Розмірний аналіз технологічного процесу виготовлення корпусної деталі

КОНТРОЛЬНА РОБОТА

з технології машинобудування

Розмірний аналіз технологічного процесу виготовлення корпусної деталі

Розглянемо особливості побудови комбінованих розмірних схем для деталі, що зображена на рис. 1. Допустимі похибки відносного розташування поверхонь у деталі задані п’ятьма технічними вимогами.

Рис. 1. Ескіз корпусної деталі у трьох проекціях:

1 — N 3−7 (XZ) =…; 2 — N 3−4 (XY) = …;

3- N 4−7 (YZ) = …; 4 — N 1−2 (YZ) = …;

5 — P1−7 (XY) = …;

Для корпусної деталі серед всіх технічних вимог повинні бути обов’язково задані три технічних вимоги по взаємній перпендикулярності трьох поверхонь (чи осей), які створюють ортогональну систему координат. Оскільки деталь представлена в трьох проекціях, ця умова означає, що в кожній з проекцій повинно бути задано по одній технічній вимозі, які б визначали допустимі відхилення від перпендикулярності. З аналізу креслення видно, що такими вимогами є: на першій проекції N3−7 (XZ), на другій проекції - N3−4 (XY), на третій — N4−7 (YZ). Існуючі на кресленні дві додаткові технічні вимоги N1−2 (YZ) і Р1−7 (YZ) задані конструктором виходячи зі службового призначення деталі. Індекси YZ дописані до цих технічних вимог у зв’язку з тим, що ці відхилення можуть бути виміряні при розташуванні деталі у третій проекції, тобто в проекції YZ.

Таблиця 1

Технологічний маршрут виготовлення корпусної деталі

Ескіз заготовки і план обробки деталі наведені в табл. 1. Заготовка, як і готова деталь, є тривимірною. Отже, похибки розташування її сторін також, як і у готовій деталі, повинні бути задані трьома технічними вимогами за допустимими відхиленнями від перпендикулярності трьох сторін. Оскільки поверхні заготовки ми позначили тими ж цифрами, що й на деталі, але зі штрихами, то ці технічні вимоги будуть: N3−4 (XY), N7−4 (YZ), N7−3 (XZ).

Технологічний процес виготовлення розглядуваної деталі передбачає однократну обробку кожної поверхні. Як видно з плану (табл. 1), положення кожної оброблюваної поверхні регламентується двома технічними вимогами: відхиленнями від паралельності чи перпендикулярності. Напрямки вимірювання цих похибок завжди різні (XZ i YZ) чи (YZ i XY), чи (XZ i XY).

Крім вимог по допустимих похибках розташування, кожна поверхня, що знову утворюється, зорієнтована (прив'язана) одним розміром. На кожній з цих розмірів задаються верхні b і нижні н відхилення.

Необхідно звернути увагу на операцію 25 — фрезерування. На даній операції передбачене одночасне створення двох поверхонь 5 і 3, проте розмір в операційному ескізі заданий тільки один А_{Z5. 1.} Це пов’язано з тим, що на цій операції використано трохи незвичайний спосіб базування деталі у напрямку осі Х. За базу прийнята поверхня 5, яка при фрезеруванні зникає, перетворюючись в нову поверхню 5. Тому розмір, що прив’язує поверхню 5 до поверхні 5, представляє собою шар припуску 5−5.

При розмірному аналізі ланку 5−5 необхідно вважати складовою ланкою і призначити на неї відхилення.

Звернемо увагу ще на одну особливість. Вона полягає в тому, заготовка має попередньо пролиті отвори. Осі отворів на заготовці і деталі не збігаються (так закладено планом обробки), тому на розмірній схемі (рис. 2, 54, 56) нанесено як осі отворів заготовки (1−2), так і осі отворів деталі (1−2). В розмірних ланцюгах припуск на отвір є замикальною ланкою, а як складові в рівняння обов’язково входять координуючі розміри в двох проекціях. Оскільки допуски на ці розміри можуть бути різними, то розмір отвору на попередній операції при розв’язуванні рівняння розмірних ланцюгів в різних проекціях може дати різний результат. Іншими словами, за результатами розрахунків розмірів отворів однієї з проекцій номінальне значення діаметра отвору на попередньому переході буде меншим, а на другому — більшим. При розв’язанні практичних задач необхідно остаточно призначити менший з отриманих розмірів.

Необхідно вказати також, що і цей прийом може дати похибку при визначенні розмірів отвору на попередній операції, в результаті чого можуть виникнути чорноти, тобто недостатність припуску, за самих несприятливих поєднань похибок, коли обидва координуючих розміри однакові. В цьому випадку величина зміщення осі отвору в 1,4 рази більша, ніж в кожній із проекцій, що розглядаються. Тому для одержання правильного результату необхідно допуски на координуючі розміри при розрахунку розмірних ланцюгів збільшувати в 1,4 рази.

На рис. 2 показана розмірна схема для ланок, паралельних осі Х (проекція 1). Схема надто проста, оскільки в технологічному процесі передбачене виконання розмірів за один робочий хід і п’ять розмірів (з десяти) виконуються безпосередньо за кресленням деталі. Осі отворів на заготовці і деталі не збігаються, тому як ті, так і інші нанесені на схему. Незбігання осей позначене ланками е₁ i е₂. На рис. 3 показані граф-дерево і рівняння для розрахунку технологічних розмірів корпусної деталі у напрямку осі Х.

На рис. 4 показана розмірна схема для ланок, паралельних осі Y (проекція 2). На рис. 5 наведені граф-дерево і рівняння для розрахунку технологічних розмірів корпусної деталі у напрямку осі Y. Схема відрізняється від першої тим, що в розрахунках маємо вісь тільки одного отвору.

