6.2. Задачи, решаемые с помощью размерных цепей

Расчет размерных цепей является необходимым этапом конструирования, производства и эксплуатации широкого класса изделий (машин, механизмов, приборов, аппаратов и т. п.). С помощью теории размерных цепей могут быть решены следующие конструкторские, технологические и

метрологические задачи:

1) Установление геометрических и кинематических связей между размерами деталей, расчетом номинальных значений, отклонений и допусков размерных звеньев.

2) Расчет норм точности и разработка технологических условий на машины и их составные части.

3) Анализ правильности простановки размеров и отклонений на рабочих чертежах деталей.

4) Расчет межоперационных размеров, припусков и допусков, пересчет конструктивных размеров на технологические (при несовпадении конструкторских и технологических баз).

5) Обоснование последовательности технологических операций при изготовлении и сборке изделий.

6) Обоснование и расчет необходимой точности приспособлений.

7) Выбор средств и методов измерений, расчет достижений точности измерений.

Полный расчет размерных цепей выполняется в процессе разработки рабочего проекта машины, предварительные расчеты следует производить еще при конструктивной обработке технологического проекта.

6.3. Методы расчета размерных цепей

Расчет размерных цепей и их анализ - обязательный этап конструирования машин, способствующий повышению качества, обеспечению взаимозаменяемости и снижению трудоемкости их изготовления. Сущность расчета размерной цепи заключается в установлении допусков и предельных отклонений всех ее звеньев исходя из требований конструкции и технологии. При этом различают две задачи.

Прямая задача. По заданным номинальным размерам всех звеньев и допуску (отклонениям) исходного звена определить допуски и предельные отклонения всех составляющих звеньев размерной цепи. Такая задача относится к проектному расчету размерной цепи.

Обратная задача. По установленным номинальным размерам, допускам и предельным отклонениям составляющих звеньев определить номинальный размер, допуск и предельные отклонения замыкающего звена. Такая задача относится к поверочному расчету размерной цепи.

Решением обратной задачи проверяется правильность решения прямой задачи.

Существуют следующие методы решения размерных цепей:

- метод полной взаимозаменяемости;

- вероятностный метод;

- метод групповой взаимозаменяемости (селективной сборки);

- метод пригонки;

- метод регулировки.

6.4. Метод расчета размерных цепей, обеспечивающий полную взаимозаменяемость

Чтобы обеспечить полную взаимозаменяемость, размерные цепи рассчитывают методом максимума-минимума, при котором допуск замыкающего размера определяют арифметическим сложением допусков составляющих размеров. Метод расчета на максимум-минимум, учитывающий только предельные отклонения звеньев размерной цепи и самые неблагоприятные их сочетания, обеспечивает заданную точность сборки без подгонки (подбора) деталей. Рассмотрим расчет размерных цепей на примерах.