Orez. 8.11.

Orez. 8.10.

Exemplul 8.7

Analiza dimensională a procesului de prelucrare se realizează în următoarea ordine. Pentru piesa (Fig. 8.11), este desenată o schiță combinată a piesei de prelucrat inițiale și a piesei finite (Fig. 8.12), care reflectă și stările intermediare ale piesei de prelucrat. Toate suprafețele piesei de prelucrat și ale piesei sunt numerotate în ordine, de la stânga la dreapta, iar prin ele sunt trase linii verticale. Între aceste linii indicați dimensiunile piesei de prelucrat originale LA, piesa terminata ȘI, indemnizații Zn(index P indică numărul de suprafețe la care se referă), precum și dimensiunile tehnologice S, obţinută ca urmare a fiecărei tranziţii tehnologice. Dimensiuni S indicați sub formă de săgeți direcționate, în timp ce punctul este plasat pe linia corespunzătoare suprafeței, care este folosită ca bază tehnologică sau de acordare.

Orez. 8.12.

Orez. 8.13.

Pe fig. 8.12 prezintă o analiză dimensională a TP pentru fabricarea unei role trepte dintr-un semifabricat ștanțat în trei operații. În prima operație („frezare-centrare”) se execută dimensiuni S]și 5 2, la a doua operație ("întoarcerea 1") - dimensiunea S: eu. La a treia operație („întoarcerea 2”), dimensiunile sunt menținute S Ași S5(dubla prelucrare a suprafeței de capăt se poate datora cerințelor crescute, de exemplu, rugozității suprafeței). Identificarea lanțurilor dimensionale începe cu ultima operație, adică. deplasându-se de-a lungul schemei dimensionale de jos în sus. Pentru a simplifica procesul de identificare a lanțurilor dimensionale, se recomandă construirea unui grafic al relațiilor dimensionale (Fig. 8.13). Mai întâi, se construiește un grafic de dimensiuni tehnologice, unde cercurile cu numere în interior indică suprafețele de prelucrat (sub formă de cerc dublu, este indicată suprafața piesei de prelucrat, de la care începe prelucrarea).

Acest grafic este completat cu un grafic al dimensiunilor piesei de prelucrat (dimensiunile piesei de prelucrat sunt prezentate în acest caz cu linii duble) și se obține un grafic combinat, pe care dimensiunile piesei finite sunt reprezentate sub formă de arce. și alocațiile pentru prelucrare sub formă de linii întrerupte (săgeata de pe astfel de linii indică cărei suprafețe îi aparține alocația). Este important să construiți un grafic combinat astfel încât marginile (liniile) să nu se intersecteze. Orice contur închis al graficului combinat formează un lanț dimensional. Veriga de închidere (care este de obicei cuprinsă între paranteze drepte) pentru un astfel de lanț este fie dimensiunea piesei, fie alocația de prelucrare (Fig. 8.14). Lanțurile dimensionale se recomandă să fie construite în așa fel încât alocațiile și dimensiunile ȘI detaliile nu au fost incluse în ele ca legături constitutive. Orice lanț dimensional tehnologic are o verigă de închidere și două sau mai multe verigi constitutive.

Analiza dimensională a proceselor tehnologice de prelucrare a semifabricatelor pentru părți ale corpului are propriile sale caracteristici. La construirea unei scheme dimensionale a unor astfel de procese, ar trebui să se țină seama de faptul că dimensiunile determinate

Orez. 8.14.

a-c - pentru determinarea dimensiunilor tehnologice S v S 3și, respectiv, 5; Domnul. - pentru a determina dimensiunile piesei de prelucrat B v B 3și LA 2 respectiv

împărțirea poziției găurilor principale ale părții corpului, prelucrate în mai multe operații, au aceleași valori nominale, dar sunt efectuate cu precizie diferită. În acest sens, pe diagrama dimensională se întrerupe linia care determină poziția axei găurii principale. Pe fig. 8.15 prezintă o diagramă dimensională a prelucrării unei piese de prelucrat a unei părți a corpului, efectuată în trei operații. În prima operație („frezare”), se realizează mărimea S 0 , pe a doua operațiune („plictisitor 1”) dimensiune Sv la a treia operație - dimensiunea S2. Ca urmare a rezolvării lanțurilor dimensionale, se dovedește dacă versiunea acceptată a procesului tehnologic de fabricare a piesei poate asigura acuratețea acesteia în conformitate cu desenul.

