000

0,020

–0,020

0,000

0,020

 

3

1#

120

121

 

0,600

 

 

 

 

 

7+

71

 

Размер отсутствует

 

 

 

8+

21

82

78,000

1,900

0,000

78,950

0,950

 

 

1#

21

20

 

0,600

 

 

 

Кначалу главы

Коглавлению

411

 

 

 

 

 

 

 

1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 12.20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

Г

Номера

 

Размерная информация

 

р

 

 

опе

п

у

левой и пра-

номи-

наименьш.

наибольш.

среднее

полуко-

ра-

о

п

вой поверхн.

нальное

знач. или

знач. или

п

значе-

нижн.

значение

лебание

ции

з.

звена

верх. откл

а

ние

откл.

 

 

 

 

8+

72

82

15,000

0,215

–0,215

15,000

0,215

 

 

1#

72

70

 

0,600

 

 

 

 

4

7+

10

81

113,000

0,000

–0,870

112,565

0,435

 

1#

81

80

 

0,600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7+

31

81

65,000

0,000

–0,500

64,750

0,250

 

 

1#

31

30

 

0,600

 

 

 

 

 

7+

10

82

112,000

0,000

–1,400

111,300

0,700

005

5

1#

82

81

 

0,160

 

 

 

 

7+

32

82

64,000

0,200

0,000

64,100

0,100

 

 

 

 

1#

32

31

 

0,160

 

 

 

 

6

8+

21

78

78,000

1,900

0,000

78,950

0,950

 

1#

21

20

 

0,600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8+

42

51

10,000

0,900

0,000

10,450

0,450

 

7

8+

42

82

48,000

0,500

–0,500

48,000

0,500

 

 

1#

42

41

 

0,160

 

 

 

 

 

7+

2(131 1301)

238,500

0,000

–1,150

237,925

0,575

 

2

7+

131

1301

119,250

0,000

–0,575

118,962

0,287

 

7+

1301

1201

0,000

0,025

–0,025

0,000

0,025

 

 

 

 

1#

130

131

 

 

 

 

 

 

3

7+

11

82

109,000

0,000

–0,870

108,565

0,435

 

1#

10

11

 

0,600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

8+

12

82

108,000

0,000

–0,870

107,565

0,435

 

1#

11

12

 

0,160

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7+

2(91

901)

51,000

0,740

0,000

51,370

0,370

 

5

7+

91

901

25,500

0,370

0,000

25,685

0,185

010

7+

1201

901

0,000

0,025

–0,025

0,000

0,025

 

 

 

1#

91

90

 

0,600

 

 

 

 

 

7+

2(92

901)

53,400

0,200

0,000

53,500

0,100

 

6

7+

92

901

26,700

0,100

0,000

26,750

0,050

 

 

1#

92

91

 

0,160

 

 

 

 

 

8+

2(132 1301)

237,000

0,000

–1,150

236,425

0,575

 

7

8+

132

1301

118,500

0,000

–0,575

118,212

0,287

 

 

1#

131

132

 

0,160

 

 

 

 

 

8+

2(93

901)

53,800

0,074

0,000

53,837

0,037

 

8

8+

93

901

26,900

0,037

0,000

26,918

0,018

 

 

1#

93

92

 

0,040

 

 

 

Кначалу главы

Коглавлению

412

 

 

 

 

 

 

 

1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …

 

 

 

 

 

 

 

Окончание табл. 12.20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

Г

Номера

 

Размерная информация

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

номи-

 

наибольш.

 

 

опе

п

у

левой и пра-

наименьш.

 

 

нальное

знач. или

среднее

полуко-

ра-

о

п

вой поверхн.

знач. или

значе-

нижн.

значение

лебание

ции

з.

п

звена

верх. откл

ние

откл.

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

8+

2(1101 901)

0,000

0,100

–0,100

0,000

0,100

 

 

8+

1101

901

0,000

0,050

–0,050

0,000

0,050

015

 

8+

2(111

1101)

153,000

0,000

0,000

153,000

0,000

 

8+

111

1101

76,000

0,000

0,000

76,000

0,000

 

 

 

 

8+

2(141

1401)

51,960

0,055

0,030

52,002

0,012

 

 

8+

141

1401

25,980

0,027

0,015

26,001

0,006

 

 

8+

2(122

1202)

205,000

0,230

0,140

205,185

0,045

 

 

8+

122

1202

102,500

0,115

0,070

102,592

0,022

020

 

1#

121

122

 

0,040

 

 

 

 

 

8+

2(1202 901)

0,000

0,040

–0,040

0,000

0,040

 

 

8+

1202

901

0,000

0,020

–0,020

0,000

0,020

12.3.1. Размерные схемы действующего процесса Во всех предшествующих примерах цифровые коды левой и правой поверхно-

сти звеньев назначались следующим образом:

поверхностям на эскизе изделия присваивались порядковые номера с добавлением цифры 9;

цифровые коды поверхностей на операционных эскизах проставлялись

только после построения размерных схем технологического процесса. В схемах, прямо под трансформированным эскизом изделия начинались порядковые номера поверхностей с добавлением цифры 8;

смещение поверхности на величину припуска отмечалось уменьшением общего кода поверхности на единицу (19, 18, 17, 16 и т. д.).

При такой методике кодирования все исходные размерные линии на эскизе изделия имели конечную кодовую цифру 9, а все окончательные технологические размеры – цифру 8 (даже если они попадали в группу замыкающих звеньев).

Условиями для выбора цифрового кода поверхностей звена в программе автоматизированного расчета являются ограничения по количеству цифр, которых не должно быть более пяти, и дублирование этих цифр.

Это значит, что коды поверхностей могут содержать любое сочетание цифр.

Кначалу главы

Коглавлению

413

1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …

В рассматриваемом примере 3 первым рисунком является эскиз изделия (см. рис. 12.43, с. 403). Его поверхности кодируются порядковыми номерами с добавлением цифры 9. Второй эскиз – исходная заготовка (см. рис. 12.44, с. 403). Ее поверхности закодированы порядковыми номерами с добавлением цифры 0.

Построение операционных эскизов начинается с первой операции механической обработки, на которой со снятием припусков меняется на единицу дополнительная цифра кода поверхности исходной заго-

товки (20, 21 или 80, 81, 82). Окон-

чательно обработанная поверхность может оказаться теперь с цифровым кодом, конечная цифра которого – 1, 2, 3…8. Все сказанное целиком относится к кодированию поверхностей на операционных эскизах и отдельных эскизах наладок по позициям в рассматриваемом примере 3.

При построении размерных схем действующего технологиче-

ского процесса будут использованы Рис. 12.62. Размерная схема 1 уже готовые кодовые наборы цифр,

взятые с эскизов изделия, исходной заготовки, операционных эскизов и эскизов наладок, учитывающих все технологические переходы.

Во всех предшествующих случаях размерная схема начинается с построения трансформированного эскиза изделия. Этот этап работы можно упростить до построения только сетки линий поверхностей детали, с чертежными размерами между ними, которые взяты с исходного эскиза изделия.

12.3.1.1. Размерная схема 1 Размерная схема 1 построена на рис. 12.62.

Уравнения размерных цепей записаны ниже. Результаты расчета сведены в табл. 12.21, с. 416.

В исходную информацию включены дополнительные замыкающие звеньяприпуски [10#12] и [82#80], которые позволяют определить общий припуск на сторону.

Кначалу главы

Коглавлению

414

1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …

Один из исходных размеров (19+39) непосредственно не выполняется в действующем процессе.

Возможность его получения определяется уравнением с замыкающим звеном

[12#32].

Результаты расчета показывают, что возможен брак по размеру [12#32].

Поле рассеяния w[12_32]=1,07 мм превосходит поле допуска Т(19_39)=0,62 с отрицательным запасом –0,45 мм в сторону наименьшего предельного значения.

Практически на всех поверхностях возможны следы от предшествующих операций, позиций и переходов.

Даже там, где отрицательный запас припусков при первичной обработке поверхностей отливки меньше 0,6 мм, на обработанных поверхностях остаются следы дефектного слоя от литейной операции.

