Ашихмин Размерный анализ технологических процессов 2010

Практическая работа № 5

РАСЧЕТ РАЗМЕРНЫХ ЦЕПЕЙ

Цель работы – практическое освоение методик расчета технологических размерных цепей.

Задание – определить номинальные значения всех технологических размеров, включая размеры исходной заготовки, для разработанного технологического процесса. Определить допуски и предельные отклонения для всех операционных технологических размеров.

Работа рассчитана на 4 часа.

Основные положения

Для технологических размерных цепей, как правило, используется метод расчета на максимум-минимум.

Прежде всего, проводится расчет размерных цепей, в которых замыкающим звеном является конструкторский размер. Допуски на конструкторские размеры должны быть приняты в расчетах с учетом полученных запасов точности. Расчет проводим по способу предельных отклонений замыкающего звена.

Используются расчетные зависимости:

- для определения номинального размера замыкающего звена

где m – число увеличивающих звеньев; n – число уменьшающих звеньев; стрелки вправо обозначают увеличивающие звенья, стрелки влево – уменьшающие звенья;

- допуска замыкающего звена

- верхнего предельного отклонения замыкающего звена

- нижнего предельного отклонения замыкающего звена

51

Из уравнений (5.3) и (5.4) находятся предельные отклонения определяемого технологического размера.

Проверка правильности проведенных расчетов производится по формуле

размера Li.

Далее TLi′ сравнивается со значением TLi табл. 4.5 (колонка «После корректировки»). Если они совпадают, то расчет проведен верно.

Запасы точности (табл. 5.1) определяются как разность между величиной допуска конструкторского размера по чертежу и суммой допусков составляющих (операционных) звеньев, входящих в рассматриваемую цепь. Например, если в цепь с замыкающим звеном К3 входят составляющие звенья L5 и L8, запас точности будет определяться как разность [ТК3 – (ТL5 + ТL8)].

В расчетах будет использоваться обеспечиваемый технологически допуск на конструкторский размер TK3′, который равен разности между чертежным допуском ТК3 и запасом точности. Также TK3′ можно определить как сумму допусков операционных размеров, входящих в рассматриваемую цепь, т.е. (ТL5 + ТL8). При этом допуски на технологические размеры берутся из табл. 4.5 в колонке «После корректировки», если эти допуски корректировались в ходе разработки стартовой структуры технологического процесса.

52

При расчетах размерных цепей с замыкающим звеном припуском используем способ предельных значений. Применяется зави-

Слева записывается минимальный припуск на обработку, который является замыкающим звеном в рассматриваемой размерной цепи.

Из формулы (5.6) находим одно из предельных значений неизвестного технологического размера. Второе значение определяется с учетом допуска на искомый технологический размер.

Номинальные размеры, связанные с исходной заготовкой, определяются после того, как определены по расчету предельные размеры исходной заготовки и занесены в табл. 5.2 в колонки

Li max и Li min.

53

Если исходной заготовкой является горячая объемная штамповка, то каждый номинальный размер исходной заготовки получаем либо суммированием Li min и НОLi , либо вычитанием из Li max верхнего отклонения ВОLi. Величины НОLi и ВОLi , а также величина допуска ТLi для размеров исходной заготовки определяются в соответствии с ГОСТ 7505-89.

Методические указания

Определение запасов точности и очередности расчета размерных цепей. Предельные отклонения конструкторских размеров при размерных расчетах назначаются с учетом полученных запасов точности.

Прежде всего, рассчитывают размерные цепи, в которых замыкающим звеном является конструкторский размер. Допуски на конструкторские размеры при расчетах должны быть взяты с учетом полученных запасов точности. Расчет производим по способу предельных отклонений замыкающего звена.

Допуски на конструкторские размеры при расчете размерных цепей следует назначать в соответствии с третьей колонкой табл. 5.1. Результаты расчетов заносятся в табл. 5.2, облегчающую проведение расчетов.

Очередность расчета определяется по табл. 5.2, в первой колонке которой приведены уравнения замыкающих звеньев всех размерных цепей. Во второй колонке этой таблицы указано определяемое (составляющее) звено.

Сначала рассчитываются двухзвенные цепи, в которых неиз-

Найденное в однозвенных размерных цепях составляющее звено вычеркивается из всех оставшихся цепей. Цепь, в которой окажется одно неизвестное звено, будет рассчитываться следующей. И так далее, пока не будет установлена очередность расчета для всех цепей.

Третья по очередности цепь K3 = L5 – L8.

54

На примере этой цепи рассмотрим последовательность расчета цепей с замыкающим звеном – конструкторским размером.

Расчет размерных цепей с замыкающим звеном – конструкторским размером.