În același timp, este important ca acuratețea dimensiunilor tehnologice S nu a depășit acuratețea economică medie a metodelor de prelucrare acceptate. În caz contrar, versiunea luată în considerare a procesului tehnologic pentru fabricarea piesei ar trebui revizuită.

Orez. 8.15. Schema dimensională(A) și lanțuri dimensionale tehnologice(b)procesul de prelucrare a piesei de prelucrat a părții corpului(R=D/2)

ANALIZA DIMENSIONALĂ ȘI LANȚURI DIMENSIONALE

Informații generale despre analiza dimensională. Definiții de bază.

Calculele toleranțelor pentru dimensiunile pieselor de aterizare (ax - găuri) sunt relativ simple. Ele permit rezolvarea multor probleme ale teoriei preciziei și interschimbabilității în inginerie. Cu toate acestea, în practică, în mașini și mecanisme, instrumente și alte dispozitive tehnice, poziția relativă a axelor și suprafețelor pieselor conectate în produse depinde de un număr mai mare (trei sau mai multe) de dimensiuni de împerechere. Unul dintre mijloacele de determinare a toleranțelor optime pentru toți dimensiuni legate structural și (sau) funcționalîn produs este analiza dimensionala, care se realizează pe bază de calcule lanțuri dimensionale. Relația dintre dimensiuni și toleranțele acestora, care reglementează amplasarea suprafețelor și axelor atât ale unei piese, cât și ale mai multor piese, într-un ansamblu sau produse, se numește relația dimensională a părților .

Un lanț dimensional este un set de dimensiuni, formând o buclă închisă, și direct implicat în rezolvarea problemei. (GOST 16319-80)

Folosind calculele lanțurilor dimensionale și analiza dimensională, se rezolvă următoarele sarcini:

Se stabilesc dimensiunile și parametrii responsabili ai pieselor și ansamblurilor care afectează performanța mașinii, dispozitivului;

Sunt specificate dimensiunile nominale și abaterile maxime ale acestora;

Sunt calculate și (sau) specificate standardele de precizie pentru mașini, dispozitive și componentele și piesele acestora;

Bazele tehnologice și de măsurare sunt fundamentate;

Se efectuează calcule metrologice care determină valorile admisibile ale erorilor (detalii bazate la măsurarea instrumentelor de măsurare și a metodelor de măsurare);

Instrumentele de măsură sunt selectate pentru operațiunile de control în procesele de fabricație, testare, control al calității produselor, pieselor etc.

Problemele analizei dimensionale sunt rezolvate pe baza teoriei lanțurilor dimensionale. Calculul lanțurilor dimensionale este un pas necesar în proiectarea mașinilor și dispozitivelor.

Principalele caracteristici ale lanțului dimensional:

Lanțul dimensional poate include doar acele dimensiuni care, fiind legate funcțional și (sau) structural, permit rezolvarea sarcinilor de proiectare, tehnologice, de măsurare sau a altor sarcini menționate mai sus;

Dimensiunile incluse în lanțul de dimensiuni trebuie să formeze întotdeauna o buclă închisă.

Dimensiuni, intrare cutii e într-un lanț dimensional, se numesc verigi.

Veriga lanțului dimensional, care este cea inițială la stabilirea problemei (de exemplu, la proiectare), sau ultima obținută ca urmare a rezolvării problemei (de exemplu, tehnologică), se numește închidere.

Veriga de închidere a lanțului dimensional este întotdeauna una. Vergile rămase ale lanțului dimensional (orice număr (2 sau mai multe)) se numesc componente. Legăturile constitutive cresc și scad.

mărire numită legătură constitutivă, cu creşterea pe cine crește link de inchidere.

Reducerea n numită legătură constitutivă, cu creşterea pe cine scade link de inchidere.

Legăturile lanțului dimensional din diagramă sunt indicate printr-o literă mare (majusculă) cu indici digitali ordinali (1,2,..,n) pentru legăturile compuse și un indice triunghiular (A) pentru veriga de închidere.

De exemplu, lanțul dimensional A,

Pentru a evidenția legăturile constitutive crescătoare și descrescătoare, acestea sunt marcate cu o săgeată plasată deasupra literei:

Săgeată îndreptată spre dreapta pentru creșterea legăturilor A 1 , A 2 ;

Săgeată îndreptată spre stânga pentru reducerea legăturilor: B 1, B 2 .

La construirea unei diagrame de lanț dimensional, se analizează desenul produsului

(de exemplu, un desen al unei piese (Figura 3.1, a); produse asamblate (Figura 3.1, b)).

1. Determinați suprafețele piesei atribuite ca baze de proiectare și măsurare;

2. Setați dimensiunile piesei, care pot fi măsurate prin măsurători directe direct de la baza de proiectare;

3. Setați dimensiunile piesei, a cărei precizie va necesita construirea și calcularea lanțurilor dimensionale, în timp ce baza de proiectare este păstrată;

4. Setați dimensiunile piesei, pentru a evalua precizia căreia este recomandabil să atribuiți o nouă suprafață de bază (care nu coincide cu baza de proiectare). Dintre aceste dimensiuni, este necesar să se selecteze dimensiuni care pot fi măsurate prin măsurători directe de la o nouă bază, și dimensiuni, pentru evaluarea preciziei cărora va fi necesar să se construiască și să se calculeze lanțuri dimensionale.

Esența analizei dimensionale a procesului tehnologic proiectat este de a rezolva probleme inverse pentru lanțurile dimensionale tehnologice.

Analiza dimensională face posibilă evaluarea calității procesului tehnologic, în special, pentru a determina dacă va asigura îndeplinirea dimensiunilor de proiectare care nu sunt menținute direct în timpul prelucrării piesei de prelucrat, pentru a găsi valorile limită ale prelucrării. permise și evaluează suficiența acestora pentru a asigura calitatea cerută a stratului de suprafață al suprafețelor prelucrate și/sau capacitatea de a elimina toți fără a supraîncărca sculele de tăiere.

Datele inițiale pentru analiza dimensională sunt desenul piesei, desenul piesei originale și procesul tehnologic de fabricare a piesei.

Atunci când se dezvoltă un proces tehnologic de asamblare a produselor, aproape întotdeauna apare problema alegerii unei metode și a mijloacelor de asigurare a preciziei dispozitivului (produsului). Se rezolvă prin calcularea lanțului dimensional al produsului (nodului), care se realizează pentru a determina abaterea rezultată a preciziei produsului, pentru a identifica abaterea fiecărei componente a lanțului dimensional dintre componentele care au cel mai mare impact asupra parametrilor de ieșire sau indicatorilor funcționali ai dispozitivului (produsului).

În documentația de proiectare, dimensiunile și toleranțele pentru parametrii de ieșire ai produsului sunt de obicei indicate pe baza scopului de service al piesei, ansamblului sau dispozitivului. Cu toate acestea, în unele cazuri, o astfel de precizare a dimensiunilor sau un astfel de sistem de aranjare a acestora fie nu corespunde tehnologiei alese, fie aceste dimensiuni nu pot fi măsurate direct. În plus, atunci când se dezvoltă un ansamblu TP, este aproape întotdeauna necesar să se rezolve problema alegerii unei metode tehnologice și a mijloacelor tehnologice pentru a asigura acuratețea dispozitivului. Inspecția tehnologică a documentației de proiectare, analiza și calculul lanțurilor dimensionale ale produsului, în funcție de rezultatele acestora, dimensiunile de proiectare și toleranțele pot fi înlocuite cu cele tehnologice. Cu toate acestea, cu o astfel de înlocuire, toate dimensiunile și toleranțele de proiectare trebuie menținute. Dimensiunile de proiectare și tehnologice specificate în documentație pot fi recalculate la maxim sau minim, atunci când se presupune că toate dimensiunile produsului care alcătuiesc lanțul dimensional sunt realizate în funcție de valorile limită ale acestora sau conform teoriei probabilităților, când combinaţiile de abateri dimensionale individuale sunt considerate fenomene de natură aleatorie. Metodologia de calcul a maximului-minimului corespunde cel mai pe deplin practicii industriale.

Fig.4

Pe fig. 4 arată GM studiat.

Dimensiuni A2, A3, A5 - crescand; A1, A4 - în scădere.

AΔ - închidere - dimensiunea spațiului dintre rotor și carcasă.

Luăm în considerare și deplasarea inelului interior w/n față de cel exterior. Suma compensată

Decalajul este:

7. Dispozitiv de control.

7.1 Descrierea și principiul de funcționare a dispozitivului.

Ca parte a proiectului de curs, a fost dezvoltat un dispozitiv de control, care ar trebui să efectueze livrarea inelului exterior al w / n în corpul GM. Este necesar să se aplice o forță axială de 15 kg pe inelul exterior al w/n, de asemenea, este necesar să se înregistreze mișcarea acestui inel cu o precizie de cel puțin 0,0001 mm.

Una dintre opțiunile pentru un astfel de dispozitiv este prezentată în Fig.5.

Aparatul este o Placă poz.10 care stă pe 4 rafturi.

Corpul dispozitivului cu inelul w/n este instalat separat în placa poz.15 și apoi introdus în flanșa poz.18 cu ajutorul baionetei poz.1, în timp ce capătul liber superior al corpului se sprijină pe inel de etanșare poz.25, lipit de placa 10, care vă permite să excludeți posibilul joc și să protejați suprafața corpului GM de deteriorarea mecanică.

Fig.6. Placa poz.15 cu corp GM.

Flanșa poz.18 se fixează sub placă cu șase șuruburi poz.20. Pe placă este instalat un suport, care deține un excentric, în timpul rotației căruia în jurul axei poz.9, împingătorul poz.16 se deplasează înainte. Împingătorul comprimă arcul poz.12, care transferă forța de la rotația excentricului către arborele poz.3, care apasă pe inelul w/n, creând forța necesară de 15 kg. Mărimea forței în procesul de efectuare a operației trebuie monitorizată pe o scară la capătul împingătorului poz.16. Indicatorul poz.17 este înșurubat în arborele poz.3. În procesul de măsurare a forței, poziția acesteia poate fi considerată neschimbată (se mișcă cu zecimi de micron), în timp ce împingătorul se poate mișca până la 8 mm (după care, pentru a proteja produsul și a prelungi durata de viață a arcului de fixare, capătul inferior al împingătorului ajunge în opritorul din suport poz.8) .

Conform TT de pe GM, este potrivit pentru asamblare ulterioară dacă o forță de 15 kg provoacă o mișcare relativă a acului microcutter cu o măsurare de trei ori de cel mult 0,0004 mm. Și pentru a verifica mișcarea relativă în dispozitiv există un microcutter 01IGPV pos. 28, a cărei clemă (poz. 7) este montată pe rack poz.13. Reglarea poziției microcutterului de-a lungul stâlpului de ghidare se va realiza prin șurubul poz.4, iar fixarea microcatorului în clema poz.7 se realizează prin piulița poz.23. Înainte de a aplica forță pe inelul w/n, capul de măsurare al microcatorului trebuie adus la consola arborelui poz. 3 și setați scala microcator la zero. Deplasarea arborelui poz.3, măsurată de microcutter, este egală cu deplasarea inelului w/n.

Partea principală a dispozitivului este arcul poz. 12, de care depinde forta transmisa arborelui poz.3. Mai jos este calculul acestei primăveri.

Să facem un calcul preliminar al diametrului firului și al arcului.

Să luăm indicele primăverii c=6

Set de influență a curburii bobinelor k=1,24

τ pentru un material dat la ∅ 2…2,5 mm ~ 950 MPa

Diametrul firului:

Diametru arc:

D=c*d=13,2 - diametru mediu

D n \u003d D + d \u003d 15,4 - diametrul exterior

Vom selecta un arc conform GOST 13766-86.

Cea mai potrivită opțiune este poziția 407.

Pentru primavara asta:

Să clarificăm calculele diametrului mediu:

D=15-2,1=12,9mm

Rigiditatea arcului:

Numărul de ture de lucru:

n=C1/C=97/21,5=4

Deformare maxima:

λ 3 \u003d F 3 / C \u003d 180 / 21,5 \u003d 8,3 mm

Numărul total de ture:

n 1 \u003d n + n 2 \u003d 4 + 2 \u003d 6

Pas de primăvară:

Înălțimea arcului la deformare maximă:

Înălțimea arcului liber:

Algoritm program pentru analiza dimensională a proceselor tehnologice

Sedov Alexandru Sergheevici ,

masterand al facultății de inginerie mecanică a Universității Tehnice de Stat din Volgograd .

Utilizarea sistemelor de automatizare a lucrărilor de proiectare (CAD) reduce semnificativ complexitatea proiectării și proiectării proceselor și, de asemenea, vă permite să creați baze de date cu soluții de proiectare gata făcute pentru modificarea și utilizarea ulterioară a acestora.

Sarcina a fost crearea unei analize dimensionale CAD a dimensiunilor axiale ale pieselor de tip „arbore în trepte”. În acest caz, introducerea datelor inițiale și ieșirea datelor calculate ar trebui să fie efectuate într-un mod interactiv, care se face cel mai rațional folosind software-ul încorporat al sistemului de operare echipat cu o interfață grafică cu utilizatorul (de exemplu, Windows XP).

Instrumentele moderne de programare vă permit să creați sisteme CAD avansate cu un grad ridicat de interactivitate. Utilizarea programării vizuale și orientate pe obiecte, care sunt standard pentru aceste instrumente de programare, reduce timpul de dezvoltare a unui proiect de program și contribuie la eficientizarea structurii logico-ierarhice a acestuia.

Programul „Size32” prezentat în acest articol a fost creat într-un mediu de programare gratuit Lazăr (Obiect Pascal limbaj ) - analog al unui mediu distribuit comercial Delphi și a fost compilat inițial pentru a rula pe arhitectură i 386 care rulează sistemul de operare pe 32 de biți Windows XP / Vista /7. Compilator multiplatform Pascal liber vă permite să obțineți cod executabil, inclusiv pentru sistemele de operare gratuite bazate pe nucleu linux , ceea ce este important dacă sarcina este de a reduce costurile asociate cu introducerea CAD. Textul programului are 1542 de rânduri, în compilat sub Victorie 32 din programul are 13 megaocteți.

Structura programului este un set de 3 sisteme algoritmice liniare conectate:

- sistem inițial de introducere a datelor;

- sistem de prelucrare a datelor;

wakesurfing

- sistem de ieșire a informațiilor de calcul.

Datele de intrare includ:

- geometria piesei de prelucrat (numărul de trepte ale arborelui, diametrele relative ale acestora);

- dimensiunile axiale ale piesei de prelucrat (abateri);

- dimensiunile axiale ale piesei (valori cu abateri);

- denumirea operațiunilor;

- succesiunea dimensiunilor operaționale pentru fiecare operațiune.

Principalul element structural al zonei de date program este o înregistrare de tip TRzm.

TRzm = record

BS: octet ;//dimensiunea este trasată de pe această suprafață

FS: octet ;//la aceasta suprafata

Nume: real ;// valoarea nominală, mm

ei: real ;//abatere inferioară, mm

es: real ;//abatere superioară, mm

Sfârşit;

Programul are o matrice Razm [ j , i ] din N _ OP _ MAX * N _ RAZ _ MAX înregistrări de tip TRzm (unde N _ OP _ MAX - numărul maxim de operațiuni (10), N_RAZ_MAX - numărul maxim de dimensiuni în operațiune (5).În etapa de introducere a datelor inițiale, matricea este completată Razm [j, i], unde j - numarul tranzactiei i - numărul de serie al mărimii.

Fragment care descrie citirea datelor din câmpuri:

//intrare intermediară din câmpurile de dimensiune

Razm2.BS:= StrToInt(Razm_Inp.Caption);

Razm2.FS:= StrToInt(Razm_Inp.Caption);

Razm2.Nom:= StrToFloat(Razm_Inp.Caption);

Razm2.ei:= StrToFloat(Razm_Inp.Caption);

Razm2.es:= StrToFloat(Razm_Inp.Caption);

index:= GetRazmIndex(Razm2.BS, Razm2.FS);

Aici datele sunt citite în înregistrarea intermediară Razm 2, care este apoi copiat într-un element de matrice Razm[j, i]. Funcția GetRazmIndex returnează numărul ordinal al mărimii dacă conținutul câmpurilor de introducere indică o dimensiune existentă sau 0 dacă dimensiunea nu există.

Următorul fragment arată intrarea în Razm[j, i].

