u_lectures

техническим условиям на сборочную единицу и отдельные детали можно представить в виде схемы (рис.11.18).

Рис.11.17. Графическое представление взаимосвязи точности изделия с себестоимостью и расходами на эксплуатацию

Рис.11.18.Схема перехода от служебного назначения изделия к техническим условиям на сборочные единицы и детали

Пример 2. Формулировка служебного назначения специального станка. Специальный горизонтальный фрезерный полуавтомат предназначен для

фрезерования поверхностей К деталей типа «стойка» (рис. 11.19). После обработки на станке деталь должна иметь:

Рис. 11.19. Схема базирования стойки при фрезеровании поверхности К

1)размер А - 0,12 мм;

2)перпендикулярность поверхности К установочной базе (допустимое отклонение от перпендикулярности ±0,05/300);

3)плоскостность поверхности К в пределах 0,03 мм;

4)шероховатость2,5 .

Параметры качества и точности детали получают на станке при колебании припуска на обработку от 0,5 до 1,2 мм, колебании твердости в пределах НВ 180-220 и температуры – в пределах 15-45ºС.

Напряжение сети 380 В. Обработка деталей будет осуществляться на режиме: V = 50 м/мин; S = 0,05 мм/об.

Производительность обработки должна быть не менее 30 шт/ч. Шум не более 70 децибел; срок службы станка – 6 лет.

Пример 3. Разработка технических условий на изделие (станок).

В результате обработки деталей на станке необходимо обеспечить перпендикулярность поверхности К установочной базе (рис. 11.20):

номинал заданного параметра точности β = 90º;

допуск .β = 0,1/300;

координата середины поля допуска º β = 0. Получаемый в процессе обработки размер

где: βдет – номинальное значение заданного параметра; βy – номинальная величина погрешности установки; βст – номинальное значение технического условия на станок; βд – номинальная величина отклонения обрабатываемой поверхности (погрешность динамической настройки).

Рис. 11.20. Схема технологической размерной цепи фрезерной операции

Погрешность установки, связанную с базированием и закреплением назначают исходя из принятой схемы установки:

βy = ±0,005/300 мм.

Погрешность динамической настройки для данного режима обработки и диапазона колебания припуска и твердости [9-10]:

βд = + 0,02/300 мм.

В связи с тем, что допуски на βi даны в виде tgβi, при расчете допусков на повороты поверхностей их вначале необходимо привести к одной длине катета (общему знаменателю). Затем, отбросив знаменатель, можно использовать методику расчета для линейных размеров [11].

После расчета допусков следует добавить отброшенный знаменатель:

βдет =βу +βст +βд и δдет = δβу + δβст + δβд или

0,1 = 0,01+ δβст + 0,02, отсюда δβст = 0,07 / 300

Координата середины поля допуска замыкающего звена

0 = 0 + βст + 0,01, отсюда βст = −0,01/ 300

Таким образом,

δβст = 900+−0,0250,045 / 300

Схема расположения предельных отклонений технического условия на изделие (станок) приведена на рис. 10.

Для обеспечения заданной долговечности часть допуска размера статической настройки выделяют на компенсацию износа, а часть – на компенсацию погрешностей обработки. Из величины δβст = 0,07/300 выделяют

на изготовление – 0,04 мм и эксплуатацию – 0,03 мм.

Размер на изготовление станка βст = 900+−0,010,03 / 300

Итак, исполнительная поверхность инструмента должна быть перпендикулярна установочной плоскости станка.

Допустимое отклонение +−00,,0103 на длине 300 мм.

Пример 4. Выбор метода достижения точности замыкающего звена.

Переход от служебного назначения изделия к техническим условиям на отдельные детали.

Задача. Рассчитать и установить допуски на относительные повороты поверхностей деталей технологической системы горизонтально-фрезерного станка с целью достижения требуемой перпендикулярности исполнительной поверхности инструмента к установочной поверхности станка.

Исходные данные:

β = 90º; δβΔ = 0,04/300; º = -0,01/300.

Схема размерной цепи, с помощью которой решается поставленная задача, представлена на рис. 10.

При построении размерной цепи необходимо руководствоваться рекомендациями [11, 12, 13]. В частности, при изображении размерной цепи, определяющей относительные повороты поверхностей, необходимо выполнять условие: стрелки должны идти от вспомогательных баз к основным и сходиться на базовой детали.