1. Записываем уравнение для определения номинального значения замыкающего звена, из которого определяем номинальное значение искомого звена.

K3= L5 – L8; 17 = 32 – L8; L8 = 15.

2. Из уравнения для верхнего предельного отклонения замыкающего звена находим неизвестное предельное отклонение искомого звена;

ВОК3 ВОL5 HOL8 ;

0,43 0 HO L8 ;

НОL8 0,43.

3. Из уравнения для нижнего предельного отклонения замыкающего звена находим второе предельное отклонение искомого звена.

НОК3 НОL5 ВОL8 ;

0 0,25 ВОL8 ;

ВОL8 0,25.

4. Проверка правильности определения предельных отклонений искомого звена.

TL81 ВОL8 НОL8 0,25 ( 0,43) 0,18.

Допуск TL8 совпал с табличным TL8 (см. табл. 4.5). Значит, предельные отклонения определены правильно.

Заносим в шестую колонку табл. 5.2 результаты расчетов.

Четвертая цепь Z5 L5 L6 L7 с замыкающим звеном – припуском. Рассмотрим последовательность расчета этой цепи.

Расчет размерных цепей с замыкающим звеном – припуском.

1. Записываем уравнение для минимального значения замыкающего звена. Значение Z5 min берем из табл. 4.4:

55

0, 45 = 31,75 + LJG6min −75.

2. Находим одно из предельных значений искомого звена:

LJG6min = 75 + 0, 45 − 31, 75 = 43, 7.

3. Из табл. 4.5 берем значение допуска TL6 после корректиров-

ки и определяем второе предельное значение искомого звена –

JJJJJJG

L6max.:

TL6 = 0,25;

L6max = 43,7 + 0,25 = 43,95.

4. Назначаем операционный размер с учетом расположения поля допуска в тело детали (см. рис. 2.4):

L6 = 4 3,95-0,25.

Заносим результаты в шестую колонку табл. 5.2.

TL4 = 0,19; L4max = 77,44.

Определяем операционный размер:

L4 = 77,44-0,19.

Заносим в табл. 5.2 в колонки 4 и 5 предельные размеры и в ко-

0,45 = L3min – 77,44; L3min = 77,89;

TL3=0,74; L3max = 77,89 + 0,74 = 78,63.

Определяем операционный размер:

L3 = 78,63-0,74.

Заносим в табл. 5.2 найденные предельные (L3min, L3max) и

1,3=L1min – 78,63; L1min = 79,93; TL1 = 3,2; L1max = 83,13.

При определении размера L1 поковки предельные отклонения следует расположить так, как это задано в ГОСТ 7505-89.

56

Размер L1 =81,03+−2,11,1 обычно округляется с точностью до 0,5 мм.

припуск Z1min с 1,3 мм уменьшится до 1,27 мм, что вполне допустимо. Можно оставить размер без изменения.

нимальный припуск Z3min уменьшится на 0,35 мм (Z3min = 77,25 –

(Z3min = 77,25 – 32 – 43,8 = 1,45), что практически не скажется на выполнении первого перехода. Можно оставить размер L1 без изменения.

Операционные размеры при базировании на черновые базы выполняются с допусками, соответствующими точностным возможностям операции. Это обеспечивается тем, что измерения обрабатываемой поверхности производятся от базы приспособления, т.е. не снимая заготовки со станка.

Полученные операционные размеры механической обработки оставляем без изменения с учетом того, что измерения производятся универсальными измерительными инструментами.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Какие звенья являются замыкающими в технологических размерных цепях?

2.Какие способы (зависимости) применяются при расчете технологических размерных цепей?

3.Что такое запас точности и как он определяется?

57

4.Как проверяется правильность расчета размерной цепи с замыкающим звеном – конструкторским размером?

5.Что именно определяется при расчете по методу предельных отклонений?

6.Какое основное уравнение применяется при расчете размерных цепей с замыкающим звеном – припуском?

7.Как определяется порядок расчета выявленных размерных цепей?

58

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Ашихмин В.Н., Закураев В.В. Размерный анализ при технологическом проектировании: Учебное пособие. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-

УПИ, 2005.

2.Матвеев В.В., Тверской М.М., Бойков Ф.И. и др. Размерный анализ технологических процессов. М.: Машиностроение, 1982.

3.Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. /Под ред. А.М. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова. М.: Машино-

строение-1, 2001. Т. 1.

4.Ашихмин В.Н., Закураев В.В. Автоматизированное проектирование технологических процессов: Учебное пособие. Екатеринбург: УГТУ-

УПИ, 2007.

5.Ашихмин В.Н, Закураев В.В. Совершенствование методики размерного анализа технологических процессов //Справочник: Инженерный журнал, 2009. № 1 (142). С.12-15.

59