Analiza dimensională a procesului tehnologic. Algoritm program pentru analiza dimensională a proceselor tehnologice. Definiția tipului de producție

Ministerul Educației și Științei al Federației Ruse

Universitatea de Stat Tolyatti

Departamentul de Tehnologia Ingineriei Mecanice

LUCRARE DE CURS

prin disciplina

„Tehnologia ingineriei mecanice”

pe subiect

„Analiza dimensională a proceselor tehnologice pentru fabricarea arborilor de viteză”

Efectuat:

Profesor: Mihailov A.V.

Toliatti, 2005

UDC 621.965.015.22

adnotare

Zaripov M.R. analiza dimensională a procesului tehnologic de fabricare a unei piese de arbore de viteză.

K.r. – Tolyatti: TSU, 2005.

A fost efectuată o analiză dimensională a procesului tehnologic de fabricare a unei piese de arbore dinţat pe direcţia longitudinală şi radială. Au fost calculate alocațiile și dimensiunile operaționale. S-a făcut o comparație a rezultatelor dimensiunilor diametrale operaționale obținute prin metoda calcul-analitică și metoda analizei dimensionale folosind lanțuri dimensionale operaționale.

Decontare și notă explicativă la pagina 23.

Partea grafică – 4 desene.

1. Desen piesa – A3.

2. Schema dimensională în sens axial - A2.

3. Diagrama dimensională în direcția diametrală – A2.

4. Schema dimensională în direcția diametrală continuare – A3.

1. Traseul tehnologic și planul de fabricație a pieselor

1.1. Traseul tehnologic și raționamentul său

1.2. Planul de fabricație a piesei

1.3. Justificarea alegerii bazelor tehnologice, clasificarea bazelor tehnologice

1.4. Justificare pentru stabilirea dimensiunilor operaționale

1.5. Atribuirea cerințelor operaționale

2. Analiza dimensională a procesului tehnologic în sens axial

2.1. Lanțuri dimensionale și ecuațiile lor

2.2. Verificarea conditiilor de precizie ale fabricatiei pieselor

2.3. Calculul toleranțelor pentru dimensiunile longitudinale

2.4. Calculul dimensiunilor de operare

3. Analiza dimensională a procesului tehnologic în direcția diametrală

3.1. Lanțuri dimensionale radiale și ecuațiile lor

3.2. Verificarea conditiilor de precizie ale fabricatiei pieselor

3.3. Calculul toleranțelor pentru dimensiunile radiale

3.4. Calculul dimensiunilor diametrale operaționale

4. Analiza comparativă a rezultatelor calculelor dimensiunilor de exploatare

4.1. Calculul dimensiunilor diametrale prin metoda calcul-analitică

4.2. Compararea rezultatelor calculelor

Literatură

Aplicații

1. Traseul tehnologic și planul de fabricație a pieselor

1.1. Traseul tehnologic și raționamentul său

În această secțiune vom descrie principalele prevederi utilizate în formarea traseului tehnologic al piesei.

Tip de producție – scară medie.

Metoda de obținere a piesei de prelucrat este ștanțarea pe un GKShP.

La elaborarea unui traseu tehnologic, folosim următoarele prevederi:

· Împărțim prelucrarea în degroșare și finisare, crescând productivitatea (eliminând totuși mari în operațiunile de degroșare) și asigurând precizia specificată (prelucrare în operațiunile de finisare)

· Degroșarea este asociată cu eliminarea adaosurilor mari, ceea ce duce la uzura mașinii și la scăderea preciziei acesteia, prin urmare degroșarea și finisarea se vor efectua în diferite operațiuni folosind diferite echipamente

· Pentru a asigura duritatea cerută a piesei, vom introduce întreținerea (călire și revenire înaltă, rulmenți - carburare)

· Vom efectua prelucrarea lamei, tăierea dinților și a canalului de cheie înainte de întreținere și prelucrare abrazivă după întreținere

· Pentru a asigura acuratețea necesară, creăm baze tehnologice artificiale utilizate în operațiunile ulterioare - găuri centrale

· Suprafețele mai precise vor fi prelucrate la sfârșitul procesului

· Pentru a asigura acuratețea dimensiunilor piesei, vom folosi mașini specializate și universale, mașini CNC, scule și dispozitive de tăiere normalizate și speciale

Pentru a facilita elaborarea unui plan de fabricație, să codificăm suprafețele din Fig. 1.1 și dimensiunile piesei și să furnizăm informații despre precizia dimensională necesară:

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)

TM = 0,52(–0,52)

TP = 0,2(-0,2)

Să aranjam traseul tehnologic sub forma unui tabel:

Tabelul 1.1

Calea tehnologică pentru fabricarea unei piese

1.2. Planul de fabricație a piesei

Prezentăm sub forma tabelului 1.2 un plan de fabricație a pieselor, conceput în conformitate cu cerințele:

Tabelul 1.2

Plan de fabricație pentru piesa arborelui angrenajului

1.3. Justificarea alegerii bazelor tehnologice, clasificarea bazelor tehnologice

În timpul operațiunii de frezare-centrare, selectăm axa comună a jurnalelor 6 și 8 ca baze tehnologice brute, iar fața de capăt 3 ca viitoare baze de proiectare principale.

La strunjirea grosieră luăm ca baze tehnologice axa 13 obținută în operația anterioară (folosim centrele) și capetele 1 și 4 prelucrate în operația anterioară.

La finisarea strunjirii, folosim axa 13 ca baze tehnologice, iar punctul de referință se află pe suprafața găurilor centrale - folosim principiul constanței bazelor și excludem eroarea de neperpendicularitate ca componentă a erorii de dimensiune axială.

Tabelul 1.3

Baze tehnologice

În timpul operațiunilor de prelucrare a angrenajului, folosim axa 13 și un punct de referință pe orificiul central, respectând principiul de constanță a bazelor (relativ la bolțurile rulmentului), deoarece, fiind o suprafață de acționare, inelul trebuie făcut relativ precis. la jurnalele lagărelor.

Pentru frezarea unui canal de cheie, folosim ca baze tehnologice axa 13 și fața de capăt 2.

În tabelul rezumativ oferim o clasificare a bazelor tehnologice, indicăm afilierea lor țintă și respectarea regulilor de unitate și constanță a bazelor.

1.4. Justificare pentru stabilirea dimensiunilor operaționale

Metoda de dimensionare depinde în primul rând de metoda de obținere a preciziei. Deoarece analiza dimensională necesită foarte multă muncă, este recomandabil să o utilizați atunci când utilizați metoda de obținere a preciziei dimensionale folosind echipamente personalizate.

De o importanță deosebită este metoda de stabilire a dimensiunilor longitudinale (axiale pentru corpurile de rotație).

În timpul operației de strunjire brută, putem aplica diagramele de setare a dimensiunilor „a” și „b” din Fig. 4.1.

Pentru operațiile de finisare de strunjire și șlefuire folosim schema „d” din Fig. 4.1.

1.5. Atribuirea cerințelor tehnice operaționale

Atribuim cerințe tehnice operaționale conform metodologiei. Atribuim cerințe tehnice pentru fabricarea piesei de prelucrat (toleranțe dimensionale, compensare a matriței) în conformitate cu GOST 7505-89. Toleranțele dimensionale se determină conform Anexei 1, rugozitatea - conform Anexei 4, valorile abaterilor spațiale (abateri de la coaxialitate și perpendicularitate) - conform Anexei 2.

Pentru o piesă de prelucrat, abaterile de la aliniere vor fi determinate folosind metoda.

Să determinăm diametrul mediu al arborelui

unde d i este diametrul treptei i a arborelui;

l i – lungimea treptei i a arborelui;

l este lungimea totală a arborelui.

d av = 38,5 mm. Folosind Anexa 5, determinăm p k - valoarea specifică a curburii. Valorile curburii axei arborelui pentru diferite secțiuni vor fi determinate folosind următoarea formulă:

, (1.2)

unde L i este distanța dintre punctul cel mai îndepărtat al suprafeței i-a până la baza de măsurare;

L – lungimea părții, mm;

Δ max =0,5·р к ·L – deformarea maximă a axei arborelui ca urmare a deformarii;

– raza de curbură a piesei, mm; (1,3)

În mod similar, calculăm abaterile de la aliniere în timpul tratamentului termic. Datele pentru determinarea lor sunt, de asemenea, prezentate în Anexa 5.

După calcule obținem

2. Analiza dimensională a procesului tehnologic în direcția axială

2.1. Lanțuri dimensionale și ecuațiile lor

Să compunem ecuațiile lanțurilor dimensionale sub formă de ecuații de denominații.

2.2.

Verificăm condițiile de acuratețe pentru a ne asigura că este asigurată precizia dimensională necesară. Condiție de acuratețe pentru trăsăturile TA ≥ω[A],

unde TA naibii este toleranța conform desenului de dimensiune;

ω[A] – eroarea aceluiași parametru apărută în timpul procesului tehnologic.

Găsim eroarea verigii de închidere folosind ecuația (2.1)

Din calcule este clar că dimensiunea erorii K este mai mare decât toleranța. Aceasta înseamnă că trebuie să ajustam planul de producție.

Pentru a asigura acuratețea dimensională [K]:

la a 100-a operație, vom procesa suprafețele 2 și 3 dintr-o singură setare, eliminând astfel verigile C 10, Zh 10 și P 10 din lanțul dimensional de dimensiunea [K], „înlocuindu-le” cu veriga Ch 100 (ωЧ = 0,10) .

După efectuarea acestor ajustări la planul de producție, obținem următoarele ecuații pentru lanțurile dimensionale, a căror eroare este egală cu:

Drept urmare, obținem calitate 100%.

2.3. Calculul toleranțelor pentru dimensiunile longitudinale

Vom calcula cotele pentru dimensiunile longitudinale în următoarea ordine.

Să scriem ecuațiile lanțurilor dimensionale, a căror dimensiune de închidere va fi permise. Să calculăm alocația minimă pentru procesare folosind formula

unde este eroarea totală a abaterilor spațiale ale suprafeței la tranziția anterioară;

Înălțimile neregulilor și stratul defect format la suprafață în timpul prelucrărilor anterioare.

Să calculăm valorile de fluctuație ale cotelor operaționale folosind ecuațiile de eroare ale legăturilor cotelor de închidere

(2.1)

(2.2)

Calculul se efectuează conform formulei (2.2) dacă numărul de părți componente ale alocației este mai mare de patru.

Găsim valorile cotelor maxime și medii folosind formulele corespunzătoare

, (2.3)

(2.4)

vom introduce rezultatele în tabelul 2.1

2.4. Calculul dimensiunilor de operare

Să determinăm valorile nominale și limită ale dimensiunilor de funcționare în direcția axială folosind metoda valorilor medii

Pe baza ecuațiilor compilate în paragrafele 2.2 și 2.3, găsim valorile medii ale dimensiunilor de funcționare

scrieți valorile într-o formă convenabilă pentru producție

3. Analiza dimensională a procesului tehnologic în direcția diametrală

3.1. Lanțuri dimensionale radiale și ecuațiile lor

Să creăm ecuații pentru lanțuri dimensionale cu legături de închidere, deoarece aproape toate dimensiunile în direcția radială sunt obținute în mod explicit (a se vedea paragraful 3.2)

3.2. Verificarea conditiilor de precizie ale fabricatiei pieselor

Obținem calitate 100%.

3.3. Calculul toleranțelor pentru dimensiunile radiale

Calculul toleranțelor pentru dimensiunile radiale se va efectua în mod similar cu calculul toleranțelor pentru dimensiunile longitudinale, dar calculul toleranțelor minime se va efectua folosind următoarea formulă

(3.1)

Introducem rezultatele în tabelul 3.1

3.4. Calculul dimensiunilor diametrale operaționale

Să determinăm valorile valorilor nominale și limită ale dimensiunilor operaționale în direcția radială folosind metoda coordonatelor mijlocii câmpurilor de toleranță.

Pe baza ecuațiilor compilate în paragrafele 3.1 și 3.2, găsim valorile medii ale dimensiunilor de funcționare

Să determinăm coordonatele mijlocului câmpurilor de toleranță ale legăturilor necesare folosind formula

Adăugând valorile obținute cu jumătate din toleranță, scriem valorile într-o formă convenabilă pentru producție

4. Analiza comparativă a rezultatelor calculelor dimensiunilor operaționale

4.1. Calculul dimensiunilor diametrale prin metoda calcul-analitică

Să calculăm alocațiile pentru suprafața 8 după metoda lui V.M. Kovana.

Introducem rezultatele obtinute in Tabelul 4.1

4.2. Compararea rezultatelor calculelor

Să calculăm alocațiile generale folosind formulele

(4.2)

Să calculăm toleranța nominală pentru arbore

(4.3)

Rezultatele calculelor cotelor nominale sunt rezumate în Tabelul 4.2

Tabelul 4.2

Comparația alocațiilor generale

Să găsim date despre modificările alocațiilor

Am primit o diferență de cote de 86%, din cauza neconsiderării următoarelor puncte la calculul prin metoda Kowan: caracteristici de dimensionare în timpul operațiunilor, erori în dimensiunile efectuate, afectarea cantității de eroare a cotei etc.

Literatură

1. Analiza dimensională a proceselor tehnologice pentru fabricarea pieselor de mașini: Orientări pentru finalizarea lucrărilor de curs la disciplina „Teoria tehnologiei” / Mikhailov A.V. – Togliatti,: TolPI, 2001. 34 p.

2. Analiza dimensională a proceselor tehnologice / V.V. Matveev, M. M. Tverskoy, F. I. Boykov și alții - M.: Mashinostroenie, 1982. - 264 p.

3. Mașini speciale de tăiat metal pentru aplicații generale de construcție de mașini: Director / V.B. Dyachkov, N.F. Kabatov, M.U. Nosinov. – M.: Inginerie mecanică. 1983. – 288 p., ill.

4. Toleranțe și potriviri. Director. În 2 părți / V. D. Myagkov, M. A. Paley, A. B. Romanov, V. A. Braginsky. – Ed. a VI-a, revizuită. si suplimentare – L.: Inginerie mecanică, Leningrad. catedra, 1983. Partea 2. 448 p., ill.

5. Mihailov A.V. Planul de fabricație a pieselor: orientări pentru finalizarea cursurilor și a proiectelor de diplomă. – Tolyatti: TolPI, 1994. – 22 p.

6. Mihailov A.V. Baza și bazele tehnologice: Orientări pentru implementarea proiectelor de curs și diplomă. – Tolyatti: TolPI, 1994. – 30 p.

7. Manualul tehnologului în inginerie mecanică. T.1/pod. editat de A.G. Kosilova și R.K. Meshcheryakova. – M.: Inginerie mecanică, 1985. – 656 p.

Analiza dimensională constă în identificarea lanțurilor dimensionale și calcularea toleranțelor dimensionale incluse în compoziția acestora.

Identificarea lanțului dimensional implică:

1. Determinarea legăturii inițiale (enunțarea problemei),

2. Reprezentarea unui lanț dimensional sub forma unui contur închis,

3. Identificarea verigii de inchidere si clasificarea verigilor constitutive in verigi crescatoare si descrescatoare.

Un lanț dimensional este un set de dimensiuni care sunt direct implicate în rezolvarea unei probleme date și formează o buclă închisă.

Principalele caracteristici ale unui lanț dimensional includ: închiderea, interconectarea și interdependența dimensiunilor; respectarea principiului celui mai scurt lanț.

Lanț dimensional de proiectare - un lanț dimensional care determină distanța sau rotația relativă dintre suprafețele sau axele suprafețelor pieselor din produs.

Lanț dimensional tehnologic - lanț dimensional care asigură distanța necesară sau rotația relativă între suprafețele unui produs fabricat la efectuarea unor operațiuni sau a unei serii de operațiuni de asamblare, prelucrare la montarea unei mașini, la calcularea dimensiunilor de intertranziție.

O verigă de lanț dimensională este una dintre dimensiunile care formează un lanț dimensional.

Veriga de închidere este o verigă din lanțul dimensional care este cea inițială la stabilirea problemei sau ultima obținută ca urmare a soluționării acesteia.

O verigă constitutivă este o verigă dintr-un lanț dimensional care este conectată funcțional la o verigă de închidere. Este desemnat printr-o literă majusculă a alfabetului cu un index corespunzător numărului său de serie. Legăturii de închidere i se atribuie indicele ∆.

O verigă crescătoare este o verigă constitutivă a unui lanț dimensional, cu creșterea căreia veriga de închidere crește. Este desemnat

O verigă descrescătoare este o verigă constitutivă a unui lanț dimensional, cu o creștere în care veriga de închidere scade. Este desemnat

O verigă compensatoare este o verigă constitutivă a unui lanț dimensional, prin modificarea valorii căreia se obține precizia necesară a verigii de închidere.

Lanț dimensional liniar – un lanț dimensional ale cărui verigi sunt dimensiuni liniare.

Calculul lanțurilor dimensionale include rezolvarea problemelor directe și inverse.

Sarcină directă – sarcină în care sunt specificați parametrii legăturii de închidere (valoare nominală, abateri admisibile etc.) și este necesară determinarea parametrilor legăturilor constitutive.

O problemă inversă este o problemă în care sunt specificați parametrii legăturilor componente (toleranțe, câmpuri parazite, coordonatele centrelor acestora etc.) și este necesară determinarea parametrilor legăturii de închidere.

Există două moduri de a calcula lanțurile dimensionale:

1. Metoda de calcul maxim-minim este o metodă de calcul care ia în considerare doar abaterile maxime ale verigilor lanțului dimensional și combinațiile lor cele mai nefavorabile.

2. Metoda de calcul probabilistică - o metodă de calcul care ține cont de dispersia dimensiunilor și de probabilitatea diferitelor combinații de abateri ale verigilor constitutive ale lanțului dimensional.

Material piese: Sch - 21.

Tipul piesei de prelucrat: turnare în matrițe brute de nisip-argilă.

Schiță parte

Cerinte tehnice:

2R9, 2R8 =±0,04.

Analiza de fabricabilitate a piesei

Piesa nu are elemente complexe sau speciale. Dimensiunile și toleranțele sunt standard. Precizia dimensională corespunde rugozității suprafeței. Dimensiunile axiale sunt luate de pe diferite suprafețe.

Ca piesă de prelucrat, alegem turnarea în matrițe brute de nisip-argilă prin turnare la mașină, deoarece materialul piesei este Sch - 21.

Schiță goală

Cerinte tehnice:

2R06,2R08 =±0,5; 2R09, 2R08 =±0,7. 2R07, 2R06 =±0,7

Selectăm cele mai precise suprafețe ca baze principale pentru toate operațiunile. Totodată, luăm în considerare principiile de constanță a bazelor și combinarea bazelor de măsurare cu cele tehnologice. Astfel, bazele tehnologice vor fi capetele 1 și 4, diametrele 6 și 8.

Dezvoltăm un proces tehnologic de traseu. Pentru a face acest lucru, determinăm un plan de prelucrare pentru fiecare suprafață pe baza rugozității și preciziei acesteia. Dimensiunile 2R8 și 2R9, B1 (7 mp) au cea mai mare precizie. Alinierea greșită specificată în desen poate fi obținută numai în timpul operației de finisare. Atribuim etape de prelucrare a pieselor: strunjire degroșată, strunjire de finisare, șlefuire degroșată, șlefuire de finisare.

Ținând cont de procesarea pe două fețe interne și una externă, oferim următorul proces tehnologic:

Operațiunea 0: Achiziții – turnare.

Operația 10: Strunjire - degroșare turelă;

Operația 20: Strunjire - degroșare turelă;

Operațiunea 30: finisare CNC;

Operațiunea 40: finisare CNC;

Operațiunea 50: Prelucrare interioară;

Operația 60: Slefuire interioară finală.

Dezvoltarea operațiunilor de proces

Operațiunea 10. Strunjire - degroșare turelă

Piesa de prelucrat este instalată într-o mandră cu 3 fălci de-a lungul dimensiunii de capăt și exterioare 2R 6.

Atribuim cerințe tehnice pentru amplasarea suprafețelor (dezalinierea): 2R 0 6,2R 10 8 =±0,1; 2R109, 2R108 =±0,1.

Operația 20. Strunjire - degroșare turelă

Piesa de prelucrat este instalată în manșon de-a lungul capătului deja prelucrat și a dimensiunii interioare 2R 8.

Determinăm rugozitatea și grosimea stratului defect: Rz 40 (corespunde cu Ra 10), h = 50 µm.

Atribuim toleranțe dimensionale conform tabelelor de eroare statistică medie a prelucrării.

Atribuim cerințe tehnice pentru amplasarea suprafețelor (dezalinierea): 2R 20 6,2R 10 8 =±0,1; 2R207, 2R206 =±0,1.

Operațiunea 30. Finisare CNC

Piesa de prelucrat este instalată într-o mandră cu 3 fălci de-a lungul dimensiunii de capăt și exterioare 2R6.

Determinăm rugozitatea și grosimea stratului defect: Rz 20 (corespunde cu Ra 5), ​​​​h = 20 µm.

Atribuim toleranțe dimensionale conform tabelelor de eroare statistică medie a prelucrării.

Atribuim cerințe tehnice pentru amplasarea suprafețelor (dezalinierea): 2R206,2R308=±0,06; 2R309, 2R308=±0,06.

Operațiunea 40. Finisare strunjire CNC

Piesa de prelucrat este instalată în manșon de-a lungul capătului deja prelucrat și a dimensiunii interioare 2R 8. Atribuim Ra 5, h=50µm

Atribuim toleranțe dimensionale conform tabelelor de eroare statistică medie a prelucrării.

Atribuim cerințe tehnice pentru amplasarea suprafețelor (dezaliniere): 2R 40 6,2R 30 8 =±0,06;

Operațiunea 50. Degroșare șlefuire interioară

Determinăm rugozitatea și grosimea stratului defect: Rz 10 (corespunde cu Ra 2,5), h = 20 µm.

Atribuim toleranțe dimensionale conform tabelelor de eroare statistică medie a prelucrării.

Atribuim cerințe tehnice pentru amplasarea suprafețelor (dezaliniere): 2R 20 6,2R 50 8 =±0,05; 2R509, 2R508 =±0,05.

Operațiunea 60. Finisare șlefuire interioară

Piesa de prelucrat este instalată în dispozitiv de-a lungul dimensiunii de capăt și exterioare 2R 6.

Determinăm rugozitatea și grosimea stratului defect: Rz 5 (corespunde cu Ra 1,25), h = 20 µm.

Atribuim toleranțe dimensionale conform tabelelor de eroare statistică medie a prelucrării.

Atribuim cerințe tehnice pentru amplasarea suprafețelor (dezalinierea): 2R 20 6,2R 60 8 =±0,015; 2R609, 2R608 =±0,04.

Diagrama dimensională și lanțuri dimensionale de dimensiuni diametrale

Diagrama dimensională și lanțurile dimensionale de dimensiuni axiale

Calculul manual al lanțurilor dimensionale

Determinarea dimensiunilor axiale reale ale piesei și a toleranțelor efectiv eliminate la fiecare tranziție.

Ecuația (1) a lanțului dimensional

A 50 - A 60

Determinăm câmpul rătăcit real al legăturii de închidere:

Indemnizatie minima

Z min =Rz+T=0,01+0,02=0,03

Alocația maximă

Z max = Z min +=0,03+0,87=0,9

Dimensiunea medie inițială a link-ului final

Dimensiunea medie a componentelor

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

Calculăm dimensiunea medie a legăturii identificate

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

Să găsim dimensiunea nominală a legăturii determinate

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

Marja de toleranță a verigii de închidere

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

Deoarece V=0, nu rotunjim dimensiunea nominală a legăturii determinate.

Suma de corecție a mărimii nominale

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

Dimensiunea medie reală a link-ului final

Cea mai mică dimensiune reală a link-ului de închidere:

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

Dimensiunea cea mai mare reală a link-ului de închidere:

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

Marja la limita inferioară a legăturii de închidere:

Vn =0,03-0,03=0

Marja la limita superioară a legăturii de închidere:

Ecuația (2) a lanțului dimensional:

A 40 - A 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

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

V V =0,54-0,54=0

13-14. Deoarece V n = V B = 0, nu calculăm indicatorii de deficit relativi.

