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

ОТ В ЕТ Ы И Р ЕШ ЕН И Я

Запас по допуску для определяемого звена

0,62=0,06+0,4+0,06+Т(1_5); Т(1_5)=0,1 мм

В табличном интервале 120…180 мм допуск Т=0,1 мм соответствует 9 квалитету. Принимаем для ступени вала (1_5) симметричные отклонения.

Уравнение звена [1_2] готово для решения прямой задачи.

Зная предельные отклонения составляющих звеньев в уравнении, можно определить значение координаты середины поля рассеяния замыкающего звена:

w[1_2]=–

0 ( 0,06)

 

0 ( 0,4)

 

0 ( 0,06)

 

0,05 ( 0,05)

=

2

2

2

2

 

 

 

 

 

=–(–0,03)–(–0,2)–(–0,03)+0=+0,26 мм

Поля рассеяния и допуска равны:

Т[1_2]=w[1_2]=0,06+0,4+0,06+0,1=0,62 мм

Номинальный размер замыкающего звена при выбранных предельных отклонениях через среднее значение и номинальный размер составляющего звена:

[1_2]=[1_2]ср– w[1_2]=0,45–(+0,26)=0,19 мм; 0,19=–2,5–140–2,5+(1_5), (1_5)=145,19 мм

Так как поле допуска и поле рассеяния равны, запас на округление размера определяемого звена отсутствует.

Проверим результат решением обратной задачи:

[1_2]=–2,5 0,06 –140 0,4 –2,5 0,06 +145,19 0,05 =0,19 0,57 мм

0,05

Предельные значения замыкающего звена равны исходным значениям. Конструктивно выбранный и рассчитанный определяемый размеры в чертеж-

ных эскизах могут быть представлены в окончательном виде: ступень вала (1_5)=145,19 0,05 мм; ступень корпуса (3_4)=140 0,4 мм;

высота шайб (2_3)=(4_5)=2,5 0,06 мм.

3.7.1

Исходное звено в сборочном соединении (см. рис. 3.39, с. 116): [4_5]min=1,0; [4_5]max=1,75; Т[4_5]=0,75 мм;

[4_5]ср=(1,0+1,75)/2=1,375 мм Уравнение из размерной схемы (см. рис. 3.39) имеет вид:

[4_5]=–5 0,075 +50 0,095+(1_3) 0,11–5 0,075 –140 0,16

Номинальный размер замыкающего звена

[4_5]=[4_5]ср– w[4_5]=1,375–(0,0375+0+0+0,0375+0,08)=1,22 мм

Кначалу главы

Коглавлению

471

ОТ В ЕТ Ы И Р ЕШ ЕН И Я

Номинальный размер определяемого составляющего звена

1,22=–5+50+(1_3)–5–140, (1_3)=101,22 мм

Поле рассеяния w[4_5]=0,075+0,19+0,22+0,075+0,16=0,72 мм.

Запас положительный: Зап по доп=0,75–0,72=+0,03 мм.

Односторонний запас по допуску 0,03/2=0,015 мм не позволяет округлить рассчитанное значение номинального размера определяемого звена до первого десятичного знака после запятой, который равен (1_3)=101,22 мм.

3.7.2

Исходного звена в сборочном соединении (см. рис. 3.39, с. 116): [4_5]min=1,0 мм; [4_5]max=1,75 мм; Т[4_5]=0,75 мм;

[4_5]ср=(1,0+1,75)/2=1,375 мм.

Уравнение из размерной схемы (см. рис. 3.39) имеет вид:

[4_5]=–5 0,12 +50 0,125+(1_3) 0,27 –5 0,12 –140 0,4

Номинальный размер замыкающего звена

[4_5]=[4_5]ср– w[4_5]=1,375–(0,06+0+0+0,06+0,2)=1,055 мм Номинальный размер определяемого составляющего звена

1,055=–5+50+(1_3)–5–140; (1_3)=101,055 мм

Односторонний запас по полю допуска исходного звена (см. с. 97), равный (0,75–0,7368)/2=0,0132/2=0,066 мм, позволяет округлить определяемый размер составляющего звена до второго десятичного знака после запятой.

