Размерный анализ

6 . Р ЕШЕН ИЕ Т ЕХ НО Л ОГ ИЧЕ С К ИХ З АД АЧ Р АЗМЕР Н О ГО АН АЛ ИЗ А

Уравнения для расчета размерных цепей:

1.[48=58]=+(18+58) 0,09 –(18–48) 0,17 ;

0,21

2.[58=57]=+(18–57) 0,09 –(18+58) 0,21;

0,21

3.[17#56]=+(57+56) 0,12 +(18–57) 0,21+(17+18) 0,18

Впервом и втором уравнении по одному определяемому размеру. Начинают расчеты с любого из них.

Втретье уравнение значение составляющего звена (18+57) будет подставлено после его нахождения из второго уравнения.

Решением третьего уравнения не рассчитываются определяемые размеры (задача проверочная).

Номиналы замыкающего и определяемого звеньев равны:

1.[48=58]=25 0,09 –(18–48) 0,17 ;

0,21

[48_58]ном=[48_58]ср– w[48_58]=4–[ 0,09 ( 0,21) 0 ( 0,17) ]=4,065 мм;

2 2

4,065=25–(18–48), (18+48)=20,935 мм. Принимаем (18+48)=20,93 0,17 мм.

Номинальные значения припуска и определяемого звена:

2.[58=57]=+(18–57) 0,09 –25 0,21;

0,21

[58_57]ном=[58_57]min+w[58_57]/2– w[58_57]=

=0,18+0,33/2–[+ 0 ( 0,21) 0,09 ( 0,09) ]=0,3 мм;

2 2

0,3=+(18–57)–25, (18+57)=25,3. Принимаем (18+57)=25,3 0,21 мм.

3.[17#56]=4 0,12 +25,3 0,21+0,3 0,18 =29,6 0,30 мм.

0,21

Результаты расчета в табл. 6.1.15.

									Таблица 6.1.15
					Результаты расчета
	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
	=	48	58		3,860	4,150	4,005	0,145	0,010	0,000
	=	58	57		0,180	0,510	0,345	0,164	0,000
	+	18	57	25,300	0,000	–0,210	25,195	0,105
	+	18	48	20,930	0,000	–0,170	20,845	0,085
	#	17	56		29,390	29,900	29,645	0,255

Кначалу главы

Коглавлению

201

6 . Р ЕШЕН ИЕ Т ЕХ НО Л ОГ ИЧЕ С К ИХ З АД АЧ Р АЗМЕР Н О ГО АН АЛ ИЗ А

Пример 2 Часто в маршруте технологического процесса фаски конструктивно формиру-

ются на предварительных операциях.

При последующих операциях чистовой обработки наружных и внутренних поверхностей, сопряженных с фаской, происходит смещение одной из координатных линий предварительного размера фаски, и окончательный ее размер переходит в группу замыкающих звеньев. На рис. 6.12 (см. с. 178) и в табл. 6.1.16 представлены эскиз втулки и ее основные размеры. Диаметр ее отверстия 2(89+809) имеет допуск Т=0,21 мм (IТ12). По служебному назначению появилась необходимость в растачивании отверстия 2(89_809) по IТ10 (Т=0,084 мм).

В новом варианте процесса для эскиза рис. 6.12 вновь принятые размеры сведены в табл. 6.1.16. Технологический переход растачивания отверстия совмещен с подрезкой торца (58) на операции 010.

Таблица 6.1.16 Чертежные размеры по эскизу рис. 6.12 (см. с. 178)

	Г	Код			Размерная информация
	р
	у	левой и пра-		номиналь-	миним.	максим.	среднее	полуколе-
	п	вой поверхн.		ное значе-	знач. или	знач. или
							значение	бание
	п	звена		ние	верх. отк.	нижн. отк
	а
	+	19	29	4,000	0,150	–0,150	4,000	0,150
	+	19	39	8,000	0,000	–0,150	7,925	0,075
	+	19	59	25,000	0,000	–0,210	24,895	0,105
	+	49	59	4,000	0,150	–0,150	4,000	0,150
	+	2(69	609)	60,000	0,000	–0,300	59,850	0,150
	+	69	609	30,000	0,000	–0,150	29,925	0,075
	+	2(79	709)	48,000	0,000	–0,250	47,875	0,125
	+	79	709	24,000	0,000	0,120	24,927	0,062
	+	2(89	809)	25,000	0,084	0,000	25,420	0,042
	+	89	809	12,500	0,042	0,000	12,521	0,021

Операционные эскизы помещены на рис. 6.36 и 6.37, с. 203. Исходные данные для расчета в табл. 6.1.17, с. 203. Размерная схема процесса на рис. 6.38, с. 204.

