Размерный анализ технологических процессов механической обработки

Размерный анализ имеет целью выявление схемы взаимосвязей между размерами заготовки, готовой детали, технологическими операционными размерами и припусками на обработку; выявление и расчет технологических размерных цепей; оценку точности принятого варианта ТП изготовления детали.

Размерные связи, возникающие на этане установки заготовки

При выполнении размеров при механической обработке обычно участвуют две поверхности, из которой одна подвергается обработке, а другая является той поверхностью, от которой должен быть выдержан заданный размер. При многоинструментальной обработке, когда одновременно обрабатывается несколько поверхностей разными инструментами в качестве настроечных баз, используются две поверхности. Одна из них совпадает с технологической базой. От этой поверхности настраивается один из режущих инструментов, а обработанная этим инструментом поверхность будет служить настроечной базой для всех остальных инструментов.

Настроечной базой называют поверхность заготовки, которая образуется при одной установке с обрабатываемыми поверхностями, и по отношению к которой ориентируются обрабатываемые поверхности, связанные с ее технологическими размерами.

Рассмотрим размерные связи, возникающие на этапе установки заготовки, па примере фрезерования паза (рис. 8.1).

Как следует из рис. 8.1, при фрезеровании паза по схеме (б) на точность выполнения размера h влияет точность выполнения размера // (на предшествующей операции) и размера 5,. При фрезеровании паза по схеме (в) h = S., и по схеме (г) h = 5₄. Обеспечение точности выполнения заданных размеров детали зависит, таким образом, от выбора технологических баз и схемы установки заготовки.

и — эскиз детали; 6 — фрезерование паза на вертикально-фрезерном станке от технологической базы А; в — фрезерование паза на вертикально-фрезерном станке от технологической базы В; г — фрезерование паза на горизонтально-фрезерном станке от настроечной базы С

Пример 8.1.

Рис. 8.2. Схема размерной цепи

Назначьте допуск, верхнее и нижнее отклонения на размер операционный 5, (рис. 8.2), если Я = 100 ₀₂₂ и h = 2(Г⁰'³.

Допуск на размер 5, определяем из уравнения T_h = Т_н + 7^.

Поскольку 0,13 s* 0,22 + T_s, необходимо ужесточить допуск на размер Я. Приняв Т_н = 0,087 мм (по 9-му квалитету точности), получим 0,13 = 0,087 + Г_5|. Откуда T_Sj = 0,043 мм. Координату середины поля допуска размера 5, определим из уравнения: ЕС/, = ЕС, — EC_Si + 0,065 = (-0,0435) — EC_S. EC_S] =

= -0,1085 мм. Тогда.

Рис. 8.1. Фрезерование паза от различных баз:

Таким образом, размеры Я и 5, должны выполняться с отклонениями Я = = 100 ₀₀₈₇ и 5, = 20 -оззо. Проверка подтверждает правильность расчетов:

Пример 8.2.

Определите методом полной взаимозаменяемости допуски, верхние и нижние отклонения на операционные размеры S, и S₂, если Я = ЮО_₀₀₉ и h = 20 _02| (рис. 8.3).

Рис. 8.3. Деталь и схема ее обработки

Размерная схема процесса обработки детали представлена на рис. 8.4. Основное уравнение размерной схемы.

Рис. 8.4. Размерная схема процесса обработки детали (см. рис. 8.3).

или

Откуда находим 5, = S₂ = 60 мм. Допуски на размеры 5, и S₂ находим из уравнения.

Координаты середин полей допусков на размеры 5, и 5, находим из уравнения Тогда Таким образом, размеры 5, и S₂ должны быть выполнены с отклонениями 5, = S₂ — 60^{, oofi}.

Проверка: