Dimensionell analys av den tekniska processen. Programalgoritm för dimensionsanalys av tekniska processer. Definition av produktionstyp

Ministeriet för utbildning och vetenskap i Ryska federationen

Tolyatti State University

Institutionen för maskinteknik

KURSARBETE

genom disciplin

"Mechanical Engineering Technology"

på ämnet

"Dimensionsanalys av tekniska processer för tillverkning av kuggaxlar"

Avslutad:

Lärare: Mikhailov A.V.

Togliatti, 2005

UDC 621.965.015.22

anteckning

Zaripov M.R. dimensionell analys av den tekniska processen för tillverkning av en kuggaxeldel.

K.r. – Tolyatti: TSU, 2005.

En dimensionsanalys av den tekniska processen för tillverkning av en kuggaxeldel i längsgående och radiell riktning utfördes. Utsläppsrätter och driftsdimensioner beräknades. En jämförelse gjordes av resultaten av operationella diametrala dimensioner erhållna med den beräkningsanalytiska metoden och metoden för dimensionsanalys med användning av operationella dimensionskedjor.

Förlikning och förklarande anmärkning på sidan 23.

Grafisk del – 4 ritningar.

1. Delritning – A3.

2. Måttdiagram i axiell riktning - A2.

3. Måttdiagram i diametral riktning – A2.

4. Måttdiagram i diametral riktning fortsättning - A3.

1. Teknologisk väg och deltillverkningsplan

1.1. Teknologisk väg och dess motivering

1.2. Deltillverkningsplan

1.3. Motivering för valet av tekniska baser, klassificering av tekniska baser

1.4. Motivering för fastställande av operativa dimensioner

1.5. Tilldela operativa krav

2. Dimensionell analys av den tekniska processen i axiell riktning

2.1. Dimensionskedjor och deras ekvationer

2.2. Kontrollera noggrannhetsförhållandena för tillverkning av delar

2.3. Beräkning av tillägg för längsgående mått

2.4. Beräkning av driftsmått

3. Dimensionell analys av den tekniska processen i diametral riktning

3.1. Radiella dimensionella kedjor och deras ekvationer

3.2. Kontrollera noggrannhetsförhållandena för tillverkning av delar

3.3. Beräkning av tillägg för radiella dimensioner

3.4. Beräkning av operationella diametralmått

4. Jämförande analys av resultaten av beräkningar av driftsstorlekar

4.1. Beräkning av diametrala mått med beräkningsanalytisk metod

4.2. Jämförelse av beräkningsresultat

Litteratur

Ansökningar

1. Teknologisk väg och tillverkningsplan för delar

1.1. Teknologisk väg och dess motivering

I det här avsnittet kommer vi att beskriva de viktigaste bestämmelserna som används vid bildandet av delens tekniska väg.

Typ av produktion – medium-batch.

Metoden för att erhålla arbetsstycket är stämpling på en GKShP.

När vi utvecklar en teknisk väg använder vi följande bestämmelser:

· Vi delar upp bearbetning i grovbearbetning och finbearbetning, ökar produktiviteten (tar bort stora mängder vid grovbearbetning) och säkerställer den specificerade noggrannheten (bearbetning vid finbearbetning)

· Grovbearbetning är förknippad med borttagning av stora utsläpp, vilket leder till slitage på maskinen och en minskning av dess noggrannhet, därför kommer grovbearbetning och finbearbetning att utföras i olika operationer med olika utrustning

· För att säkerställa den nödvändiga hårdheten hos delen kommer vi att införa underhåll (härdning och höghärdning, lagertappar - uppkolning)

· Vi kommer att utföra bladbearbetning, skärning av tänder och kilspår före underhåll, och slipande bearbetning efter underhåll

· För att säkerställa den nödvändiga noggrannheten skapar vi konstgjorda tekniska baser som används i efterföljande operationer - mitthål

· Mer exakta ytor kommer att bearbetas i slutet av processen

· För att säkerställa noggrannheten i detaljdimensionerna kommer vi att använda specialiserade och universella maskiner, CNC-maskiner, normaliserade och speciella skärverktyg och enheter

För att göra det enklare att upprätta en tillverkningsplan, låt oss koda ytorna i Fig. 1.1 och delens dimensioner och ge information om den nödvändiga dimensionsnoggrannheten:

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)

Vi kommer att ordna den tekniska vägen i form av en tabell:

Tabell 1.1

Teknologisk väg för tillverkning av en del

1.2. Deltillverkningsplan

Vi presenterar i form av Tabell 1.2 en detaljtillverkningsplan, utformad i enlighet med kraven:

Tabell 1.2

Tillverkningsplan för kuggaxeldelen

1.3. Motivering för valet av tekniska baser, klassificering av tekniska baser

Under fräscentreringsoperationen väljer vi den gemensamma axeln för axeltapparna 6 och 8 som grova tekniska baser och ändyta 3 som framtida huvudkonstruktionsbaser.

Under grovsvarvning tar vi den tekniska basen på axeln 13 som erhölls i föregående operation (vi använder centra) och ändarna 1 och 4 som bearbetades i föregående operation.

När vi avslutar svarvningen använder vi axel 13 som tekniska baser, och referenspunkten ligger på ytan av mitthålen - vi använder principen om basernas konstans och eliminerar icke-vinkelräthetsfelet som en komponent av det axiella dimensionsfelet.

Tabell 1.3

Tekniska grunder

Under växelbearbetningsoperationer använder vi axel 13 och en referenspunkt på mitthålet, i enlighet med principen om basernas konstans (i förhållande till lagertapparna), eftersom ringkugghjulet, eftersom det är en manöveryta, måste göras exakt relativt till lagertidningarna.

För att fräsa ett kilspår använder vi axel 13 och ändyta 2 som teknisk bas.

I sammanfattningstabellen ger vi en klassificering av tekniska baser, anger deras måltillhörighet och överensstämmelse med reglerna för enhet och beständighet för baser.

1.4. Motivering för fastställande av operativa dimensioner

Metoden för dimensionering beror i första hand på metoden för att uppnå noggrannhet. Eftersom dimensionsanalys är mycket arbetskrävande, är det tillrådligt att använda den när man använder metoden för att uppnå dimensionsnoggrannhet med hjälp av skräddarsydd utrustning.

Av särskild betydelse är metoden för att ställa in längsgående dimensioner (axiellt för rotationskroppar).

Under grovsvarvningen kan vi tillämpa diagrammen för inställning av måtten "a" och "b" i Fig. 4.1.

För efterbehandling av svarvnings- och slipoperationer använder vi schema "d" i Fig. 4.1.

1.5. Tilldelning av drifttekniska krav

Vi tilldelar drifttekniska krav enligt metodiken. Vi tilldelar tekniska krav för tillverkning av arbetsstycket (dimensionella toleranser, formförskjutning) i enlighet med GOST 7505-89. Dimensionstoleranser bestäms enligt bilaga 1, grovhet - enligt bilaga 4, värden för rumsliga avvikelser (avvikelser från koaxialitet och vinkelräthet) - enligt bilaga 2.

För ett arbetsstycke kommer avvikelser från inriktningen att bestämmas med metoden.

Låt oss bestämma den genomsnittliga axeldiametern

där di är diametern på axelns i:te steg;

l i – längden på axelns i:te steg;

l är den totala längden på skaftet.

d av = 38,5 mm. Med hjälp av bilaga 5 bestämmer vi p k - det specifika värdet av krökning. Värdena på axelaxelns krökning för olika sektioner kommer att bestämmas med hjälp av följande formel:

, (1.2)

där Li är avståndet från den mest avlägsna punkten på den i:te ytan till mätbasen;

L – dellängd, mm;

Δ max =0,5·р к ·L – maximal avböjning av axelaxeln som ett resultat av vridning;

– delens krökningsradie, mm; (1.3)

Vi beräknar på liknande sätt avvikelser från inriktning under värmebehandling. Data för deras bestämning finns också i bilaga 5.

Efter beräkningar får vi

2. Dimensionell analys av den tekniska processen i axiell riktning

2.1. Dimensionskedjor och deras ekvationer

Låt oss komponera ekvationerna av dimensionella kedjor i form av ekvationer av valörer.

2.2.

Vi kontrollerar noggrannhetsförhållandena för att säkerställa att den erforderliga dimensionsnoggrannheten säkerställs. Noggrannhetsvillkor för TA-egenskaper ≥ω[A],

där TA fan är toleransen enligt storleksritningen;

ω[A] – felet för samma parameter som uppstår under exekveringen av den tekniska processen.

Vi hittar felet i den avslutande länken med hjälp av ekvationen (2.1)

Av beräkningarna framgår att felstorleken K är större än toleransen. Det innebär att vi måste anpassa produktionsplanen.

För att säkerställa dimensionell noggrannhet [K]:

vid den 100:e operationen kommer vi att bearbeta ytorna 2 och 3 från en inställning, och därigenom ta bort länkarna C 10, Zh 10 och P 10 från dimensionskedjan med storlek [K], och "ersätta" dem med länk Ch 100 (ωЧ = 0,10) .

Efter att ha gjort dessa justeringar av tillverkningsplanen får vi följande ekvationer för dimensionella kedjor, vars fel är lika med:

Som ett resultat får vi 100% kvalitet

2.3. Beräkning av tillägg för längdmått

Vi kommer att beräkna tillägg för längsgående dimensioner i följande ordning.

