Размерный анализ продольных размеров

1. Выполняем преобразование чертежа детали для получения продольных размеров (Рис. 3). Торцовым поверхностям присваиваем номера 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, а продольным размерам – буквенное обозначение А, Б, В, Г, И, К, Л, Н.

2. Выполняем преобразование чертежа заготовки (Рис. 4). Торцовым поверхностям заготовки присваиваем цифровые номера соответствующих поверхностей детали с добавлением индекса «00» - номера заготовительной операции 0100, 0300, 0500, 0600, 0700, 0800, 0900, а продольным размерам соответствующие буквы с индексом «00» т. е. буквы А⁰⁰, Б⁰⁰, К⁰⁰, В⁰⁰, Г⁰⁰, Н⁰⁰. Номинальные размеры заготовки неизвестны, и их следует определить в ходе размерного анализа.

3. Назначаем допуски на размеры заготовки, пользуясь справочными данными работы [3].

Материал заготовки – сталь группы М1 (содержание углерода до 0,45%). Степень сложности С2 (коэффициент сложности 0,4). Величину допусков назначаем по табл.23 [3 с. 146] для поковок повышенной точности.

Рисунок 3 Преобразование чертежа детали

(продольные размеры).

Рисунок 4 Преобразование чертежа заготовки

(продольные размеры).

4. Составляем подробный план обработки для получения продольных размеров. План обработки поверхностей, связанных продольными размерами, представлен на рис. 5…13. Операционным размерам даём буквенное обозначение, соответствующее обозначению размеров на преобразованном чертеже детали (рис. 3). Цифровой индекс при букве означает номер операции, на которой этот размер получается. Такой же цифровой индекс добавляется и к номеру поверхности, появляющейся на данной операции. Операционные припуски обозначаем буквой «Z» с двумя цифровыми индексами: нижний означает номер поверхности, с которой снимается припуск; верхний – номер операции.

На операции 05 Фрезерно-центровальной (рис. 5) исчезают поверхности заготовки 0100 и 0900, снимают припуски . Появляются поверхности 0105 и 0905, выдерживаются размеры Г⁰⁵ и А⁰⁵. Размер А⁰⁵ является окончательным (чертёжным), размер Г⁰⁵ – предварительным, так как с поверхности 0100 в дальнейшем снимается припуск.

На операции 10 Токарно-копировальной обработка производится в 2 перехода: 1^ый переход – предварительное точение (рис. 6а); 2^ой переход – чистовое точение (рис. 6б). При обозначении поверхностей, размеров и припусков на 1^ом переходе присваивается индекс «10», на 2^ом переходе – индекс «11». На первом переходе исчезают поверхности 0200, 0300, 0500, 0600 снимаются припуски выдерживаются размеры М¹⁰, Р¹⁰, П¹⁰, С¹⁰; появляются поверхности 0610, 0510, 0310 и 0210. На втором переходе указанные выше поверхности исчезают, появляются новые 0611, 0511, 0311, 0211; снимаются припуски выдерживаются размеры М¹¹, Р¹¹, П¹¹, С¹¹, все они не являются окончательными.

Операция 15 Токарно-копировальная (Рис. 10) также выполняется в 2 перехода:

операции: 1^ый переход – предварительное точение, используется индекс «15»; ); 2^ой переход – чистовое точение: в обозначении параметров используется индекс «16». На первом переходе исчезают поверхности заготовки 0700, 0800, появляются поверхности 0715, 0815, выдерживаются размеры У¹⁵ и Ф¹⁵, снимаются припуски и . На втором переходе исчезают поверхности 0715, 0815 и 0611, появляются поверхности 0716, 0816, 0616; снимаются припуски и ; выдерживаются размеры У¹⁶; Ф¹⁶ и В¹⁶. Размер В¹⁶ Является окончательным (чертёжным) - В¹⁶=40±0,2.

На операции 20 Круглошлифовальной одновременно со шлифованием шейки шлифуется прилегающий торец: исчезает поверхность 0311, появляется поверхность 0320, снимается припуск , выдерживается размер П²⁰ (Рис. 11).

