Análisis dimensional del proceso tecnológico. Algoritmo de programa para análisis dimensional de procesos tecnológicos. Definición de tipo de producción

Ministerio de Educación y Ciencia de la Federación de Rusia

Universidad Estatal de Toliatti

Departamento de Tecnología de Ingeniería Mecánica

TRABAJO DEL CURSO

por disciplina

"Tecnología de ingeniería mecánica"

en el tema

“Análisis dimensional de procesos tecnológicos para la fabricación de ejes de engranajes”

Terminado:

Profesor: Mikhailov A.V.

Toliatti, 2005

UDC 621.965.015.22

anotación

Zaripov M.R. Análisis dimensional del proceso tecnológico de fabricación de una pieza de eje de engranaje.

K.r. – Toliatti: TSU, 2005.

Se realizó un análisis dimensional del proceso tecnológico para la fabricación de una pieza de eje de engranaje en dirección longitudinal y radial. Se calcularon provisiones y dimensiones operativas. Se realizó una comparación de los resultados de las dimensiones diametrales operativas obtenidos mediante el método de cálculo analítico y el método de análisis dimensional mediante cadenas dimensionales operativas.

Liquidación y nota explicativa en la página 23.

Parte gráfica – 4 dibujos.

1. Plano de pieza – A3.

2. Diagrama dimensional en dirección axial - A2.

3. Diagrama dimensional en dirección diametral – A2.

4. Diagrama dimensional en dirección diametral (continuación) – A3.

1. Ruta tecnológica y plan de fabricación de piezas.

1.1. Ruta tecnológica y su justificación.

1.2. Plan de fabricación de piezas

1.3. Justificación de la elección de bases tecnológicas, clasificación de bases tecnológicas.

1.4. Justificación para establecer dimensiones operativas

1.5. Asignación de requisitos operativos

2. Análisis dimensional del proceso tecnológico en dirección axial.

2.1. Cadenas dimensionales y sus ecuaciones.

2.2. Comprobación de las condiciones de precisión de la fabricación de piezas.

2.3. Cálculo de tolerancias para dimensiones longitudinales.

2.4. Cálculo de dimensiones operativas.

3. Análisis dimensional del proceso tecnológico en dirección diametral.

3.1. Cadenas de dimensiones radiales y sus ecuaciones.

3.2. Comprobación de las condiciones de precisión de la fabricación de piezas.

3.3. Cálculo de tolerancias para dimensiones radiales.

3.4. Cálculo de dimensiones diametrales operativas.

4. Análisis comparativo de los resultados de los cálculos de tamaños operativos.

4.1. Cálculo de dimensiones diametrales mediante el método de cálculo analítico.

4.2. Comparación de resultados de cálculo.

Literatura

Aplicaciones

1. Ruta tecnológica y plan de fabricación de piezas.

1.1. Ruta tecnológica y su justificación.

En este apartado describiremos las principales disposiciones utilizadas en la formación de la ruta tecnológica de la pieza.

Tipo de producción: mediana escala.

El método de obtención de la pieza de trabajo es estampación sobre GKShP.

Al desarrollar una ruta tecnológica, utilizamos las siguientes disposiciones:

· Dividimos el procesamiento en desbaste y acabado, aumentando la productividad (eliminando grandes márgenes en operaciones de desbaste) y asegurando la precisión especificada (procesamiento en operaciones de acabado)

· El desbaste está asociado a la eliminación de grandes tolerancias, lo que provoca desgaste de la máquina y una disminución de su precisión, por lo que el desbaste y el acabado se realizarán en diferentes operaciones utilizando diferentes equipos.

· Para asegurar la dureza requerida de la pieza, introduciremos mantenimiento (templado y alto revenido, muñones de rodamiento - carburación)

· Realizaremos procesamiento de cuchillas, corte de dientes y chaveteros antes del mantenimiento y procesamiento abrasivo después del mantenimiento.

· Para garantizar la precisión requerida, creamos bases tecnológicas artificiales utilizadas en operaciones posteriores: agujeros centrales

· Se procesarán superficies más precisas al final del proceso.

· Para garantizar la precisión de las dimensiones de la pieza, utilizaremos máquinas especializadas y universales, máquinas CNC, herramientas y dispositivos de corte normalizados y especiales.

Para facilitar la elaboración de un plan de fabricación, codifiquemos las superficies de la Fig. 1.1 y las dimensiones de la pieza y proporcionemos información sobre la precisión dimensional requerida:

TA2 = 0,039(–0,039)

Т2В = 0,1(+0,1)

T2G = 0,74(+0,74)

DT2 = 0,74(+0,74)

TJ = 1,15(–1,15)

TI = 0,43(–0,43)

Conocimiento tradicional = 0,22 (–0,22)

LT = 0,43(–0,43)

MT = 0,52(–0,52)

TP = 0,2(-0,2)

Dispondremos la ruta tecnológica en forma de tabla:

Tabla 1.1

Ruta tecnológica para la fabricación de una pieza.

1.2. Plan de fabricación de piezas

Presentamos en forma de Tabla 1.2 un plan de fabricación de piezas, diseñado de acuerdo con los requisitos:

Tabla 1.2

Plan de fabricación de la pieza del eje del engranaje.

1.3. Justificación de la elección de bases tecnológicas, clasificación de bases tecnológicas.

Durante la operación de fresado y centrado, seleccionamos el eje común de los muñones 6 y 8 como bases tecnológicas aproximadas y el extremo 3 como las futuras bases principales de diseño.

Durante el desbaste tomamos como bases tecnológicas el eje 13 obtenido en la operación anterior (utilizamos los centros) y los extremos 1 y 4 procesados ​​en la operación anterior.