Låt oss skriva ekvationerna för dimensionskedjor, vars avslutande dimension kommer att vara utsläppsrätter. Låt oss beräkna minimitillägget för bearbetning med hjälp av formeln

var är det totala felet för ytans rumsliga avvikelser vid föregående övergång;

Höjden av ojämnheter och det defekta lagret som bildades på ytan under tidigare bearbetning.

Låt oss beräkna fluktuationsvärdena för drifttillägg med hjälp av felekvationerna för de avslutande tilläggslänkarna

(2.1)

(2.2)

Beräkningen görs enligt formel (2.2) om antalet beståndsdelar i bidraget är fler än fyra.

Vi hittar värdena för maximala och genomsnittliga utsläppsrätter med hjälp av motsvarande formler

, (2.3)

(2.4)

vi kommer att lägga in resultaten i tabell 2.1

2.4. Beräkning av driftsmått

Låt oss bestämma de nominella och gränsvärdena för driftsdimensionerna i axiell riktning med hjälp av metoden för medelvärden

Baserat på ekvationerna som sammanställts i punkterna 2.2 och 2.3 hittar vi medelvärdena för driftsstorlekar

skriv värdena i en form som är lämplig för produktion

3. Dimensionell analys av den tekniska processen i diametral riktning

3.1. Radiella dimensionella kedjor och deras ekvationer

Låt oss skapa ekvationer för dimensionella kedjor med stängande tilläggslänkar, eftersom nästan alla dimensioner i radiell riktning erhålls explicit (se avsnitt 3.2)

3.2. Kontrollera noggrannhetsförhållandena för tillverkning av delar

Vi får 100% kvalitet.

3.3. Beräkning av tillägg för radiella dimensioner

Beräkningen av utsläppsrätter för radiella dimensioner kommer att utföras på samma sätt som beräkningen av utsläppsrätter för längsgående dimensioner, men beräkningen av minimitillägg kommer att utföras med hjälp av följande formel

(3.1)

Vi lägger in resultaten i tabell 3.1

3.4. Beräkning av operationella diametralmått

Låt oss bestämma värdena för de nominella och gränsvärdena för de operativa dimensionerna i radiell riktning med hjälp av metoden för koordinater för mitten av toleransfälten.

Baserat på ekvationerna som sammanställts i punkterna 3.1 och 3.2 hittar vi medelvärdena för driftsstorlekar

Låt oss bestämma koordinaten för mitten av toleransfälten för de nödvändiga länkarna med hjälp av formeln

Efter att ha lagt till de erhållna värdena med halva toleransen, skriver vi värdena i en form som är lämplig för produktion

4. Jämförande analys av resultaten av beräkningar av driftsstorlekar

4.1. Beräkning av diametralmått med beräkningsanalytisk metod

Låt oss beräkna tilläggen för yta 8 enligt metoden för V.M. Kovana.

Vi för in resultaten som erhållits i tabell 4.1

4.2. Jämförelse av beräkningsresultat

Låt oss beräkna de allmänna ersättningarna med hjälp av formlerna

(4.2)

Låt oss beräkna det nominella tillägget för axeln

(4.3)

Resultaten av beräkningar av nominella bidrag sammanfattas i tabell 4.2

Tabell 4.2

Jämförelse av allmänna ersättningar

Låt oss hitta uppgifter om förändringar i bidrag

Vi fick en skillnad i utsläppsrätter på 86 %, på grund av att vi inte tog hänsyn till följande punkter vid beräkningen med Kowan-metoden: egenskaper för dimensionering under operationer, fel i utförda dimensioner, påverkande mängden utsläppsfel etc.

Litteratur

1. Dimensionell analys av tekniska processer för tillverkning av maskindelar: Riktlinjer för att slutföra kursarbete inom disciplinen "Teknikteori" / Mikhailov A.V. – Togliatti,: TolPI, 2001. 34 sid.

2. Dimensionsanalys av tekniska processer / V.V. Matveev, M. M. Tverskoy, F. I. Boykov och andra - M.: Mashinostroenie, 1982. - 264 sid.

3. Särskilda metallskärningsmaskiner för allmänna maskinbyggnadstillämpningar: Directory / V.B. Dyachkov, N.F. Kabatov, M.U. Nosinov. – M.: Maskinteknik. 1983. – 288 s., ill.

4. Toleranser och passningar. Katalog. I 2 delar / V. D. Myagkov, M. A. Paley, A. B. Romanov, V. A. Braginsky. – 6:e uppl., reviderad. och ytterligare – L.: Maskinteknik, Leningrad. avdelningen, 1983. Del 2. 448 s., ill.

5. Mikhailov A.V. Deltillverkningsplan: Riktlinjer för att slutföra kurser och diplomprojekt. – Tolyatti: TolPI, 1994. – 22 sid.