// introduceți date

cu Razm do

ÎNCEPE

BS:= Razm2.BS;

FS:= Razm2.FS;

Nom:= Razm2.Nom;

ei:= Razm2.ei;

es :=Razm2.es;

Sfârşit;

(Aici CurrentOp este numărul tranzacției în cauză.)

Datele pot fi introduse manual prin crearea unui nou flux de lucru și pot fi, de asemenea, citite de pe disc. Extensia nativă de fișier a programului este *. tpd .

Un fragment al algoritmului pentru citirea datelor dintr-un fișier.

AssignFile( F, OpenDialog.FileName);// atribuiți un nume de fișier

Reset(F);//deschideți fișierul pentru citire

Citiți(F, FB);//citește conținutul fișierului

CloseFile(F);//închideți fișierul

N_Sf : = FB.N_St;//numar de pasi

D_St : = FB.D_St;//diametre trepte

numărătoarea : = FB.CountOp;//numar de operatii

Opnames : = FB.OpNames;//numele operațiilor

Razm := FB.Razm;//size records

RazmOpCount : = FB.RazmOpCount;//număr de dimensiuni în fiecare operație

FB aici – o înregistrare intermediară de același tip cu F.

Scrierea pe disc se face într-un mod similar, dar în loc de Resetarea (F ) este apelată prin Rescriere (F ).

Analiza dimensională a procesului se efectuează după cum urmează.

1. Se întocmește o listă cu toate dimensiunile de la piesa de prelucrat la piesa finită (ținând cont de suprafețele care apar în timpul prelucrării) (1).

2. Se întocmește o listă cu dimensiunile de închidere.

3. Se selectează prima dimensiune de închidere, iar pentru dimensiunea dată se realizează o parcurgere recursivă a listei de dimensiuni (1), numărând numărul de legături și tipul acestora (crescător, descrescător). Dacă ocolirea ajunge într-o „fundătură”, începe pe o nouă cale. Ca rezultat, pentru o dimensiune de închidere dată, este selectat un lanț dimensional cu un număr minim de legături.

4. Treceți la următoarea dimensiune de închidere și așa mai departe.

5. Analiza lanțurilor dimensionale prin metode cunoscute.

Literatură

1. Korsakov, V. S. Automatizarea proiectării proceselor tehnologice în inginerie mecanică / V. S. Korsakov, N. M. Kapustin, K. -X. Tempelhof, X, Lichtenberg; Sub total r unități N.M. Kapustin. - M.: Mashinostroenie, 1985. - 304 p.

2. Klimov, V. E. Dezvoltare CAD: În 10 cărți. Carte. 7. Sisteme grafice CAD: Prakt. indemnizație / V. E. Klimov; Ed. V. A. Petrova. - M.: Mai sus. şcoală, 1990. - 142 p.ISBN 5-06-000744-8.

Ministerul Educației și Științei al Federației Ruse

Universitatea de Stat Togliatti

Departamentul de Tehnologia Ingineriei Mecanice

LUCRARE DE CURS

prin disciplina

„Tehnologia ingineriei mecanice”

pe subiect

„Analiza dimensională a proceselor tehnologice pentru fabricarea unui arbore de viteză”

Efectuat:

Lector: Mihailov A.V.

Toliatti, 2005

UDC 621.965.015.22

adnotare

Zaripov M.R. analiza dimensională a procesului tehnologic de fabricare a piesei arborelui angrenajului.

K.r. - Tolyatti.: TSU, 2005.

A fost efectuată o analiză dimensională a procesului tehnologic de fabricare a piesei arborelui angrenajului pe direcțiile longitudinale și radiale. Se calculează alocațiile și dimensiunile de funcționare. Se realizează compararea rezultatelor dimensiunilor diametrale operaționale obținute prin metoda calcul-analitică și metoda analizei dimensionale folosind lanțuri dimensionale operaționale.

Decontare si nota explicativa pe 23str.

Partea grafică - 4 desene.