Al terminar el torneado, utilizamos el eje 13 como base tecnológica, y el punto de referencia se encuentra en la superficie de los orificios centrales; utilizamos el principio de constancia de bases y excluimos el error de no perpendicularidad como componente del error de dimensión axial.

Tabla 1.3

Bases tecnológicas

Durante las operaciones de procesamiento de engranajes utilizamos el eje 13 y un punto de referencia en el orificio central, observando el principio de constancia de las bases (con respecto a los muñones de los cojinetes), ya que, al ser una superficie de actuación, la corona debe estar hecha con precisión relativa. a los muñones del rodamiento.

Para fresar un chavetero utilizamos como base tecnológica el eje 13 y el extremo 2.

En el cuadro resumen proporcionamos una clasificación de las bases tecnológicas, indicamos su afiliación objetivo y el cumplimiento de las reglas de unidad y constancia de bases.

1.4. Justificación para establecer dimensiones operativas

El método de dimensionamiento depende principalmente del método para lograr la precisión. Dado que el análisis dimensional requiere mucha mano de obra, es recomendable utilizarlo cuando se utiliza el método para lograr precisión dimensional utilizando equipos personalizados.

De particular importancia es el método para establecer las dimensiones longitudinales (axiales para cuerpos de rotación).

Durante la operación de desbaste, podemos aplicar los diagramas para establecer las dimensiones “a” y “b” en la Fig. 4.1.

Para las operaciones de acabado, torneado y rectificado utilizamos el esquema “d” de la Fig. 4.1.

1.5. Asignación de requisitos técnicos operativos

Asignamos requisitos técnicos operativos según la metodología. Asignamos requisitos técnicos para la fabricación de la pieza de trabajo (tolerancias dimensionales, compensación de matriz) de acuerdo con GOST 7505-89. Las tolerancias dimensionales se determinan según el Apéndice 1, la rugosidad, según el Apéndice 4, los valores de las desviaciones espaciales (desviaciones de la coaxialidad y la perpendicularidad), según el Apéndice 2.

Para una pieza de trabajo, las desviaciones de alineación se determinarán utilizando el método.

Determinemos el diámetro promedio del eje.

donde d i es el diámetro de la i-ésima etapa del eje;

l i – longitud de la i-ésima etapa del eje;

l es la longitud total del eje.

d av = 38,5 mm. Utilizando el Apéndice 5, determinamos p k - el valor específico de curvatura. Los valores de la curvatura del eje del eje para diversas secciones se determinarán mediante la siguiente fórmula:

, (1.2)

donde L i es la distancia del punto más distante de la i-ésima superficie a la base de medición;

L – longitud de la pieza, mm;

Δ max =0,5·р к ·L – deflexión máxima del eje del eje como resultado de la deformación;

– radio de curvatura de la pieza, mm; (1.3)

De manera similar calculamos las desviaciones de alineación durante el tratamiento térmico. Los datos para su determinación también se dan en el Apéndice 5.

Después de los cálculos obtenemos

2. Análisis dimensional del proceso tecnológico en dirección axial.

2.1. Cadenas dimensionales y sus ecuaciones.

Compongamos las ecuaciones de cadenas dimensionales en forma de ecuaciones de denominaciones.

2.2.

Verificamos las condiciones de precisión para garantizar que se garantice la precisión dimensional requerida. Condición de precisión para los rasgos TA ≥ω[A],

donde TA damn es la tolerancia según el dibujo de dimensiones;

ω[A] – el error del mismo parámetro que surge durante la ejecución del proceso tecnológico.

Encontramos el error del enlace de cierre usando la ecuación. (2.1)

De los cálculos se desprende claramente que el tamaño del error K es mayor que la tolerancia. Esto significa que debemos ajustar el plan de producción.

Para garantizar la precisión dimensional [K]:

en la operación número 100, procesaremos las superficies 2 y 3 de una configuración, eliminando así los eslabones C 10, Zh 10 y P 10 de la cadena dimensional de tamaño [K], “reemplazándolos” con el eslabón Ch 100 (ωЧ = 0,10) .

Luego de realizar estos ajustes al plan de fabricación, obtenemos las siguientes ecuaciones para cadenas dimensionales, cuyo error es igual a:

Como resultado, obtenemos 100% de calidad.

2.3. Cálculo de tolerancias para dimensiones longitudinales.

Calcularemos los márgenes para las dimensiones longitudinales en el siguiente orden.

Escribamos las ecuaciones de cadenas dimensionales, cuya dimensión final serán las tolerancias. Calculemos la asignación mínima para el procesamiento usando la fórmula

¿Dónde está el error total de las desviaciones espaciales de la superficie en la transición anterior?

Las alturas de las irregularidades y la capa defectuosa formada en la superficie durante el procesamiento anterior.

Calculemos los valores de fluctuación de los subsidios operativos utilizando las ecuaciones de error de los enlaces de subsidios de cierre.

(2.1)

(2.2)

El cálculo se realiza según la fórmula (2.2) si el número de componentes del subsidio es superior a cuatro.

Encontramos los valores de los márgenes máximos y medios utilizando las fórmulas correspondientes.

, (2.3)

(2.4)

Introduciremos los resultados en la tabla 2.1.

2.4. Cálculo de dimensiones operativas.

Determinemos los valores nominales y límite de las dimensiones operativas en la dirección axial utilizando el método de valores promedio.

Con base en las ecuaciones compiladas en los párrafos 2.2 y 2.3, encontramos los valores promedio de los tamaños operativos.

escribir los valores en una forma conveniente para la producción

3. Análisis dimensional del proceso tecnológico en dirección diametral.

3.1. Cadenas de dimensiones radiales y sus ecuaciones.

Creemos ecuaciones para cadenas dimensionales con eslabones de tolerancia de cierre, porque casi todas las dimensiones en dirección radial se obtienen explícitamente (ver párrafo 3.2)

3.2. Comprobación de las condiciones de precisión de la fabricación de piezas.

Obtenemos 100% calidad.

3.3. Cálculo de tolerancias para dimensiones radiales.

El cálculo de márgenes para dimensiones radiales se realizará de manera similar al cálculo de márgenes para dimensiones longitudinales, pero el cálculo de márgenes mínimos se realizará mediante la siguiente fórmula

(3.1)

Ingresamos los resultados en la tabla 3.1.

3.4. Cálculo de dimensiones diametrales operativas.

Determinemos los valores de los valores nominales y límite de las dimensiones operativas en la dirección radial utilizando el método de coordenadas de los centros de los campos de tolerancia.

Con base en las ecuaciones compiladas en los párrafos 3.1 y 3.2, encontramos los valores promedio de los tamaños operativos.

Determinemos la coordenada del medio de los campos de tolerancia de los enlaces requeridos usando la fórmula

Habiendo sumado los valores obtenidos con la mitad de la tolerancia, escribimos los valores en una forma conveniente para la producción.

4. Análisis comparativo de los resultados de los cálculos de tamaños operativos.

4.1. Cálculo de dimensiones diametrales mediante el método de cálculo analítico.

Calculemos los márgenes para la superficie 8 según el método de V.M. Kovana.

Introducimos los resultados obtenidos en la Tabla 4.1.

4.2. Comparación de resultados de cálculo.

Calculemos las asignaciones generales usando las fórmulas.

(4.2)

Calculemos el margen nominal para el eje.

(4.3)

Los resultados de los cálculos de las provisiones nominales se resumen en la Tabla 4.2.

Tabla 4.2

Comparación de asignaciones generales

Busquemos datos sobre cambios en las asignaciones.

Recibimos una diferencia en los márgenes del 86%, debido a que al calcular según el método de Kowan no se tuvieron en cuenta los siguientes puntos: características de dimensionamiento durante las operaciones, errores en las dimensiones realizadas, que afectan el tamaño del margen de error, etc.

Literatura

1. Análisis dimensional de los procesos tecnológicos para la fabricación de piezas de máquinas: pautas para completar el trabajo del curso en la disciplina "Teoría de la tecnología" / Mikhailov A.V. – Togliatti,: TolPI, 2001. 34 p.

2. Análisis dimensional de procesos tecnológicos / V.V. Matveev, M. M. Tverskoy, F. I. Boykov y otros - M.: Mashinostroenie, 1982. - 264 p.

3. Máquinas especiales para corte de metales para aplicaciones generales de construcción de maquinaria: Directorio / V.B. Dyachkov, N.F. Kabatov, M.U. Nosinov. – M.: Ingeniería Mecánica. 1983. – 288 p., enfermo.

4. Tolerancias y ajustes. Directorio. En 2 partes / V. D. Myagkov, M. A. Paley, A. B. Romanov, V. A. Braginsky. – 6ª ed., revisada. y adicional – L.: Ingeniería Mecánica, Leningrado. departamento, 1983. Parte 2. 448 págs., ill.

5. Mijailov A.V. Plan de fabricación de piezas: pautas para completar trabajos de curso y proyectos de diploma. – Togliatti: TolPI, 1994. – 22 p.

6. Mijailov A.V. Fundamentos y bases tecnológicas: Lineamientos para la implementación de proyectos de cursos y diplomados. – Togliatti: TolPI, 1994. – 30 p.

7. Manual del tecnólogo en ingeniería mecánica. T.1/cápsula. editado por A.G. Kosilova y R.K. Meshcheryakova. – M.: Ingeniería Mecánica, 1985. – 656 p.

El análisis dimensional consiste en identificar cadenas dimensionales y calcular las tolerancias dimensionales incluidas en su composición.

La identificación de la cadena dimensional implica:

1. Determinación del vínculo inicial (planteamiento del problema),

2. Representación de una cadena dimensional en forma de contorno cerrado,

3. Identificación del eslabón de cierre y clasificación de los eslabones constituyentes en crecientes y decrecientes.

Una cadena dimensional es un conjunto de dimensiones que intervienen directamente en la resolución de un problema determinado y forman un circuito cerrado.

Las principales características de una cadena dimensional incluyen: cierre, interconexión e interdependencia de tamaños; cumplimiento del principio de la cadena más corta.

Cadena dimensional de diseño: una cadena dimensional que determina la distancia o rotación relativa entre las superficies o ejes de las superficies de las piezas del producto.

Cadena dimensional tecnológica: una cadena dimensional que proporciona la distancia requerida o rotación relativa entre las superficies de un producto fabricado al realizar operaciones o una serie de operaciones de ensamblaje, procesamiento al configurar una máquina, al calcular las dimensiones entre transiciones.

Un eslabón de cadena dimensional es una de las dimensiones que forma una cadena dimensional.

El eslabón de cierre es un eslabón de la cadena dimensional que es el inicial al plantear el problema o el último que se obtiene como resultado de su solución.

Un eslabón constituyente es un eslabón de una cadena dimensional que está funcionalmente conectado a un eslabón de cierre. Se designa mediante una letra mayúscula del alfabeto con un índice correspondiente a su número de serie. Al eslabón de cierre se le asigna el índice ∆.

Un eslabón creciente es un eslabón constituyente de una cadena dimensional, con cuyo aumento aumenta el eslabón de cierre. esta designado

Un eslabón decreciente es un eslabón constituyente de una cadena dimensional, con un aumento en el que el eslabón de cierre disminuye. esta designado

Un eslabón de compensación es un eslabón constituyente de una cadena dimensional, al cambiar cuyo valor se logra la precisión requerida del eslabón de cierre.

Cadena dimensional lineal: una cadena dimensional cuyos eslabones son dimensiones lineales.

El cálculo de cadenas dimensionales incluye la resolución de problemas directos e inversos.

Tarea directa – tarea en la que se especifican los parámetros del eslabón de cierre (valor nominal, desviaciones permitidas, etc.) y es necesario determinar los parámetros de los eslabones que lo componen.

Un problema inverso es un problema en el que se especifican los parámetros de los enlaces componentes (tolerancias, campos perdidos, coordenadas de sus centros, etc.) y es necesario determinar los parámetros del enlace de cierre.

Hay dos formas de calcular cadenas dimensionales:

1. Método de cálculo máximo-mínimo: método de cálculo que tiene en cuenta únicamente las desviaciones máximas de los eslabones de la cadena dimensional y sus combinaciones más desfavorables.

2. Método de cálculo probabilístico: un método de cálculo que tiene en cuenta la dispersión de tamaños y la probabilidad de varias combinaciones de desviaciones de los eslabones constituyentes de la cadena dimensional.

Material de la pieza: Sch - 21.

Tipo de pieza: fundición en moldes crudos de arena y arcilla.

Boceto de parte

Requerimientos técnicos:

2R9, 2R8 =±0,04.

Análisis de capacidad de fabricación de piezas.

La pieza no tiene elementos complejos o especiales. Las dimensiones y tolerancias son estándar. La precisión dimensional corresponde a la rugosidad de la superficie. Las dimensiones axiales se toman de diferentes superficies.

Como pieza de trabajo, elegimos la fundición en moldes crudos de arena y arcilla mediante moldeo a máquina, ya que el material de la pieza es Sch - 21.

Boceto en blanco

Requerimientos técnicos:

2R06,2R08 =±0,5; 2R09, 2R08 =±0,7. 2R 0 7 , 2R 0 6 = ± 0,7

Seleccionamos las superficies más precisas como base principal para todas las operaciones. Al mismo tiempo, tenemos en cuenta los principios de constancia de bases y combinación de bases de medida con tecnológicas. Así, las bases tecnológicas serán los extremos 1 y 4, los diámetros 6 y 8.

Estamos desarrollando un proceso tecnológico de ruta. Para ello, determinamos un plan de procesamiento para cada superficie en función de su rugosidad y precisión. Los tamaños 2R8 y 2R9, B1 (7 m2) tienen la mayor precisión. La desalineación especificada en el dibujo sólo se puede obtener durante la operación de acabado. Asignamos etapas de procesamiento de piezas: Torneado de desbaste, Torneado de acabado, Desbaste de desbaste, Rectificado de acabado.

Teniendo en cuenta el procesamiento por dos lados internos y un lado externo, ofrecemos el siguiente proceso tecnológico:

Operación 0: Adquisición - casting.

Operación 10: Torneado - desbaste de torreta;

Operación 20: Torneado - desbaste de torreta;

Operación 30: acabado de acabado CNC;

Operación 40: acabado de acabado CNC;

Operación 50: Preliminar de rectificado interno;

Operación 60: Rectificado interno final.

Desarrollo de operaciones de proceso.

Operación 10. Torneado - Desbaste de torreta

La pieza de trabajo se instala en un mandril de 3 garras a lo largo del extremo y la dimensión exterior 2R 6.

Asignamos requisitos técnicos para la ubicación de superficies (desalineación): 2R 0 6,2R 10 8 =±0.1; 2R109, 2R108 =±0,1.

Operación 20. Torneado - Desbaste de torreta

La pieza de trabajo se instala en la pinza a lo largo del extremo ya mecanizado y la dimensión interna 2R 8.

Determinamos la rugosidad y el espesor de la capa defectuosa: Rz 40 (corresponde a Ra 10), h = 50 µm.

Asignamos tolerancias dimensionales según las tablas de error estadístico medio de mecanizado.

Asignamos requisitos técnicos para la ubicación de superficies (desalineación): 2R 20 6,2R 10 8 =±0.1; 2R207, 2R206 =±0,1.

Operación 30. Acabado de acabado CNC

La pieza de trabajo se instala en un mandril de 3 mordazas a lo largo del extremo y la dimensión exterior 2R6.

Determinamos la rugosidad y el espesor de la capa defectuosa: Rz 20 (corresponde a Ra 5), ​​​​h = 20 µm.

Asignamos tolerancias dimensionales según las tablas de error estadístico medio de mecanizado.

Asignamos requisitos técnicos para la ubicación de superficies (desalineamiento): 2R206,2R308=±0.06; 2R309, 2R308=±0,06.

Operación 40. Acabado del torneado CNC

La pieza de trabajo se instala en la pinza a lo largo del extremo ya mecanizado y la dimensión interna 2R 8. Asignamos Ra 5, h=50μm

Asignamos tolerancias dimensionales según las tablas de error estadístico medio de mecanizado.

Asignamos requisitos técnicos para la ubicación de superficies (desalineamiento): 2R 40 6,2R 30 8 =±0.06;

Operación 50. Desbaste rectificado interior

Determinamos la rugosidad y el espesor de la capa defectuosa: Rz 10 (corresponde a Ra 2,5), h = 20 µm.

Asignamos tolerancias dimensionales según las tablas de error estadístico medio de mecanizado.

Asignamos requisitos técnicos para la ubicación de superficies (desalineamiento): 2R 20 6,2R 50 8 =±0.05; 2R 50 9, 2R 50 8 = ±0,05.

Operación 60. Acabado del rectificado interior

La pieza de trabajo se instala en el dispositivo a lo largo del extremo y la dimensión exterior 2R 6.

Determinamos la rugosidad y el espesor de la capa defectuosa: Rz 5 (corresponde a Ra 1,25), h = 20 µm.

Asignamos tolerancias dimensionales según las tablas de error estadístico medio de mecanizado.

Asignamos requisitos técnicos para la ubicación de superficies (desalineamiento): 2R 20 6,2R 60 8 =±0.015; 2R609, 2R608 =±0,04.

Diagrama dimensional y cadenas dimensionales de dimensiones diametrales.

Diagrama dimensional y cadenas dimensionales de dimensiones axiales.

Cálculo manual de cadenas dimensionales.

Determinación de las dimensiones axiales reales de la pieza y las tolerancias realmente eliminadas en cada transición.

Ecuación (1) de la cadena dimensional

Un 50 - Un 60

Determinamos el campo perdido real del enlace de cierre:

Asignación mínima

Z mín =Rz+T=0,01+0,02=0,03

Asignación máxima

Z máx = Z mín +=0,03+0,87=0,9

Tamaño medio inicial del enlace final

Tamaño medio de los componentes

A 60av =125+(0-0,62)/2=124,69

Calculamos el tamaño medio del enlace identificado

Un promedio de 50 = (Un promedio de 60)/1 = 0,465 + 124,69 = 125,155

Encontremos el tamaño nominal del enlace determinado.

=- (definición EIA + definición ESA)/2, A 50nom =125,155-(0-0,25)/2=125,28

Margen de tolerancia del enlace de cierre

V= EIA+ESA-= Z máx - Z mín - =0.9-0.03-0.87=0

Como V=0, no redondeamos el tamaño nominal del eslabón determinado.

Cantidad de corrección de tamaño nominal

K=-=125,28-125,28=0

Tamaño medio real del enlace final

Tamaño real del eslabón de cierre más pequeño:

0,465-0,87/2=0,03

Tamaño más grande real del enlace de cierre:

0,465+0,87/2=0,9

Margen en el límite inferior del enlace de cierre:

V n =0,03-0,03=0

Margen en el límite superior del enlace de cierre:

Ecuación (2) de la cadena dimensional:

Un 40 - Un 50

Z 1 50min =Rz+T=0,02+0,02=0,04 Z 1 50av =0,04+0,5/2=0,29

A 40av =(0,29+125,155)/1=125,445

A 40nom =125,445-(0-0,25)/2=125,57

V=0,54-0,04-0,5=0

40ok = 125,57

K=125,57-125,57=0

• 0,29+0=0,29
• 0,29-0,5/2=0,04
• 0,29+0,5/2=0,54

V n =0,04-0,04=0

VV =0,54-0,54=0

13-14. Dado que V n = V B = 0, no calculamos los indicadores de déficit relativo.

Ecuación (3) de la cadena dimensional:

Un 30 - Un 40

Z 4 40min =Rz+T=0,02+0,02=0,04 Z 4 40av =0,04+0,5/2=0,29

A 30av =(0,29+125,445)/1=125,735

A 30nom =125,735-(0-0,25)/2=125,86

V=0,54-0,04-0,5=0

30ok = 125,86

K=125,86-125,86=0

• 0,29+0=0,29
• 0,29-0,5/2=0,04
• 0,29+0,5/2=0,54

V n =0,04-0,04=0

VV =0,54-0,54=0

13-14. Dado que V n = V B = 0, no calculamos los indicadores de déficit relativo.

Ecuación (4) de la cadena dimensional:

Un 20 - Un 30

Z 1 30min =Rz+T=0,04+0,05=0,09 Z 1 30av =0,09+0,88/2=0,53

A 20av =(0,53+125,735)/1=126,265

A 20nom =126,265-(0-0,25)/2=126,39

V=0,97-0,09-0,88=0

20okr = 126,39

K=126,39-126,39=0

• 0,53+0=0,53
• 0,53-0,88/2=0,09
• 0,53+0,88/2=0,97

V n =0,09-0,09=0

VV =0,97-0,97=0

13-14. Dado que V n = V B = 0, no calculamos los indicadores de déficit relativo.

Ecuación (5) de la cadena dimensional:

Un 10 - Un 20

Z 4 20min =Rz+T=0,2+0,4=0,6 Z 4 20av =0,6+1,26/2=1,23

A 10av =(1,23 +126,265)/1=127,495

A 10nom =127,495-(0-0,63)/2=127,81

V=1,86-0,6-1,26=0

10okr = 127,81

K=127,81-127,81=0

• 1,23+0=1,23
• 1,23-1,26/2=0,6
• 1,23+1,26/2=1,86

VV =1,86-1,86=0

13-14. Dado que V n = V B = 0, no calculamos los indicadores de déficit relativo.

Ecuación (6) de la cadena dimensional:

Un 0 - Un 10

Z 1 10min =Rz+T=0,2+0,4=0,6 Z 1 10av =0,6+5,63/2=3,415

A 0av =(3.415+127.495)/1=130.91

A 0nom =130,91-(0-0,63)/2=131,225

V=6,23-0,6-5,63=0

Un 0ok = 131,225

K=131,225-131,225=0

• 3,415+0=3,415
• 3,415-5,63/2=0,6
• 3,415+5,63/2=6,23

V V =6,23-6,23=0

13-14. Dado que V n = V B = 0, no calculamos los indicadores de déficit relativo.

Ecuación (7) de la cadena dimensional:

B 50 + A 50 - A 60 - B 60

Z 2 60min =Rz+T=0.01+0.02=0.03 Z 2 60av =0.03+1.29/2=0.675 B 60av =25+(0.1-0.1)/2 =25

B 50av =(0,675-(125,155-124,69-25)/-1=25,21

B 50nom =25,21-(0-0,22)/2=25,32

V=1,32-0,03-5,29=0

B 50 coronas = 25,32

K=25,32-25,32=0

• 0,675+0=0,675
• 0,675-1,29/2=0,03
• 0,675+1,29/2=1,32

V n =0,03-0,03=0

VV =1,32-1,32=0

13-14. Dado que V n = V B = 0, no calculamos los indicadores de déficit relativo.

