close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

poyasnitelnaya zapiska(114)

код для вставкиСкачать
 Размерный анализ чертежа детали и анализ технологичности конструкции детали
Количественный показатель технологичности детали можно охарактеризовать коэффициентом точности обработки и шероховатости, а также коэффициентом использования материала. Коэффициент точности обработки определим по формуле
, где: Тср. - средний класс точности обработки изделия:
,
где: Тi - значение i - го квалитета точности;
ni - число размеров соответствующего класса точности.
Результаты расчёта коэффициента точности Кт.ч. приведены в таблице
Определение Кт.ч. Таблица Ti ni Ti×ni 10 1 10 6 3 18 15 2 30 8 1 8 16 1 16 Σ 8 82 Т ср = 82/8 = 10.25;
Кт.ч. = 1 - 1/10.25 = 0,902.
Деталь технологична по коэффициенту точности, т.к. Кт.ч.= 0,902≥0,8.
Коэффициент шероховатости поверхности определяем по формуле: ,
где: Шi - значение i - го параметра шероховатости; ni - количество поверхностей соответствующего класса шероховатости.
Результаты расчёта коэффициента точности Кш приведены в таблице
Определение Кш Таблица
Шi ni Шi×ni 20 6 120 6.3 1 6.3 3.2 2 6.4 2.5 1 2.51.25 45Σ 14140.2 Кш = 14/140.2 = 0,0999 .
Деталь технологична по коэффициенту шероховатости, т.к. Кш.=0,0999 <0,32.
Проведенные качественный и количественный анализ технологичности конструкции детали показывает, что в целом деталь технологична.
Коэффициент использования материала рассчитываем по формуле:
,
где Мд-масса детали, кг; Мд=0,505 кг;
Нр-норма расхода материала, кг; Нр=1,5 кг.
Ки.м.= 0,505/1,5 = 0,421.
Деталь не технологична по коэффициенту использования материала, т.к Ки.м.= 0,421< 0,5.
Преобразование и проверка чертежа детали для выполнения размерного анализа. Размерный анализ начинается с преобразования чертежа и его проверки. В каждой из проекции чертежа размеры располагают только горизонтально.
В результате как качественного, так и количественного анализа технологичности получили, что деталь технологична, то оставляем деталь и заготовку для неё без изменений.
В процессе курсового проектирования, так же как и в производственных условиях, любая конструкция должна быть проанализирована. Цель такого анализа - выявление недостатков конструкции по сведениям, содержащимся в чертежах и технических требованиях, а также возможное улучшение технологичности рассматриваемой конструкции. Основные задачи, решаемые при анализе технологичности конструкции обрабатываемой детали, сводится к возможному уменьшению трудоемкости и материалоемкости, возможности обработки детали высоко-производительными методами. Таким образом, улучшение технологичности конструкции позволяет снизить себестоимость её изготовления без ущерба для служебного назначения.
Рассмотрим технологичность изготовления заданной детали, а именно "Полуось Д240125". Данная деталь не имеет сложной конструкции, а именно сварной армированной или сборной конструкции, а также полностью состоит из однородного материала, а именно Сталь 40 ГОСТ 1050-88. Мы видим, что возможно совмещение конструкторских и измерительных баз, а также нет необходимости в дополнительных операциях для соблюдения заданной точности и шероховатости. Также видим, что материал Сталь 40 удовлетворяет требованиям термической обработки.
Деталь "полуось" удовлетворяет следующим условиям:
а) Наружные поверхности заданной детали можно обрабатывать проходными резцами.
б) Диаметральные размеры шеек вала не убывают к концам детали.
в) Нет необходимости в уменьшении диаметров фланцев и буртов, так как коэффициент использования материала достаточно большой.
г) Данная деталь не имеет закрытых шпоночных канавок.
д) Поперечные канавки не имеют форму и размеры для обработки на гидрокопировальных станках и обрабатываются за одну токарную операцию.
е) Деталь имеет достаточную жесткость для получения высокой точности обработки, так как отношение длины к диаметру составляет 110/30.5=3,6.