Принимаем окончательный номинальный размер (1_3)=101,05 0,27 мм.

6.1.3.3

Размерная схема рис. 6.23, с. 473 отличается от рис. 6.18 (см. с. 192) только точностью окончательно получаемых размеров (18+38) и (18+58), которые выполняются по IТ11 со смещением поля допуска к наименьшим предельным значениям исходных чертежных размеров (19+39) и (19+59).

Исходные данные для расчета определяемых звеньев размерной схемы процесса с использованием отрицательного припуска [38=37] показаны в табл. 6.1.5, с. 473, а результаты расчета проставлены в табл. 6.1.6, с. 474.

Расчетные уравнения имеют вид:

1.[17=18]=–25 0,08 +(17–58) 0,21 ;

0,21

2.[38=37]=–(37–58) 0,11+25 0,08 –8 0,06

0,21 015

Дополнительные данные при расчете с использованием положительного при-

пуска [38_37]=0,04 мм приведены в табл. 6.1.7 и 6.1.8 (с. 474).

Кначалу главы

Коглавлению

472

ОТ В ЕТ Ы И Р ЕШ ЕН И Я

Рис. 6.23. Схема из трех операций (в разрывах размерных линий

проставлены допуски выполняемых размеров)

Таблица 6.1.5 Исходные данные при расчете с отрицательным припуском

Г

Код

 

Размерная информация

 

Услов. расчета

р

 

 

 

 

 

 

 

левой и

 

 

 

 

 

 

коэфф.

у

номиналь-

миним.

максим.

среднее

полу-

№ или

 

 

правой

отно-

п

ное значе-

знач. или

знач. или

значе-

коле-

код

поверхн.

сит.

п

ние

верх. отк.

нижн. отк

ние

бание

округ.

звена

рассеян.

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

18

38

8,000

–0,060

–0,150

7,895

0,045

 

 

=

38

37

 

–0,150

 

 

 

3

 

+

18

28

4,000

0,150

–0,150

4,000

0,150

 

 

=

17

18

 

0,180

 

 

 

2

 

+

18

58

25,000

–0,080

–0,210

24,855

0,065

 

 

+

48

58

4,000

0,150

–0,150

4,000

0,150

 

 

37

58

 

0,110

0,000

 

0,055

1

 

+

16

17

4,000

0,120

0,000

4,060

0,060

 

 

17

58

 

0,000

–0,210

 

0,105

1

 

+

58

57

0,300

0,180

0,000

0,390

0,090

 

 

#

16

57

 

 

 

 

 

3

 

Кначалу главы

Коглавлению

473

ОТ В ЕТ Ы И Р ЕШ ЕН И Я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6.1.6

 

 

 

Результаты расчета с отрицательным припуском

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

Код

 

Размерная информация

 

 

Запасы предель-

 

 

 

ных значений

р

 

 

 

левой и

 

 

 

 

 

 

у

 

 

 

 

 

 

 

 

правой

номиналь-

миним.

максим.

среднее

полу-

 

 

 

п

 

ниж-

 

поверхн.

ное значе-

знач. или

знач. или

значе-

коле-

 

верхний

п

 

ний

звена

ние

верх. отк.

нижн. отк

ние

бание

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

18

38

8,000

–0,060

–0,150

7,895

0,045

 

 

 

=

38

37

 

–0,060

0,270

0,105

0,165

 

0,090

 

+

18

28

4,000

0,150

–0,150

4,000

0,150

 

 

 

=

17

18

 

0,270

0,610

0,440

0,170

 

0,090

 

+

18

58

25,000

–0,080

–0,210

24,855

0,065

 

 

 

+

48

58

4,000

0,150

–0,150

4,000

0,150

 

 

 

+

37

58

16,600

0,110

0,000

16,855

0,055

 

 

 

+

16

17

4,000

0,120

0,000

4,060

0,060

 

 

 

+

17

58

25,400

0,000

–0,210

25,295

0,105

 

1

 

+

58

57

0,300

0,180

0,000

0,390

0,090

 

 

 

#

16

57

 

29,490

30,000

29,745

0,255

 

 

 

Таблица 6.1.7 Исходные данные при расчете с положительным припуском

Г

Код

 

Размерная информация

 

Услов. расчета

р

 

 

 

 

 

 

 

левой и

 

 

 

 

 

 

коэфф.

у

номиналь-

миним.

максим.

среднее

полу-

№ или

правой

отно-

п

ное значе-

знач. или

знач. или

значе-

коле-

код

поверхн.

сит.

п

ние

верх. отк.

нижн. отк

ние

бание

округ.

звена

рассеян.

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

38

37

 

0,040

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6.1.8

 

 

 

Результаты расчета с положительным припуском

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

Код

 

Размерная информация

 

Запасы предель-

 

 

ных значений

р

 

 

левой и

 

 

 

 

 

у

 

 

 

 

 

 

 

правой

номиналь-

миним.

максим.

среднее

полу-

 

 

п

ниж-

 

поверхн.

ное значе-

знач. или

знач. или

значе-

коле-

верхний

п

ний

звена

ние

верх. отк.

нижн. отк

ние

бание

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

38

37

 

0,140

0,470

0,305

0,165

0,100

 

+

37

58

16,600

0,110

0,000

16,655

0,055

 

 

Кначалу главы

Коглавлению

474

ОТ В ЕТ Ы И Р ЕШ ЕН И Я

6.1.3.8

Уравнения размерной схемы по рис. 6.48 (см. с. 210) имеют вид:

1.[18=28]=+(17–28)–(17–47)+(18+47);

2.[38=48]=+(18+48)–(18–47)+(38–47);

3.[48=47]=+(18–47)–(18+48); 4. [17=18]=–(18–47)+(17–47)

Начинать расчеты необходимо с уравнения, в котором одно неизвестное определяемое звено. Номинальные значения припуска и определяемого звена в уравнении 3 составляет:

4. [48=47]=(18–47) 0,07 –40 0,1; [48_47]ном=[48_47]min+w[48_47]/2– w[48_47]=

=0,04+(0,07+0,1)/2–[ 0 ( 0,07) 0 ( 0,1) ]=0,11 мм;

2 2

0,11=(18–47)–40; (18+47)=40,11 мм Значение звена без округления (18+47)=40,11 0,07 мм.

Подставив найденное значение рассчитанного звена (18+47) в уравнение 4, можно рассчитать еще один определяемый размер [17–47]. Его номинал:

3. [17=18]=–40,11 0,07 +(17–47) 0,13 ;

[17_18]ном=[17_18]min+w[17_18]/2– w[17_18]=

=0,04+(0,07+0,13)/2–[– 0 ( 0,07) 0 ( 0,13) ]=0,17 мм;

2 2

0,17=–40,11+(17–47); (17+47)=40,28 мм

Значение звена с округлением (17+47)=40,3 0,13 мм.

Аналогично решаются два оставшихся уравнения. Номинальные значения замыкающего и определяемого звеньев в уравнении 1:

1. [18=28]=(17–28) 0,2 –40,3 0,13 +40,11 0,07 ;

[18_28]ном=0,8+0,4/2–(+0,1+0,065–0,035)=0,87 мм; 0,87=(17–28)–40,3+40,11; (17+28)=1,06 мм.

Поля допуска и рассеяния равны. Запас на округление отсутствует. Принимаем глубину цементационного слоя со стороны торцовой поверхности

(17) равной:

(17+28)=1,06 0,2 мм

Кначалу главы

Коглавлению

475

ОТ В ЕТ Ы И Р ЕШ ЕН И Я

Окончательное значение глубины цементации на операции 035 определится после расчета оставшегося определяемого размера (38–47).