Ecuația (3) a lanțului dimensional:

A 30 - A 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

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

V V =0,54-0,54=0

13-14. Deoarece V n = V B = 0, nu calculăm indicatorii de deficit relativi.

Ecuația (4) a lanțului dimensional:

A 20 - A 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

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

V V = 0,97-0,97 = 0

13-14. Deoarece V n = V B = 0, nu calculăm indicatorii de deficit relativi.

Ecuația (5) a lanțului dimensional:

A 10 - A 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

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

V V = 1,86-1,86 = 0

13-14. Deoarece V n = V B = 0, nu calculăm indicatorii de deficit relativi.

Ecuația (6) a lanțului dimensional:

A 0 - A 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

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

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

13-14. Deoarece V n = V B = 0, nu calculăm indicatorii de deficit relativi.

Ecuația (7) a lanțului 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 50okr = 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

V V = 1,32-1,32 = 0

13-14. Deoarece V n = V B = 0, nu calculăm indicatorii de deficit relativi.

Ecuația (8) a lanțului 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 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

V V = 0,98-0,98 = 0

13-14. Deoarece V n = V B = 0, nu calculăm indicatorii de deficit relativi.

Ecuația (9) a lanțului 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

Vn = 0,09-0,09=0

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

13-14. Deoarece V n = V B = 0, nu calculăm indicatorii de deficit relativi.

Ecuația (10) a lanțului 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 0av =(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 0okr = 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. Deoarece V n = V B = 0, nu calculăm indicatorii de deficit relativi.

Ecuația (11) a lanțului dimensional:

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

În medie =55+(0,23-0,23)/2=55

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

În al 20-lea =55,29-(0-0,19)/2=55,385

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

În 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

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

Ecuația (12) a lanțului 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 0av =(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 0okr =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

V V =10,89-10,89=0

13-14. Deoarece V n = V B = 0, nu calculăm indicatorii de deficit relativi.

Verificarea datelor obținute în problema de proiectare folosind programul PA6. Calculul dimensiunilor axiale

Ecuația (1) a lanțului dimensional:

A 50 - A 60

Codificare pentru calculul circuitului:

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

Lista lanțurilor dimensionale.

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

Ecuația (2) a lanțului dimensional:

A 40 - A 50

Codificare pentru calculul circuitului:

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

Lista lanțurilor dimensionale.

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

Ecuația (3) a lanțului dimensional:

A 30 - A 40

Codificare pentru calculul circuitului:

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

Lista lanțurilor dimensionale.

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

Ecuația (4) a lanțului dimensional:

A 20 - A 30

Codificare pentru calculul circuitului:

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

Lista lanțurilor dimensionale.

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

Ecuația (5) a lanțului dimensional:

A 10 - A 20

Codificare pentru calculul circuitului:

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

Lista lanțurilor dimensionale.

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

Ecuația (6) a lanțului dimensional

A 0 - A 10

Codificare pentru calculul circuitului:

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

Răspuns: Una dintre sarcinile principale ale analizei dimensionale a proceselor tehnologice (TP) este determinarea corectă și justificată a dimensiunilor tehnologice intermediare și finale și a toleranțelor acestora pentru piesa de prelucrat.

Analiza dimensională a proceselor tehnologice bazată pe identificarea și calcularea centrului de distribuție face posibilă nu numai stabilirea dimensiunilor și toleranțelor tehnologice pentru acestea, ci și împărțirea mai rezonabilă a procesului în operațiuni și tranziții.

Unele suprafețe ale pieselor de prelucrat pot fi prelucrate în mai multe tranziții sau operații, în funcție de rugozitatea și precizia prelucrării necesare.

În acest caz, se lasă o alocație pentru tranziția sau funcționarea ulterioară și se stabilește dimensiunea tehnologică intermediară necesară. Pentru a determina această dimensiune, este necesar să se calculeze lanțul dimensional tehnologic, în care veriga de închidere este alocația.

Alocația trebuie să fie prestabilită fie sub forma unui minim, fie sub forma valorii sale nominale conform cărților de referință ale tehnologului relevant sau prin calcul.

Sarcinile analizei dimensionale a proceselor tehnologice sunt de a determina:

· dimensiuni tehnologice și toleranțe pentru acestea pentru fiecare tranziție tehnologică;

· abateri maxime de dimensiuni, adaosuri si calculul dimensiunilor piesei de prelucrat;

· cea mai rațională secvență de prelucrare a suprafețelor individuale ale piesei, asigurând precizia dimensională necesară.

Rezolvarea tuturor acestor probleme este posibilă doar pe baza identificării și calculării centrelor comerciale. Pentru a identifica lanțurile dimensionale tehnologice, este necesar să se dezvolte mai întâi un proces tehnologic de prelucrare a unei piese semifabricate și, pe baza acestuia, să se întocmească o diagramă dimensională a procesului.

14. Construirea unei diagrame dimensionale a procesului tehnologic.

Răspuns: Diagrama dimensională a TP este construită după cum urmează.

O schiță a piesei și a piesei de prelucrat este desenată în una sau două proiecții, în funcție de configurația acesteia.