Заготовка представляет собой прокат круглого сечения. Ко всем наружным обрабатываемым поверхностям имеется свободный доступ режущего инструмента. Деталь, в общем, технологична. Расположение размеров позволяет большинство из них измерять непосредственно на данной детали.
Рисунок 1 - Чертеж детали
Рисунок 2 - Преобразованный чертеж вала (первая проекция)
Рисунок 4 - Преобразованный чертеж вала (вторая проекция)
Выбор маршрута обработки отдельных поверхностей заготовки
Выбор маршрута обработки отдельных поверхностей заготовки производим, исходя из требований рабочего чертежа и принятой заготовки. Учитывая, что изготовление вала ведётся в условиях среднесерийного производства, обработку заготовки производим на универсальном оборудовании. Назначаем маршрут обработки отдельных поверхностей заготовки:
цилиндрическая поверхность ∅24,5 с Ra 1.25 имеет маршрут обработки: черновое точение, чистовое точение, двукратное шлифование; цилиндрическая поверхность ∅30k8 и с Ra 1.25 имеет маршрут обработки: черновое точение, чистовое точение, двукратное шлифование; цилиндрические поверхности ∅30,5z8 и ∅20,3h10 с Ra 20 имеют маршрут обработки: черновое точение, чистовое точение.
3. Выбор метода получения заготовки
В данном случае целесообразно заготовка в виде прутка, размеры которого определяются с использованием опытно-статического и расчетно-статического методов определения припуска на механическую обработку.
Дано:
-диаметр вала по чертежу ∅ 30.5z8 (-0.112+0.15);
-шероховатость Ra 20;
-расчетная длина вала 25.5мм;
-тип производства - среднесерийный;
-заготовка-прокат - обычной точности.
А) Определение величин припусков: опытно-статическим методом.
Обработку вала будем проводить по следующему маршруту: обтачивание черновое, обтачивание чистовое, шлифование однократное;
Величина припуска из таблицы 1 [3, с. 27] будет равна 30,5+4=34,5мм, принимаем из стандартных диаметров прутков равным 36мм, ближайшее большее, из ГОСТ 2590-71. И тогда общая величина припуска будет равна 30,5-36=5,5 мм.
Б) Определение величин припусков: расчетно-статическим методом.
Диаметр детали после шлифования
∅ 30.5z8, Ra 1,25 по чертежу.
Диаметр детали после обтачивания чистового будет:
〖∅30,5〗_(+0,112)^(+0,15)+0,4=〖∅30,9〗_(+0,112)^(+0,15) мм.
где 0,4 мм - припуск на шлифование центровое закаленной стали при длине вала до 120 мм;
+0,038 мм- допуск, соответствующий z8.
Диаметр детали после обтачивания предварительного будет:
∅30,9+1,0=∅31,9 мм
где 1,0 мм - припуск на обтачивание чистовое;
0,62 мм - допуск, соответствующий h14.
Расчетный диаметр заготовки будет:
31,9+3,0±0,8=34,9±0,8,
где 3,0 мм - припуск на обтачивание предварительное проката обычной точности;
±0,8 мм - поле допуска, соответствует js 16 Принимаем диаметр заготовки по ГОСТ 2590-71 ∅36±О,8 мм. Общая величина припуска будет: ∅36-∅30,5=5,5 мм.
В) Определение величин припусков на обработку торцевых поверхностей.
Длина вала 110±t2/2, диаметр (максимальный) ∅30,5мм, шероховатость поверхностей торцов- Ra20. Обработка ведется по следующему маршруту: подрезка резцом (черновая).
Размер заготовки: 110+2*1,3=112,6-0,67 мм
где 1,3 мм - припуск на сторону на подрезание черновое;
0,67мм - допуск, соответствующий h14.
После определения припусков на основные поверхности заготовки вычерчиваем эскиз заготовки с указанием припусков на сторону на обработку всех поверхностей. Эскиз заготовки вала в условиях среднесерийного производства представлен на рисунке 1:
Рисунок 5- Эскиз заготовки вала.
