Analisi dimensionale del processo tecnologico. Algoritmo del programma per l'analisi dimensionale dei processi tecnologici. Definizione di tipologia produttiva

Ministero dell'Istruzione e della Scienza della Federazione Russa

Università statale di Togliatti

Dipartimento di Tecnologia dell'Ingegneria Meccanica

LAVORO DEL CORSO

per disciplina

"Tecnologia dell'ingegneria meccanica"

sull'argomento

“Analisi dimensionale dei processi tecnologici per la realizzazione di alberi ad ingranaggi”

Completato:

Insegnante: Mikhailov A.V.

Togliatti, 2005

UDC 621.965.015.22

annotazione

Zaripov M.R. analisi dimensionale del processo tecnologico di produzione di una parte dell'albero del cambio.

K.r. – Togliatti: TSU, 2005.

È stata eseguita un'analisi dimensionale del processo tecnologico per la produzione di una parte dell'albero del cambio in direzione longitudinale e radiale. Sono state calcolate le indennità e le dimensioni operative. È stato effettuato un confronto tra i risultati delle dimensioni diametrali operative ottenute con il metodo di calcolo-analitico e il metodo di analisi dimensionale utilizzando catene dimensionali operative.

Regolamento e nota esplicativa a pagina 23.

Parte grafica – 4 disegni.

1. Disegno della parte – A3.

2. Diagramma dimensionale in direzione assiale - A2.

3. Diagramma dimensionale nella direzione diametrale – A2.

4. Diagramma dimensionale nella direzione diametrale continua – A3.

1. Percorso tecnologico e piano di produzione delle parti

1.1. Percorso tecnologico e sua logica

1.2. Piano di produzione della parte

1.3. Giustificazione della scelta delle basi tecnologiche, classificazione delle basi tecnologiche

1.4. Giustificazione della definizione delle dimensioni operative

1.5. Assegnazione dei requisiti operativi

2. Analisi dimensionale del processo tecnologico in direzione assiale

2.1. Catene dimensionali e loro equazioni

2.2. Controllo delle condizioni di precisione della produzione delle parti

2.3. Calcolo delle indennità per le dimensioni longitudinali

2.4. Calcolo delle dimensioni operative

3. Analisi dimensionale del processo tecnologico in direzione diametrale

3.1. Catene dimensionali radiali e loro equazioni

3.2. Controllo delle condizioni di precisione della produzione delle parti

3.3. Calcolo delle tolleranze per le dimensioni radiali

3.4. Calcolo delle dimensioni diametrali operative

4. Analisi comparativa dei risultati dei calcoli delle dimensioni operative

4.1. Calcolo delle dimensioni diametrali utilizzando il metodo di calcolo-analitico

4.2. Confronto dei risultati dei calcoli

Letteratura

Applicazioni

1. Percorso tecnologico e piano di produzione delle parti

1.1. Percorso tecnologico e sua logica

In questa sezione descriveremo le principali disposizioni utilizzate nella formazione del percorso tecnologico della parte.

Tipo di produzione – scala media.

Il metodo per ottenere il pezzo è lo stampaggio su un GKShP.

Quando sviluppiamo un percorso tecnologico, utilizziamo le seguenti disposizioni:

· Dividiamo la lavorazione in sgrossatura e finitura, aumentando la produttività (rimuovendo grossi sovrametalli nelle operazioni di sgrossatura) e garantendo la precisione specificata (lavorazione nelle operazioni di finitura)

· La sgrossatura è associata alla rimozione di sovrametalli di grandi dimensioni, che comportano l'usura della macchina e una diminuzione della sua precisione, pertanto la sgrossatura e la finitura verranno eseguite in operazioni diverse utilizzando attrezzature diverse

· Per garantire la durezza richiesta del pezzo, introdurremo la manutenzione (tempra e rinvenimento, perni dei cuscinetti - carburazione)

· Effettueremo la lavorazione della lama, il taglio dei denti e della sede della chiavetta prima della manutenzione e la lavorazione abrasiva dopo la manutenzione

· Per garantire la precisione richiesta, creiamo basi tecnologiche artificiali utilizzate nelle operazioni successive: fori centrali

· Al termine del processo verranno lavorate superfici più precise

· Per garantire l'accuratezza delle dimensioni del pezzo, utilizzeremo macchine specializzate e universali, macchine CNC, utensili e dispositivi da taglio normalizzati e speciali

Per facilitare la stesura di un piano di produzione, codifichiamo le superfici di Fig. 1.1 e le dimensioni della parte e forniamo informazioni sulla precisione dimensionale richiesta:

TA2 = 0,039(–0,039)

Т2В = 0,1(+0,1)

T2G = 0,74(+0,74)

T2D = 0,74(+0,74)

TJ = 1,15(–1,15)

TI = 0,43(–0,43)

TK = 0,22(–0,22)

TL = 0,43(–0,43)

MT = 0,52(–0,52)

TP = 0,2(-0,2)

Organizziamo il percorso tecnologico sotto forma di tabella:

Tabella 1.1

Percorso tecnologico per la produzione di una parte

1.2. Piano di produzione della parte

Presentiamo sotto forma di Tabella 1.2 un piano di produzione della parte, progettato in conformità con i requisiti:

Tabella 1.2

Piano di produzione per la parte dell'albero del cambio

1.3. Giustificazione della scelta delle basi tecnologiche, classificazione delle basi tecnologiche

Durante l'operazione di fresatura-centratura, selezioniamo l'asse comune dei perni 6 e 8 come basi tecnologiche approssimative e la faccia finale 3 come future basi di progettazione principali.

Nella tornitura di sgrossatura prendiamo come basi tecnologiche l'asse 13 ottenuto nell'operazione precedente (usiamo i centri) e le estremità 1 e 4 lavorate nell'operazione precedente.

Quando finiamo la tornitura, utilizziamo l'asse 13 come base tecnologica e il punto di riferimento si trova sulla superficie dei fori centrali - utilizziamo il principio di costanza delle basi ed escludiamo l'errore di non perpendicolarità come componente dell'errore di dimensione assiale.

Tabella 1.3

Basi tecnologiche

Durante le operazioni di lavorazione degli ingranaggi si utilizza l'asse 13 ed un punto di riferimento sul foro centrale, rispettando il principio di costanza delle basi (relative ai perni dei cuscinetti), perché, essendo una superficie di azionamento, la corona dentata deve essere accuratamente relativa ai perni dei cuscinetti.

Per fresare una sede per chiavetta, utilizziamo l'asse 13 e la faccia terminale 2 come basi tecnologiche.

Nella tabella riassuntiva forniamo una classificazione delle basi tecnologiche, indichiamo la loro appartenenza target e il rispetto delle regole di unità e costanza delle basi.

1.4. Giustificazione della definizione delle dimensioni operative

Il metodo di dimensionamento dipende principalmente dal metodo per ottenere la precisione. Poiché l'analisi dimensionale richiede molta manodopera, è consigliabile utilizzarla quando si utilizza il metodo per ottenere la precisione dimensionale utilizzando apparecchiature personalizzate.

Di particolare importanza è il metodo di impostazione delle dimensioni longitudinali (assiali per i corpi di rotazione).

Durante l'operazione di sgrossatura possiamo applicare gli schemi per l'impostazione delle quote “a” e “b” in Fig. 4.1.

Per le operazioni di finitura di tornitura e rettifica utilizziamo lo schema “d” in Fig. 4.1.

1.5. Assegnazione dei requisiti tecnici operativi

Assegnamo i requisiti tecnici operativi in ​​base alla metodologia. Assegniamo i requisiti tecnici per la fabbricazione del pezzo (tolleranze dimensionali, offset dello stampo) in conformità con GOST 7505-89. Le tolleranze dimensionali sono determinate secondo l'Appendice 1, rugosità - secondo l'Appendice 4, valori delle deviazioni spaziali (deviazioni dalla coassialità e perpendicolarità) - secondo l'Appendice 2.

Per un pezzo, le deviazioni dall'allineamento verranno determinate utilizzando il metodo.

Determiniamo il diametro medio dell'albero

dove d i è il diametro dell'i-esimo stadio dell'albero;

l i – lunghezza dell'i-esimo stadio dell'albero;

l è la lunghezza totale dell'albero.

dav = 38,5 mm. Utilizzando l'Appendice 5, determiniamo p k - il valore specifico della curvatura. I valori della curvatura dell'asse dell'albero per le varie sezioni saranno determinati utilizzando la seguente formula:

, (1.2)

dove L i è la distanza del punto più distante della i-esima superficie dalla base di misura;

L – lunghezza della parte, mm;

Δ max =0,5·р к ·L – deflessione massima dell'asse dell'albero a causa della deformazione;

– raggio di curvatura del pezzo, mm; (1.3)

Allo stesso modo calcoliamo le deviazioni dall'allineamento durante il trattamento termico. I dati per la loro determinazione sono forniti anche nell'Appendice 5.

Dopo i calcoli otteniamo

2. Analisi dimensionale del processo tecnologico in direzione assiale

2.1. Catene dimensionali e loro equazioni

Componiamo le equazioni delle catene dimensionali sotto forma di equazioni di denominazioni.

2.2.

Controlliamo le condizioni di accuratezza per garantire che sia garantita la precisione dimensionale richiesta. Condizione di accuratezza per i tratti TA ≥ω[A],

dove TA dannazione è la tolleranza secondo il disegno dimensionale;

ω[A] – l'errore dello stesso parametro che si verifica durante l'esecuzione del processo tecnologico.

Troviamo l'errore del collegamento di chiusura utilizzando l'equazione (2.1)

Dai calcoli risulta chiaro che la dimensione dell'errore K è maggiore della tolleranza. Ciò significa che dobbiamo adeguare il piano di produzione.

Per garantire la precisione dimensionale [K]:

alla centesima operazione elaboreremo le superfici 2 e 3 di un'impostazione, rimuovendo quindi i collegamenti C 10, Zh 10 e P 10 dalla catena dimensionale di dimensione [K], “sostituendoli” con il collegamento Ch 100 (ωЧ = 0,10) .

Dopo aver apportato queste modifiche al piano di produzione, otteniamo le seguenti equazioni per le catene dimensionali, il cui errore è pari a:

Di conseguenza, otteniamo la qualità al 100%.

2.3. Calcolo delle indennità per le dimensioni longitudinali

Calcoleremo le tolleranze per le dimensioni longitudinali nel seguente ordine.

Scriviamo le equazioni delle catene dimensionali, la cui dimensione di chiusura saranno le indennità. Calcoliamo l'indennità minima per l'elaborazione utilizzando la formula

dov'è l'errore totale delle deviazioni spaziali della superficie nella transizione precedente;

Le altezze delle irregolarità e lo strato difettoso formatosi sulla superficie durante la lavorazione precedente.

Calcoliamo i valori di fluttuazione delle indennità operative utilizzando le equazioni di errore dei collegamenti delle indennità di chiusura

(2.1)

(2.2)

Il calcolo viene effettuato secondo la formula (2.2) se il numero di parti che compongono l'indennità è superiore a quattro.

Troviamo i valori delle indennità massime e medie utilizzando le formule corrispondenti

, (2.3)

(2.4)

inseriremo i risultati nella tabella 2.1

2.4. Calcolo delle dimensioni operative

Determiniamo i valori nominali e limite delle dimensioni operative nella direzione assiale utilizzando il metodo dei valori medi

Sulla base delle equazioni compilate nei paragrafi 2.2 e 2.3, troviamo i valori medi delle grandezze operative

scrivere i valori in una forma conveniente per la produzione

3. Analisi dimensionale del processo tecnologico in senso diametrale

3.1. Catene dimensionali radiali e loro equazioni

Creiamo equazioni per catene dimensionali con collegamenti con tolleranza di chiusura, perché quasi tutte le dimensioni in direzione radiale sono ottenute esplicitamente (vedi paragrafo 3.2)

3.2. Controllo delle condizioni di precisione della produzione delle parti

Otteniamo la qualità al 100%.

3.3. Calcolo delle tolleranze per le dimensioni radiali

Il calcolo delle quote per le dimensioni radiali verrà effettuato in modo simile al calcolo delle quote per le dimensioni longitudinali, ma il calcolo delle quote minime verrà effettuato utilizzando la seguente formula

(3.1)

Inseriamo i risultati nella tabella 3.1

3.4. Calcolo delle dimensioni diametrali operative

Determiniamo i valori dei valori nominali e limite delle dimensioni operative nella direzione radiale utilizzando il metodo delle coordinate dei centri dei campi di tolleranza.

Sulla base delle equazioni compilate nei paragrafi 3.1 e 3.2, troviamo i valori medi delle grandezze operative

Determiniamo la coordinata del centro dei campi di tolleranza dei collegamenti richiesti utilizzando la formula

Dopo aver aggiunto i valori ottenuti con metà della tolleranza, scriviamo i valori in una forma conveniente per la produzione

4. Analisi comparativa dei risultati dei calcoli delle dimensioni operative

4.1. Calcolo delle dimensioni diametrali utilizzando il metodo di calcolo-analitico

Calcoliamo le quote della superficie 8 secondo il metodo di V.M. Kovana.

Inseriamo i risultati ottenuti nella Tabella 4.1

4.2. Confronto dei risultati dei calcoli

Calcoliamo le indennità generali utilizzando le formule

(4.2)

Calcoliamo l'indennità nominale per l'albero

(4.3)

I risultati dei calcoli delle indennità nominali sono riepilogati nella tabella 4.2

Tabella 4.2

Confronto delle indennità generali

Troviamo i dati sulle variazioni delle indennità

Abbiamo riscontrato una differenza nelle tolleranze dell'86%, a causa della mancata considerazione dei seguenti punti durante il calcolo con il metodo Kowan: caratteristiche del dimensionamento durante le operazioni, errori nelle dimensioni eseguite, influenza sull'entità dell'errore di tolleranza, ecc.

Letteratura

1. Analisi dimensionale dei processi tecnologici per la produzione di parti di macchine: linee guida per il completamento del lavoro del corso nella disciplina "Teoria della tecnologia" / Mikhailov A.V. – Togliatti,: TolPI, 2001. 34 p.

2. Analisi dimensionale dei processi tecnologici / V.V. Matveev, M. M. Tverskoy, F. I. Boykov e altri - M.: Mashinostroenie, 1982. - 264 p.

3. Macchine speciali per il taglio dei metalli per applicazioni generali nella costruzione di macchine: Directory / V.B. Dyachkov, N.F. Kabatov, M.U. Nosinov. – M.: Ingegneria Meccanica. 1983. – 288 pag., riprodotta.

4. Tolleranze e accoppiamenti. Direttorio. In 2 parti / V. D. Myagkov, M. A. Paley, A. B. Romanov, V. A. Braginsky. – 6a edizione, rivista. e aggiuntivi – L.: Ingegneria meccanica, Leningrado. dipartimento, 1983. Parte 2. 448 pp., ill.

5. Mikhailov A.V. Piano di produzione delle parti: linee guida per il completamento dei corsi e dei progetti di diploma. – Togliatti: TolPI, 1994. – 22 p.

6. Mikhailov A.V. Basi fondative e tecnologiche: Linee guida per la realizzazione dei progetti di corso e di diploma. – Togliatti: TolPI, 1994. – 30 p.

7. Manuale del tecnologo dell'ingegneria meccanica. T.1/cialda. a cura di A.G. Kosilova e R.K. Meshcheryakova. – M.: Ingegneria Meccanica, 1985. – 656 p.

L'analisi dimensionale consiste nell'individuare catene dimensionali e nel calcolare le tolleranze dimensionali incluse nella loro composizione.

L’identificazione della catena dimensionale comporta:

1. Determinazione del collegamento iniziale (enunciazione del problema),

2. Rappresentazione di una catena dimensionale sotto forma di contorno chiuso,

3. Individuazione del collegamento di chiusura e classificazione dei collegamenti costitutivi in ​​crescenti e decrescenti.

Una catena dimensionale è un insieme di dimensioni che sono direttamente coinvolte nella risoluzione di un dato problema e formano un anello chiuso.

Le caratteristiche principali di una catena dimensionale includono: chiusura, interconnessione e interdipendenza delle dimensioni; rispetto del principio della catena più corta.

Catena dimensionale di progettazione: una catena dimensionale che determina la distanza o la rotazione relativa tra le superfici o gli assi delle superfici delle parti del prodotto.

Catena dimensionale tecnologica - una catena dimensionale che fornisce la distanza richiesta o la rotazione relativa tra le superfici di un prodotto fabbricato durante l'esecuzione di operazioni o una serie di operazioni di assemblaggio, lavorazione durante l'installazione di una macchina, durante il calcolo delle dimensioni di transizione.

Un collegamento di catena dimensionale è una delle dimensioni che forma una catena dimensionale.

L'anello di chiusura è un anello della catena dimensionale che è quello iniziale quando si imposta il problema o l'ultimo ottenuto come risultato della sua soluzione.

Un anello costitutivo è un anello di una catena dimensionale che è funzionalmente connesso a un anello di chiusura. È designato da una lettera maiuscola dell'alfabeto con un indice corrispondente al suo numero di serie. Al collegamento di chiusura viene assegnato l'indice ∆.

Un anello crescente è un anello costitutivo di una catena dimensionale, con l'aumento della quale aumenta l'anello di chiusura. È designato

Un anello decrescente è un anello costitutivo di una catena dimensionale, con un aumento in cui diminuisce l'anello di chiusura. È designato

Un collegamento di compensazione è un collegamento costitutivo di una catena dimensionale, modificando il valore del quale si ottiene la precisione richiesta del collegamento di chiusura.

Catena dimensionale lineare – una catena dimensionale i cui collegamenti sono dimensioni lineari.

Il calcolo delle catene dimensionali include la risoluzione di problemi diretti e inversi.

Compito diretto – un compito in cui sono specificati i parametri del collegamento di chiusura (valore nominale, deviazioni consentite, ecc.) ed è necessario determinare i parametri dei collegamenti costitutivi.

Un problema inverso è un problema in cui sono specificati i parametri dei collegamenti componenti (tolleranze, campi vaganti, coordinate dei loro centri, ecc.) ed è necessario determinare i parametri del collegamento di chiusura.

Esistono due modi per calcolare le catene dimensionali:

1. Metodo di calcolo massimo-minimo: un metodo di calcolo che tiene conto solo delle deviazioni massime dei collegamenti della catena dimensionale e delle loro combinazioni più sfavorevoli.

2. Metodo di calcolo probabilistico - un metodo di calcolo che tiene conto della dispersione delle dimensioni e della probabilità di varie combinazioni di deviazioni dei collegamenti costitutivi della catena dimensionale.

Materiale della parte: Sch - 21.

Tipo di pezzo: fusione in stampi grezzi di argilla e sabbia.

Schizzo della parte

Requisiti tecnici:

2R 9, 2R 8 =±0,04.

Analisi della producibilità della parte

La parte non presenta elementi complessi o speciali. Dimensioni e tolleranze sono standard. La precisione dimensionale corrisponde alla rugosità superficiale. Le dimensioni assiali sono prese da diverse superfici.

Come pezzo in lavorazione, scegliamo la fusione in stampi grezzi di argilla sabbiosa mediante stampaggio a macchina, poiché il materiale della parte è Sch - 21.

Schizzo vuoto

Requisiti tecnici:

2R 0 6,2R 0 8 =±0,5; 2R 0 9, 2R 0 8 =±0,7. 2R 0 7 , 2R 0 6 =±0,7

Selezioniamo le superfici più accurate come basi principali per tutte le operazioni. Allo stesso tempo, teniamo conto dei principi di costanza delle basi e della combinazione delle basi di misurazione con quelle tecnologiche. Pertanto, le basi tecnologiche saranno le estremità 1 e 4, i diametri 6 e 8.

Stiamo sviluppando un processo tecnologico di percorso. Per fare ciò, determiniamo un piano di lavorazione per ciascuna superficie in base alla sua rugosità e precisione. Le dimensioni 2R8 e 2R9, B1 (7 mq) hanno la massima precisione. Il disallineamento specificato nel disegno può essere ottenuto solo durante l'operazione di finitura. Assegniamo le fasi di lavorazione dei pezzi: Tornitura di sgrossatura, Tornitura di finitura, Rettifica di sgrossatura, Rettifica di finitura.

Tenendo conto della lavorazione su due lati interni e su un lato esterno, offriamo il seguente processo tecnologico:

Operazione 0: Approvvigionamento - casting.

Operazione 10: Tornitura - Sgrossatura torretta;

Operazione 20: Tornitura - Sgrossatura torretta;

Operazione 30: Finitura CNC;

Operazione 40: finitura di finitura CNC;

Operazione 50: Rettifica interna preliminare;

Operazione 60: Rettifica interna finale.

Sviluppo delle operazioni di processo

Operazione 10. Tornitura - Sgrossatura torretta

Il pezzo viene installato in un mandrino a 3 griffe lungo la dimensione finale ed esterna 2R 6.

Assegniamo requisiti tecnici per la posizione delle superfici (disallineamento): 2R 0 6,2R 10 8 =±0,1; 2R 10 9, 2R 10 8 =±0,1.

Operazione 20. Tornitura - Sgrossatura torretta

Il pezzo viene installato nella pinza lungo l'estremità già lavorata e la dimensione interna 2R 8.

Determiniamo la rugosità e lo spessore dello strato difettoso: Rz 40 (corrisponde a Ra 10), h = 50 µm.

Assegniamo le tolleranze dimensionali secondo le tabelle dell'errore statistico medio di lavorazione.

Assegniamo requisiti tecnici per la posizione delle superfici (disallineamento): 2R 20 6,2R 10 8 =±0,1; 2R 20 7, 2R 20 6 =±0,1.

Operazione 30. Finitura CNC

Il pezzo viene installato in un mandrino a 3 griffe lungo l'estremità e la dimensione esterna 2R6.

Determiniamo la rugosità e lo spessore dello strato difettoso: Rz 20 (corrisponde a Ra 5), ​​​​h = 20 µm.

Assegniamo le tolleranze dimensionali secondo le tabelle dell'errore statistico medio di lavorazione.

Assegniamo requisiti tecnici per la localizzazione delle superfici (disallineamento): 2R206,2R308=±0,06; 2R309, 2R308=±0,06.

Operazione 40. Finitura Tornitura CNC

Il pezzo viene installato nella pinza lungo l'estremità già lavorata e la dimensione interna 2R 8. Assegniamo Ra 5, h=50μm

Assegniamo le tolleranze dimensionali secondo le tabelle dell'errore statistico medio di lavorazione.

Assegniamo requisiti tecnici per la posizione delle superfici (disallineamento): 2R 40 6,2R 30 8 =±0,06;

Operazione 50. Sgrossatura rettifica interna

Determiniamo la rugosità e lo spessore dello strato difettoso: Rz 10 (corrisponde a Ra 2,5), h = 20 µm.

Assegniamo le tolleranze dimensionali secondo le tabelle dell'errore statistico medio di lavorazione.

Assegniamo requisiti tecnici per la posizione delle superfici (disallineamento): 2R 20 6,2R 50 8 =±0,05; 2R 50 9, 2R 50 8 =±0,05.

Operazione 60. Finitura della rettifica interna

Il pezzo viene installato nel dispositivo lungo l'estremità e la dimensione esterna 2R 6.

Determiniamo la rugosità e lo spessore dello strato difettoso: Rz 5 (corrisponde a Ra 1,25), h = 20 µm.

Assegniamo le tolleranze dimensionali secondo le tabelle dell'errore statistico medio di lavorazione.

Assegniamo requisiti tecnici per la posizione delle superfici (disallineamento): 2R 20 6,2R 60 8 =±0,015; 2R 60 9, 2R 60 8 =±0,04.

Diagramma dimensionale e catene dimensionali di dimensioni diametrali

Diagramma dimensionale e catene dimensionali delle dimensioni assiali

Calcolo manuale delle catene dimensionali

Determinazione delle dimensioni assiali effettive del pezzo e dei sovrametalli effettivamente rimossi ad ogni transizione.

Equazione (1) della catena dimensionale

A50 - A60

Determiniamo l'effettivo campo disperso del collegamento di chiusura:

Indennità minima

Zmin =Rz+T=0,01+0,02=0,03

Indennità massima

Z massimo = Z minimo +=0,03+0,87=0,9

Dimensione media iniziale del collegamento finale

Dimensione media dei componenti

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

Calcoliamo la dimensione media del collegamento individuato

Media A 50 = (Media A 60)/1 = 0,465 + 124,69 = 125,155

Troviamo la dimensione nominale del collegamento determinato

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

Margine di tolleranza del collegamento di chiusura

V= EIA+ESA-= Z max - Z min - =0,9-0,03-0,87=0

Poiché V=0, non arrotondiamo la dimensione nominale del collegamento determinato.

Importo di correzione della dimensione nominale

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

Dimensione media effettiva del collegamento finale

Dimensione effettiva della maglia di chiusura più piccola:

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

Dimensione massima effettiva del collegamento di chiusura:

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

Margine al limite inferiore del collegamento di chiusura:

Vn =0,03-0,03=0

Margine al limite superiore del collegamento di chiusura:

Equazione (2) della catena dimensionale:

A40 - A50

Z1 50min =Rz+T=0,02+0,02=0,04 Z1 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

A 40okr = 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

Vn =0,04-0,04=0

VV =0,54-0,54=0

13-14. Poiché V n = V B = 0, non calcoliamo i relativi indicatori di deficit.

Equazione (3) della catena dimensionale:

A30 - A40

Z4 40min =Rz+T=0,02+0,02=0,04 Z4 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

A 30okr = 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

Vn =0,04-0,04=0

VV =0,54-0,54=0

13-14. Poiché V n = V B = 0, non calcoliamo i relativi indicatori di deficit.

