Комплект технологических баз на первых операциях (КТБ1) используется для обработки поверхностей, являющихся технологическими базами КЕТБ. При выборе технологических баз на первых операциях решаются две основные задачи [1]:
1) устанавливаются связи, определяющие расстояния и повороты поверхностей, получающиеся в результате обработки относительно поверхностей, остающиеся необработанными;
2) производится распределение фактически имеющихся припусков между поверхностями, подлежащими обработке;
При решении первой задачи необходимо обеспечить выполнение деталью ее служебного назначения путем обеспечения точности относительного положения исполнительной поверхности, которая может быть необрабатываемой, и основной базы, которая обрабатывается.
При выборе технологических баз на первых операциях (ТБ1) необходимо обеспечить следующие свойства :
- свойство S1 (31,4) наилучшего расположения главного отверстия 31 после растачивания относительно необрабатываемой цилиндрической поверхности 4 (неравномерность стенок корпуса);
- свойство S2 (31,30), обеспечивающего наименьшую неравномерность припуска главного отверстия, то есть положение отверстия после обработки 31 относительно отверстия в заготовке 30.
Рис.4.13. Корпус редуктора.
Для математической постановки задачи выбора технологических баз на первых операциях используем совмещенный граф G = <P, U> (Рис.4.14),
Рис.4.14. Совмещенный граф размеров при выборе баз на первых операциях.
где Р - множество поверхностей в процессе обработки;
U - множество дуг (технологических и конструкторских размеров).
При решении второй задачи руководствуются тремя положениями:
- сохранением однородной плотности поверхностного слоя после обработки поверхностей детали, подвергающихся наиболее интенсивному износу;
- равномерным распределением припуска на обработку и, в первую очередь, на охватывающих и внутренних поверхностях;
- увеличением производительности обработки путем сокращения объема материала, подлежащего удалению в процессе обработки.
Рассмотрим три варианта технологических процессов t1,t2 ,t3 (технологические размеры показаны сплошными лнниями) для различных технологических баз на первых операциях - 20, 30,40
t1 = [(20,11 ), (11,31), (11,41)];
t2 = [(30,11 ), (11,31), (11,41)];
t3 = [(40,11 ), (11,31), (11,41)].
Выделим размерные цепи (РЦi) для технологических процессов;
Назначим следуюшие характеристики точности относительного положения поверхностей:
- точность положения поверхностей заготовки для отливок - 0.5;
- точность положения обработанной поверхности относительно необрабатываемой базы - 0.2;
- точность положения обработанной поверхности относительно обработанной базы - 0.1.
Таблица 4.11
Характеристики свойств S1 и S2 для альтернативных технологий
Технологические свойства
t1
t2
S1
0,8
0,8
0,3
S2
0,8
0,3
0,8
Как видно из этой таблицы, технология t2 обладает наилучшим свойством S2, а технология t3 - свойством S1 .
По совокупности свойств S1 и S2 более предпочтительной является технология t3 , которая в качестве технологических баз на первых операциях предусматривает использовать поверхность А (двойная направляющая), а также две опорные базы (например, поверхность Е и любую поверхность параллельную плоскости чертежа).
Алгоритм расчета погрешности замыкающего звена при выборе технологических баз на первых операциях (ТБ1) содержит следующие этапы.
Этап 1. Построение множества вершин Р графа связей G = {P ,U },
где Р - множество вершин - поверхностей детали в процессе обработки от состояния заготовки до состояния окончательной обработки; U - множество дуг – размерных связей между поверхностями:
U=U1 V U2 V U3 V U4;
где U1 - множество дуг – размеров между поверхностями замыкающих звеньев; каждое замыкающее звено соответствует рассматриваемому свойству; U2 - множество технологических размеров между поверхностями КЕТБ поверхностями замыкающих звеньев; U3 - множество технологических размеров между поверхностями КЕТБ и ТБ1; U4 - множество размеров между поверхностями заготовки.
Этап 2. Определение координатной оси 0Х, соответствующей каждому из рассматриваемых свойств.
Этап 3. Выделение баз (поверхностей) в КЕТБ, ТБ и поверхностей заготовки, соответствующих направлению П .
Этап 4. Построение подграфа G0Х Í G, соответствующего направлению 0Х.
Этап 5. Установление размерной цепи в подграфе G0Х размерной цепи, для каждого замыкающего звена.
Этап 6. Расчет погрешности замыкающего звена для выявленной размерной цепи методом алгебраического суммирования.
Сравнение вариантов базирования на первых операциях осуществляется по нескольким свойствам, которые в общем случае являются противоречивыми в том смысле, что один вариант лучше другого по равномерности припуска ответственной поверхности, но хуже по положению обработанной поверхности относительно необрабатываемой.
В настоящее время основное внимание уделяется решению обратной задачи размерного анализа, когда для заданного технологического процесса, реализуемого в конкретной производственной системе, выявляются его свойства S1 – S4.
К важнейшим из свойств относится свойство обеспечения заданной точности конструкторских размеров. Если это условие не выполняется, то используется вариант корректировки исходного технологического процесса.