6. Mikhailov A.V. Baserande och tekniska grunder: Riktlinjer för genomförande av kurs- och examensprojekt. – Tolyatti: TolPI, 1994. – 30 sid.

7. Handbok för maskintekniker. T.1/pod. redigerad av A.G. Kosilova och R.K. Meshcheryakova. – M.: Maskinteknik, 1985. – 656 sid.

Dimensionell analys består av att identifiera dimensionella kedjor och beräkna de dimensionella toleranser som ingår i deras sammansättning.

Identifiering av dimensionskedjan innefattar:

1. Fastställande av den initiala länken (förklaring av problemet),

2. Representation av en dimensionell kedja i form av en sluten kontur,

3. Identifiering av den avslutande länken och klassificering av de ingående länkarna i ökande och minskande.

En dimensionskedja är en uppsättning dimensioner som är direkt involverade i att lösa ett givet problem och bildar en sluten slinga.

Huvuddragen i en dimensionskedja inkluderar: slutenhet, sammankoppling och ömsesidigt beroende av storlekar; överensstämmelse med principen om kortaste kedja.

Designdimensionell kedja - en dimensionell kedja som bestämmer avståndet eller den relativa rotationen mellan ytorna eller axlarna på ytorna på delar i produkten.

Teknologisk dimensionskedja - en dimensionskedja som tillhandahåller det erforderliga avståndet eller relativa rotationen mellan ytorna på en tillverkad produkt vid utförande av operationer eller en serie monteringsoperationer, bearbetning vid inställning av en maskin, vid beräkning av övergångsdimensioner.

En dimensionell kedjelänk är en av dimensionerna som bildar en dimensionell kedja.

Den stängande länken är en länk i dimensionskedjan som är den första när problemet ställs eller den sista som erhålls som ett resultat av dess lösning.

En ingående länk är en länk i en dimensionskedja som är funktionellt kopplad till en slutande länk. Den betecknas med en stor bokstav i alfabetet med ett index som motsvarar dess serienummer. Den avslutande länken tilldelas indexet ∆.

En ökande länk är en ingående länk i en dimensionskedja, med en ökning i vilken den slutande länken ökar. Det är utpekat

En minskande länk är en ingående länk i en dimensionskedja, med en ökning i vilken den slutande länken minskar. Det är utpekat

En kompensationslänk är en ingående länk i en dimensionskedja, genom att ändra värdet för vilket den erforderliga noggrannheten hos den stängningslänken uppnås.

Linjär dimensionell kedja – en dimensionell kedja vars länkar är linjära dimensioner.

Beräkning av dimensionella kedjor inkluderar att lösa direkta och omvända problem.

Direkt uppgift – en uppgift där parametrarna för den avslutande länken specificeras (nominellt värde, tillåtna avvikelser etc.) och det är nödvändigt att bestämma parametrarna för de ingående länkarna.

Ett omvänt problem är ett problem där parametrarna för komponentlänkarna är specificerade (toleranser, ströfält, koordinater för deras centra, etc.) och det är nödvändigt att bestämma parametrarna för den avslutande länken.

Det finns två sätt att beräkna dimensionella kedjor:

1. Maximum-minimum-beräkningsmetoden är en beräkningsmetod som endast tar hänsyn till de maximala avvikelserna för dimensionskedjans länkar och deras mest ogynnsamma kombinationer.

2. Probabilistisk beräkningsmetod - en beräkningsmetod som tar hänsyn till spridningen av storlekar och sannolikheten för olika kombinationer av avvikelser av de ingående länkarna i dimensionskedjan.

Delmaterial: Sch - 21.

Typ av arbetsstycke: gjutning i sand-lera råa formar.

Delskiss

Tekniska krav:

2R9, 2R8 =±0,04.

Deltillverkningsanalys

Delen har inga komplexa eller speciella element. Mått och toleranser är standard. Måttnoggrannheten motsvarar ytjämnheten. Axiella dimensioner tas från olika ytor.

Som arbetsstycke väljer vi gjutning i sand-lera råformar genom maskingjutning, eftersom materialet i delen är Sch - 21.

Tom skiss

Tekniska krav:

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

Vi väljer de mest exakta ytorna som huvudbas för alla operationer. Samtidigt tar vi hänsyn till principerna för basernas beständighet och kombination av mätbaser med tekniska. Således kommer de tekniska baserna att vara ändarna 1 och 4, diametrarna 6 och 8.

Vi utvecklar en ruttteknologisk process. För att göra detta bestämmer vi en bearbetningsplan för varje yta baserat på dess grovhet och noggrannhet. Storlekarna 2R8 och 2R9, B1 (7 kvm) har störst noggrannhet. Den snedställning som anges på ritningen kan endast erhållas under efterbearbetningen. Vi tilldelar steg i detaljbearbetningen: Grovsvarvning, Finsvarvning, Grovslipning, Finslipning.

