Проверочный расчет линейных технологических размеров при проектировании и анализе технологических процессов механической обработки

Проверочный расчет ЛТР с применением компьютера заключается во вводе известных номинальных значений технологических размеров с отклонениями из чертежа заготовки и технологического процесса механической обработки и определении в результате расчета – обеспечиваются ли при этих значениях технологических размеров и отклонений номинальные значения конструкторских размеров с отклонениями, и минимальные припуски.

При проверочном расчете применяется программа «Проверочный расчет линейных технологических размеров и допусков «DIAMOND-B»», разработанная на кафедре «Технология машиностроения» ОмГТУ, и использующая те же исходные данные, что и при проектном расчете с помощью программы «DIAMOND», дополненные значениями известных номинальных значений технологических размеров и отклонений (табл. 6).

Таблица 6

Дополнительные исходные данные для программы “DIAMOND-B”

Проверяемые значения линейных технологических размеров
Кол-во линейных размеров заготовки: 3
Номер размера	1-я граница размера	2-я граница размера	Номин. значение	Верхн. откл.	Нижн. откл.
			18.4	1.8	–1.0
			29.6	1.8	–1.0
			52.1	1.1	–2.1
Количество операций: 6
Номер операц.	База	1-я граница размера	2-я граница размера	Номин. значение	Верхн. откл.	Нижн. откл.
				28.1		–0.33
				11.5	0.27
				27.5		–1.22
				11.8	0.11
				25.7		–0.21
				75.7		–0.46
				25.2		–0.13
				51.5		–0.19
						–0.4
					0.1
					0.24
				26.5	0.1

Выполним в качестве примера проверку ЛТР, рассчитанных ранее вручную для детали «Втулка» (см. рис. 1), и содержащихся в столбце 12 таблицы 3.

Данные о номинальных значениях, верхних и нижних отклонениях проверяемых ЛТР представляются в виде таблицы 6.

По таблицам 4 и 6 формируется текстовый файл исходных данных, в котором данные из таблицы 6 размещаются после данных из таблицы 4, на основе которого по программе «DIAMOND-В» производится проверочный расчет ЛТР.

Проверочный расчет осуществляется аналогично проектному, выполняемому с помощью программы «DIAMOND», т. е. путем задания режимов работы программы с помощью кнопок интерфейса программы «DIAMOND-В». Необходимо задать режим вспомогательного файла «Создать», после чего нажать кнопку «Расчет». Программа создаст вспомогательный файл с технологическими допусками на основе исходных данных и ориентировочными минимальными припусками, а также создаст информационный файл с результатами расчета в том же каталоге, где расположен файл исходных данных. Минимальные припуски во вспомогательном файле необходимо скорректировать по данным столбца 2 таблицы 3 и повторить расчет, установив режим вспомогательного файла «Не перезаписывать».

На первом этапе проверки определяется ожидаемая погрешность конструкторских размеров. Если допуск конструкторского размера не обеспечивается, программа выдает информационное сообщение, в этом случае отклонения соответствующих технологических размеров, из суммы значений допусков которых складывается ожидаемая погрешность конструкторского размера, с точки зрения реализуемых допусков назначены неправильно. Необходимо внести изменения в проверяемую технологию.

На втором этапе проверки определяется – обеспечиваются ли значения верхнего и нижнего отклонений конструкторских размеров и припусков.

В последнем блоке данных информационного файла выдается информация о проверяемых конструкторских размерах и припусках (табл. 7) с указанием условных числовых обозначений границ. Дробная часть в обозначении границ размеров показывает номер ступени обработки поверхности. Знак в обозначении границ размеров – обратный тому, что использовался при построении геометрической модели детали.

После этого, при обеспечении минимальных и максимальных значений конструкторских размеров и припусков – замыкающих звеньев – выдается сообщение: «Замыкающие звенья обеспечиваются».

При не обеспечении минимальных или максимальных значений замыкающих звеньев выдаются соответствующие сообщения.

Таблица 7

Конструкторские размеры и припуски (проверяемые)

Индекс размера	Номинальное значение	Верхнее отклонение	Нижнее отклонение	Левая граница	Правая граница
1.00	74.6000	0.400	0.000	1.2	–6.2
2.00	24.7100	0.290	0.000	1.2	–3.3
3.00	26.5000	0.100	0.000	–3.3	–4.1
4.00	12.0000	0.240	0.000	1.2	2.3
5.00	7.0000	0.100	0.000	–4.1	5.1
12.01	0.5000	3.130	0.000	1.0	1.1
12.02	0.8000	3.400	0.000	2.0	2.1
14.01	0.2700	1.550	0.000	1.1	1.2
14.02	0.3000	1.930	0.000	2.1	2.2
20.01	0.5800	1.430	0.000	–3.1	–3.0
20.02	0.5800	4.880	0.000	–6.1	–6.0
30.01	0.2900	0.340	0.000	–3.2	–3.1
30.03	0.2400	0.860	0.000	–6.2	–6.1
70.01	0.0900	0.350	0.000	2.2	2.3
80.01	0.0700	0.420	0.000	–3.3	–3.2

В данном случае получены следующие сообщения:

«Не обеспечивается в.о. р-ра 12.01 – больше заданного на 0.0100»;

«Не обеспечивается в.о. р-ра 12.02 – больше заданного на 0.3100»;

«Не обеспечивается в.о. р-ра 14.01 – больше заданного на 0.0700»;

«Не обеспечивается в.о. р-ра 20.01 – больше заданного на 0.0900»;

«Не обеспечивается в.о. р-ра 20.02 – больше заданного на 0.0900»;

«Не обеспечивается в.о. р-ра 30.01 – больше заданного на 0.0900»;

«Не обеспечивается в.о. р-ра 30.03 – больше заданного на 0.0400»;

«Не обеспечивается в.о. р-ра 70.01 – больше заданного на 0.0400»;

«Не обеспечивается н.о. р-ра 80.01 – больше заданного на 0.0200».

Полученные сообщения содержат предупреждение о том, что некоторые припуски имеют верхнее отклонение больше заданного, что вполне допустимо и связано с тем, что при корректировке номинальных значений технологических размеров округление осуществляется или в пределах допустимой корректировки конструкторских размеров, или за счет увеличения соответствующих припусков.

Конструкторские размеры обеспечиваются, поскольку не было сообщений об их не обеспечении.

Таким образом, проверочный расчет с применением программы «DIAMOND-B» технологических размеров, рассчитанных ранее вручную, показал, что ручной расчет технологических размеров выполнен правильно.

Заключение

Расчет технологических размеров безусловно необходим при разработке технологических процессов механической обработки и связан с гарантированным обеспечением точности изготовления деталей.

На основе расчета технологических размеров, включающего выявление и расчет технологических размерных цепей, технолог не только может обоснованно определить требования к операциям механической обработки деталей, но и получает возможность оценить влияние простановки размеров и выбора схем базирования деталей на точность изготовления и установить причины брака при механической обработке.

В современных условиях усложнения конструкций и повышения требований к технологическим процессам невозможно повысить качество и сократить сроки выполнения размерного анализа без применения средств автоматизации проектирования и инженерного анализа, в том числе программ для автоматизированного расчета технологических размеров.

Применение программ «DIAMOND» и «DIAMOND-B» в учебном процессе обеспечивает у студентов более полное понимание теоретических основ и закрепление практических навыков как ручного, так и автоматизированного расчета технологических размеров.

Библиографический список

1. Балакшин Б.С. Теория и практика технологии машиностроения: Основы технологии машиностроения. – М.: Машиностроение, 1982. – 387 с.

2. Мордвинов Б.С. Исследование геометрических структур с применением методов теории графов // Известия вузов. Машиностроение. – 1965. – № 3. – C. 111–118.

3. Мордвинов Б.С., Огурцов Е.С. Расчет технологических размеров при проектировании технологических процессов механической обработки: учеб. пособие. – Омск: ОмПИ, 1975. – 160 с.

4. Масягин В.Б. Автоматизация размерного анализа конструкций и технологических процессов: учеб. пособие. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2008. – 232 с.

5. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. / Под ред.
А.М. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова. 5-е изд., исправл. – М.: Машиностроение-1, 2003. – Т. 1. – 912 с.

6. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. – М.: Машиностроение, 2006. – Т. 1. – 928 с.