Pentru corpurile de rotație, o proiecție este suficientă și doar jumătate din piesă poate fi desenată de-a lungul axei de simetrie.

Piesele carcasei pot necesita două sau chiar trei proiecții, în funcție de locația dimensiunilor lungimii.

Deasupra piesei sunt indicate dimensiunile lungimii cu toleranțele specificate de proiectant.

Pentru confortul întocmirii lanțurilor dimensionale, dimensiunile designului sunt desemnate prin litera , unde este numărul de serie al dimensiunii designului. În mod convențional, alocațiile sunt aplicate schiței piesei, unde este numărul suprafeței la care se referă alocația.

Pentru a reduce probabilitatea erorilor, este recomandabil să se facă schițe ale operațiilor și dimensiunile tehnologice rezultate.

Toate suprafețele piesei sunt numerotate în ordine de la stânga la dreapta.

Prin suprafețele numerotate sunt trase linii verticale.

Între liniile verticale, de jos în sus, sunt indicate dimensiunile tehnologice obținute în urma fiecărei tranziții tehnologice.

Dimensiunile tehnologice sunt indicate prin literă, dimensiunile piesei originale - prin literă.

Pentru fiecare operație se întocmesc diagrame de lanț dimensional tehnologic. Dacă dimensiunea tehnologică coincide cu dimensiunea de proiectare, atunci obținem un lanț dimensional cu două verigi. Legăturile de închidere de pe toate diagramele de lanț dimensional sunt incluse între paranteze pătrate,

Identificarea lanțurilor dimensionale conform diagramei dimensionale începe cu ultima operație, adică. dupa schema de sus in jos. Calculul lanțurilor dimensionale se efectuează în aceeași succesiune. În acest caz, este necesar ca în fiecare lanț nou să fie necunoscută o singură dimensiune.

Pe baza diagramelor compilate ale lanțurilor dimensionale se determină tipurile de legături componente și se întocmesc ecuațiile inițiale, apoi se calculează.

Analiza tehnologica

Analiza tehnologică a unei piese asigură îmbunătățirea indicatorilor tehnici și economici ai procesului tehnologic dezvoltat și reprezintă una dintre cele mai importante etape ale dezvoltării tehnologice.

Sarcina principală atunci când se analizează fabricabilitatea unei piese se rezumă la o posibilă reducere a forței de muncă și a consumului de metal și la posibilitatea de prelucrare a piesei folosind metode performante. Acest lucru ne permite să reducem costul producției sale.

Arborele angrenajului poate fi considerat avansat din punct de vedere tehnologic, deoarece este un arbore treptat, unde dimensiunea treptelor scade de la mijlocul arborelui până la capete, ceea ce asigură alimentarea convenabilă a sculei de tăiere a suprafețelor care sunt prelucrate. Prelucrarea se realizează folosind o unealtă de tăiere standardizată, iar precizia suprafeței este controlată cu ajutorul unui instrument de măsurare. Piesa constă din elemente standardizate precum: găuri centrale, caneluri, teșituri, caneluri, dimensiuni liniare, caneluri.

Materialul pentru producție este oțelul 40X, care este un material relativ ieftin, dar, în același timp, are proprietăți fizice și chimice bune, are o rezistență suficientă, o prelucrabilitate bună și este ușor de tratat termic.

Designul piesei face posibilă utilizarea proceselor tehnologice standard și standard pentru fabricarea acesteia.

Astfel, proiectarea piesei poate fi considerată avansată din punct de vedere tehnologic.

1. Suprafața 1 este realizată sub forma unei piese canelare.

2. Suprafața 2 este portantă, deci nu există cerințe stricte pentru aceasta.

3. Suprafața 3 este utilizată pentru contactul extern cu suprafața interioară a manșetei. Prin urmare, îi sunt impuse cerințe stricte. Suprafața este lustruită până când se obține o rugozitate de Ra 0,32 µm.

4. Suprafața 4 este portantă, deci nu există cerințe stricte pentru aceasta.

5. Suprafața 5 este, de asemenea, o suprafață portantă și este destinată așezării rulmentului. Prin urmare, îi sunt impuse cerințe stricte. Suprafața este șlefuită până la o rugozitate de Ra 1,25 µm.

6. Suprafața 6 Realizată sub formă de canelură, care este necesară pentru îndepărtarea discului de șlefuit. Este nepotrivit să îi impuneți cerințe stricte.

7. Suprafața 7 este portantă și nu este necesar să se impună cerințe stricte asupra acesteia.

8. Laturile dinților sunt implicate în lucru și determină atât durabilitatea unității, cât și nivelul de zgomot al acesteia, prin urmare, se impun o serie de cerințe pe părțile laterale ale dinților și poziția relativă a acestora atât în ​​ceea ce privește precizia locației, cât și calitatea suprafeței (Ra 2,5 microni).

9. Suprafața 9 este portantă și nu este necesar să se impună cerințe stricte asupra acesteia.

10. Suprafața 10 Realizată sub formă de canelură, care este necesară pentru îndepărtarea discului de șlefuit. Este nepotrivit să îi impuneți cerințe stricte.

11. Suprafața 11 este o suprafață portantă și este destinată așezării rulmentului. Prin urmare, îi sunt impuse cerințe stricte. Suprafața este șlefuită până la o rugozitate de Ra 1,25 µm.

12. Suprafața 12 este portantă, deci nu există cerințe stricte pentru aceasta.

13. Suprafața 13 este utilizată pentru a contacta suprafața interioară a manșetei. Prin urmare, îi sunt impuse cerințe stricte. Suprafața este lustruită până când se obține o rugozitate de Ra 0,32 µm.

14. Suprafața 14 este portantă, deci nu există cerințe stricte pentru aceasta.

15. Suprafața 15 este prezentată sub forma unui canal de cheie, care este proiectat să transmită cuplul de la arborele angrenajului către scripetele curelei Rz 20 μm.

16. Suprafața 16 este reprezentată de o canelură, care servește la îndepărtarea sculei de filet.

17. Suprafața 17 este realizată sub forma unui canal de cheie pentru așezarea unei șaibe de blocare Rz 40 μm.

18. Suprafața 18 este un filet pentru o piuliță, care servește la strângerea roții Ra 2,5 microni.

Consider că cerințele pentru poziția relativă a suprafețelor sunt alocate corespunzător.

Unul dintre factorii importanți este materialul din care este fabricată piesa. Pe baza scopului de service al piesei, este clar că piesa funcționează sub influența unor sarcini ciclice alternante semnificative.

Din punct de vedere al reparațiilor, această piesă este destul de importantă, deoarece pentru a o înlocui, este necesar să demontați întregul ansamblu de pe unitatea mașinii și, atunci când îl instalați, să aliniați mecanismul de ambreiaj.

Cuantificare

Tabelul 1.3 - Analiza fabricabilității proiectării pieselor

Coeficientul de unificare a elementelor structurale ale unei piese este determinat de formula

unde Qу.е este numărul de elemente structurale standardizate ale piesei, buc;

Qу.е - numărul total de elemente structurale ale piesei, buc.

Piesa este avansată tehnologic, de la 0,896>0,23

Rata de utilizare a materialului este determinată de formulă

unde md este masa piesei, kg;

mз este masa piesei de prelucrat, kg.

Piesa este avansată tehnologic, deoarece 0,75 = 0,75

Coeficientul de precizie a procesării este determinat de formulă

unde este calitatea medie a preciziei.

Partea este low-tech, de la 0.687<0,8

Coeficientul de rugozitate a suprafeței este determinat de formulă

unde Bsr este rugozitatea medie a suprafeței.

Partea este low-tech, din 0,81< 1,247

Pe baza calculelor efectuate, putem concluziona că piesa este avansată tehnologic din punct de vedere al coeficientului de unificare și al coeficientului de utilizare a materialului, dar nu este avansată tehnologic din punct de vedere al coeficientului de precizie de prelucrare și al coeficientului de rugozitate a suprafeței.

Analiza dimensională a desenului piesei

Începem analiza dimensională a desenului piesei prin numerotarea suprafețelor piesei prezentate în Figura 1.3

Figura 1.3-Desemnarea suprafeței

Figura 1.4-Dimensiunile suprafetei de lucru a piesei

Graficele dimensionale sunt construite în Figura 1.5

Figura 1.5 -- Analiza dimensională a suprafeței de lucru a piesei

La construirea unei analize dimensionale, am determinat dimensiunile tehnologice și toleranțele asupra acestora pentru fiecare tranziție tehnologică, am determinat abaterile longitudinale ale dimensiunilor și adaosurilor și am calculat dimensiunile piesei de prelucrat, am determinat secvența de prelucrare a suprafețelor individuale ale piesei, asigurând dimensionala necesară. precizie

Definiția tipului de producție

Selectăm în prealabil tipul de producție, pe baza masei piesei m = 4,7 kg și a programului anual de producție a pieselor B = 9000 buc., producție în serie.

Toate celelalte secțiuni ale procesului tehnologic dezvoltat depind ulterior de alegerea corectă a tipului de producție. În producția pe scară largă, procesul tehnologic este dezvoltat și bine echipat, ceea ce permite interschimbabilitatea pieselor și intensitatea redusă a muncii.

În consecință, va exista un cost mai mic al produselor. Producția pe scară largă implică o utilizare mai mare a mecanizării și automatizării proceselor de producție. Coeficientul de consolidare a operațiunilor în producția la scară medie este Kz.o = 10-20.

Producția la scară medie se caracterizează printr-o gamă largă de produse fabricate sau reparate în loturi mici repetate periodic și un volum relativ mic de producție.

La întreprinderile de producție la scară medie, o parte semnificativă a producției constă din mașini universale echipate atât cu reglaj special, cât și cu dispozitive universale prefabricate, ceea ce permite reducerea intensității forței de muncă și reducerea costului de producție.