Расчет технологических размерных цепей с исходными данными (эскиз детали, эскиз заготовки, эскизы маршрутного технологического процесса)

9.2 Расчет технологических размерных цепей

            расчет технологических размерных цепей производим, используя метод графов. исходными данными для расчета являются: эскиз детали, эскиз заготовки, эскизы маршрутного технологического процесса.

            расчет технологических размерных цепей начинаем с построения схемы размерной цепи, которая выполняется согласно предложенного ранее варианта маршрута механической обработки детали. в верхней части такой схемы,(см. рисунок 9.1.), указываются замыкающие звенья размерной цепи: конструкторские размеры s_i, и минимальные припуски zij, а в нижней части - указываются размеры заготовки и межоперационные размеры детали аij.

При этом должно выполнятся условие:

åSi+åZij=åAij.                        (9.2.1)

Также, к каждой поверхности, кроме корневой должна подходить только одна стрелка.

2+11=14 -условие выполняется, схема построена верно.

            На основе схемы технологической линейной размерной цепи строится граф размерной цепи, (см. рисунок 9.2.), и рассчитываются допуски на технологические размеры, (см. таблицу 9.1).

            Точность центробежного литья 13-15 квалитет по СТ СЭВ 144-75, шероховатость поверхности Ra = 25-6,3 мкм.Точность размеров заготовки при допусках, равных 3 и 5 мм,по 9-му классу точности будет 14 квалитет.

            Доминирующая погрешность отсутствует.

Допуски (графа 5) берем из справочной литературы.

Заносим величины рассчетных допусков на ребра графа (Аi). Из графа видно, что размеры S1 и S2 выполняются, так как d_S1>d_A6.2  и d_S2>d_A7.1

            Дальнейшие расчеты  межоперационных размеров технологической линейной цепи представлены в таблице 9.2. В графу 1 записываем все конструкторские размеры в порядке увеличения, начиная с S₁, затем все припуски, начиная с z_1.1. Значения припусков определяем по  формуле:

Z_{min ij}=Rz_ij-1+H_ij-1;                     (9.2.2)

            Значения шероховатости Rz и глубины дефективного слоя Н с предшествующей обработки взяты из справочника .

В графу 2 записываем величину и допуски конструкторских размеров в соответствии с чертежом, а величину минимальных припусков по данным СТМ.

По дереву определяем ожидаемую поргешность  замывающих звеньев и вписываем ее в графу 3.  Ожидаемая погрешность замыкающих звеньев определялась по формуле:                                 dSi(Z_ij)=,                      (9.2.3)

где ТАij - допуски размеров, составляющих уравнения контура.

rs₁=dA₆₂=0,3мм

rs₂=dA₇₁=0,1мм

rz₁₁=dA₀₁+dA₁₁=7мм

rz₁₂=dA₁₁+dA₁₂=2+1,3=3,3мм

rz₃₁=dA₃₁+dA₂₁=0,3+1=1,3мм;и так далее

 Определяем среднюю вечину конструкторских размеров и припусков и записываем в графу 4.

S₁^ср=253- (0,3/2)=252,85 мм

S₁^ср=11,1- (0,1/2)=11,05 мм

 z₁₁^ср=40,5-(7/2)=44 мм; и так далее

            Определяем допустимую  величину корректировки размеров (графа 5) и средний корректировочный размер (графа 6).   Допустимая корректировка замыкающих звеньев определялась по формуле:

Кs_i=± (1/2)(dSi -rSi),                      (9.2.4)

а для припусков принимаем допустимую корректировку  +¥.

Величина корректировки конструкторских размеров в нашем случае равна нулю,так как  dSi =rSi

В соответствии со схемой обработки в графу 7 записываем индексы технологических размеров в порядке, обратном последовательности обработки.

 В графу 8 записываем ранее рассчитанные допуски на технологические размеры, из проставляем с соответствующим знаком (для механической обработки - в тело детали, для заготовки - по таблицам справочников в зависимости от способа получения).

 В графу 9 записываем уравнения контуров по графу для рассчета технологических размеров; при этом пользуемся правилом знаков, которое не зависит от направления обхода контура  (если размер идет из вершины  с меньшим номером в вершину с большим номером то этот размер берем со знаком (+), а если из вершины с большим номером в вершину с меньшим номером, то - со знаком (-)).

 Вне таблицы подставляем в уравнение, записанное в первой строке графы 9 таблицы 9.2, средние величины известных размеров и решаем его относительно неизвестного члена уравления; результат заносим в графу 10.

А₇₁=S₂=11,05 мм

А₆₂=S₁=252.85 мм

А₆₁=S₁+z₆₂=252,85+0.8=253.65 мм; и так далее

  Приписываем полученному среднему размеру его допуск в симметричной форме и переводим средний размер в номинальный. Результат  заносим в графу 11.