Звенья размерной схемы 1 после кодирования имеют вид: Исходная размерная информация (см. рис. 12.62, с. 414)

1: 3 12 32 44 0 –0,62

2: 8 12 82 108 0 –0,87

3: 2 11 12 0,16

4: 2 10 11 0,6

5: 7 11 82 109 0 –0,87

6: 8 42 51 10 0,9 0

7: 8 42 82 48 +–0,5

8: 2 42 40 0,6

9: 2 21 20 0,6

10: 8 21 82 78 1,9 0

11: 7 32 82 64 0,2 0

12: 2 32 31 0,16

13: 7 10 82 112 0 –1,4

14: 2 82 81 0,16

15: 7 31 81 65 0 –0,5

16: 2 31 30 0,6

17: 7 10 81 113 0 –0,87

18: 2 81 80 0,6

19: 8 72 82 15 +–0,215

20: 2 72 70 0,6

21: 8 51 61 16 +–0,5

22: 2 61 60 0,6

23: 7 70 80 14 +–1

24: 7 40 60 26 +–1

25: 7 10 30 51 0 –3

26: 7 40 80 46 +–1

27: 7 20 80 78 +–1,5

28: 7 10 80 114 0 –3

29: 0 10 12

30: 0 82 80

Цепи размерные Уравнения решены методом максимума-минимума

[12#32]=–(32+82)+(12+82) [11#12]=–(12+82)+(11+82) [10#11]=–(11+82)+(10+82) [10#12]=–(12+82)+(10+82)

[42#40]=–(40+80)+(10+80)–(10+82)+(42+82) [21#20]=–(20+80)+(10+80)–(10+82)+(21+82) [32#31]=–(31+81)+(10+81)–(10+82)+(32+82) [82#81]=+(10+81)–(10+82)

Кначалу главы

Коглавлению

415

1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …

[31#30]=+(10+30)–(10+81)+(31+81) [72#70]=–(70+80)+(10+80)–(10+82)+(72+82) [81#80]=+(10+80)–(10+81) [82#80]=+(10+80)–(10+82)

Вероятностный метод применительно к массовому производству

[61#60]=+(40+60)–(40+80)+(10+80)–(10+82)+(42+82)–(42+51)–(51+61)

Если следы от предшествующих операций не допускаются процессом обработки, то практически все детали могут оказаться окончательным браком.

Если скрытые поверхностные дефекты не выявляются и не волнуют контролера и конструктора, то только часть деталей может быть забракована по размеру

[12#32].

Таблица 12.21 Результаты вероятностного расчета размерной схемы 1

действующего технологического процесса

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#

12

32

44,000

0,000

–1,070

43,465

0,535

–0,450 0,000

1#

11

12

 

0,130

1,870

1,000

0,870

–0,030

 

1#

10

11

 

1,600

3,870

2,735

1,135

1,000

 

0#

10

12

 

2,600

4,870

3,735

1,135

 

 

1#

42

40

 

–0,500

6,900

3,200

3,700

–1,100

 

1#

21

20

 

–2,500

6,800

2,150

4,650

–3,100

 

1#

32

31

 

–0,870

2,100

0,615

1,485

–1,030

 

1#

82

81

 

0,130

2,400

1,265

1,135

–0,030

 

1#

81

80

 

–2,000

1,870

–0,065

1,935

–2,600

 

0#

82

80

 

–1,000

3,400

1,200

2,200

 

 

1#

31

30

 

–0,500

3,870

1,685

2,185

–1,100

 

1#

72

70

 

–0,215

6,615

2,200

3,415

–1,815

 

1#

61

60

 

0,417

5,083

2,750

2,333

–0,183

 

12.3.1.2. Размерная схема 2 Схема радиальных размеров построена на рис. 12.63 (см. с. 419).

Недостаток места на экране видеотерминала диктует нахождение новых методических приемов построения отдельных элементов размерной схемы.

Диаметр начальной окружности 2(119+1109) не имеет предельных значений. Следовательно, в зоне зубофрезерной операции 015 достаточно обозначить только положение оси (1101).