Кначалу главы

Коглавлению

202

6 . Р ЕШЕН ИЕ Т ЕХ НО Л ОГ ИЧЕ С К ИХ З АД АЧ Р АЗМЕР Н О ГО АН АЛ ИЗ А

Рис. 6.36. Операция 005

Рис. 6.37. Операция 010

Из операционных эскизов и размерной схемы процесса видно, что чертежные размеры фасок (19+29) и (49+59) не выполняются в окончательные размеры по намеченному маршруту технологического процесса.

									Таблица 6.1.17
				Исходные данные для расчета
Г	Код			Размерная информация					Услов. расчета
р
	левой и
у			номиналь-	миним.	максим.	среднее		полу-	№ или	коэфф.
	правой
п			ное значе-	знач. или	знач. или	значе-		коле-	код	относит.
	поверхн.
п			ние	верх. отк.	нижн. отк	ние		бание	округ.	рассеян.
	звена
а
=	18	28	4,000	0,150	–0,150	4,000		0,150	3
=	48	58	4,000	0,150	–0,150	4,000		0,150	2
=	28	27
+	18	58	25,000	–0,090	–0,210	24,850		0,060
=	58	57		0,180					2
–	18	57		0,000	–0,210			0,105	1
+	57	56	4,000	0,120	0,000	4,060		0,060
–	18	48		0,000	–0,170			0,085	1
–	18	27							1
+	18	38	8,000	0,000	–0,150	7,925		0,045
+	17	18	0,300	0,180	0,000	0,390		0,090
#	17	56							3

Кначалу главы

Коглавлению

203

6 . Р ЕШЕН ИЕ Т ЕХ НО Л ОГ ИЧЕ С К ИХ З АД АЧ Р АЗМЕР Н О ГО АН АЛ ИЗ А

		В новой размерной схеме рис.
		6.38	окончательный				размер
		(18+28) превратился в определяе-
		мое звено (18–27), а чертежный
		размер (19+29) – в замыкающее
		звено [18=28]. У дополнительного
		замыкающего звена появился оп-
		ределяемый размер.
		Основное требование к по-
		строению размерных цепей – ра-
		венство замыкающих и состав-
		ляющих	определяемых			звеньев –
		выполнено.
		На	три		замыкающих		звена
		[18=28], [48=58] и [58=57] есть три
		определяемых			звена:	(18–57),
		(18–48) и (18–27).
		Уравнения			с замыкающими
		звеньями [48=58] и [58=57] рас-
	Рис. 6.38. Размерная схема процесса обработки	смотрены		в	размерной		схеме
		рис. 6.35		(см. с. 200) с последую-

щим расчетом определяемых звеньев (18–57) и (18–48).

В размерной схеме рис. 6.38 появилось еще одно звено (28_27), которое находится в контуре замыкающего звена [18=28] и принадлежность которого к одной из групп звеньев еще требуется определить.

Чертежный размер фаски (19+29) непосредственно не выполняется в процессе обработки, и подобно фаске [48=58], оказался в дополнительной зоне под эскизом преобразованного чертежа изделия в виде замыкающего звена [18=28].

Звено (28_27) появилось на операции 010 при растачивании отверстия с диаметром 2(88+808) после предварительной обработки на 005 автоматной операции диаметра 2(87–808) (см. рис. 6.36 и 6.37).

На рис. 6.39 показаны различные положения одной из вертикалей (28) координатной линии фаски после окончательного растачивания отверстия.

Наибольшее [18=28]max и наименьшее [18=28]min предельные значения размера фаски определяют две погрешности:

точность выполнения одностороннего конуса с углом 45 градусов при формировании его с продольного суппорта операции 005 (см. рис. 6.36, с. 203). На операционном эскизе и размерной схеме пока проставлен размер (18–27) без предельных отклонений;

полуколебание Т(88_808) выполняемого диаметра 2(88+808) при растачивании размера отверстия на операции 010 (см. рис. 6.37, с. 203).

Кначалу главы

Коглавлению

204

6 . Р ЕШЕН ИЕ Т ЕХ НО Л ОГ ИЧЕ С К ИХ З АД АЧ Р АЗМЕР Н О ГО АН АЛ ИЗ А

Из рис. 6.39 видно, что предельные значения звена [18=28] не зависят от предварительного размера фаски (18–27). Предварительная фаска могла быть просто намечена центровым сверлом без сверления диаметра 2(87–808) на операции 005,

авсе переходы по обработке отверстия выполнены на операции 010.

Вэтом случае необходимо определить контролируемый размер глубины конуса центровой фаски. Наиболее надежный вариант – простановка наружного диаметра фаски на торцовой поверхности (18) после ее подрезки. На рис. 6.40 выполнен операционный эскиз операции 005 с диаметральным 2(98–908) контролируемым размером фаски.

Рис. 6.39. Смещение координатной линии
фаски при растачивании	Рис. 6.40. Операция 005

Окончательный вариант технологического процесса принимается по рис. 6.37

(см. с. 203) и рис. 6.40.

В операции 005 (см. рис. 6.40) линейный размер (18–27) заменен диаметральным контролируемым определяемым размером 2(98–908), точность которого определяется разностью поля допуска чертежного размера, оказавшегося замыкающим звеном [18=28], и допуском на выполняемый известный размер, входящий в уравнение.

Из рис. 6.41, с. 206 видно, что контур содержит два составляющих диаметральных размера, условно построенных от одной оси с кодовой точкой (0).

Этот контур должен строиться в размерной схеме на диаметральные размеры, но может быть наложен на линейную размерную схему, т. к. односторонний угол фаски в 45 градусов позволяет записать равенство замыкающих звеньев:

[98=88]=(98–0)–(88+0)=[18=28]

Кначалу главы

Коглавлению

205

6 . Р ЕШЕН ИЕ Т ЕХ НО Л ОГ ИЧЕ С К ИХ З АД АЧ Р АЗМЕР Н О ГО АН АЛ ИЗ А

Рис. 6.41. Контур размерной цепи на получающийся размер фаски

Рис. 6.42. Расчетная размерная схема процесса

При равенстве катетов в треугольнике к размерной схеме рис. 6.38 (см. с. 204) пристроены два дополнительных звена (см. рис. 6.42), которые ликвидируют разрыв между поверхностями (28) и (27), дополнив размерную схему окончательным размером (28+0), равным радиусу (88+0) и определяемым (18–0), равным (98–0).

В размерной схеме четыре замыкающих и столько же определяемых звеньев.

Радиальный определяемый размер фаски (98–0) проставлен с предшествующей операции 035.

Два дополнительных составляющих звена (см. рис. 6.42) построены в зонах формирования диаметральных поверхностей.

Окончательный размер (28+0) в отверстии меньше предшествующего (18–0), поэтому они нанесены на размерной схеме справа от замыкающего звена [18=28] из одной координатной точки (0).

Уравнения размерной схемы процесса имеют вид:

1.[18=28]=–(28+0)+(18–0); 2. [48=58]=+(18+58)–(18–48);

3.[58=57]=+(18–57)–(18+58); 4. [17#56]=+(57+56)+(18+57)+(17+18)

Результаты расчета по уравнениям 2, 3 и 4 см. в табл. 6.1.15 (см. с. 202). Рассчитываем определяемое звено по уравнению 1 (исходные данные

см. табл. 6.1.18, с. 207).

Определяем точность контролируемого диаметрального размера фаски 2(98–0) по торцовой поверхности (18) на операции 005.

Поле допуска чертежного размера фаски T(19_29)=0,3 мм. Поле рассеяния w[18=28] не должно превышать эту величину.