            После расчетов межоперационных размеров, необходимо выполнить проверку обеспечения размеров замыкающих звеньев.

            Для конструкторских размеров:

S₂=A₇₁=11,1_-0.1.

Конструкторский размер S₂=11,07_-0.1 обеспечивается

Теперь проверим обеспечение минимальных значений припусков Zij.

Z₁₁=А₀₁-A₁₁=350_-5 - 304_-2=46⁺²_-5

Таким образом снятие Z_11min обеспечено .

Таким образом, размерные расчеты выполнены верно, и мы можем уточнить ранее рассчитанные линейные размеры заготовки,

Размер	S1=253-0,3	®	А01=350-5
	S2=11,07-0,1	®	A02=69,1-3,0

Таблица 9.2.1 – Расчет допусков на технологические размеры.

Индекс размера	Способы обработки	Точность размеров заготовки	Шерохо- ватость, мкм	Величина размера, мм	Величина допуска, мм	Домини-рующая погрешность	Расчет-ный допуск
1	2	3	4	5	6	7	8
А01	Отливка	9-й класс	25	до 300	3	-	3
А02	Отливка	9-й класс	25	до 30	5	-	5
А11	Обдирочное подрезание	IT12	12,5	до 300	2	-	2
А12	Обдирочное подрезание	IT12	12,5	до 300	1,3	-	1,3
А21	Обдирочное подрезание	IT12	12,5	до 30	1	-	1
А31	Черновое подрезание	IT11	6,3	до 30	0,3	-	0,3
А32	Черновое подрезание	IT11	12,5	до 300	0,3	-	0,3
А41	Получистовое подрезание	IT10	6,3	до 300	0,3	-	0,3
А51	Получистовое подрезание	IT10	3,2	до 300	0,4	-	0,4
А52	Получистовое подрезание	IT10	6,3	до 300	0,3	-	0,3
А61	Чистовое подрезание	IT8	3,2	до 300	0,3	-	0,3
А62	чистовое подрезание	IT8	3,2	до 300	0,3	-	0,3
А71	чистовое подрезание	IT8	1,6	до 30	0,1	-	0,1

Таблица 9.2.2- Расчет технологических размеров

Известные (заданные) размеры						Неизвестные  (искомые) размеры
Раз-мер	Вели-чина и допуск	Ожи-дае- мая пог-реш-ность	Сред-ний расчет-ный	Допу-сти-мая кор-рек- ти-ровка	Сред-ний скор-ректи-рован-ный размер	Раз-мер	До-пуск	Уравнение контура	Сред-ний рас-счет-ный размер	Номи-нальный расчет-ный размер	Номи-нальный скор- ректи-рован-ный размер	Средний скор-ректирован-ный размер
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
S1	253-0,3	0,3	252,85	0	252,85	А71	-0,1	+А71 - S2=0	11,05	11,1-0,1	11,1-0,1	11,05
S2	11,1-0,1	0,1	11,05	0	11,05	А62	-0,3	+A62 - S1=0	252,85	253-0.3	253-0.3	252,85
z11	40,5	7	44	+¥	7	А61	-0,3	-A61+S1-z62=0	253,65	253,8-0,3	253,8-0,3	253,65
Z12	40,5	3,3	42,15	+¥	3,3	А52	-0,3	-A52+z61+À61=0	254,95	255,1-0,3	255,1-0,3	254,95
Z21	2	7,3	5,65	+¥	7,3	А51	±0,2	-A51-z71-S2+A61=0	240,8	240,8±0,2	240,8±0,2	240,8
Z31	2,5	1,3	3,15	+¥	1,3	А41	-0,3	+A41-A52-z52=0	255,95	255,1-0,3	255,1-0,3	255,95
Z32	4	1,6	4,8	+¥	1,6	А32	-0,3	+A32-z41-A41=0	256,55	256,7-0,3	256,7-0,3	256,55
Z41	0,3	0,6	0,6	+¥	0,6	А31	-0,3	+A31-z51+A51-A41=0	16,65	16,8-0,3	16,8-0,3	16,65
Z51	1	1	1,5	+¥	1	А21	-1	+A21-z31-A31=0	19,8	20,3-1	20,3-1	19,8
Z52	0,7	0,6	1	+¥	0,6	А12	-1,3	-A12+A32+z32=0	261,35	262-1,3	262-1,3	261,35
Z61	1	0,6	1,3	+¥	0,6	А11	-2	+A11-A12-z12=0	303,5	304-2,0	304-2,0	303,5
Z62	0,5	0,6	0,8	+¥	0,6	А02	-3	+A02-z21-A21-z12=0	67,6	69,1-3,0	69,1-3,0	67,6
Z71	1.4	0,8	1,8	+¥	0,8	А01	-5	+A01-z11-A11=0	347,5	350-5,0	350-5,0	347,5