1. Desen de detaliu - A3.

2. Schema dimensională în sens axial - A2.

3. Schema dimensională în direcția diametrală - A2.

4. Schema dimensională în direcția diametrală continuată - A3.

1. Traseul tehnologic și planul de fabricație a piesei

1.1. Traseul tehnologic și justificarea acestuia

1.2. Planul de fabricație a piesei

1.3. Justificarea alegerii bazelor tehnologice, clasificarea bazelor tehnologice

1.4. Motivul 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 condițiilor de acuratețe a fabricării 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 condițiilor de acuratețe a fabricării 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 de calcul si analitica

4.2. Compararea rezultatelor calculelor

Literatură

Aplicații

1. Traseul tehnologic și planul de fabricație a pieselor

1.1. Traseul tehnologic și justificarea acestuia

În această secțiune, descriem principalele prevederi utilizate în formarea traseului tehnologic al piesei.

Tip de producție - lot mediu.

Metoda de obținere a piesei de prelucrat este ștanțarea pe GKSHP.

La elaborarea unui traseu tehnologic, folosim următoarele prevederi:

Prelucrarea este împărțită în degroșare și finisare, creșterea productivității (eliminarea adaosurilor mari în operațiunile de degroșare) și asigurarea preciziei specificate (prelucrare în operațiunile de finisare)

Degroșarea este asociată cu eliminarea alocațiilor mari, ceea ce duce la uzura mașinii și la o scădere a preciziei acesteia, astfel încât vom efectua degroșare și finisare la diferite operații folosind diferite echipamente.

Pentru a asigura duritatea necesară piesei, introducem TO (călire și revenire înaltă, gâturi pentru rulmenți - cementare)

Prelucrarea lamei, tăierea dinților și a canalului de cheie se va face înainte de întreținere, iar după întreținere, prelucrarea abrazivă

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

Suprafețele mai precise vor fi prelucrate la sfârșitul TP

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

Pentru ușurința întocmirii unui plan de fabricație, codificăm suprafețele din Fig. 1.1 și dimensiunile piesei și oferim 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)

TA = 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)

Vom aranja 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 unei piese, întocmit în conformitate cu cerințele:

Tabelul 1.2

Planul de producție al piesei arborelui pinion

1.3. Justificarea alegerii bazelor tehnologice, clasificarea bazelor tehnologice

La operația de frezare și centrare alegem axa comună a gâturilor 6 și 8 ca baze tehnologice brute, iar fața de capăt 3 ca viitoare baze de proiectare principale.

La strunjire brută, pentru bazele tehnologice luăm 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 bazei și excludem eroarea neperpendiculară ca componentă a erorii de dimensiune axială.

Tabelul 1.3

Baze tehnologice

Pentru operațiunile de tăiere a angrenajului se folosește axa 13 și punctul de referință de pe orificiul central, respectând principiul constanței bazelor (relativ la rulmenții), deoarece, fiind suprafața executivă, janta roată trebuie făcută cu precizie relativă. la jurnalele lagărelor.

Pentru frezarea unei caneluri, folosim ca baze tehnologice axa 13 și fața 2.

În tabelul rezumativ, prezentăm clasificarea bazelor tehnologice, indicăm afilierea țintă a acestora, implementarea regulii de unitate și constanță a bazelor.

1.4. Motivul pentru stabilirea dimensiunilor operaționale

Metoda de dimensionare depinde în primul rând de metoda de obținere a preciziei. Deoarece analiza dimensională este foarte laborioasă, 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 revoluție).

La operația de strunjire grosieră se pot aplica schemele de dimensionare „a” și „b” Fig. 4.1.

La finisarea operațiilor de strunjire și șlefuire, folosim schema „d” din Fig. 4.1.

1.5. Atribuirea specificațiilor operaționale

Atribuim cerințe tehnice operaționale conform metodologiei. Cerințele tehnice pentru fabricarea piesei de prelucrat (toleranțe pentru dimensiuni, deplasarea ștampilei) sunt atribuite conform GOST 7505-89. Toleranțele dimensionale se determină conform Anexei 1, rugozitatea - conform Anexei 4, mărimea abaterilor spațiale (abateri de la aliniament și perpendicularitate) - conform Anexei 2.

Pentru piesa de prelucrat, abaterile de la aliniere vor fi determinate prin metoda.