Суммарная величина поля двух составляющих звеньев определяется из уравнения

w[18=28]=Т(28_0)+Т(18_0)

Кначалу главы

Коглавлению

206

6 . Р ЕШЕН ИЕ Т ЕХ НО Л ОГ ИЧЕ С К ИХ З АД АЧ Р АЗМЕР Н О ГО АН АЛ ИЗ А

Окончательный размер радиуса (28+0)=(88+0)=12,5 0,042 мм.

									Таблица 6.1.18
				Исходные данные для расчета
Г	Код			Размерная информация					Услов. расчета
р
	левой и
у			номиналь-	миним.	максим.	среднее		полу-	№ или	коэфф.
	правой
п			ное значе-	знач. или	знач. или	значе-		коле-	код	относит.
	поверхн.
п			ние	верх. отк.	нижн. отк	ние		бание	округ.	рассеян.
	звена
а
=	18	28	4,000	0,150	–0,150	4,000		0,150	3
=	48	58	4,000	0,150	–0,150	4,000		0,150	2
+	28	0	12,500	0,042	0,000	12,521		0,021
+	18	58	25,000	–0,090	–0,210	24,850		0,060
=	58	57		0,180					2
–	18	0		0,125	0,000			0,062	1
–	18	57		0,000	–0,210			0,105	1
+	57	56	4,000	0,120	0,000	4,060		0,060
–	18	48		0,000	–0,170			0,085	1
+	18	38	8,000	0,000	–0,150	7,925		0,045
+	17	18	0,300	0,180	0,000	0,390		0,090
#	17	56							3

На допуск T(18_0) остается часть поля допуска чертежного размера фаски: 0,3=0,042+Т(18 0); Т(18_0)=0,258 мм

Ориентировочный номинальный размер контролируемого диаметра фаски больше 30 мм. Допуск IT12 для такого номинала 2Т=0,25 мм. Уравнение замыкающего звена записываем с точностью выполняемых размеров

[18=28]=–12,5 0,042 +(18–0) 0,125

Исходные данные для расчета см. в табл. 6.1.18.

Номинальные значения замыкающего размера фаски и определяемого звена, рассчитанные через среднее значение чертежного размера, составляют:

[18_28]ном=[18_28]ср– w[18_28]=4–[ 0,042 0 0,125 0 ]=3,9585 мм;

2 2

3,9585=–12,5+(18–0), (18+0)=16,4585 мм; Т(19+29)=0,3; w[18_28]=0,125+0,042=0,167 мм Принимаем (18+0)=16,46 0,125 ; 2(18+0)=32,92 0,25 мм.

Результаты расчета даны в табл. 6.1.19, с. 208.

Кначалу главы

Коглавлению

207

				6 . Р ЕШЕН ИЕ Т ЕХ НО Л ОГ ИЧЕ С К ИХ З АД АЧ Р АЗМЕР Н О ГО АН АЛ ИЗ А
									Таблица 6.1.19
					Результаты расчета
	Г	Код			Размерная информация				Запасы предель-
	р								ных значений
		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		3,918	4,085	4,001	0,083	0,068	0,065
	=	48	58		3,855	4,145	4,000	0,145	0,005	0,005
	+	28	0	12,500	0,042	0,000	12,521	0,021
	+	18	58	25,000	–0,090	–0,210	24,850	0,060
	=	58	57		0,180	–0,510	0,345	0,165	0,000
	+	18	0	16,460	0,125	0,000	16,522	0,062
	+	18	57	25,300	0,000	–0,210	25,195	0,105
	+	57	56	4,000	0,120	0,000	4,060	0,060
	+	18	48	20,930	0,000	–0,170	20,845	0,085
	+	18	38	8,000	0,000	–0,150	7,925	0,075
	+	17	18	0,300	0,180	0,000	0,390	0,090
	#	17	56		29,370	29,900	29,645	0,255

6.1.3.7. Построение схем с термическими операциями По условиям работы сборочного соедине-

ния (см. рис. 4.2, с. 135) поверхности паразитной шестерни подвергаются термической обработке, в процессе которой происходит насыщение поверхностного слоя углеродом с последующей закалкой. Эскиз изделия для построения процесса обработки и размерной схемы приведен на рис. 6.43.

Пример 1 Необходимо рассчитать глубины насыще-

ния углеродом торцовых поверхностей (17) и (47) на термической операции 035. Вычислить предварительный размер заготовки (17–47) перед операцией 035.

После термической операции поверхности

подвергаются абразивной обработке. На опера- Рис. 6.43. Шестерня паразитная ции 040 шлифования формируется окончатель-

ный размер отверстия.

Кначалу главы

Коглавлению

208

6 . Р ЕШЕН ИЕ Т ЕХ НО Л ОГ ИЧЕ С К ИХ З АД АЧ Р АЗМЕР Н О ГО АН АЛ ИЗ А

Одна из торцовых поверхностей шлифуется на торцекруглошлифовальном станке с установкой на цилиндрической оправке, а вторая – на плоскошлифоваль-

ном станке с вращающимся электромагнитным столом.
		На рис. 6.44 представлен эскиз
		контрольной		операции	030,	после
		которой	заготовка		поступает
		на термическую обработку (см. рис.
		6.45).
		На 035 операции контролирует-
		ся глубина насыщения поверхно-
		стей (17) и (47) в размер
			(17–28)=(38–47)
		Точность		процесса	насыщения
		Т=0,4 мм		соответствует		работе
Рис. 6.44.	Рис. 6.45.	с твердым		карбюризатором
Контрольная 030	Термическая 035	(см. приложение 7).

Эскиз шлифовальной операции 040 не показан в данном технологическом процессе обработки, т. к. диаметральный размер отверстия не войдет в линейную размерную схему.

Эскизы последующих шлифовальных операций на рис. 6.46 и 6.47.

Размерная схема процесса построена на рис. 6.48 (см. с. 210) (от контрольной операции 030 до шлифовальной операции 050). См. рис. 6.46…6.48 на с. 209…210.

Из трех чертежных размеров (19+29), (19+49) и (39+49) в технологическом

	процессе непосредственно выполняется только один – (18+48).
			Глубина		цементации,
			полученная		на	операции
			035, после		шлифования
			торцов изменяется, пре-
			вращая размеры (17–28) и
			(38–47)	в	определяемые,
			а чертежные			размеры
			(19+29) и (39+49) – в замы-
			кающие	звенья		[18=28] и
			[38=48].
			В размерной схеме есть
	Рис. 6.46. Торцекругло-	Рис. 6.47. Плоскошлифо-	еще два замыкающих зве-
			на-припуска [17=18] и
	шлифовальная операция 045	вальная операция 050
			[48=47],	которым соответ-

ствуют два определяемых составляющих звена (18–47) и (17–47), а между этими размерами и замыкающими звеньями сохраняется количественное равенство.

Кначалу главы

Коглавлению

209

6 . Р ЕШЕН ИЕ Т ЕХ НО Л ОГ ИЧЕ С К ИХ З АД АЧ Р АЗМЕР Н О ГО АН АЛ ИЗ А

Уравнения размерной схемы рис. 6.48 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).

Все замыкающие звенья заданы односторонним наименьшим предельным исходным значением.

Глубины цементации – 0,8min мм. Минимальное значение припуска можно получить суммированием его составляющих звеньев с предшествующих токарных операций процесса, выполненных до контрольной 030 операции.

Предшествующей шероховатости Rz=20 мкм соответствует дефектный слой Df, величина которого выбирается из приложения 6.2 (см. с. 502).

Минимальный припуск

Рис. 6.48. Размерная схема процесса обработки для операций шлифования

Zmin=[17=18]=[48=47]=Rz+Df=20+20=40 мкм

Начинать расчеты необходимо с того уравнения, в котором одно неизвестное определяемое звено.

Номинальные значения припуска и определяемого звена в уравнении 3 равны:

3. [48=47]=(18–47) 0,1–40 0,16 ;

[48_47]ном=[48_47]min+w[48_47]/2– w[48_47]=

=0,04+(0,1+0,16)/2–[ 0 ( 0,1) 0 ( 0,16) ]=0,14 мм;

2 2

0,14=(18–47)–40, (18+47)=40,14 мм.

Принимаем номинал без округления (18+47)=40,14 0,1 мм.

Кначалу главы

Коглавлению

210