Выбор маршрута обработки осуществляется на основании чертежа детали и эскиза заготовки.
Маршруты обработки отдельных поверхностей следующие:
цилиндричекая поверхность ∅24,5 с Ra 1.25 имеет маршрут обработки: черновое точение, чистовое точение, двукратное шлифование; цилиндричекая поверхность ∅30k6 с Ra 1.25 имеет маршрут обработки: черновое точение, чистовое точение, двукратное шлифование; 4. Выбор технологических баз
Выбор баз обработки осуществляется на основании чертежа детали и эскиза заготовки.
В нашем случае черновой базой будет служить наружная цилиндрическая поверхность ∅ 36 и левый торец заготовки. В качестве первой чистовой базы используем цилиндрическую поверхность ∅30,5z8 и правый торец заготовки.
При фрезеровании шпонки заготовка устанавливается "в призму"- в качестве баз используем цилиндрическую поверхность ∅ 25h6 и торец заготовки. При шлифовании в качестве баз используем центровые отверстия.
Мы видим, что возможно совмещение конструкторских и измерительных баз, а также нет необходимости в дополнительных операциях для соблюдения заданной точности и шероховатости. Также видим, что материал Сталь 40 удовлетворяет требованиям термической обработки.
5. Обоснование принятого маршрута обработки в целом
Используя максимально принцип концентрации операций проектируем на первую токарную операцию выполнение по назначению подготовительных операций (подрезка торца и центровка отверстия со стороны поверхности ∅30,5z8), основной (черновое и чистовое точение ступени вала). Аналогично решается вопрос обработки заготовки с другой стороны, т.е. во вторую токарную операцию (на таком же станке) проектируем выполнение по назначению подготовительных операций (подрезку торца и центровка отверстия со стороны поверхности M22-6g), основных (черновое и чистовое точение 2-х ступеней вала) и промежуточных (точение канавки). При этом на первой и второй токарных операциях установка заготовки осуществляется в трехкулачковом патроне.
Далее используя принцип технологической предпочтительности и правила размещения термических операций в структуре техпроцесса выполняем:
-фрезерование шпоночного паза на горизонтально-фрезерном станке 6Р82Г;
-нарезаем резьбу на токарно-винторезном станке 16К20
-термообработка (закалка ТВЧ);
В завершение использование принципа расчленения технологического процесса на стадии обработки проектируем окончательные чистовые операции шлифования. Таким образом, необходимо выполнить: операцию шлифования всей поверхности вала с Ra 1.25.
6 Маршрутно-операционный техпроцесс изготовления детали Маршрутно-операционный техпроцесс изготовления вала представлен в таблице 6.1. Таблица 6.1 - Маршрутно-операционный техпроцесс изготовления вала в условиях среднесерийного производства
Шифр записи,
№ строкиСодержаниеА 01
Б 02
03
Т 04
05
О 06
07
08
09
А 01
Б 02
03
Т 04
05
О 06
07
08
09
А 01
Б 02
03
Т 04
05
О 06
07
08
А 01
Б 02
03
Т 04
05
О 06
07
08
А 01 Б 02 Т 03 О 04 05 06 010- Токарная 16К20 Патрон ...; кулачки (3) спец.; резец ...; сверло центровое...; штангенциркуль ШЦ-II-160 ГОСТ 166-80; Установить и снять деталь.
Подрезать торец, выдерживая размер; Сверлить центровое отверстие, выдерживая размеры ; Точить поверхность, выдерживая размеры Контроль 020- Токарная 16К20 Патрон ...; кулачки (3) спец.; резец ...; сверло центровое...; штангенциркуль ШЦ-II-160 ГОСТ 166-80; Установить и снять деталь.