Equazione (4) della catena dimensionale:

A20 - A30

Z1 30min =Rz+T=0,04+0,05=0,09 Z1 30av =0,09+0,88/2=0,53

A20av =(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

A 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

Vn =0,09-0,09=0

VV =0,97-0,97=0

13-14. Poiché V n = V B = 0, non calcoliamo i relativi indicatori di deficit.

Equazione (5) della catena dimensionale:

A10 - A20

Z4 20min =Rz+T=0,2+0,4=0,6 Z4 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

A 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. Poiché V n = V B = 0, non calcoliamo i relativi indicatori di deficit.

Equazione (6) della catena dimensionale:

A0 - A10

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

A 0okr =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

VV =6,23-6,23=0

13-14. Poiché V n = V B = 0, non calcoliamo i relativi indicatori di deficit.

Equazione (7) della catena dimensionale:

B50 + B50 - B60 - B60

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

B50av =(0,675-(125,155-124,69-25)/-1=25,21

B50nom =25,21-(0-0,22)/2=25,32

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

B50okr =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

Vn =0,03-0,03=0

VV =1,32-1,32=0

13-14. Poiché V n = V B = 0, non calcoliamo i relativi indicatori di deficit.

Equazione (8) della catena dimensionale:

B 30 + B 40 - B 50 - B 50

Z2 50min =Rz+T=0,02+0,02=0,04 Z2 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 30okr = 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

Vn =0,04-0,04=0

VV =0,98-0,98=0

13-14. Poiché V n = V B = 0, non calcoliamo i relativi indicatori di deficit.

Equazione (9) della catena dimensionale:

SI 10 + LA 20 - LA 30 - SI 30

Z2 30min =Rz+T=0,04+0,05=0,09 Z2 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 10 = 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

Vn =0,09-0,09=0

VV =1,73-1,73=0

13-14. Poiché V n = V B = 0, non calcoliamo i relativi indicatori di deficit.

Equazione (10) della catena dimensionale:

B0 + A0 - A10 - B10

Z2 10min =Rz+T=0,2+0,4=0,6 Z2 10av =0,6+8,77/2=4,985

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

B0nom =27,38-(1,3-1,3)/2=27,38

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

B0okr =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

VV =9,37-9,37=0

13-14. Poiché V n = V B = 0, non calcoliamo i relativi indicatori di deficit.

Equazione (11) della catena dimensionale:

[V] = LA 40 - LA 30 + SI 20

In media =55+(0,23-0,23)/2=55

A 20sr =(55-(125,445-125,735)/1=55,29

Nel 20° =55.29-(0-0.19)/2=55.385

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

In 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

Vn =54,66-54,75=-0,09

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

Equazione (12) della catena dimensionale:

SI 20 - LA 20 + LA 10 + MI 0 - LA 0

Z3 20min =Rz+T=0,04+0,05=0,09 Z3 20av =0,09+10,8/2=5,49

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

E0nom =79,88-(2,2-2,2)/2=79,88

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

E0okr =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

Vn =0,09-0,09=0

VV =10,89-10,89=0

13-14. Poiché V n = V B = 0, non calcoliamo i relativi indicatori di deficit.

Controllo dei dati ottenuti nel problema di progettazione utilizzando il programma PA6. Calcolo delle dimensioni assiali

Equazione (1) della catena dimensionale:

A50 - A60

Codifica per il calcolo del circuito:

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

Elenco delle catene dimensionali.

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

Equazione (2) della catena dimensionale:

A40 - A50

Codifica per il calcolo del circuito:

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

Elenco delle catene dimensionali.

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

Equazione (3) della catena dimensionale:

A30 - A40

Codifica per il calcolo del circuito:

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

Elenco delle catene dimensionali.

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

Equazione (4) della catena dimensionale:

A20 - A30

Codifica per il calcolo del circuito:

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

Elenco delle catene dimensionali.

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

Equazione (5) della catena dimensionale:

A10 - A20

Codifica per il calcolo del circuito:

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

Elenco delle catene dimensionali.

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

Equazione (6) della catena dimensionale

A0 - A10

Codifica per il calcolo del circuito:

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

Risposta: Uno dei compiti principali dell'analisi dimensionale dei processi tecnologici (TP) è la determinazione corretta e giustificata delle dimensioni tecnologiche intermedie e finali e delle relative tolleranze per il pezzo.

L'analisi dimensionale dei processi tecnologici basata sull'identificazione e il calcolo del centro di distribuzione consente non solo di stabilire dimensioni tecnologiche e tolleranze per essi, ma anche di dividere più ragionevolmente il processo in operazioni e transizioni.

Alcune superfici dei pezzi possono essere lavorate in diverse transizioni o operazioni, a seconda della rugosità e della precisione di lavorazione richieste.

In questo caso, viene lasciata un'indennità per la successiva transizione o operazione e viene stabilita la dimensione tecnologica intermedia richiesta. Per determinare questa dimensione, è necessario calcolare la catena dimensionale tecnologica, in cui l'anello di chiusura è l'indennità.

L'indennità deve essere prestabilita sotto forma di un minimo o sotto forma di valore nominale secondo i libri di consultazione del tecnologo pertinente o mediante calcolo.

I compiti dell'analisi dimensionale dei processi tecnologici sono determinare:

· dimensioni tecnologiche e relative tolleranze per ciascuna transizione tecnologica;

· deviazioni massime di dimensioni, tolleranze e calcolo delle dimensioni del pezzo;

· la sequenza più razionale di lavorazione delle singole superfici del pezzo, garantendo la precisione dimensionale richiesta.