Ecuación (8) de la cadena dimensional:

B 30 + A 40 - A 50 - B 50

Z 2 50min =Rz+T=0,02+0,02=0,04 Z 2 50av =0,04+0,94/2=0,51

B 30av =(0,51-(125,445-125,155-25,21)/1=25,43

B 30nom =25,43-(0-0,22)/2=25,54

V=0,98-0,04-0,94=0

B 30ok = 25,54

K=25,54-25,54=0

• 0,51+0=0,51
• 0,51-0,94/2=0,04
• 0,51+0,94/2=0,98

V n =0,04-0,04=0

VV =0,98-0,98=0

13-14. Dado que V n = V B = 0, no calculamos los indicadores de déficit relativo.

Ecuación (9) de la cadena dimensional:

B 10 + A 20 - A 30 - B 30

Z 2 30min =Rz+T=0,04+0,05=0,09 Z 2 30av =0,04+1,64/2=0,91

B 10av =(0,91-(126,265-125,735-25,43)/1=25,81

B 10nom =25,81-(0-0,54)/2=26,08

V=1,73-0,09-1,64=0

B 10en = 26.08

K=26,08-26,08=0

• 0,91+0=0,91
• 0,91-1,64/2=0,09
• 0,91+1,64/2=1,73

V n =0,09-0,09=0

V V =1,73-1,73=0

13-14. Dado que V n = V B = 0, no calculamos los indicadores de déficit relativo.

Ecuación (10) de la cadena dimensional:

B 0 + A 0 - A 10 - B 10

Z 2 10min =Rz+T=0,2+0,4=0,6 Z 2 10av =0,6+8,77/2=4,985

B 0promedio =(4,985-(130,91-127,495-25,81)/1=27,38

B 0nom =27,38-(1,3-1,3)/2=27,38

V=9,37-0,6-8,77=0

B 0ok = 27,38

K=27,38-27,38=0

• 4,985+0=4,985
• 4,985-8,77/2=0,6
• 4,985+8,77/2=9,37

V V =9,37-9,37=0

13-14. Dado que V n = V B = 0, no calculamos los indicadores de déficit relativo.

Ecuación (11) de la cadena dimensional:

[V] = A 40 - A 30 + B 20

En promedio =55+(0,23-0,23)/2=55

A 20sr =(55-(125.445-125.735)/1=55.29

En el día 20 =55,29-(0-0,19)/2=55,385

V=55,25-54,75-0,69=-0,019

En 20 okr = 55,39

K=55,39-55,385=0,005

55,005-0,69/2=54,66

55,005+0,69/2=55,35

V n =54,66-54,75=-0,09

VV =55,25-55,35=-0,1

Ecuación (12) de la cadena dimensional:

B 20 - A 20 + A 10 + E 0 - A 0

Z 3 20min =Rz+T=0,04+0,05=0,09 Z 3 20av =0,09+10,8/2=5,49

E 0promedio =(5,49-(55,29-126,265+127,495-130,91)/1=79,88

E 0nom =79,88-(2,2-2,2)/2=79,88

V=10,89-0,09-10,8=0

E 0ok = 79,88

K=79,88-79,88=0

• 5,49+0=5,49
• 5,49-10,8/2=0,09
• 5,49+10,8/2=10,89

V n =0,09-0,09=0

VV =10,89-10,89=0

13-14. Dado que V n = V B = 0, no calculamos los indicadores de déficit relativo.

Comprobación de los datos obtenidos en el problema de diseño mediante el programa PA6. Cálculo de dimensiones axiales.

Ecuación (1) de la cadena dimensional:

Un 50 - Un 60

Codificación para el cálculo del circuito:

• 3 S 13 14 0,03 0,9
• 6L 13 42 0 -0,25
• 7L 14 42 125 0 -0,62

Lista de cadenas dimensionales.

3=S=-(0014<+0042)+(0042<-0013)

Ecuación (2) de la cadena dimensional:

Un 40 - Un 50

Codificación para el cálculo del circuito:

• 3 S 12 13 0,04 0,54
• 6 L 12 42 0 -0,25
• 7L 13 42 125,28 0 -0,25

Lista de cadenas dimensionales.

3=S= -(0013<+0042)+(0042<-0012)

Ecuación (3) de la cadena dimensional:

Un 30 - Un 40

Codificación para el cálculo del circuito:

• 3 S 41 42 0,04 0,54
• 6 L 12 41 0 -0,25
• 7L 12 42 125,57 0 -0,25

Lista de cadenas dimensionales.

3=S= -(0042<+0012)+(0012<-0041)

Ecuación (4) de la cadena dimensional:

Un 20 - Un 30

Codificación para el cálculo del circuito:

• 3 S 11 12 0,09 0,97
• 6L 11 41 0 -0,63
• 7L 12 41 125,86 0 -0,25

Lista de cadenas dimensionales.

3=S= -(0012<+0041)+(0041<-0011)

Ecuación (5) de la cadena dimensional:

Un 10 - Un 20

Codificación para el cálculo del circuito:

• 3 S 40 41 0,09 1,86
• 6 L 11 40 0 ​​​​-0,63
• 7L 11 41 126,39 0 -0,63

Lista de cadenas dimensionales.

3=S= -(0041<+0011)+(0011<-0040)

Ecuación (6) de la cadena dimensional

Un 0 - Un 10

Codificación para el cálculo del circuito:

• 3 S 10 11 0,6 6,23
• 6 litros 10 40 ±2,5
• 7L 11 40 127,81 0 -0,63

Respuesta: Una de las principales tareas del análisis dimensional de procesos tecnológicos (TP) es la determinación correcta y justificada de las dimensiones tecnológicas intermedias y finales y sus tolerancias para la pieza.

El análisis dimensional de los procesos tecnológicos a partir de la identificación y cálculo del centro de distribución permite no solo establecer dimensiones y tolerancias tecnológicas para los mismos, sino también dividir de manera más razonable el proceso en operaciones y transiciones.

Algunas superficies de las piezas de trabajo se pueden procesar en varias transiciones u operaciones, dependiendo de la rugosidad requerida y la precisión del procesamiento.

En este caso se deja una provisión para la transición u operación posterior y se establece el tamaño tecnológico intermedio requerido. Para determinar este tamaño, es necesario calcular la cadena dimensional tecnológica, en la que el eslabón de cierre es el margen.

La asignación debe preestablecerse ya sea en forma de mínimo o en forma de su valor nominal de acuerdo con los libros de referencia del tecnólogo pertinente o mediante cálculo.

Las tareas del análisis dimensional de procesos tecnológicos son determinar:

· dimensiones tecnológicas y tolerancias para cada transición tecnológica;

· desviaciones máximas de dimensiones, tolerancias y cálculo de dimensiones de la pieza de trabajo;

· la secuencia más racional de procesamiento de superficies individuales de la pieza, asegurando la precisión dimensional requerida.

Resolver todos estos problemas sólo es posible identificando y calculando los centros comerciales. Para identificar cadenas dimensionales tecnológicas, primero es necesario desarrollar un proceso tecnológico para procesar una pieza de trabajo y, en base a él, elaborar un diagrama dimensional del proceso.

14. Construcción de un diagrama dimensional del proceso tecnológico.

Respuesta: El diagrama dimensional del TP se construye de la siguiente manera.

Se dibuja un boceto de la pieza y la pieza en una o dos proyecciones, dependiendo de su configuración.

Para cuerpos de rotación, una proyección es suficiente y solo la mitad de la pieza se puede dibujar a lo largo del eje de simetría.

Las piezas de la caja pueden requerir dos o incluso tres proyecciones dependiendo de la ubicación de las dimensiones de longitud.

Las dimensiones de longitud con tolerancias especificadas por el diseñador se indican encima de la pieza.

Para facilitar la elaboración de cadenas dimensionales, las dimensiones del diseño se designan con la letra , donde está el número de serie del tamaño del diseño. Los márgenes se aplican convencionalmente al boceto de la pieza, donde está el número de la superficie a la que se refiere el margen.

Para reducir la probabilidad de errores, es recomendable realizar bocetos de operaciones y las dimensiones tecnológicas resultantes.

Todas las superficies de la pieza están numeradas en orden de izquierda a derecha.

Se dibujan líneas verticales a través de las superficies numeradas.

Entre las líneas verticales, de abajo hacia arriba, se indican las dimensiones tecnológicas obtenidas como resultado de cada transición tecnológica.

Las dimensiones tecnológicas se indican con letras, las dimensiones de la pieza de trabajo original, con letras.

Para cada operación se elaboran diagramas tecnológicos de cadena dimensional. Si el tamaño tecnológico coincide con el tamaño del diseño, obtenemos una cadena dimensional de dos eslabones. Los eslabones de cierre de todos los diagramas de cadena dimensionales están entre corchetes,

La identificación de cadenas dimensionales según el diagrama dimensional comienza con la última operación, es decir según el esquema de arriba a abajo. El cálculo de cadenas dimensionales se realiza en la misma secuencia. En este caso, es necesario que en cada nueva cadena sólo se desconozca un tamaño.

Con base en los diagramas compilados de cadenas dimensionales, se determinan los tipos de eslabones de los componentes, se elaboran las ecuaciones iniciales y luego se calculan.

Análisis tecnológico

El análisis tecnológico de la pieza asegura la mejora de los indicadores técnicos y económicos del proceso tecnológico desarrollado y es una de las etapas más importantes del desarrollo tecnológico.

La tarea principal a la hora de analizar la capacidad de fabricación de una pieza se reduce a una posible reducción de la intensidad de mano de obra y de metal, y a la posibilidad de procesar la pieza mediante métodos de alto rendimiento. Esto nos permite reducir el coste de su producción.

El eje dentado puede considerarse tecnológicamente avanzado, ya que es un eje escalonado, donde el tamaño de los escalones disminuye desde la mitad del eje hasta los extremos, lo que asegura un suministro conveniente de la herramienta de corte a las superficies a procesar. El procesamiento se realiza mediante una herramienta de corte estandarizada y la precisión de la superficie se controla mediante una herramienta de medición. La pieza consta de elementos estandarizados como: orificios centrales, chaveteros, chaflanes, ranuras, dimensiones lineales, estrías.

El material para la producción es acero 40X, que es un material relativamente económico, pero al mismo tiempo tiene buenas propiedades físicas y químicas, tiene suficiente resistencia, buena maquinabilidad y se trata fácilmente con calor.

El diseño de la pieza permite utilizar procesos tecnológicos estándar y estándar para su fabricación.

Por tanto, el diseño de la pieza puede considerarse tecnológicamente avanzado.

1. La superficie 1 está realizada en forma de pieza estriada.

2. La superficie 2 soporta carga, por lo que no existen requisitos estrictos para ella.

3. La superficie 3 se utiliza para el contacto externo con la superficie interior del manguito. Por lo tanto, se le imponen requisitos estrictos. La superficie se pule hasta conseguir una rugosidad de Ra 0,32 µm.

4. La superficie 4 soporta carga, por lo que no existen requisitos estrictos para ella.

5. La superficie 5 es también una superficie de carga y está destinada a asentar el cojinete. Por lo tanto, se le imponen requisitos estrictos. La superficie se pule hasta una rugosidad de Ra 1,25 µm.

6. Superficie 6 Realizada en forma de ranura, que es necesaria para retirar la muela. No es apropiado imponerle requisitos estrictos.

7. La superficie 7 soporta cargas y no es necesario imponerle requisitos estrictos.

8. Los lados de los dientes intervienen en el trabajo y determinan tanto la durabilidad de la unidad como su nivel de ruido, por lo que se imponen una serie de requisitos a los lados de los dientes y su posición relativa tanto en términos de precisión de ubicación como Calidad superficial (Ra 2,5 micras).

9. La superficie 9 soporta cargas y no es necesario imponerle requisitos estrictos.

10. Superficie 10 Realizada en forma de ranura, que es necesaria para retirar la muela. No es apropiado imponerle requisitos estrictos.

11. La superficie 11 es una superficie de soporte de carga y está destinada a asentar el cojinete. Por lo tanto, se le imponen requisitos estrictos. La superficie se pule hasta una rugosidad de Ra 1,25 µm.

12. La superficie 12 soporta carga, por lo que no existen requisitos estrictos para ella.

13. La superficie 13 se utiliza para hacer contacto con la superficie interior del manguito. Por lo tanto, se le imponen requisitos estrictos. La superficie se pule hasta conseguir una rugosidad de Ra 0,32 µm.

14. La superficie 14 soporta carga, por lo que no existen requisitos estrictos para ella.

15. La superficie 15 se presenta en forma de chavetero, que está diseñado para transmitir el par desde el eje del engranaje a la polea de la correa Rz 20 μm.

16. La superficie 16 está representada por una ranura que sirve para retirar la herramienta de corte de hilo.

17. La superficie 17 tiene forma de chavetero para asentar una arandela de seguridad Rz 40 µm.

18. La superficie 18 es una rosca para una tuerca, que sirve para apretar la polea Ra 2,5 micras.

Considero que los requisitos para la posición relativa de las superficies están asignados adecuadamente.

Uno de los factores importantes es el material del que está hecha la pieza. Según el propósito de servicio de la pieza, está claro que la pieza funciona bajo la influencia de cargas cíclicas alternas significativas.

Desde el punto de vista de la reparación, esta pieza es bastante importante, ya que para reemplazarla es necesario desmontar todo el conjunto de la unidad de la máquina y, al instalarla, alinear el mecanismo del embrague.

Cuantificación

Tabla 1.3 - Análisis de la capacidad de fabricación del diseño de piezas.

El coeficiente de unificación de elementos estructurales de una pieza está determinado por la fórmula

donde Qу.е. es el número de elementos estructurales estandarizados de la pieza, piezas;

Qу.е. - número total de elementos estructurales de la pieza, uds.

La pieza es tecnológicamente avanzada, ya que 0,896>0,23

La tasa de utilización del material está determinada por la fórmula.

donde md es la masa de la pieza, kg;

mз es la masa de la pieza de trabajo, kg.

La pieza es tecnológicamente avanzada, ya que 0,75 = 0,75

El coeficiente de precisión del procesamiento está determinado por la fórmula.

¿Dónde está la calidad promedio de precisión?

La pieza es de baja tecnología, desde 0,687.<0,8

El coeficiente de rugosidad de la superficie está determinado por la fórmula.

donde Bsr es la rugosidad superficial promedio.

La pieza es de baja tecnología, desde 0,81< 1,247

Con base en los cálculos realizados, podemos concluir que la pieza es tecnológicamente avanzada en términos del coeficiente de unificación y coeficiente de utilización del material, pero no tecnológicamente avanzada en términos del coeficiente de precisión de procesamiento y el coeficiente de rugosidad de la superficie.

Análisis dimensional del dibujo de la pieza.

Comenzamos el análisis dimensional del dibujo de la pieza numerando las superficies de la pieza que se muestran en la Figura 1.3.

Figura 1.3-Designación de superficie

Figura 1.4-Dimensiones de la superficie de trabajo de la pieza.

Se están construyendo gráficos dimensionales en la Figura 1.5.

Figura 1.5 -- Análisis dimensional de la superficie de trabajo de la pieza

Al realizar un análisis dimensional, determinamos las dimensiones tecnológicas y las tolerancias para cada transición tecnológica, determinamos las desviaciones longitudinales de las dimensiones y tolerancias y calculamos las dimensiones de la pieza de trabajo, determinamos la secuencia de procesamiento de las superficies individuales de la pieza, asegurando la precisión dimensional requerida

Definición de tipo de producción

Seleccionamos el tipo de producción de antemano, en función de la masa de la pieza m = 4,7 kg y el programa de producción anual de piezas B = 9000 piezas, producción en serie.

Todas las demás secciones del proceso tecnológico desarrollado dependen posteriormente de la elección correcta del tipo de producción. En la producción a gran escala, el proceso tecnológico está desarrollado y bien equipado, lo que permite la intercambiabilidad de piezas y una baja intensidad de mano de obra.

En consecuencia, habrá un menor costo de los productos. La producción a gran escala implica un mayor uso de la mecanización y automatización de los procesos productivos. El coeficiente de consolidación de operaciones en producción de mediana escala es Kz.o = 10-20.

La producción a mediana escala se caracteriza por una amplia gama de productos fabricados o reparados en pequeños lotes que se repiten periódicamente y un volumen de producción relativamente pequeño.

En las empresas de producción de mediana escala, una parte importante de la producción consiste en máquinas universales equipadas con dispositivos prefabricados universales y de ajuste especial y universal, lo que permite reducir la intensidad de mano de obra y reducir el costo de producción.