Розмірні ланцюги технологічного процесу

При проектуванні технологічних процесів виникають завдання розрахунку операційних допусків та розмірів, а також допусків на обробку заготовок. У випаду неможливості суміщення технологічних, конструкторських та вимірювальних баз і необхідності зміни баз технолог вимушений встановлювати „технологічні” операційні розміри і виконувати перерахунок допусків.

Всі ці задачі вирішуються на основі розрахунку відповідних технологічних розмірних ланцюгів.

Види розмірних ланцюгів та методи їх розрахунку

Взаємне розміщення деталей збірних з’єднань або розміщення збірних елементів виробів, а також окремих поверхонь деталей визначається лінійними та кутовими розмірами, встановлюючи відстань між відповідними поверхнями або осями окремих деталей або збірних елементів та утворюючими замкнуті розмірні ланцюги.

Розмірним ланцюгом називається сукупність розмірів, розміщених по замкненому контуру, визначаючих взаємне розміщення поверхонь або осей поверхонь одної деталі або декількох деталей збірного з’єднання (рис. 8.1, а).

Конструкторський розмірний ланцюг визначає відстань або відносний поворот між поверхнями або осями поверхонь деталей у виробі (рис. 8.1, б–г). при розробці технологічних процесів збирання конструкторські розмірні ланцюги часто називаються збірними.

Технологічний розмірний ланцюг визначає відстань між поверхнями виробу при виконані операції обробки або збирання, при настройці верстату або розрахунку міжопераційних розмірів і допусків (рис. 8.1, д).

Розміри, які входять у розмірний ланцюг, називаються ланками. Ланка розмірного ланцюга, є вихідною при постановці завдання або отримується останньою в результаті її рішення, називається замикаючою або вихідною ланкою. Інші ланки ланцюга називаються складовими.

Вихідна ланка розмірного ланцюга визначає точність розмірів складових ланок. Відносно вихідного розміру визначаються допуски і граничні відхилення розмірів складаючи ланки. Так, при визначені розмірів паза і шпонки (рис. 8.1, б), і діаметр вала та отвору (рис. 8.1, в) виходять з необхідності забезпечення величини конструктивно необхідних зазорів , які являються в даних випадках вихідними (замикаючими) ланками. Довжина вихідної заготовки валика (рис. 8.1, д) визначається виходячи із завдання забезпечення необхідного розміру допуску , який при цьому є вихідною ланкою.

У процесі обробки заготовки або в процесі збирання збірного з’єднання вихідна ланка стає замикаючою, оскільки як в цьому випадку воно остаточно формується в останню чергу, замикаючи розмірний ланцюг. На робочих кресленнях деталей розмір замикаючої (вихідної) ланки зазвичай не вказується. В збірних розмірних ланцюгах замикаючою ланкою можуть бути зазор, лінійний або кутовий розміри, точність яких обумовлюється в технічних умовах. В технологічних розмірних ланцюгах замикаючою ланкою часто являється розмір допуску на обробку заготовки або той конструкторський розмір, який при обробці замінюється технологічними розмірами та отримується в результаті виконання останніх.

Складова ланка розмірного ланцюга, із збільшенням якого замикаюча ланка збільшується, називається збільшувальним і позначається , а ланка, з збільшенням якої замикаюча ланка зменшується, називається зменшувальною і позначається . На схемах лінійних та плоских розмірних ланцюгів збільшувальні ланки позначаються односторонніми стрілками, направленими вправо, а зменшувальні ланки і замикаюча ланка – стрілками, направленими вліво.

Залежно від розміщення розмірів розмірні ланцюги поділяються на: лінійні розмірні ланцюги, які складаються з взаємно паралельних лінійних розмірів, котрі позначаються прописними буквами російського алфавіту; кутові розмірні ланцюги, ланками яких являються кутові розміри, які позначаються рядковими буквами грецького алфавіту (крім , , , та ); плоскі розмірні ланцюги, ланки яких розміщені в одній або декількох паралельних площинах; просторові розмірні ланцюги, ланки яких знаходяться в непаралельних площинах.

На рис. 8.2 показано, що плоский розмірний ланцюг (рис. 8.2, а), частина ланок якої розміщені під кутом до інших ланок, може бути легко приведена до звичайного лінійного розмірного ланцюга (рис. 8.2, б) з паралельними ланками. В цьому випадку ступінь впливу розмірів та похибок складових ланок на розмір та похибка замикаючої ланки менша, ніж в лінійних розмірних ланцюгах з паралельними ланками, так як в розрахунок розмірного ланцюга при цьому включається на самі розміри і похибки складових ланок , , а їх проекції на напрямок замикаючої ланки, так як:

Коефіцієнт, який характеризує степінь впливу розміру та відхилення складової ланки на розмір, а також відхилення замикаючої ланки, називається передаточним відношенням . Для ланцюгів з непаралельними ланками передаточні відношення змінюються в межах: – для збільшуючи складових ланок; – для зменшувальних складових ланок.

Для плоских лінійних ланцюгів з паралельними ланками передаточні відношення рівні: для збільшувальних та для зменшувальних складових ланок.