Рис.11.21. Схема расположения предельных отклонений

Для определения увеличивающих и уменьшающих звеньев принимаем в качестве

исходного направления поворот против часовой стрелки вспомогательной базы относительно основной. Если при этом размер 90º у замыкающего звена увеличивается, то звено является увеличивающим.

Правильность простановки номинальных размеров устанавливается из решения уравнения размерной цепи (рис. 11.22):

Рис. 11.22. Схема технологической размерной цепи фрезерной операции

Следовательно, номиналы проставлены, верно.

Рассмотрим возможность применения метода полной взаимозаменяемости [1, 11].

Средний допуск составляющих звеньев

Сопоставление этого допуска с параметрами средне экономической точности, получаемыми при обработке плоскостей различными методами [10], показывает, что изготовление деталей с отклонениями, не выходящими за пределы рассчитанного среднего допуска, экономически целесообразно. Поэтому необходимо отказаться от метода полной взаимозаменяемости.

Рассмотрим возможность применения метода неполной взаимозаменяемости. Принимаем следующие исходные данные:

Закон рассеяния размеров близок к закону Гаусса [1]:

λñð/ = 19

Допустимый процент брака

Р = 1%; t = 2,57.

Средний допуск составляющих звеньев для этих исходных данных:

Этот средний допуск можно считать экономически приемлемым. Скорректируем его с учетом сложности изготовления составляющих

звеньев: δβ1 = 2,0; δβ2 = 0,02/300; δβ3 = 0,02/300; δβ4 = 0,03/300; δβ5 = 0,015/300.

Назначенные параметры точности составляющих звеньев приведены в табл.1.

Допуск на замыкающее звено определяется из уравнения

Таблица 11.2

Параметры точности составляющих звеньев

Отсюда техническое условие на изготовление приспособления

δβ1 = 0,015/ 300

Устанавливаем координаты середин полей допусков:

ºβ2 = ºβ3 = -0,0025/300.

Параметры точности изделия и технические условия на детали представлены в табл. 2.

Таблица 11.3 Параметры точности изделия и технические условия на детали

ЛЕКЦИЯ 23

11.3.5. Выбор технологических баз

Последовательность выполнения первых этапов проектирования технологического процесса изготовления детали, включая выбор технологических баз, представлена на схеме (рис. 37).

Основные положения выбора технологических баз

1.Выбору технологических баз предшествует анализ служебного назначения детали и обоснование технических условий на ее изготовление, позволяющие четко сформулировать задачи обработки.

2.Анализируя функции поверхностей деталей (исполнительные поверхности, основные и вспомогательные конструкторские базы, свободные поверхности) и размерные связи между ними, находят поверхности, относительно которых заданно положение большинства других ее поверхностей. Для достижения заданной точности требуемых размерных связей поверхностей детали кратчайшим путем следует именно эти поверхности использовать в качестве технологических баз на большинстве операций технологического процесса.

3.Чаще положение большинства поверхностей задается относительно основных конструкторских баз детали. Поэтому в соответствии с принципом единства баз, как правило, в качестве технологических баз выбирают основ-ные базы детали.

4.В зависимости от сформулированных задач обработки соответствующим выбором баз реализуют преимущества координатного и цепного методов достижения точности.

5.Реализация принципа постоянства баз, т. е. обработка большинства поверхностей заготовки с использованием одного постоянного комплекта технологических баз, позволяет использовать преимущества координатного метода достижения точности. При координатном методе исключается влияние погрешности установки на точность относительных поворотов поверхностей и устраняются дополнительные погрешности, возникающие при смене баз.

6.В зависимости от конкретной ситуации и задачи обработки возможны отступления от принципа единства и постоянства баз в частности, если:

положение большинства поверхностей детали задано не относительно основных баз, а относительно других поверхностей, например, вспомогательных баз (станина токарного cтанка);

габаритные размеры основных баз детали недостаточны для создания надежного комплекта технологический баз обеспечения определенности базирования) или их физически неудобно использовать в качестве технологических баз;

принципы единства и постоянства баз и координатный метод получения размеров не обеспечивают или: затрудняет обеспечение заданной точности отдельных размеров, заданных от поверхностей, которые не являются основными базами. Для достижения точности этих размеров на