Подрезать торец, выдерживая размер; Сверлить центровое отверстие, выдерживая размеры ; Точить поверхность, выдерживая размеры Контроль 030- Токарная 16К20 Центра...; резец ...; штангенциркуль ШЦ-II-160 ГОСТ 166-80; Установить и снять деталь. Точить поверхность, выдерживая размеры;
Точить фаску, выдерживая размеры; Точить канавку, выдерживая размеры; Контроль. 040- Токарная 16К20 Центра...; резец ...; штангенциркуль ШЦ-II-160 ГОСТ 166-80; Установить и снять деталь. Точить поверхность, выдерживая размеры;
Точить фаску, выдерживая размеры; Точить канавку, выдерживая размеры; Контроль. 050- Фрезерная
6Р82Г
Приспособление спец.... , фреза ...; Установить и снять деталь . Фрезеровать шпоночный паз, выдерживая размеры 1-3; Контроль. Продолжение таблицы 6.1
Шифр записи,
№ строкиСодержаниеА 01
Б 02
03
Т 04
05
О 06
07
А 01 Б 02 Т 03 04 О 05 06 07
08 010- Токарная 16К20 Патрон ...; кулачки (3) спец.; плашка...;
штангенциркуль ШЦ-II-160 ГОСТ 166-80; Установить и снять деталь.
Нарезать резьбу, выдерживая размер;
Контроль
060 Шлифовальная
3М151
Шлифовальный круг...; центра...; поводок...; индикаторная головка...; Установить и снять деталь . Шлифовать поверхность, выдерживая размеры;
Шлифовать поверхность, выдерживая размеры;
Шлифовать поверхность, выдерживая размеры;
Контроль 7. Размерный анализ технологического процесса
Технологические размерные цепи решают задачу по обеспечению точности при изготовлении деталей машин, устанавливают связь размеров деталей на разных этапах технологического процесса.
Прямая задача заключается в определении номинальных размеров, допусков и предельных отклонений всех составляющих звеньев размерной цепи по заданным номинальному размеру и допуску (отклонениям) исходного звена. Такая задача относится к проектному расчету размерной цепи.
Обратная задача заключается в определении номинального размера, допуска и предельных отклонений замыкающего звена по установленным номинальным размерам, допускам и предельным отклонениям составляющих звеньев. Такая задача относится к поверочному расчету размерной цепи.
Звеном называется каждый из размеров, образующих размерную цепь. Звеном размерной цепи может быть линейный или угловой размер машины, узла, детали, определяющий размер поверхности (например, диаметр) или относительное расстояние (например, координирующий размер), либо относительный поворот поверхностей или их осей. Каждая размерная цепь содержит одно (и только одно) исходное или замыкающее звено и несколько составляющих звеньев. В зависимости от расположения звеньев, цепи делятся на плоские и пространственные. В зависимости от вида звеньев различают линейные размерные цепи (звеньями являются линейные размеры) и угловые. Звенья линейной размерной цепи обозначают прописной буквой русского алфавита с соответствующим числовым индексом, звенья угловых цепей - строчной буквой греческого алфавита.
Исходным называется звено, к которому предъявляется основное требование точности, определяющее качество изделия в соответствии с техническими условиями. Понятие исходного звена используется при проектном расчете размерной цепи. В процессе обработки или при сборке изделия исходное звено получается обычно последним, замыкая размерную цепь. В этом случае такое звено называют замыкающим. Таким образом, замыкающее звено непосредственно не выполняется, а представляет собой результат выполнения (изготовления) всех остальных звеньев цепи.
Составляющим называют звено размерной цепи, изменение которого вызывает изменение исходного или замыкающего звена. Составляющие звенья делятся на увеличивающие и уменьшающие. Увеличивающие звенья - звенья, с увеличением которых замыкающее звено увеличивается, а уменьшающие - с увеличением которых замыкающее звено уменьшается. При правильном определении увеличивающих и уменьшающих звеньев стрелки над буквами должны указывать движение в одном направлении по замкнутому контуру размерной цепи.
При расчете размерных цепей применяют методы:
а) полной взаимозаменяемости (по ГОСТу метод расчета на максимум-минимум);
б) теоретико-вероятностный;
в) групповой взаимозаменяемости;
г) регулирования;
д) пригонки.