На рис. 6 показана розмірна схема для ланок, паралельних осі Z (проекція 3). На рис. 7 наведені граф-дерево і рівняння для розрахунку технологічних розмірів корпусної деталі у напрямку Z.

Розмірна схема відхилень розташування, що включає в себе відхилення від паралельності та перпендикулярності площин і осей циліндричних поверхонь, складається з паралельних вертикальних ліній, що імітують існуючі у деталі площини і осі по всіх трьох проекціях і розділених проміжками (рис. 8).

Допустимі відхилення розташування на кожній операції проставляють у вигляді горизонтальних ліній, що зв’язують відповідні поверхні та осі деталі. Зв’язки, проведені між вертикальними лініями, що лежать в одній проекції, означають відхилення від паралельності, а зв’язки між вертикалями, розташованими в різних проекціях, — відхилення від перпендикулярності. Відхилення від паралельності поверхонь завжди потрібно проставляти двома зв’язками із вказанням перерізів, в яких ці відхилення вимірюють.

Так, в схемі просторових відхилень (рис. 8) в операціях 05, 10 і 25 проставлено по два зв’язки між площинами: Р7?-8 (XZ) — допуск паралельності площин 7? і 8 в перерізі, паралельному площині XZ; Р7?-8 (YZ) — допуск паралельності цих же поверхонь в перерізі, паралельному площині YZ; Р7−8 (XZ) — допуск паралельності площин 7 і 8 в перерізі XZ; Р7−8 (YZ) — допуск паралельності площин 7 і 8 в перерізі YZ і т. д.

Рис. 2. Розмірна схема у напрямку осі Y

корпусна деталь технологічний виготовлення

1) А_{25. 1} = А

2) А_{30. 2} = К

3) А_{30. 3} = D

4) A_{35. 3} = Ф

5) А_{35. 1} = Г

6) А₀₃ = Г + e₁ + e₂

7) А₀₉ = А_{35. 3} — Z_{35. 3} + e₂

8) A₀₂ = A_{30. 2} + Z_{25. 1} + e₁

9) A₀₈ = A_{30. 3} — Z_{30. 3} + e₁

10) A₀₁ = A_{25. 1} + Z_{25. 1} + Z?_{25. 1}

Рис. 3. Граф-дерево у напрямку X і рівняння для визначення технологічних розмірів корпусної деталі

Для позначення допуску паралельності осі отвору 1 відносно площини 4 в будь-якому напрямку в схемі просторових відхилень також повинно бути показано два зв’язки: N1−4 (XY) — допуск перпендикулярності осі отвору 1 відносно площини 4 в перерізі, паралельному площині XY; N4−1 (YZ) — допуск перпендикулярності цієї ж осі отвору 1 до площини 4 в перерізі YZ.

Рис. 4. Розмірна схема у напрямку осі Y

Необхідно відмітити, що вказані вище зв’язки повинні бути проведені від вертикалі, що імітує площину 4, до вертикалі, що позначає вісь отвору 1, в різних проекціях.

Для виявлення складових ланок ланцюга, в якому шукана похибка є замикальною ланкою, обхід розмірного контуру необхідно виконувати тільки по зв’язках, проставлених в тому ж напрямку, в якому визначається шукана похибка. В контур розмірного ланцюга включають розміри, які мають тільки однакові індекси напрямку.

1) A_{35. 3} = Ф

2) A_{35. 2} = Е

3) A_{20. 1} = В

4) A₀₈ = А_{35. 3} + е₃ — Z_{35. 3}

5) A₀₅ = A_{35. 2} + e₃ + Z_{15. 1}

6) A_{15. 1} = A_{20. 1} + Z_{20. 1}

7) A₀₄ = A_{15. 1} + Z_{15. 1}

Рис. 5. Граф-дерево у напрямку Y і рівняння для визначення технологічних розмірів корпусної деталі

Для визначення відхилення від перпендикулярності осей отворів деталі, що розглядається, може бути прийнятим тільки один ланцюг:

[N2 — 1(YZ)] = [N4 — 1(YZ) + N4 — 7(YZ) + N2 — 7(YZ)].

Рівняння для визначення інших параметрів розташування наведені на рис. 8.

Рис. 6. Розмірна схема у напрямку осі Z

1) A_{30. 1} = Б

2) A_{30. 3} = D

3) A_{10. 1} = H

4) A_{05. 1} = A_{10. 1} + Z_{10. 1}

5) A₀₆ = A_{05. 1} + Z_{05. 1}

6) A₀₈ = A_{30. 3} + e₄ — Z_{30. 3}

7) A₀₇ = A_{30. 1} + e₄ + Z_{10. 1}

Рис. 7. Граф-дерево у напрямку Z і рівняння для визначення технологічних розмірів корпусної деталі

Рис. 8. Схема відхилень розташування поверхонь та рівняння для визначення їх величини

Рис. 8. Схема відхилень розташування поверхонь та рівняння для визначення їх величини

ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА

1. Бондаренко С. Г. Розмірні розрахунки механоскладального виробництва. — К. 1993. — 544 с.

2. Иващенко Н. А. Технологические размерные расчеты и способы их автоматизации. — М.: М., 1975. — 222 с.

3. Комиссаров В. И., Леонтьев В. И. Точность, производительность и надежность в системе проектирования технологических процессов. — М.: Машиностроение, 1985. — 224 с.

4. Курсовое проектирование по технологии машиностроения / Под ред. А. Ф. Горбацевича. — Минск: Высшая школа, 1983. — 288 с.

5. Маталин А. А. Технология машиностроения. — Л.: Машиностроение, 1985. — 495 с.