Med hänsyn till bearbetning på två interna sidor och en extern sida erbjuder vi följande tekniska process:

Operation 0: Upphandling - gjutning.

Operation 10: Svarvning - grovbearbetning av revolver;

Operation 20: Svarvning - grovbearbetning av revolver;

Operation 30: CNC-finbearbetning;

Operation 40: CNC-finbearbetning;

Operation 50: Inre slipning preliminär;

Operation 60: Invändig slipning slutlig.

Utveckling av processverksamhet

Drift 10. Svarvning - grovbearbetning av revolver

Arbetsstycket är installerat i en 3-käftschuck längs änd- och yttermått 2R 6.

Vi tilldelar tekniska krav för placering av ytor (feljustering): 2R 0 6,2R 10 8 =±0,1; 2R109, 2R108 =±0,1.

Drift 20. Svarvning - grovbearbetning av revolver

Arbetsstycket monteras i spännhylsan längs den redan bearbetade änden och innermått 2R 8.

Vi bestämmer grovheten och tjockleken på det defekta lagret: Rz 40 (motsvarar Ra 10), h = 50 µm.

Vi tilldelar dimensionella toleranser enligt tabeller över genomsnittliga bearbetningsfel.

Vi tilldelar tekniska krav för placering av ytor (feljustering): 2R 20 6,2R 10 8 =±0,1; 2R207, 2R206 =±0,1.

Operation 30. CNC-finbearbetning

Arbetsstycket är installerat i en 3-käftschuck längs änd- och yttermått 2R6.

Vi bestämmer grovheten och tjockleken på det defekta lagret: Rz 20 (motsvarar Ra 5), ​​​​h = 20 µm.

Vi tilldelar dimensionella toleranser enligt tabeller över genomsnittliga bearbetningsfel.

Vi tilldelar tekniska krav för arrangemanget av ytor (feljustering): 2R206,2R308=±0,06; 2R309, 2R308=±0,06.

Drift 40. Efterbehandling av CNC-svarvning

Arbetsstycket monteras i spännhylsan längs den redan bearbetade änden och innermått 2R 8. Vi tilldelar Ra 5, h=50µm

Vi tilldelar dimensionella toleranser enligt tabeller över genomsnittliga bearbetningsfel.

Vi tilldelar tekniska krav för placering av ytor (feljustering): 2R 40 6,2R 30 8 =±0,06;

Drift 50. Invändig slipning grovbearbetning

Vi bestämmer grovheten och tjockleken på det defekta lagret: Rz 10 (motsvarar Ra 2,5), h = 20 µm.

Vi tilldelar dimensionella toleranser enligt tabeller över genomsnittliga bearbetningsfel.

Vi tilldelar tekniska krav för placering av ytor (feljustering): 2R 20 6,2R 50 8 =±0,05; 2R509, 2R508 =±0,05.

Drift 60. Invändig slipfinish

Arbetsstycket installeras i enheten längs med änd- och yttermått 2R 6.

Vi bestämmer grovheten och tjockleken på det defekta lagret: Rz 5 (motsvarar Ra 1,25), h = 20 µm.

Vi tilldelar dimensionella toleranser enligt tabeller över genomsnittliga bearbetningsfel.

Vi tilldelar tekniska krav för placering av ytor (feljustering): 2R 20 6,2R 60 8 =±0,015; 2R609, 2R608 =±0,04.

Måttdiagram och måttkedjor av diametrala mått

Måttdiagram och måttkedjor av axiella dimensioner

Manuell beräkning av dimensionella kedjor

Fastställande av de faktiska axiella dimensionerna för delen och de tillägg som faktiskt tas bort vid varje övergång.

Ekvation (1) för dimensionskedjan

A 50 - A 60

Vi bestämmer det faktiska ströfältet för den avslutande länken:

Minimitillägg

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

Maximal ersättning

Zmax = Zmin +=0,03+0,87=0,9

Initial genomsnittlig efterlänksstorlek

Genomsnittlig komponentstorlek

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

Vi beräknar medelstorleken på den identifierade länken

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

Låt oss hitta den nominella storleken på den fastställda länken

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

Toleransmarginal för den slutande länken

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

Eftersom V=0 avrundar vi inte den nominella storleken på den bestämda länken.

Nominell storlekskorrigeringsmängd

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

Faktisk genomsnittlig efterlänksstorlek

Faktisk minsta stängningslänkstorlek:

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

Den faktiska största storleken på den avslutande länken:

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

Marginal vid den nedre gränsen för den avslutande länken:

Vn=0,03-0,03=0

Marginal vid den övre gränsen för den avslutande länken:

Ekvation (2) för dimensionskedjan:

A 40 - A 50

Z 1 50 min =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

VV=0,54-0,54=0

13-14. Eftersom V n = V B = 0, beräknar vi inte de relativa underskottsindikatorerna.