Risolvere tutti questi problemi è possibile solo sulla base dell'identificazione e del calcolo dei centri commerciali. Per identificare le catene dimensionali tecnologiche, è necessario prima sviluppare un processo tecnologico per la lavorazione di un pezzo grezzo e, sulla base, elaborare un diagramma dimensionale del processo.

14. Costruzione di uno schema dimensionale del processo tecnologico.

Risposta: Lo schema dimensionale del TP è costruito come segue.

Uno schizzo della parte e del pezzo viene disegnato in una o due proiezioni, a seconda della sua configurazione.

Per i corpi di rotazione è sufficiente una proiezione e solo la metà della parte può essere disegnata lungo l'asse di simmetria.

Le parti della custodia possono richiedere due o anche tre sporgenze a seconda della disposizione delle dimensioni della lunghezza.

Sopra il pezzo sono indicate le dimensioni della lunghezza con le tolleranze specificate dal progettista.

Per comodità di redazione di catene dimensionali, le dimensioni del progetto sono contrassegnate dalla lettera , dove è il numero di serie della dimensione del progetto. Le tolleranze vengono convenzionalmente applicate allo schizzo della parte, dove è il numero della superficie a cui si riferisce la tolleranza.

Per ridurre la probabilità di errori, è consigliabile realizzare schizzi delle operazioni e delle dimensioni tecnologiche risultanti.

Tutte le superfici della parte sono numerate in ordine da sinistra a destra.

Le linee verticali vengono tracciate attraverso le superfici numerate.

Tra le linee verticali, dal basso verso l'alto, sono indicate le dimensioni tecnologiche ottenute a seguito di ciascuna transizione tecnologica.

Le dimensioni tecnologiche sono indicate dalla lettera, le dimensioni del pezzo originale - dalla lettera.

Per ogni operazione vengono redatti schemi dimensionali di catena tecnologica. Se la dimensione tecnologica coincide con quella progettuale, allora otteniamo una catena dimensionale a due anelli. I collegamenti di chiusura su tutti i diagrammi di catena dimensionali sono racchiusi tra parentesi quadre,

L’identificazione delle catene dimensionali secondo lo schema dimensionale inizia con l’ultima operazione, ovvero secondo lo schema dall'alto verso il basso. Il calcolo delle catene dimensionali viene eseguito nella stessa sequenza. In questo caso è necessario che in ogni nuova catena sia sconosciuta solo una dimensione.

Sulla base dei diagrammi compilati delle catene dimensionali, vengono determinati i tipi di collegamenti componenti e vengono redatte le equazioni iniziali, quindi vengono calcolate.

Analisi tecnologica

L'analisi tecnologica della parte garantisce il miglioramento degli indicatori tecnici ed economici del processo tecnologico sviluppato ed è una delle fasi più importanti dello sviluppo tecnologico.

Il compito principale quando si analizza la producibilità di una parte si riduce alla possibile riduzione della manodopera e dell'intensità del metallo, nonché alla possibilità di lavorare la parte utilizzando metodi ad alte prestazioni. Ciò ci consente di ridurre il costo della sua produzione.

L'albero del cambio può essere considerato tecnologicamente avanzato, poiché si tratta di un albero a gradini, dove la dimensione dei gradini diminuisce dalla metà dell'albero alle estremità, garantendo una comoda alimentazione dell'utensile da taglio alle superfici da lavorare. La lavorazione viene eseguita utilizzando uno strumento di taglio standardizzato e la precisione della superficie viene controllata utilizzando uno strumento di misurazione. La parte è costituita da elementi standardizzati quali: fori centrali, sede per chiavetta, smussi, scanalature, quote lineari, scanalature.

Il materiale per la produzione è l'acciaio 40X, che è un materiale relativamente economico, ma allo stesso tempo ha buone proprietà fisiche e chimiche, ha una resistenza sufficiente, una buona lavorabilità e può essere facilmente trattato termicamente.

La progettazione della parte consente di utilizzare processi tecnologici standard e standard per la sua fabbricazione.

Pertanto, il design della parte può essere considerato tecnologicamente avanzato.

1. La superficie 1 è realizzata sotto forma di parte scanalata.

2. La superficie 2 è portante, quindi non esistono requisiti rigorosi per essa.

3. La superficie 3 viene utilizzata per il contatto esterno con la superficie interna del bracciale. Pertanto, gli vengono imposti requisiti rigorosi. La superficie viene lucidata fino a raggiungere una rugosità di Ra 0,32 µm.

4. La superficie 4 è portante, quindi non esistono requisiti rigidi per essa.

5. La superficie 5 è anch'essa una superficie portante ed è destinata all'alloggiamento del cuscinetto. Pertanto, gli vengono imposti requisiti rigorosi. La superficie è rettificata con una rugosità di Ra 1,25 µm.

6. Superficie 6 Realizzata sotto forma di scanalatura, necessaria per rimuovere la mola. Non è opportuno imporgli requisiti rigorosi.

7. La superficie 7 è portante e non è necessario imporle requisiti rigorosi.

8. I lati dei denti sono coinvolti nel lavoro e determinano sia la durata dell'unità che il suo livello di rumore, pertanto vengono imposti numerosi requisiti sui lati dei denti e sulla loro posizione relativa sia in termini di precisione di localizzazione che di qualità della superficie (Ra 2,5 micron).