Номинальные значения замыкающего и определяемого звеньев в уравнении 2 равны:

2. [38=48]=40 0,1–40,11 0,07 +(38+47) 0,2 ; w[38_48]=0,1+0,07+0,2=0,37 мм; [38 48]ном=[38_48]ср– w[38_48],

[38_48]ном= 0,8 12, –(–0,05+0,035+0,1)=0,915 мм;

2

0,915=40–40,11+(38–47); (38+47)=1,025 мм Принимаем глубину цементационного слоя со стороны торцовой поверхности

(47) равной (38+47)=1,02 0,2 мм.

Глубина цементации со стороны торцовой поверхности (17) больше размера (38+47). Значение (17+28)=1,06…1,26 мм принимается за окончательный размер и может быть проставлено в эскизе на 035 операции.

Результаты расчета в табл. 6.1.21.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6.1.21

 

 

 

 

Результаты расчета

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

Код

 

Размерная информация

 

Запасы предель-

 

 

ных значений

р

 

 

левой и

 

 

 

 

 

у

 

 

 

 

 

 

 

правой

номиналь-

миним.

максим.

среднее

полу-

 

 

п

ниж-

 

поверхн.

ное значе-

знач. или

знач. или

значе-

коле-

верхний

п

ний

звена

ние

верх. отк.

нижн. отк

ние

бание

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

18

28

 

0,800

1,200

1,000

0,200

0,000

0,000

=

38

48

 

0,810

1,180

0,995

0,185

0,010

0,020

+

18

48

40,000

0,000

–0,100

39,950

0,050

 

 

=

48

47

 

0,040

0,210

0,125

0,085

0,000

 

=

17

18

 

0,060

0,260

0,160

0,100

0,020

 

+

18

47

40,110

0,000

–0,070

40,075

0,035

 

 

+

17

28

1,060

0,200

0,000

1,160

0,100

 

 

+

38

47

1,020

0,200

0,000

1,120

0,100

 

 

+

17

47

40,300

0,000

–0,130

40,235

0,065

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кначалу главы

Коглавлению

476

ОТ В ЕТ Ы И Р ЕШ ЕН И Я

6.1.3.10

Результаты расчета в табл. 6.1.25.

Таблица 6.1.25 Результаты расчета методом максимума-минимума

Г

Код

 

Размерная информация

 

Запасы предель-

 

 

ных значений

р

 

 

левой и

 

 

 

 

 

у

 

 

 

 

 

 

 

правой

номиналь-

миним.

максим.

среднее

полу-

 

 

п

ниж-

 

поверхн.

ное значе-

знач. или

знач. или

значе-

коле-

верхний

п

ний

звена

ние

верх. отк.

нижн. отк

ние

бание

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

18

28

 

0,776

0,799

0,787

0,011

0,001

0,001

=

18

48

 

2,761

8,784

2,773

0,011

0,021

0,016

=

18

58

 

3,361

3,384

3,372

0,011

0,009

0,016

=

28

38

 

1,216

1,244

1,230

0,014

0,016

0,016

+

16

56

3,360

0,000

–0,015

3,352

0,007

 

 

+

26

36

1,240

0,020

0,000

1,250

0,010

 

 

+

16

46

2,760

0,000

–0,015

2,753

0,007

 

 

+

16

26

0,775

0,000

–0,015

0,767

0,007

 

 

Для сравнения в табл. 6.1.26 показаны результаты вероятностного расчета уравнений третьего варианта технологического процесса.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6.1.26

 

 

 

Результаты вероятностного расчета

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

Код

 

Размерная информация

 

Запасы предель-

 

 

ных значений

р

 

 

левой и

 

 

 

 

 

у

 

 

 

 

 

 

 

правой

номиналь-

миним.

максим.

среднее

полу-

 

 

п

ниж-

 

поверхн.

ное значе-

знач. или

знач. или

значе-

коле-

верхний

п

ний

звена

ние

верх. отк.