Ekvation (3) för dimensionskedjan:

A 30 - A 40

Z 4 40 min =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

VV=0,54-0,54=0

13-14. Eftersom V n = V B = 0, beräknar vi inte de relativa underskottsindikatorerna.

Ekvation (4) för dimensionskedjan:

A 20 - A 30

Z 1 30 min =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

VV=0,97-0,97=0

13-14. Eftersom V n = V B = 0, beräknar vi inte de relativa underskottsindikatorerna.

Ekvation (5) för dimensionskedjan:

A 10 - A 20

Z 4 20 min =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

VV=1,86-1,86=0

13-14. Eftersom V n = V B = 0, beräknar vi inte de relativa underskottsindikatorerna.

Ekvation (6) för dimensionskedjan:

A 0 - A 10

Z 1 10 min =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. Eftersom V n = V B = 0, beräknar vi inte de relativa underskottsindikatorerna.

Ekvation (7) för dimensionskedjan:

B 50 + A 50 - A 60 - B 60

Z 2 60 min =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

VV=1,32-1,32=0

13-14. Eftersom V n = V B = 0, beräknar vi inte de relativa underskottsindikatorerna.

Ekvation (8) för dimensionskedjan:

B 30 + A 40 - A 50 - B 50

Z 2 50 min =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

VV=0,98-0,98=0

13-14. Eftersom V n = V B = 0, beräknar vi inte de relativa underskottsindikatorerna.

Ekvation (9) för dimensionskedjan:

B 10 + A 20 - A 30 - B 30

Z 2 30 min =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

VV=1,73-1,73=0

13-14. Eftersom V n = V B = 0, beräknar vi inte de relativa underskottsindikatorerna.

Ekvation (10) för dimensionskedjan:

B 0 + A 0 - A 10 - B 10

Z 2 10 min =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

VV=9,37-9,37=0

13-14. Eftersom V n = V B = 0, beräknar vi inte de relativa underskottsindikatorerna.

Ekvation (11) för dimensionskedjan:

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

I medel =55+(0,23-0,23)/2=55

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

På den 20:e =55,29-(0-0,19)/2=55,385

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

I 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

Ekvation (12) för dimensionskedjan:

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

Z 3 20 min =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

VV=10,89-10,89=0

13-14. Eftersom V n = V B = 0, beräknar vi inte de relativa underskottsindikatorerna.

Kontrollera erhållen data i designproblemet med PA6-programmet. Beräkning av axiella dimensioner

Ekvation (1) för dimensionskedjan:

A 50 - A 60

Kodning för kretsberäkning:

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

Lista över dimensionella kedjor.

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

Ekvation (2) för dimensionskedjan:

A 40 - A 50

Kodning för kretsberäkning:

• 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 över dimensionella kedjor.

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

Ekvation (3) för dimensionskedjan:

A 30 - A 40

Kodning för kretsberäkning:

• 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 över dimensionella kedjor.

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

Ekvation (4) för dimensionskedjan:

A 20 - A 30

Kodning för kretsberäkning:

• 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 över dimensionella kedjor.

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

Ekvation (5) för dimensionskedjan:

A 10 - A 20

Kodning för kretsberäkning:

• 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 över dimensionella kedjor.

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

Ekvation (6) för dimensionskedjan

A 0 - A 10

Kodning för kretsberäkning:

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

Svar: En av huvuduppgifterna för dimensionsanalys av tekniska processer (TP) är korrekt och motiverad bestämning av mellanliggande och slutliga tekniska dimensioner och deras toleranser för arbetsstycket.

Dimensionsanalys av tekniska processer baserad på identifiering och beräkning av distributionscentret gör det möjligt att inte bara fastställa tekniska dimensioner och toleranser för dem, utan också att mer rimligt dela upp processen i operationer och övergångar.

Vissa ytor på arbetsstycken kan bearbetas i flera övergångar eller operationer, beroende på den erforderliga grovheten och bearbetningsnoggrannheten.

I detta fall lämnas en ersättning för den efterföljande övergången eller driften och den erforderliga mellanliggande tekniska storleken fastställs. För att bestämma denna storlek är det nödvändigt att beräkna den tekniska dimensionskedjan, i vilken den avslutande länken är ersättningen.

Ersättningen måste vara förinställd antingen i form av ett minimum eller i form av dess nominella värde enligt den relevanta teknologens referensböcker eller genom beräkning.

Uppgifterna med dimensionsanalys av tekniska processer är att bestämma:

· Tekniska dimensioner och toleranser för dem för varje teknisk övergång.

