F2 и f3 с технологическими (станочными) размерами и
В соответствии с принятой схемой обработки поверхностей F2 и F3 конструкторский размер А равен величине технологического размера . Размер В получают не непосредственно, а с помощью двух технологических размеров и . Следовательно, требуется замена размера, связанная с расчётом предельных отклонений на технологический размер , гарантирующий точность конструкторского размера В.
Замена размеров – это способ расчёта, позволяющий определить допуск и предельные отклонения на технологические размеры, гарантирующие заданную точность получаемого конструкторского размера.
Решение задачи замены размеров усложняется, когда конструкторский размер формируется несколькими технологическими размерами (рис. 7.7). Решение такой задачи связано с анализом подетальной размерной цепи.
Рисунок 7.7 – Схема подетальной размерной цепи
Для рассматриваемого случая можно записать следующее уравнение размерной цепи:
или
;
.
При замене размера учитывают следующие особенности:
замыкающим звеном является то звено размерной цепи, которое заменяется;
замыкаемый размер не может быть получен непосредственно, а зависит от точности двух и более технологических размеров;
допуск и предельные отклонения заменяемого размера зависят от допусков и предельных отклонений других технологических размеров, входящих в размерную цепь;
допуск заменяемого размера после замены должен быть равен сумме допусков составляющих технологических размеров.
Рассмотрим пример замены размера при обработке детали, схема которой приведена на рис. 7.8.
Рисунок 7.8 – Схема расчёта технологического размера ,
гарантирующего точность конструкторского размера В
После
механической обработки заготовки в
размеры
и
,
размер В
станет замыкающим, а размеры
и
–
составляющими в технологической
размерной цепи. Размер
известен, так как
.
Размер
получим при
расчёте,
рассматривая две размерных цепи
(рис. 7.9).
Рисунок 7.9 – Схемы размерных цепей к расчёту предельных размеров
технологического размера
Уравнение размерной цепи необходимо записывать с того звена, которое заменяется, например:
; (7.1)
. (7.2)
Допуск замыкающего звена равен сумме допусков составляющих звеньев:
.
(7.3)
Выполним
расчёт предельных размеров,
мм,
и
с помощью
зависимостей
(7.1) и (7.3):
;
35,2 = 60,15 – ,
откуда
= 60,15 – 34,2 = 24,95.
В соответствии с условием (7.3)
;
,
откуда
;
.
Рассчитаем
размер
,
мм,
с помощью зависимостей (7.1) и (7.3):
;
34,8 = 59,85 – ,
откуда
= 59,85 – 34,8 = 25,05.
Учитывая, что допуск на изготовления размера равен 0,1 мм, можно записать:
= 25,05-0,1.
Окончательно можно записать размер так:
= 25 ± 0,05.
7.4. Условия замены размеров
Учитывая, что допуск вновь образованного технологического размера должен быть равен сумме допусков составляющих размеров, можно сделать следующий вывод.
Расчётный допуск вновь образованного технологического размера, формируемого на станке при данном базировании заготовки и данной схеме обработки, должен быть сопоставим с погрешностью обработки на данной операции, например, как в рассмотренном выше примере (см. рис. 7.9).
Рассмотрим пример, когда замена размера невозможна (рис. 7.10).
В данном примере допуск замыкающего звена В меньше суммы допусков составляющих звеньев размерной цепи:
;
0,3 = 0,5 + (–0,2).
Замена размеров при данных допусках конструкторских размеров теоретически невозможна. В таком случае можно поступить следующим образом: по согласованию с разработчиком чертежа увеличить допуск на размер В на чертеже или уменьшить допуск конструкторського размера А.
Рисунок 7.10 – Схема расчета технологического размера
Рассмотрим второй пример (рис. 7.11).
Рисунок 7.11 – Схема расчета технологического размера
В данном примере условие (7.3) выполняется, но допуск на размер слишком мал, чтобы его реализовать на станке при выбранных условиях обработки:
;
0,34 = 0,30 + 0,04.
Если А = 60 ± 0,15 и В = 35 ± 0,17, то допуск на размер , мм, будет:
.
Эта величина слишком мала, так как размер можно получить на станке черновой подрезкой, а погрешность настройки станка на упор будет больше, чем допуск 0,04 мм.
Как и в предыдущем примере (рис 7.10), необходимо по согласованию с конструктором изменить расстановку размеров на чертеже таким образом, чтобы их можно было получить непосредственно на станке.
Рассмотренные примеры показывают, что замена размеров связана с уменьшением допусков на производственные размеры и вызывает увеличение стоимости обработки. Поэтому рекомендуется проставлять размеры на чертежах таким образом, чтобы исключить замену размеров при данной схеме обработки имеющимися техническими средствами (рис. 7.12).
Производственные размеры и совпадают с размерами на чертеже и могут быть реализованы непосредственно при данной схеме обработки. В данном случае соблюдается принцип единства конструкторских и технологических баз и замена размеров не требуется.
Рисунок 7.12 – Схема обработки детали на станке-полуавтомате