Кначалу главы

Коглавлению

416

1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …

На этой же операции выполняется размер длины общей нормали 2(141+1401). Его половину можно построить от оси общей нормали.

На трансформированном эскизе оси начальной окружности (1109) и половины длины общей нормали (1409) совпадают. В зоне операции 015 половина длины общей нормали (141+1101) построена от оси (1101).

Кодирование исходной информации по размерной схеме и уравнения размерных цепей выполнены ниже.

Результаты расчета сведены в табл. 12.22, с. 418.

Звенья размерной схемы 2 после кодирования имеют вид: Исходная размерная информация (см. рис. 12.63, с. 419)

1: 2 121 122 0,04

2: 8 122 1202 102,5 0,115 0,07

3: 8 1202 901 0 +–0,02

4: 8 1101 901 0 +–0,05

5: 8 141 1101 25,98 0,027 0,015

6: 8 93 901 26,9 0,037 0

7: 2 93 92 0,04

8: 2 131 132 0,16

9: 8 132 1301

118,5 0 –0,575

10: 7 92 901 26,7 0,1 0

11: 2 92 91 0,16

12: 7 91 901 25,5 0,37 0

13: 2 91 90 0,6

14: 7 1201 901 0 +–0,025

15: 2 130 131

0,6

16: 7 131 1301 119,25 0 –0,575

17: 7 1301 1201 0 +–0,025

18: 2 120 121 0,6

19: 7 121 1201 103,5 0 –0,575

20: 7 1201 1001 0 +–0,02

21: 2 101 100

0,6

22: 8 101 1001 74,25 0,265 0

23: 7 1300 1001 0 +–0,1

24: 7 130 1300 121 0 –2

25: 7 120 1200 105 0 –2

26: 7 100 1000 71,5 2 0

27: 7 90 900 22,5 1 0

28: 7 1300 1200 0 +–0,2

29: 7 1300 1000 0 +0,2

30: 7 1300 900 0 +–1

31: 0 130 132

 

32: 0 92 90

Цепи размерные Уравнения решены методом максимума-минимума

[121#122]=–(122+1202)–(1202+901)+(1201+901)+(121+1201) [93#92]=–(92+901)+(93+901) [131#132]=–(132+1301)+(131+1301) [92#91]=–(91+901)+(92+901)

[91#90]=–(90+900)+(1300+900)–(1300+1001)+(1201+1001)–(1201+901)+(91+901) [130#131]=–(131+1301)–(1301+1201)–(1201+1001)+(1300+1001)+(130+1300) [120#121]=–(121+1201)–(1201+1001)+(1300+1001)–(1300+1200)+(120+1200) [101#100]=–(100+1000)+(1300+1000)–(1300+1001)+(101+1001) [130#132]=–(132+1301)–(1301+1201)–(1201+1001)+(1300+1001)+(130+1300) [92#90]=–(90+900)+(1300+900)–(1300+1001)+(1201+1001)–(1201+901)+(92+901)

Кначалу главы

Коглавлению

417

1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …

Таблица 12.22 Результаты расчета методом максимума-минимума схемы 2

действующего технологического процесса

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#

121

122

 

0,265

1,975

0,620

0,355

0,225

 

1#

93

92

 

0,100

0,237

0,168

0,069

0,060

 

1#

131

132

 

0,175

1,325

0,750

0,575

0,015

 

0#

92

91

 

0,830

1,300

0,065

0,235

0,670

 

1#

91

90

 

0,855

4,515

2,685

1,830

0,255

 

1#

130

131

 

–0,395

2,470

1,037

1,432

–0,995

 

1#

120

121

 

–0,820

2,395

0,787

1,607

–1,420

 

1#

101

100

 

0,450

3,315

1,882

1,432

–0,150

 

0#

130

132

 

0,355

3,220

1,787

1,432

 

 

0#

92

90

 

2,055

5,445

3,750

1,695

 

 

12.3.1.3. Анализ и синтез результатов расчета В результатах расчета размерной схемы 1 все минимально необходимые припус-

ки при первичной обработке поверхностей отливки имеют отрицательные запасы. Длительные наблюдения за качеством заготовок по операциям и позициям на

поточной линии действующего производства показывают лишь отдельные случаи появления поверхностных дефектов, учитывая, что процесс механической обработки маховика отрабатывался технологической службой цеха многие десятилетия. За то же время окончательно оформились размеры исходной заготовки. В чем же причина расхождения методики построения и расчета размерной схемы процесса, построенной по технологической документации, и реальных процессов формирования размеров в литейных и механических цехах?

Прежде всего, следует отметить редкие случаи отклонения технологического размера [12#32] от исходного размера (19+39).

Эта задача оказалась легко разрешимой после статистического промера в партии заготовок окончательного технологического размера (12+82).

Его точность стабильно выдерживалась с допуском не ниже Т(12_32)=0,35 мм (12 квалитет).

Экономическая точность перехода 4 в операции 010 составляет 11…12 квалитет. Уравнение с замыкающим звеном [12#32] в этом случае работало с размерами:

[12#32]=–64 0,2 +108 0,35 =44 0,55

Расчетное значение в пределах исходного размера (19+39)=44 0,62 мм.

Кначалу главы

Коглавлению

418

1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …

 

Следовательно,

 

данный

случай

 

ужесточения допуска в пределах эко-

 

номической точности операции просто

 

не нашел своего отражения в техноло-

 

гической документации. Сложнее по-

 

нять отсутствие поверхностных дефек-

 

тов на заготовках.

 

 

 

 

На рис. 12.64, с. 420 повторно по-

 

строен эскиз заготовки, на котором от-

 

ливка повернута на 90 градусов по от-

 

ношению к заводскому эскизу и пред-

 

ставлена в проекции, соответствующей

 

состоянию заливки металла в форму.

 

Размеры (20+80), (40+80), (60+80) и

 

(70+80) отражают простановку разме-

 

ров на металлической модели. Размеры

 

(10+30) и (10+80) отражают возмож-

 

ные погрешности, которые возникают

 

после соединения двух полуформ.

 

Уравнения с замыкающими звенья-

 

ми-припусками

[21#20],

[42#40],

 

[61#60] и [72#70] содержат по два раз-

 

мера исходной заготовки. Размер

 

(10+80) вошел в каждое из уравнений,

 

увеличивая

число

составляющих

 

звеньев, суммарные колебания полей

 

рассеяния и расчетное значение отри-

 

цательных

запасов

при сравнении

 

с минимально необходимыми величи-

 

нами припусков.

 

 

 

 

Но вместо размера (10+80) в эскизе

 

исходной заготовки мог быть простав-

 

лен любой

из

размеров:

(10~20),

Рис. 12.63. Размерная схема 2

(10~40), (10~60) или (10~70). Все они

равноправны в момент утверждения эскиза. Это положение позволяет ввести их параметры точности в размерную схему и использовать в расчетах.

На рис. 12.65 построена часть размерной схемы с зоной исходной заготовки.

31: 5 10 20 0 –3

32: 5 10 40 0 –3

33: 5 10 60 0 –3

34: 5 10 70 0 –3

Кначалу главы

Коглавлению

419

1 2 . Р АЗМЕР Н ЫЙ АН А ЛИЗ …

Рис. 12.64. Отливка

Рис. 12.65. Новый вариант зоны исходной заготовки размерной схемы 1

Всхему рис. 12.62 (см. с. 414) можно ввести дополнительные звенья (заменяющие), которые постоянно работают в условиях цеховой наладки.

Стремление технолога-проектировщика выдерживать на операциях как можно больше чертежных размеров продиктовало ему простановку окончательного технологического размера (51+61), который формируется на операции 005 между поверхностью (61), полученной на позиции 2, и поверхностью (51), полученной на позиции 7.

Вреальных условиях цеховой наладки позиции 2 вместо окончательного размера (51+61) работает заменяющий технологический размер (61~82) с экономической точностью 11…12 квалитета.

Такой заменяющий размер, компенсирующий погрешности, необходимо ввести в размерную схему 1 и в исходную размерную информацию.

Кначалу главы

Коглавлению

420