· maximala avvikelser av dimensioner, tillägg och beräkning av arbetsstyckesdimensioner;

· den mest rationella sekvensen av bearbetning av enskilda ytor på delen, vilket säkerställer den erforderliga dimensionsnoggrannheten.

Att lösa alla dessa problem är endast möjligt på grundval av att identifiera och beräkna köpcentra. För att identifiera tekniska dimensionella kedjor är det nödvändigt att först utveckla en teknisk process för bearbetning av ett arbetsstycke och, på grundval av det, upprätta ett dimensionsdiagram av processen.

14. Konstruktion av ett dimensionsdiagram över den tekniska processen.

Svar: Måttdiagrammet för TP:n är konstruerat enligt följande.

En skiss av delen och arbetsstycket ritas i en eller två projektioner, beroende på dess konfiguration.

För rotationskroppar räcker det med en projektion, och endast hälften av delen kan dras längs symmetriaxeln.

Höljets delar kan kräva två eller till och med tre utsprång beroende på arrangemanget av längddimensionerna.

Ovanför delen anges längdmått med toleranser specificerade av konstruktören.

För att göra det enkelt att rita upp måttkedjor anges konstruktionsmått med bokstaven , där är serienumret på konstruktionsstorleken. Tillägg tillämpas konventionellt på skissen av delen, där är numret på den yta som tillägget avser.

För att minska sannolikheten för fel är det tillrådligt att göra skisser av operationer och de resulterande tekniska dimensionerna.

Alla ytor på delen är numrerade i ordning från vänster till höger.

Vertikala linjer dras genom de numrerade ytorna.

Mellan de vertikala linjerna, från botten till toppen, anges de tekniska dimensionerna som erhålls som ett resultat av varje teknisk övergång.

Tekniska dimensioner anges med bokstaven, dimensionerna på det ursprungliga arbetsstycket - med bokstaven.

För varje operation upprättas tekniska dimensionella kedjediagram. Om den tekniska storleken sammanfaller med designstorleken får vi en tvålänkad dimensionell kedja. Stängningslänkarna på alla dimensionella kedjediagram är omgivna av hakparenteser,

Identifiering av måttkedjor enligt måttdiagrammet börjar med den sista operationen, d.v.s. enligt schemat uppifrån och ner. Beräkningen av dimensionella kedjor utförs i samma sekvens. I det här fallet är det nödvändigt att i varje ny kedja endast en storlek är okänd.

Baserat på de sammanställda diagrammen över dimensionella kedjor bestäms typerna av komponentlänkar och de initiala ekvationerna ritas upp och sedan beräknas de.

Teknisk analys

Teknologisk analys av delen säkerställer förbättring av de tekniska och ekonomiska indikatorerna för den utvecklade tekniska processen och är ett av de viktigaste stegen i teknisk utveckling.

Huvuduppgiften när man analyserar tillverkningsbarheten av en del kommer ner till en möjlig minskning av arbetskraft och metallintensitet, och möjligheten att bearbeta delen med högpresterande metoder. Detta gör att vi kan minska kostnaderna för dess produktion.

Kugghjulsaxeln kan anses vara tekniskt avancerad, eftersom det är en stegad axel, där stegens storlek minskar från mitten av axeln till ändarna, vilket säkerställer bekväm tillförsel av skärverktyget till ytorna som bearbetas. Bearbetningen utförs med ett standardiserat skärverktyg och ytnoggrannheten styrs med hjälp av ett mätverktyg. Delen består av standardiserade element såsom: centrumhål, kilspår, fasar, spår, linjära dimensioner, splines.

Materialet för tillverkning är 40X stål, vilket är ett relativt billigt material, men samtidigt har goda fysikaliska och kemiska egenskaper, har tillräcklig hållfasthet, god bearbetbarhet och är lätt att värmebehandla.

Utformningen av delen gör det möjligt att använda standard- och standardtekniska processer för dess tillverkning.

Således kan delens design anses vara tekniskt avancerad.

1. Yta 1 är gjord i form av en splinesdel.

2. Yta 2 är bärande, så det finns inga strikta krav på det.

3. Yta 3 används för extern kontakt med manschettens insida. Därför ställs hårda krav på den. Ytan poleras tills en grovhet på Ra 0,32 µm uppnås.

4. Yta 4 är bärande, så det finns inga strikta krav på det.

5. Yta 5 är också en bärande yta och är avsedd för att sitta lagret. Därför ställs hårda krav på den. Ytan slipas till en grovhet av Ra ​​1,25 µm.

6. Yta 6 Tillverkad i form av ett spår, som behövs för att ta bort slipskivan. Det är olämpligt att ställa strikta krav på den.

7. Yta 7 är bärande och det finns ingen anledning att ställa stränga krav på den.

8. Tändernas sidor är involverade i arbetet och bestämmer både enhetens hållbarhet och dess ljudnivå, därför ställs ett antal krav på tändernas sidor och deras relativa läge både vad gäller lokaliseringsnoggrannhet och ytkvalitet (Ra 2,5 mikron).

9. Yta 9 är bärande och det finns ingen anledning att ställa stränga krav på den.

10. Yta 10 Tillverkad i form av ett spår, som behövs för att ta bort slipskivan. Det är olämpligt att ställa strikta krav på den.

11. Ytan 11 är en bärande yta och är avsedd för att sitta lagret. Därför ställs hårda krav på den. Ytan slipas till en grovhet av Ra ​​1,25 µm.

12. Yta 12 är bärande, så det finns inga strikta krav på det.

13. Ytan 13 används för att komma i kontakt med manschettens inre yta. Därför ställs hårda krav på den. Ytan poleras för att uppnå en grovhet på Ra 0,32 µm.

14. Yta 14 är bärande, så det finns inga strikta krav på det.

15. Yta 15 presenteras i form av ett kilspår, som är utformat för att överföra vridmoment från växelaxeln till remskivan Rz 20 μm.

16. Ytan 16 representeras av ett spår, som tjänar till att avlägsna det gängskärande verktyget.

17. Yta 17 är gjord i form av ett kilspår för att placera en låsbricka Rz 40 μm.

18. Yta 18 är en gänga för en mutter, som tjänar till att dra åt remskivan Ra 2,5 µm.

Jag anser att kraven på ytornas relativa läge är lämpligt tilldelade.

En av de viktiga faktorerna är materialet som delen är gjord av. Baserat på delens serviceändamål är det tydligt att delen fungerar under påverkan av betydande växlande cykliska belastningar.

Ur reparationssynpunkt är denna del ganska viktig, eftersom att ersätta den kräver att hela enheten demonteras från maskinenheten och när du installerar den, justerar kopplingsmekanismen.

Kvantifiering

Tabell 1.3 - Analys av tillverkningsbarhet av detaljkonstruktion

Koefficienten för förening av strukturella element i en del bestäms av formeln

där Qу.е är antalet standardiserade strukturella delar av delen, st.

Qу.е - totalt antal strukturella delar av delen, st.

Delen är tekniskt avancerad, sedan 0,896>0,23

Materialutnyttjandegraden bestäms av formeln

där md är delens massa, kg;

mз är arbetsstyckets massa, kg.

Delen är tekniskt avancerad, eftersom 0,75 = 0,75

Bearbbestäms av formeln

var är den genomsnittliga kvaliteten på noggrannheten.

Delen är lågteknologisk, sedan 0,687<0,8

Ytjämnhetskoefficienten bestäms av formeln

där Bsr är den genomsnittliga ytråheten.

Delen är lågteknologisk, sedan 0,81< 1,247

Baserat på de gjorda beräkningarna kan vi dra slutsatsen att delen är tekniskt avancerad när det gäller enhetskoefficienten och, men inte tekniskt avancerad när det gäller bearboch ytråhetskoefficienten.

Dimensionell analys av detaljritningen

Vi börjar dimensionsanalysen av detaljritningen genom att numrera de ytor som visas i figur 1.3

Figur 1.3-Ytbeteckning

Figur 1.4 - Mått på delens arbetsyta

Dimensionsgrafer konstrueras i figur 1.5

Figur 1.5 -- Dimensionell analys av delens arbetsyta

När vi konstruerade en dimensionsanalys bestämde vi tekniska dimensioner och toleranser på dem för varje teknisk övergång, bestämde longitudinella avvikelser av dimensioner och tillägg och beräknade dimensionerna på arbetsstycket, bestämde sekvensen för bearbetning av enskilda ytor av delen, vilket säkerställer den nödvändiga dimensionen noggrannhet

Definition av produktionstyp

Vi väljer typ av produktion i förväg, baserat på delens massa m = 4,7 kg och det årliga produktionsprogrammet för delar B = 9000 st., serietillverkning.

Alla andra delar av den utvecklade tekniska processen beror därefter på rätt val av typ av produktion. I storskalig produktion är den tekniska processen utvecklad och välutrustad, vilket möjliggör utbyte av delar och låg arbetsintensitet.

Följaktligen blir det lägre kostnad för produkter. Storskalig produktion innebär ökad användning av mekanisering och automatisering av produktionsprocesser. Koefficienten för konsolidering av verksamheten i medelskalig produktion är Kz.o = 10-20.

Medelskalig produktion kännetecknas av ett brett utbud av produkter som tillverkas eller repareras i periodiskt upprepade små partier och en relativt liten volym av produktion.

I medelstora produktionsföretag består en betydande del av produktionen av universella maskiner utrustade med både speciella och universella justeringar och universella prefabricerade enheter, vilket gör det möjligt att minska arbetsintensiteten och minska produktionskostnaderna.