На операции 25 Круглошлифовальной (Рис. 12) так же как и на предыдущей операции одновременно со шлифованием шейки обрабатывается и торец: исчезает поверхность 0816, появляется поверхность 0825, снимается припуск , выдерживается размер Ф²⁰.

На операции 30 Шпоночно-фрезерной (Рис. 13) фрезеруется шпоночный паз: появляется поверхность 0430, выдерживается размер Л³⁰, размер 44 (длина паза) обеспечивается станком.

На операции 65 Круглошлифовальной (Рис. 14) исчезает певерхность 0825, снимается припуск , появляется поверхность 0865, выдерживается размер Ф⁶⁵.

На операции 70 Круглошлифовальной (Рис. 15) исчезает поверхность 0320, появляется поверхность 0370, снимается припуск , выдерживается размер П⁷⁰.

На операции 75 Круглошлифовальной (Рис. 16) одновременно обрабатываются два торца 05 и 02: исчезают поверхности 0511 и 0211, появляются поверхности 0575 и 0275; снимаются припуски и ; выдерживаются размеры Р⁷⁵ и С⁷⁵.

5. Назначаем допуски на операционные размеры.

При разработке технологического процесса допуски на операционные размеры назначаем, пользуясь формулой

(8)

где T_i – допуск i – го операционного размера;

ω – среднее статистическое отклонение, без учёта погрешности базирования.

Величину ω выбираем, пользуясь справочными данными работы [4];

ρ_u – пространственное отклонение измерительной (технологической) базы.

ρ_u = Δ_kB, (9)

где Δ_k – удельная кривизна, мкм/мм длины.

Допуски операционных размеров приведены на эскизах плана обработки (Рис. 9…16).

6.Определим минимальные припуски, снимаемые с обрабатываемых поверхностей, используя формулу

, (10)

где R_z и h – соответственно высота поверхностей и глубина дефектного слоя, полученные на предшествующей операции

- предшествующая операция горячая штамповка

-

-предшествующая операция – черновое точение

-

-предшествующая операция – чистовое точение

-

-предшествующая операция – шлифование предварительное

Операция 05. Фрезерно-центровальная

Рисунок 5 План обработки

(Продольные размеры)

Операция 10. Токарно-копировальная

Рисунок 6 План обработки (Продольные размеры)

а – предварительное точение;

б – чистовое точение

Операция 15. Токарно-копировальная

Рисунок 7 План обработки (Продольные размеры)

а – предварительное точение;

б – чистовое точение

7. Вычерчиваем размерную схему продольных размеров (см. рабочий чертёж).

8. Выявляем размерные контуры и записываем уравнения размерных цепей.

При выполнении технологического процесса механической обработки вала-шестерни только два размера выдерживаются непосредственно на операциях. Это размер А, который выдерживается на операции 05: Фрезерно-центровальной – А⁰⁵=250_-02; и размер В – на операции 15: Автоматной токарной на 2^ом переходе – В¹⁶=40±0,2. Остальные размеры (Б, К, И, Г, Н, Л) непосредственно на операциях не выдерживаются и являются замыкающими в следующих размерных цепях:

1. [Б] + Р⁷⁵ - А⁰⁵ = 0

2. [К] + П⁷⁰ - А⁰⁵ = 0

3. [И] + С⁷⁵ - А⁰⁵ = 0

4. [Г] + У¹⁶ - А⁰⁵ = 0

5. [Н] + Ф⁶⁵ - А⁰⁵ = 0

6. [Л] + П²⁰ – П⁷⁰ – Л³⁰ = 0

Решая данные размерные цепи, мы определим составляющие звенья Р⁷⁵, П⁷⁰, С⁷⁵, У¹⁶, Ф⁶⁵, которые необходимы для решения размерных цепей, замыкающими звеньями которых являются припуски.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

26.

9. Производим последовательный расчёт размерных цепей.