- •18 Тема 3
- •Тема 3. Моделирование в размерном анализе технологических процессов
- •3.1. Терминология и условные обозначения
- •3.2. Построение размерной схемы технологического процесса
- •3.З. Выявление технологических размерных цепей с помощью графов
- •3.4.2. Методика расчета величины технологических размеров и их предельных отклонений
- •3.5. Примеры расчета технологических размерных цепей
3.1. Терминология и условные обозначения
Технологической размерной цепью называется замкнутая последовательность размеров, необходимая для решения технологических задач и выражающая одну и только одну функциональную зависимость между размерами детали [22].
Это определение отличается от приведенного в [23] тем, что в нем введено дополнение о функциональной связи, которая соответствует данной размерной цепи, так как не всякая замкнутая последовательность, имеющаяся среди размерных связей в детали, образует размерную цепь. Кроме того, если в замкнутой последовательности размеров детали участвуют две функции, то эта последовательность также не является размерной цепью.
Каждая размерная цепь содержит одно звено, которое носит название исходного, все остальные звенья называют составляющими.
Исходным звеном размерной цепи называется размер, определяющий точность размеров других звеньев. Относительно исходного звена определяют допуски и предельные отклонения размеров составляющих звеньев. Исходное звено в процессе изготовления детали становится замыкающим, так как в этом случае оно формируется в последнюю очередь, замыкая размерную цепь.
Замыкающим звеном технологической размерной цепи называется размер детали (конструкторский размер или размер припуска), непосредственно в ходе обработки на данной операции не обеспечиваемый и не контролируемый, а являющийся функцией других (составляющих) размеров. В технологической документации для данной операции он не указывается вследствие того, что заменяется одним или несколькими технологическими размерами.
Следует иметь в виду, что в ходе выполнения ТП обработки детали может производиться многократная замена размеров в тех случаях, когда одни и те же поверхности обрабатываются на некоторых операциях от одних, а на следующих операциях – от других технологических баз. Могут быть и другие условия, обусловливающие необходимость такой замены.
Составляющие звенья размерной цепи делятся на увеличивающие и уменьшающие. Увеличивающими называют составляющие звенья цепей, с увеличением которых замыкающие звенья увеличиваются. Уменьшающими называют составляющие звенья цепей, с увеличением которых замыкающие звенья уменьшаются. Увеличивающим звеньям приписывается знак "+", а уменьшающим - знак "-". На схемах размерных цепей на замыкающем и уменьшающих звеньях стрелки ставят слева на отрезке, изображающем эти звенья, а на увеличивающих звеньях - справа.
Операционным (промежуточным) размером называют технологический размер, величина которого установлена расчетом для данной операции.
Графом размерных цепей называют условное графическое изображение совокупности всех поверхностей, осей и других элементов детали (заготовки) и связей между ними (конструкторских, технологических и др.). Вершинами графа называют точки или заменяющие их окружности, соответствующие поверхностям, осям или другим элементам детали (заготовки) и имеющие их индекс (номер). Линии произвольной конфигурации, соединяющие вершины графа, называют ребрами. Ребро, имеющее стрелку, которая указывает, из какой вершины оно исходит и в какую вершину графа входит, называется дугой. Если пару вершин можно соединить несколькими ребрами (дугами), то такие ребра (дуги) называются кратными
(параллельными).
Для орграфа последовательность дуг, в которой конец каждой предыдущей дуги совпадает с началом следующей, называется путем. Путь, в котором никакая дуга не встречается дважды, называется простым. Конечный путь, который начинается и заканчивается в одной и той же вершине, называется контуром. Для неориентированного графа понятия "путь" и "контур" заменяются понятиями "цепь" и "цикл". Цепь - последовательность ребер. Цикл - цепь, у которой начальная и конечная вершины совпадают.
Если каждую вершину графа можно соединить с любой другой вершиной некоторой цепью, такой граф называется связным. Конечный связный граф, не содержащий циклов и не имеющий кратных ребер, называется деревом. Для каждой пары вершин дерева существует единственная соединяющая их цепь. Первоначально выбранная вершина называется корнем дерева.
Графы можно строить для перехода от одной системы размеров к другой. Граф может быть построен как для готовой детали, так и для заготовки на любом этапе технологического процесса обработки. Расположение вершин и ребер графа может быть произвольным, следует руководствоваться только необходимостью обеспечения наглядности размерных связей, а также требованиями, чтобы ребра графа не пересекались.
Приведем только те условные обозначения, которые отсутствуют или отличаются от изложенных в [23]. Принятые отличия обусловлены системой обозначений, применяемых в программах для ЭВМ, и намерением приблизить к ним обозначения, использующиеся при размерном анализе.
Конструкторские
размеры будем обозначать A1,A2,
... An.
Верхние отклонения этих размеров: ESA1,
ESA2,
..., ESAn,
нижние отклонения: EIA1,
ЕIА2....EIAn.
Размеры заготовок: B1,
B2,
B3,
... Вновь вводимые технологические
размеры: C1,
C2,
... . Их предельные отклонения - соответственно
ESC1,
ESC2,
ESC3
... EJC1,
EJC2,
EJC3,
… . Допуски размеров (звеньев) будем
обозначать: для конструкторских -
размеров - TА1,
TA2,
ТA3
... ; для технологических размеров – TС1,
ТС2,
TC3
... . Припуски обозначаются: минимальные
– ZM,
максимальные - ZВ,
номинальные - Z,
средние -
.
На схемах размерных цепей замыкающее
звено будем обозначать
или
и т.д.
Для удобства расчетов конструкторские и технологические размеры можно обозначать и другими буквами, однако при этом применения букв "Б" и "О" следует избегать, так как первой из них нет в алфавите машинных знаков, а вторая может внести путаницу в ход расчета.
При изображении связей графов примем обозначения: конструкторские размеры - ребра (линии) произвольной конфигурации; размеры припусков - ребра в виде зигзагообразных линий; технологические размеры и размеры заготовки - дуги со стрелкой (желательно в виде прямой линии). Каждой дуге или ребру графа присваивается индекс соответствующего размера. Размерные связи обозначаются набором букв с индексами ребер и дуг графа, входящих в замкнутый контур (цикл) или в цепь (ветвь дерева).
