Выбор метода достижения точности замыкающего звена размерной цепи

Решение задачи экономичного и производительного изготовления изделия тесно связано с назначением рациональных допусков на изготовление деталей и его сборку. Одним из методов определения рациональных допусков является расчет размерных цепей. При решении размерных цепей требуется из пяти методов достижения точности замыкающего звена выбирать наиболее эффективный.

Для выбора эффективного метода достижения точности часто приходится производить расчет допусков по нескольким методам, что значительно повышает трудоемкость расчета размерных цепей.

Задача расчета допусков на составляющие звенья при решении прямой задачи является задачей неопределенной, так как для расчета допусков на составляющие звенья, число которых равно т— 1, имеется только одно уравнение. Для упрощения таких расчетов разработан ряд способов, позволяющих определять допуски на составляющие звенья.

Воспользуемся способом расчета размерных цепей с использованием соотношения допусков на составляющие звенья. Как уже отмечалось в п. 1.3.2, смысл такого способа заключается в том, чтобы свести расчеты допусков на составляющие звенья к решению одного уравнения с одним неизвестным. С этой целью определяется допуск Тх на одно из составляющих звеньев, а допуски на каждое из оставшихся составляющих звеньев определяются как произведение коэффициента сложности (в дальнейшем — коэффициента точности В) данного звена на Тх, т.е. Т = BJv

Тогда уравнение для расчета допусков на составляющие звенья примет вид

где Bt — коэффициент точности /-го составляющего звена, для Г, В], = 1.

Чтобы найти все значения Bj, необходимо выбрать составляющее звено, по отношению допуска которого будут определяться значения остальных допусков.

Предлагается для каждого составляющего звена коэффициент В определять как

где Т3 — экономически достижимый допуск /-го звена; 7^jn — наименьшее значение экономически достижимого допуска составляющего звена в размерной цепи.

Отсюда для определения коэффициентов точности необходимо назначить экономически достижимые допуски на каждое составляющее звено. В связи с этим для изготовления поверхностей, образующих размеры, которые входят в размерную цепь, выбирают способы обработки, ориентируясь на уровень требуемой точности согласно Т‘

ср

В соответствии с выбранным способом обработки назначают экономически целесообразный квалитет точности и значение экономически достижимого допуска.

Зная число составляющих звеньев, для /-го составляющего звена Т3 с помощью равенства (1.10.12) определяются значения В для всех составляющих звеньев. Тогда уравнение (1.10.11) при Вх = 1 примет вид

Однако при выборе метода достижения точности замыкающего звена следует учитывать не только способы обработки, но и другие факторы. Например, применение метода групповой взаимозаменяемости ограничивается числом составляющих звеньев в размерной цепи; методы пригонки и регулировки требуют наличия в размерной цепи звена, которое можно использовать в качестве компенсатора, и др.

Отсюда методика выбора эффективного метода достижения точности замыкающего звена заключается в последовательной оценке эффективности применения каждого из пяти методов (п. 1.3.2.1).

Последовательность рассмотрения методов определяется прежде всего уровнем простоты применения метода. По этому критерию сначала рассматривается возможность применения методов полной и неполной взаимозаменяемости.

Последовательность рассмотрения применения других методов расчета определяется в зависимости от конкретных условий производства с учетом рекомендуемых областей применения этих методов.

Наиболее сложным с точки зрения применения является метод групповой взаимозаменяемости, что связано с необходимостью включении в производственный процесс сортировки, клеймения и организации хранения деталей. Поэтому применение этого метода надо рассматривать только в условиях высоких требований к точности замыкающего звена.

При применении методов регулировки и пригонки, если нет звена, способного выступить в роли компенсатора, надо оценить затраты, связанные с изменением конструкции изделия из-за ввода в изделие нового звена — компенсатора.

Выбор экономического метода достижения точности замыкающего звена состоит в том, чтобы обеспечить 7}э < ТА.

Установив последовательность рассмотрения методов расчета, переходят к выбору одного из них. Сначала оценивается возможность применения метода полной взаимозаменяемости. Если окажется, что > ТА, то переходят к оценке возможности применения метода неполной взаимозаменяемости. Если и в этом случае > ТА, то переходят к оценке возможности применения, например, метода групповой взаимозаменяемости.

Метод групповой взаимозаменяемости целесообразен, если число звеньев m в размерной цепи не более некоторого допустимого значения М (m< М). Далее рассчитывают п' групп и сравнивают его с макисмально допустимым для данных условий числом групп Н (п'< Н).

Целесообразность использования метода пригонки определяется, во-первых, наличием в размерной цепи звена, которое можно использовать как компенсатор, во-вторых, величиной компенсации Тком, которая должна быть не больше допустимой величины компен- сацииДккомк).

При анализе метода регулировки проверяют наличие в размерной цепи звена компенсатора, затем рассчитывается количество компенсаторов N' и сравнивается с допустимым числом Уд компенсаторов в размерной цепи. Метод целесообразен, если N' < Уд. Итак, выбор эффективного метода производится в том порядке, который указан выше; если предыдущий метод оказывается неэффективным, то переходят к оценке следующего. После выбора метода достижения точности производят расчет по следующим формулам:

где ^ — передаточное отношение /'-го составляющего звена; ТА — сумма допусков составляющих звеньев, подсчитываемая по формуле метода полной взаимозаменяемости; X'— коэффициент относительного рассеяния /-го составляющего звена; t — минимально допустимое значение коэффициента риска; ТА_К значение допуска звена-компенсатора; ТА , ТА — допуски на замыкающие звенья, рассчитанные соответственно по методам полной и неполной взаимозаменяемости; ТА — допуск, получаемый при расширенных допусках на составляющие звенья.

Используемые при расчете допустимые значения определяются на основе анализа условий производства, на котором предполагается изготовление рассматриваемого изделия (или сходного с ним), а также на основе анализа литературных данных.

После выявления целесообразного метода достижения точности расчет размерных цепей заключается в корректировке допусков составляющих звеньев по принятому методу, расчете координат середин полей допусков и предельных отклонений составляющих звеньев размерной цепи, расчете размеров компенсаторов по известным формулам.

Корректировка допусков обусловлена тем, что каждый метод достижения точности целесообразен в том случае, если некоторая рассчитываемая величина (например, ТА, ТА, п' и т.д.) меньше заданной (7д, Ни т.д.) и, следовательно, есть возможность расширить экономически достижимые допуски с тем, чтобы приблизить рассчитываемые величины к заданным (допустимым).

С этой целью, исходя из (1.10.12), определяют значения минимального допуска 7niin, при котором выполняется условие равенства рассчитанных значений заданным.

В соответствии с приведенной методикой выбора эффективного метода достижения заданной точности замыкающего звена и расчета размерной цепи по выбранному методу приведен алгоритм решения прямой задачи на ЭВМ в виде блок-схемы (рис. 1.10.19).

Данный алгоритм позволяет рассчитывать плоские размерные цепи с параллельно расположенными звеньями и со звеньями, расположенными под углом к выбранному направлению исходного звена.

Блок-схема расчета размерных цепей с выбором эффективного метода достижения заданной точки

Рис. 1.10.19. Блок-схема расчета размерных цепей с выбором эффективного метода достижения заданной точки

Исходными данными к расчету являются:

  • 1) допуск исходного звена ТА;
  • 2) координата середины поля допуска исходного звена Аод;
  • 3) минимальный коэффициент риска /;
  • 4) коэффициент относительного рассеяния составляющих звеньев А,';
  • 5) число звеньев в размерной цепи пг,
  • 6) число увеличивающих звеньев в размерной цепи к
  • 7) номер звена-компенсатора для метода пригонки кх;
  • 8) номер звена-компенсатора для метода регулировки к2
  • 9) максимально допустимое количество групп селекции Я;
  • 10) максимально допустимая величина снимаемого слоя с компенсатора А, — /)к;
  • 11) максимально допустимое количество компенсаторов Яд;
  • 12) минимальный экономически достижимый допуск 7^in ;
  • 13) углы наклона составляющих звеньев к выбранному направлению замыкающего звена ос,;
  • 14) коэффициенты точности составляющих звеньев 5(;
  • 15) коэффициенты /^составляющих звеньев:

+1 — для увеличивающих звеньев,

— 1 — для уменьшающих звеньев.

Для методов полной, неполной и групповой взаимозаменяемости расчет координат середин полей допусков и предельных отклонений является последним этапом в расчете размерной цепи, для методов пригонки и регулировки — промежуточным этапом перед расчетом размеров компенсатора. Кроме того, для метода групповой взаимозаменяемости этот расчет осуществляется по каждой группе селективного отбора. В связи с этим при составлении программы по данному алгоритму вводят управляющие переменные, позволяющие при расчете переходить к соответствующим блокам алгоритма.

Контрольные вопросы

  • 1. Преимущества метода математического моделирования в расчетах точности.
  • 2. Последовательность выбора режима обработки, обеспечивающего заданную точность.
  • 3. Каким образом изменение расположения опорных точек влияет на погрешность обработки?
  • 4. Как при многоинструментной обработке нагрузка, возникающая на одном инструменте, вызывает погрешность обработки другим инструментом?
  • 5. Каким образом последовательность силового замыкания влияет на погрешность обработки?
  • 6. Методика выбора эффективного метода достижения заданной точности замыкающего звена.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >