2.3.2. Виды размерных цепей

В зависимости от разных классификационных признаков можно указать несколько видов размерных цепей:

1. По назначению — конструкторские, технологические и измерительные.

2. По взаимному расположению звеньев размерные цепи делятся на линейные, плоские и пространственные.

Размерную цепь называют линейной, если все ее звенья номинально параллельны одно другому и лежат в одной плоскости.

Размерную цепь называют плоской, если ее звенья лежат в одной плоскости, но не параллельны друг другу.

Плоскую РЦ можно свести к линейной РЦ путем проектирования на линии одного направления. При проектировании размеры изменяются, т.е. их величины умножаются на косинусы и синусы углов, которые условно можно считать постоянными коэффициентами. Принципиально метод расчета цепей от величины этих коэффициентов не изменяется.

Размерную цепь называют пространственной, если ее звенья находятся в разных плоскостях и не параллельны друг другу.

Замкнутость размерного контура - необходимое условие для составления и анализа размерной цепи.

Однако на рабочем чертеже размеры следует проставлять в виде незамкнутой цепи; не проставляют размер замыкающего звена, т.к. для обработки он не требуется.

Деталь по замыкающему размеру не обрабатывают. Этот размер получают в результате обработки детали по другим, связанным с ним размерам.

Задача обеспечения точности при конструировании изделий решается с помощью конструкторских размерных цепей, а при изготовлении деталей - с помощью технологических размерных цепей, выражающих связь размеров системы СПИД. Когда решается задача измерения величин, характеризующих точность изделия, используют измерительные цепи, звеньями которых являются размеры системы «измерительное средство - измеряемая деталь».

2.3.3. Типы задач, решаемых с помощью размерных цепей

В зависимости от исходных данных о размерах и точности звеньев РЦ, а также от цели, ради которой рассматриваются РЦ, решаются две задачи:

Задача 1. Обратная. Определение предельных размеров замыкающего звена размерной цепи (т.е. точности этого звена), когда известны предельные размеры остальных составляющих звеньев.

Эту задачу с полным основанием можно назвать «проверочной», поскольку необходимость в ее решении возникает тогда, когда закончилось конструирование объекта и определилась его конструкция, т.е. стали известны значения всех составляющих звеньев и установлены требования к их точности. В этой задаче необходимо определить, какие предельные значения размера будут у замыкающего звена при заданных предельных размерах составляющих звеньев.

Задача 2. Прямая. Определение предельных размеров составляющих звеньев размерной цепи если известны предельные размеры замыкающего звена и номинальные значения размеров составляющих звеньев при решении этой задачи замыкающее звено обычно называют «исходным звеном».

Эту задачу целесообразно называть «проектировочной», поскольку решают ее при проектировании конструкции. Это основная конструкторская задача. Так, после того как определилась конструкция узла или механизма и установлены номинальные размеры всех деталей, а также стали известны требования к точности замыкающего (исходного) звена -например, известен необходимый зазор, который следует обеспечить при сборке, то при решении такой задачи необходимо определить требования к точности составляющих звеньев (задать на них отклонения от номинальных размеров).

При решении этих двух задач возможны два подхода:

1 подход. Задачу решают с тем условием, что будет обеспечиваться полная взаимозаменяемость. При этом расчете необходимо нормировать точность размеров составляющих звеньев так, чтобы точность замыкающего звена была обеспечена даже тогда, когда размеры всех звеньев могут иметь только предельные допустимые значения (максимальные и минимальные). Поэтому этот метод частей/называют расчетом на «максимум - минимум».

2 подход. Задачу решают с тем условием, что будет обеспечиваться неполная взаимозаменяемость. Если допустить ничтожно малую вероятность (например 0,27%) несоблюдение предельных значений замыкающего звена, то можно значительно расширить допуски составляющих размеров и тем самым снизить себестоимость изготовления деталей. На этих положениях и основан теоретико-вероятностный метод расчета размерных цепей. ТВМ позволяет при заданной точности замыкающего звена расширить допуски составляющих звеньев.