нижн. отк

ние

бание

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

18

28

 

0,780

0,795

0,787

0,007

0,005

0,005

=

18

48

 

2,765

2,780

2,773

0,007

0,025

0,020

=

18

58

 

3,365

3,380

3,372

0,007

0,013

0,020

=

28

38

 

1,220

1,240

1,230

0,010

0,020

0,020

+

16

56

3,360

0,000

–0,015

3,352

0,007

 

 

+

26

36

1,240

0,020

0,000

1,250

0,010

 

 

+

16

46

2,760

0,000

–0,015

2,753

0,007

 

 

+

16

26

0,775

0,000

–0,015

0,767

0,007

 

 

Кначалу главы

Коглавлению

477

ОТ В ЕТ Ы И Р ЕШ ЕН И Я

 

 

6.5.1.2.5

 

 

 

 

 

 

Размерная схема варианта

5

строится

 

с использованием следующих эскизов:

 

 

операция

000

– заготовительная

 

(см. рис. 6.102, с. 257). На рисунке помещен

 

эскиз исходной заготовки – отливки. В вари-

 

анте 5 используется поковка с аналогичной

 

простановкой размеров, точность которых

 

1,2 мм. Шероховатость поверхности и ее де-

 

фектный слой оставлены без изменения;

 

 

операция 005 – фрезерная (см. рис. 6.94,

 

с. 252). Операция выполняется за два устано-

 

ва.

При базировании

исходной

заготовки

 

в установе 1 точность выполняемого размера

 

не превышает 14 квалитета (Т=0,43 мм).

 

Фрезерование во втором установе выполня-

 

ется по 12 квалитету (Т=0,25 мм);

 

Рис. 6.119. Размерная схема 3.

 

операция

010

 

фрезерная

(см. рис. 6.95, с. 252). Точность выполняе-

Вариант 5

мого размера – 12 квалитет (Т=0,18 мм);

 

операция 025 – термическая. Цементация

поверхностей

выполняется

с использованием твердого карбюризатора (см. приложение 30). Колебание глубин слоев насыщения Т=0,4 мм;

операции 030 и 035 – шлифовальные (см. рис. 6.117 и 6.118, с. 270). Размерная схема варианта 5 построена на рис. 6.119.

Расчет промежуточных определяемых размеров начинается с уравнения, в котором одно неизвестное составляющее звено.

1. [77=78]=–44 0,62 +28,7 0,26 +(77–88) 0,18 ,

[77_78]ном=0,08+(0,62+0,52+0,18)/2–(+0,31+0–0,09)=0,52 мм; 0,52=–44+28,7+(77–88); (77+88)=15,82. Принимаем (77+88)=15,82 0,18 мм.

2. [98=97]=+(77–97) 0,25 –15,82 0,18 –28,7 0,26 ,

[98_97]ном=0,08+(0,25+0,18+0,52)/2–(–0,125+0,09–0)=0,59 мм; 0,59=+(77–97)–15,82–28,7; (77+97)=45,11. Принимаем (77+97)=45,11 0,25 мм.

3. [78=108]=+(77–108) 0,4 –15,82 0,18 –28,7 0,26 +44 0,62 ,

[77108]ном=0,3+1,72/2–(+0,2+0,09–0–0,31)=1,18 мм; 1,18=+(77–108)–15,82–28,7+44; (77+108)=1,7. Принимаем (77+108)=1,7 0,4 мм.

Кначалу главы

Коглавлению

478

ОТ В ЕТ Ы И Р ЕШ ЕН И Я

4.[118=98]=+(118–97) 0,4 –45,11 0,25 +15,82 0,18 +28,7 0,26 ,

[118_98]ном=0,3+1,35/2–(+0,2+0,125–0,09+0)=0,74 мм; 0,74=+(118–97)–45,11+15,82+28,7; (118+97)=1,33 мм.

 

 

 

 

Принимаем (118+97)=1,4 0,4 мм.

 

 

 

 

 

 

 

5. [88=87]=(77–87) 0,43 –15,82 0,18 ,

 

 

 

 

 

 

 

[88_87]ном=1,6+0,61/2–(–0,215+0,09)=2,03 мм;

 

 

 

 

 

2,03=+(77–87)–15,82;

(77+87)=17,85. Принимаем (77+87)=17,9 0,43 мм.

 

 

 

 

6. [76=77]=–17,9 0,43 +(76–87) 00,,84 ,

 

 

 

 

 

 

 

[76_77]ном=1,6+1,63/2–(+0,215+0,2)=2,0 мм;

 

 

 

 

 

2,0=–17,9+(76–87);

 

 

 

 

 

0,8

мм.

 

 

(76+87)=19,9. Принимаем (76+87)=19,9 0,4

 

 

 

 

7. [97=96]=(87–96) 00,,84 +17,9 0,43 –45,11 0,25 ,

 

 

 

 

 

 

 

[97_96]ном=1,6+1,88/2–(+0,2–0,215+0,125)=2,43 мм;

 

 

 

2,43=+(87–96)+17,9–45,11; (87+96)=29,64. Принимаем (87+96)=29,7

0,8

 

0,4 мм.

Результаты расчета в табл. 6.5.5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6.5.5

 

 

 

 

Результаты расчета размерной схемы. Вариант 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

 

Код

 

 

Размерная информация

 

 

Запасы предель-

р

 

левой и

 

 

 

 

ных значений

 

 

 

 

 

 

 

 

у

 

 

 

 

 

 

 

 

 

правой

номиналь-

 

миним.

максим.

среднее

полу-

 

 

 

 

п

 

 

 

ниж-

 

 

 

поверхн.

ное значе-

 

знач. или

знач. или

значе-

коле-

 

 

верхний

п

 

 

 

ний

 

 

звена

ние

 

верх. отк.

нижн. отк

ние

бание

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

78

108

 

 

0,300

2,020

1,160

0,860

 

0,000

 

 

=

118

98

 

 

0,370

1,720

1,045

0,675

 

0,070

 

 

=

77

78

 

 

0,080

1,400

0,740

0,660

 

0,000

 

 

=

98

97

 

 

0,080

1,030

0,560

0,475

 

0,000

 

 

+

77

108

1,700

 

0,400

0,000

1,900

0,200

 

 

 

 

+

118

97

1,400

 

0,400

0,000

1,600

0,200

 

 

 

 

+

77

88

15,820

 

0,000

–0,180

15,710

0,090

 

 

 

 

=

88

87

 

 

1,650

2,260

1,955

0,305

 

0,050

 

 

+

77

97

45,110

 

0,000

–0,250

44,985

0,125

 

 

 

 

=

97

96

 

 

1,660

3,540

2,600

0,940

 

0,060

 

 

=

76

77

 

 

1,600

3,230

2,415

0,815

 

0,000

 

 

+

77

87

17,900

 

0,000

–0,430

17,685

0,215

 

 

 

 

+

76

87

19,900

 

0,800

–0,400

20,100

0,600

 

 

 

 

=

87

96

29,700

 

0,800

–0,400

29,900

0,600

 

 

 

 

Кначалу главы

Коглавлению

479

ОТ В ЕТ Ы И Р ЕШ ЕН И Я

6.5.1.3.2

Операционные эскизы шлифовальных операций со снятием мерного слоя металла помещены на рис. 6.123 и 6.124. Схема на рис. 6.125.

(77+78) = 0,16 0,15

(98+97) = 0,13 0,08

Рис. 6.123. Операция 030

Рис. 6.124. Операция 035

Расчет операционных размеров по схеме рис. 6.125.

1. [78=108]=+(77–108) 0,15 –(77+78) 0,15 ,

w[78_108]ном=w[78_108]ср– w[78_108]=(0,3+0,6)/2–(0,075–0,075)=0,45 мм; 0,45=+(77–108)–0,16; (77+108)=0,61. Принимаем (77+108)=0,61 0,15 мм.

Значение номинального размера (77+108) оставлено без округления.

Рис. 6.125. Размерная схема 3. Вариант 2

Кначалу главы

Коглавлению

480