Determinați 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 cf = 38,5 mm. Conform Anexei 5, determinăm p k - valoarea specifică a curburii. Valorile curburii axei arborelui pentru diferite secțiuni sunt determinate de următoarea formulă:

, (1.2)

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

L este lungimea piesei, mm;

Δ max \u003d 0,5·r la ·L - deformarea maximă a axei arborelui ca urmare a deformării;

este raza de curbură a piesei, mm; (1,3)

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

După calcule, obținem

2. Analiza dimensională a procesului tehnologic în direcția axială

2.1. Lanțuri dimensionale și ecuațiile lor

Compunem ecuațiile lanțurilor dimensionale sub formă de ecuații nominale.

2.2.

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

unde TA iad - toleranță conform desenului de dimensiune;

ω[A] – eroarea aceluiași parametru care apare în timpul execuției procesului tehnologic.

Eroarea legăturii de închidere se găsește prin ecuație (2.1)

Din calcule se poate observa că dimensiunea erorii K este mai mare decât toleranța. Și asta înseamnă că trebuie să ajustam planul de producție.

Pentru a asigura acuratețea dimensiunii [K]:

la a 100-a operație, vom prelucra suprafețele 2 și 3 dintr-o singură instalație, îndepărtând astfel verigile C 10, W 10 și R 10 din lanțul dimensional de dimensiune [K], „înlocuindu-le” cu veriga H 100 (ω H = 0,10).

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

Drept urmare, obținem calitate 100%.

2.3. Calculul toleranțelor pentru dimensiunile longitudinale

Calculul toleranțelor pentru dimensiunile longitudinale se va efectua în următoarea ordine.

Să scriem ecuațiile lanțurilor dimensionale, a căror dimensiune de închidere va fi permise. Calculați alocația minimă de procesare conform formulei

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

Înălțimi neregulate și un strat defect format la suprafață în timpul prelucrării anterioare.

Să calculăm fluctuațiile cotelor de funcționare în funcție de ecuațiile de erori ale legăturilor de închidere-alocații

(2.1)

(2.2)

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

Găsim valorile cotelor maxime și medii conform formulelor corespunzătoare

, (2.3)

(2.4)

rezultatele vor fi trecute în tabelul 2.1

2.4. Calculul dimensiunilor de operare

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

Pe baza ecuațiilor întocmite la 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 compunem ecuațiile lanțurilor dimensionale cu legături de închidere-alocații, deoarece aproape toate dimensiunile în direcția radială sunt obținute în mod explicit (a se vedea secțiunea 3.2)

3.2. Verificarea condițiilor de acuratețe a fabricării 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 conform următoarei formule

(3.1)

Rezultatele sunt înscrise în tabelul 3.1

3.4. Calculul dimensiunilor diametrale operaționale

Să determinăm valorile valorilor nominale și limită ale dimensiunilor de funcționare în direcția radială folosind metoda coordonatelor din mijlocul câmpurilor de toleranță.

Pe baza ecuațiilor întocmite la paragrafele 3.1 și 3.2, găsim valorile medii ale dimensiunilor de funcționare

Să determinăm coordonatele mijlocului câmpurilor de toleranță ale legăturilor dorite conform formulei

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

4. Analiza comparativă a rezultatelor calculelor dimensiunilor de exploatare

4.1. Calculul dimensiunilor diametrale prin metoda de calcul si analitica

Să calculăm aporturile pentru suprafața 8 după metoda lui V.M. Forjată.

Rezultatele obţinute sunt înscrise în tabelul 4.1

4.2. Compararea rezultatelor calculelor

Să calculăm totalul alocațiilor conform formulelor

(4.2)

Calculați toleranța nominală pentru arbore

(4.3)

Rezultatele calculelor cotelor nominale sunt rezumate în tabelul 4.2

Tabelul 4.2

Comparația alocațiilor generale

Găsiți date despre modificarea alocațiilor

Am primit o diferență de cote de 86%, ca urmare a neluării în considerare a următoarelor puncte în calculul prin metoda Cowan: caracteristici de setare a dimensiunilor pentru operații, erori în dimensiunile efectuate, afectarea valorii erorii de cotă, etc.

Literatură

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

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

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

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

5. Mihailov A.V. Planul de fabricație a pieselor: Orientări pentru implementarea proiectelor de curs și de absolvire. - Tolyatti: TolPI, 1994. - 22 p.

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

7. Tehnolog de referință-constructor de mașini. T.1 / sub. editat de A.G. Kosilova și R.K. Meshcheryakova. - M.: Inginerie, 1985. - 656 p.