ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

А. Расчет по методу максимума-минимума

РАСЧЕТ ТОЧНОСТИ ОПЕРАЦИОННЫХ РАЗМЕРОВ ПУТЕМ РЕШЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ РАЗМЕРНОЙ ЦЕПИ

Отчет по работе №3

Вариант 8

Выполнила студентка группы 03-409

Приходько А.Г.

Консультант доц. Грачев В.В.

Москва, 2012

Название и цель работы

Расчёт геометрических параметров паяльных трафаретов и экспериментальное исследование паяных соединений при монтаже поверхностно монтируемых компонентов электронных модулей

Цель работы –практическое освоение методики расчета требуемой точности операционных размеров при проектировании технологических процессов механической обработки путем построения и решения размерных цепей методами максимума-минимума и вероятностным методом, а также сопоставление этих методов по результатам расчета точности операционных размеров.

Общие сведения.

Основные ссылки на используемые источники информации:

1) файл «рам. цепи описание»

Основные сведения, используемые в работе:

В общем случае размерной цепью называется совокупность размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно участвующих в решении поставленной задачи. Технологические размерные цепи позволяют решать задачи обеспечения точности при изготовлении изделий.

Размерная цепь состоит из замыкающего и составляющих звеньев. По характеру влияния на замыкающее звено составляющие звенья разделяются на увеличивающие и уменьшающие. В зависимости от того, какие звенья цепи являются известными, и какие требуется определить, различают прямую и обратную задачи.

Прямая задача является проектной. При ее решении исходят из заданных требований к величине замыкающего звена, которые установлены заранее на основании аналитических расчетов, экспериментальных данных и нормативов. При этом определяются номинальные размеры, величины и координаты середин полей допусков, а также предельные отклонения всех составляющих размерную цепь звеньев.

При решении обратной задачи, на основании известных составляющих звеньев и их допусков, определяют номинальный размер, величину и координату середины поля рассеивания и предельные отклонения замыкающего звена. Необходимость ее решения возникает при анализе разработанного технологического процесса или спроектированной конструкции. Обратная задача может решаться в дополнение к прямой для проверки и правильности выполняемого решения, а также как самостоятельная задача в случае необходимости проверки принятых без расчета (например, по конструктивным или технологическим соображениям) размеров и допусков.

Построение технологической размерной цепи осуществляется на основе технологического процесса обработки детали. При этом используется чертеж или эскиз детали, где имеются размеры с допусками, участвующие в решении поставленной задачи, и операционные размеры в порядке их получения при обработке, начиная с размеров заготовки и кончая размерами обработанной детали.

Построение размерной цепи начинается с определения замыкающего звена. В данной работе замыкающее звено установлено заданием. Требуемая точность его регламентируется допуском. Графически отобразив замыкающее звено, последовательно пристраивают к нему составляющие звенья, участвующие в решении поставленной задачи, до тех пор, пока цепь не станет замкнутой.

Номинальные размеры замыкающего и составляющих звеньев (всего m) связаны между собой уравнением:

Для линейных размерных цепей с параллельными звеньями для увеличивающих составляющих звеньев размер берется со знаком “плюс”, а для уменьшающих – со знаком “минус”.

Допуск замыкающего звена определяется в зависимости от метода расчета.

При расчете на максимум-минимум:

При расчете по вероятностному методу:

где – допуск составляющих звеньев;

– относительное среднее квадратическое отклонение;

–коэффициент, зависящий от принятого процента риска (брака) и закона распределения.

При нормальном законе распределения (Гаусса) и совпадении центра группирования с координатой середины поля допуска величина коэффициента выбирается из следующего ряда:

Процент риска (брака)	P, %			4,5	1,00	0,27	0,1	0,01
Коэффициент		1,00	1,65	2,00	2,57	3,00	3,29	3,89

Относительное среднее квадратическое отклонение =2 / ,

где – среднее квадратическое отклонение;

– поле рассеивания размеров i-ого звена.

Для закона нормального распределения Гаусса (для крупносерийного и массового производства) =1/9. При других законах распределения коэффициенты и следует выбирать по табл. 1 с учетом количества составляющих звеньев размерной цепи.

Таблица 1. Значения коэффициентов и

Закон распределения отклонений		при числе составляющих звеньев
					>6
Симпсона (распределение по треугольнику)	1/6	2,80	2,83	2,86	2,88	2,91
Равной вероятности	1/3	2,45	2,55	2,61	2,65	2,68

При числе составляющих звеньев больше шести независимо от закона распределения с достаточной степенью точности можно принять =3. Если о законе распределения звена ничего неизвестно (для изделий мелкосерийного и единичного производства), то принимается закон равной вероятности.

Средняя величина допуска составляющих звеньев при решении прямой задачи определяется по следующим ниже формулам.

При расчете на максимум-минимум (для линейных цепей с параллельными звеньями):

При вероятностном методе расчета:

Допуск одного из составляющих звеньев при условии, что допуски остальных звеньев размерной цепи известны или определены ранее, вычисляется по формулам:

при расчете на максимум-минимум:

при вероятностном методе расчета:

где n – номер искомого звена.

Расположение полей допусков относительно номинальных значений звеньев и предельные отклонения определяются независимо от метода расчета размерной цепи.

Координата середины поля допуска замыкающего звена связана с координатами середин полей допусков составляющих звеньев следующими уравнениями:

где –верхнее и нижнее отклонения замыкающего и составляющего звеньев.

При решении прямой задачи известной обычно является координата середины поля допуска только замыкающего звена. Поэтому координаты середин полей допусков всех составляющих звеньев принимаются по конструктивным или технологическим соображениям, за исключением какого-либо одного звена, координата середины поля допуска которого определяется затем по уравнению (8).

Предельные отклонения любого звена размерной цепи определяются по формулам:

;

Где – верхние и нижние предельные отклонения звена размерной цепи;

– координата середины поля допуска звена;

δ – допуск звена.

3. Содержание варианта задания

На основании эскиза детали и варианта задания (табл. 4) рассчитать размеры и допуски составляющих звеньев размерной цепи методом максимума-минимума и вероятностным методом. При этом рекомендуется следующий порядок действий:

1. Построить схему размерной цепи.

2. Составить уравнение номинальных параметров размерной цепи и рассчитать незаданные числовые значения номинальных размеров составляющих звеньев.

3. Решить размерную цепь методом максимума-минимума:

а) определить среднюю величину допуска составляющих звеньев;

б) установить конкретные значения допусков составляющих звеньев исходя из технико-экономических соображений;

в) рассчитать координаты середин полей допусков звеньев размерной цепи;

г) определить предельные отклонения составляющих звеньев.

4. Решить размерную цепь вероятностным методом:

а) Определить конкретные значения допусков составляющих звеньев с учетом допустимого процента риска (брака);

б) определить среднюю величину допуска составляющих звеньев;

в) определить расположение полей допусков составляющих звеньев относительно их номинальных значений путем расчета координат середин полей допусков;

г) определить предельные отклонения составляющих звеньев.

5. Определить, каким квалитетам точности принадлежат рассчитанные двумя методами допуски звеньев размерной цепи.

6. Результаты расчетов точности размеров звеньев цепи свести в таблицу (как в примере). Проанализировать их и сделать выводы.

7. Оформить отчет.

№ варианта	Размеры, мм	Закон распределения размеров

			А_1,А₃ -Симпсона, А₂-Гаусса

4. Решение поставленной задачи

Изготовить деталь типа вала (рис. 1,а). Заготовка – пруток. =340 мм, =200 мм. При этом требуемый размер замыкающего звена =85^+0,23 мм обеспечивается точностью размера A₁.

Рис. 1. Последовательность операций при изготовлении вала

Этапы изготовления детали:

1. Обточка поверхностей 2, 4. Закрепление по поверхности прутка в трехкулачковом патроне(Рис. 1, б).

2. Подрезка торцов 1, 3 в размер А₃ (Рис. 1, б).

3. Отрезка заготовки в размер А₂ (Рис. 1, б).

4. Переустановка заготовки. Закрепление по поверхности 4 в трехкулачковом патроне.

5. Зачистка поверхности 7 (Рис. 1, в).

6. Обточка поверхности 6 и подрезка торца 5 в размер А₁ (Рис. 1, в)

Из этого следует, что деталь изготавливается за два установа. Заданный размер 85^+0,4 мм при обработке непосредственно не выдерживается. Точность его зависит от точности размеров других звеньев, получаемых при обработке.

С целью сопоставления методов расчета размерных цепей решение одной задачи производится двумя методами: на максимум-минимум и вероятностным. Поэтому соображения выбора этих методов и условия их применения в данной работе не рассматриваются.

Решаем задачу в следующем порядке.

Согласно заданию: номинальный размер =85мм, координата середины поля допуска

величина поля допуска =0,23 мм.

Пользуясь эскизом детали и технологическим маршрутом, строим схему размерной цепи. (Рис. 1, г) При этом , – уменьшающие звенья (стрелка влево), а – увеличивающее звено (стрелка вправо).

Из рассмотрения схемы размерной цепи на основании уравнения (1) получим:

мм.

Дальнейший порядок выполнения работы зависит от метода расчета размерной цепи.

А. Расчет по методу максимума-минимума

По условию прямой задачи известен только допуск замыкающего звена, который согласно уравнению (2) равен сумме допусков составляющих звеньев с учетом абсолютных значений передаточных отношений. Чтобы решить уравнение с несколькими неизвестными, воспользуемся принципом равных влияний: распределим величину допуска замыкающего звена равномерно между всеми составляющими звеньями размерной цепи. Для этого определим среднюю величину допуска составляющих звеньев по формуле(4):

Установим конкретные значения допусков каждого составляющего звена методом подбора. При этом исходим из возможности достижения точности размеров данным методом обработки в обычных цеховых условиях.

Согласно справочным данным при торцевом точении поверхностей размером до мм можно обеспечить 8-10-ый квалитеты точности расстояний от обрабатываемой до базовой поверхности. Некоторые значения полей допусков, достаточные для выполнения данной работы, приведены в табл.2.

Таблица 2

Интервал размеров, мм	Квалитеты (поля допусков)

Предельные отклонения, мкм
От 1 до 3
Св. 3 до 6
Св. 6 до 10
Св. 10 до 18
Св. 18 до 30
Св. 30 до 50
Св. 50 до 80
Св. 80 до 120
Св. 120 до 180
Св. 180 до 250
Св. 250 до 315
Св. 315 до 400
Св. 400 до 500

При расчете допусков размерной цепи необходимо учитывать:

- номинальное значение размера;

- точность (квалитет) в зависимости от способа обработки;

- технологическая целесообразность обеспечения заданной точности.

Учитывая вышесказанное, принимаем допуски на составляющие звенья по девятому квалитету точности (табл. 2):

0,074мм

(В зависимости от размеров звеньев допуски могут быть не одинаковыми)

Допуск на габаритный размер (2):

Определяем расположение полей допусков относительно номинальных значений составляющих звеньев. Для звеньев и принимаем одно-стороннее расположение допусков в “плюс”, т.е.:

Координату середины поля допуска получим из уравнения (8):

мм.

Определяем предельные отклонения составляющих звеньев по формулам(10):

Таким образом, чтобы при данном технологическом процессе обеспечить требуемую точность размера 70^+0,4 необходимо выдержать операционные размеры со следующими допусками:

; ; .