9. La superficie 9 è portante e non è necessario imporle requisiti rigorosi.

10. Superficie 10 Realizzata sotto forma di scanalatura, necessaria per rimuovere la mola. Non è opportuno imporgli requisiti rigorosi.

11. La superficie 11 è una superficie portante ed è destinata all'alloggiamento del cuscinetto. Pertanto, gli vengono imposti requisiti rigorosi. La superficie è rettificata con una rugosità di Ra 1,25 µm.

12. La superficie 12 è portante, quindi non esistono requisiti rigorosi per essa.

13. La superficie 13 viene utilizzata per entrare in contatto con la superficie interna del bracciale. Pertanto, gli vengono imposti requisiti rigorosi. La superficie viene lucidata fino a raggiungere una rugosità di Ra 0,32 µm.

14. La superficie 14 è portante, quindi non esistono requisiti rigorosi per essa.

15. La superficie 15 si presenta sotto forma di una sede per chiavetta, progettata per trasmettere la coppia dall'albero del cambio alla puleggia della cinghia Rz 20 μm.

16. La superficie 16 è rappresentata da una scanalatura, che serve per rimuovere l'utensile filettato.

17. La superficie 17 è realizzata sotto forma di una sede per chiavetta per l'alloggiamento di una rondella di sicurezza Rz 40 μm.

18. La superficie 18 è una filettatura per un dado, che serve a stringere la puleggia Ra 2,5 micron.

Ritengo che i requisiti per la posizione relativa delle superfici siano adeguatamente assegnati.

Uno dei fattori importanti è il materiale con cui è realizzata la parte. In base allo scopo di servizio della parte, è chiaro che la parte funziona sotto l'influenza di carichi ciclici alternati significativi.

Dal punto di vista della riparazione, questa parte è piuttosto importante, poiché per sostituirla è necessario smontare l'intero gruppo dall'unità macchina e, durante l'installazione, allineare il meccanismo della frizione.

Quantificazione

Tabella 1.3 - Analisi della producibilità del progetto della parte

Il coefficiente di unificazione degli elementi strutturali di una parte è determinato dalla formula

dove Qу.е. è il numero di elementi strutturali standardizzati della parte, pz;

Qу.е. - numero totale di elementi strutturali della parte, pz.

Il pezzo è tecnologicamente avanzato, poiché 0,896>0,23

Il tasso di utilizzo del materiale è determinato dalla formula

dove md è la massa della parte, kg;

mз è la massa del pezzo, kg.

La parte è tecnologicamente avanzata, poiché 0,75 = 0,75

Il coefficiente di precisione dell'elaborazione è determinato dalla formula

dove è la qualità media di precisione.

La parte è a bassa tecnologia, da 0,687<0,8

Il coefficiente di rugosità superficiale è determinato dalla formula

dove Bsr è la rugosità superficiale media.

La parte è a bassa tecnologia, dal 0,81< 1,247

Sulla base dei calcoli effettuati, possiamo concludere che il pezzo è tecnologicamente avanzato in termini di coefficiente di unificazione e coefficiente di utilizzo del materiale, ma non tecnologicamente avanzato in termini di coefficiente di precisione di lavorazione e coefficiente di rugosità superficiale.

Analisi dimensionale del disegno del pezzo

Iniziamo l'analisi dimensionale del disegno della parte numerando le superfici della parte mostrate nella Figura 1.3

Figura 1.3-Designazione della superficie

Figura 1.4-Dimensioni della superficie di lavoro del pezzo

I grafici dimensionali vengono costruiti nella Figura 1.5

Figura 1.5 -- Analisi dimensionale della superficie di lavoro del pezzo

Durante la costruzione dell'analisi dimensionale, abbiamo determinato le dimensioni tecnologiche e le tolleranze su di esse per ciascuna transizione tecnologica, determinato le deviazioni longitudinali delle dimensioni e delle tolleranze e calcolato le dimensioni del pezzo, determinato la sequenza di lavorazione delle singole superfici della parte, garantendo la precisione dimensionale richiesta

Definizione di tipologia produttiva

Selezioniamo in anticipo il tipo di produzione, in base alla massa del pezzo m = 4,7 kg e al programma di produzione annuale dei pezzi B = 9000 pezzi, produzione in serie.

Tutte le altre sezioni del processo tecnologico sviluppato dipendono successivamente dalla corretta scelta del tipo di produzione. Nella produzione su larga scala, il processo tecnologico è sviluppato e ben attrezzato, il che consente l'intercambiabilità delle parti e una bassa intensità di manodopera.

Di conseguenza ci sarà un minor costo dei prodotti. La produzione su larga scala comporta un maggiore ricorso alla meccanizzazione e all’automazione dei processi produttivi. Il coefficiente di consolidamento delle operazioni di produzione di media scala è Kz.o = 10-20.

La produzione su media scala è caratterizzata da un’ampia gamma di prodotti fabbricati o riparati in piccoli lotti ripetuti periodicamente e da un volume di produzione relativamente piccolo.

Nelle imprese di produzione di media scala, una parte significativa della produzione è costituita da macchine universali dotate di regolazioni speciali e universali e dispositivi prefabbricati universali, che consentono di ridurre l'intensità del lavoro e ridurre i costi di produzione.