При составлении размерного анализа технологического процесса должно соблюдаться 2 правила:
Количество технологических размеров должно быть равно количеству поверхностей.
Количество технологических размеров и припусков должно быть равно количеству конструкторских размеров.
7.1 Размерный анализ продольных размеров
Рисунок 6 - Размерная схема технологического процесса по продольным размерам Рисунок 7 - Граф размерного анализа продольных размеров Расчет значений припусков и конструкторских размеров, обеспечиваемых спроектированным технологическим процессом. Для этого по размерной схеме технологического процесса и графу технологических размерных цепей находится соответствующая размерная цепь (таблица 7.1). Записывается уравнение размерной цепи и рассчитывается значение замыкающего звена. Таблица 7.1 - Расчет значений припусков и конструкторских размеров
Проверяемые размеры Схемы размерных цепей Уравнения размерных цепей и вычисление значений замыкающих звеньев К_1=1,6×45°К1=А1,3=1,6×45°
К_2=0,3×45°К1=А1,4=0,3×45°
К_3=110К5= А1,1+ А2,1=
=〖56,5〗_(-0,5)^(+0,3)+〖53,5〗_(-0,3)^(+0,5)=110
К_4=2±0,5×10°К4=А2,3=2±0,5×10°
К_5=4,6 К5=А1,5=4,6
К_6=94К6= К3 -А1,2=
=110 -16= 94
К_7=〖25,5〗_(-0,84)^0К7= К3+К9 -А2,2=
=〖53,5〗_(-0,5)^(+0,3)-〖31〗_1,14^(-0,5)+3=
=〖25,5〗_(-0,84)^0
Продолжение таблицы 7.1
Проверяемые размеры Схемы размерных цепей Уравнения размерных цепей и вычисление значений замыкающих звеньев К_8=3К8=А2,5=3
К_9=〖53,5〗_(-0,5)^(+0,3)К9= А2,1- А2,5=
=〖56,5〗_(-0,5)^(+0,3)-3=〖53,5〗_(-0,5)^(+0,3)
К_10=81К10=А5,1=81
z_1=1,3Z1= A0,1 - Z2-K_3=
=112,6 - 1,3 - 110=1,3 z_2=1,3Z2= A0,1 - Z1-K3=
=112,6 - 1,3 - 110=1,3
Результаты расчетов показывают следующее. Технологический процесс изготовления вала обеспечивает получение всех конструкторских размеров. Обратимся теперь к анализу расчетных значений припусков на обработку. Минимальные значения припусков Z1 и Z2 достаточны для обеспечения требуемого качества поверхностей; колебание значений этих припусков невелико, что обеспечит достаточно стабильные условия обработки.
Таким образом, рассмотренный технологический процесс должен быть признан удовлетворительным, и требующим корректировки.
7.2 Размерный анализ диаметральных размеров
Решение технологических размерных цепей по диаметральным размерам. Решение такого рода цепей незначительно отличается от расчёта размерных цепей по продольным размерам. Отличие в основном заключается в том, что определяемые по нормативам припуски и допуски необходимо пересчитать на радиусные. После определения размерных параметров их значения необходимо удваивать переходя к диаметральным. Порядок расчёта зависит от того, что является замыкающим звеном - конструкторский размер или припуск.
Рисунок 8 - Эскиз детали
Рисунок 9 - Размерная схема технологического процесса по диаметральным размерам
Рисунок 10 - Графы размерного анализа диаметральных размеров
С чертежа детали выписываем значения радиусов:
r_1=〖15,25〗_(+0,056)^(+0,075) мм r_4=9,9 мм
r_2=〖15〗_(+0,001)^(+0,0075) мм 〖 r〗_5= 11 мм
r_3=24,5 мм r_6=〖11〗^(+0,8) мм
Принимаем, что припуски равны Z1=Z4=Z7=Z10=3 мм Z2=Z5=Z8=Z11=1 мм Z3= Z6= Z9=0,4 мм 
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
101
Размер файла
576 Кб
Теги
poyasnitelnaya, 114, zapiska
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа