12тех. 1. Размерный анализ существующих технологического процесса 2 1 Подготовка исходных данных для размерного анализа 2

• Название: 1. Размерный анализ существующих технологического процесса 2 1 Подготовка исходных данных для размерного анализа 2
• Дата: 17.05.2023
• Размер: 459.19 Kb.
• Имя файла: 12тех.docx
• Тип: Документы; #1137167

Оглавление

1.Размерный анализ существующих технологического процесса 2

1.1 Подготовка исходных данных для размерного анализа 2

2. Размерный анализ проектируемого технологического процесса 16

2.1 Исходные данные для проектирования 16

2.2 Анализ исходных данных и технологичности конструкции детали 17

2.3 Проектирование исходной заготовки 17

2.4 Разработка маршрута обработки 18

2.5 Проектирование и кодирование операционных эскизов 18

2.6 Составление размерных схем 20

2.7 Расчет размерной цепи 20

1.Размерный анализ существующих технологического процесса

1.1 Подготовка исходных данных для размерного анализа

Технические требования:

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

Выбираем наиболее точные поверхности в качестве основных баз для всех операций. При этом учитываем принципы постоянства баз и совмещения измерительных баз с технологическими. Таким образом, технологическими базами будут являться торцы 1 и 4, диаметры 6 и 8.

Разрабатываем маршрутный технологический процесс. Для этого определяем план обработки каждой поверхности исходя из ее шероховатости и точности. Наибольшую точность имеют размеры 2R8 и 2R9, Б1 (7 кв.). Заданную н чертеже несоосность можно получить только на чистовой операции. Назначаем этапы обработки детали: Токарная черновая, Токарная чистовая, Шлифовальная черновая, Шлифовальная чистовая.

С учетом обработки с двух сторон внутренних и одной наружной стороны предлагаем технологический процесс:

• 
  Операция 0: Заготовительная – литье.
  
• 
  Операция 5: Токарно - револьверная черновая;
  
• 
  Операция 10: Токарно - револьверная черновая;
  
• 
  Операция 15: Токарная с ЧПУ чистовая;
  
• 
  Операция 20: Токарная с ЧПУ чистовая;
  
• 
  Операция 30: Внутришлифовальная;
  

Разработка операций технологического процесса

Операция 10. Токарно – револьверная черновая

Заготовка устанавливается в 3 – х кулачковом патроне по торцу и наружному размеру 2R₆.

Шероховатость и толщину дефектного слоя определяем: Rz 40 (соответствует Ra 10), h=50мкм.

Допуски на размеры назначаем по таблицам среднестатистической погрешности механической обработки.

Технические требования на расположение поверхностей (несоосность) назначаем: 2R⁰₆,2R¹⁰₈=±0,1; 2R¹⁰₉, 2R¹⁰₈=±0,1.

Заготовка устанавливается в цанге по уже обработанному торцу и внутреннему размеру 2R₈.

Шероховатость и толщину дефектного слоя определяем: Rz 40 (соответствует Ra 10), h=50мкм.

Допуски на размеры назначаем по таблицам среднестатистической погрешности механической обработки.

Технические требования на расположение поверхностей (несоосность) назначаем: 2R²⁰₆,2R¹⁰₈=±0,1; 2R²⁰₇, 2R²⁰₆=±0,1.

Заготовка устанавливается в 3 – х кулачковом патроне по торцу и наружному размеру 2R6.

Шероховатость и толщину дефектного слоя определяем: Rz 20 (соответствует Ra 5), h=20мкм.

Допуски на размеры назначаем по таблицам среднестатистической погрешности механической обработки.

Технические требования на расположение поверхностей (несоосность) назначаем: 2R206,2R308=±0,06; 2R309, 2R308=±0,06.

Заготовка устанавливается в цанге по уже обработанному торцу и внутреннему размеру 2R₈. Назначаем Ra 5, h=50мкм

Допуски на размеры назначаем по таблицам среднестатистической погрешности механической обработки.

Технические требования на расположение поверхностей (несоосность) назначаем: 2R⁴⁰₆,2R³⁰₈=±0,06;

Заготовка устанавливается в приспособлении по торцу и наружному размеру 2R₆.

Шероховатость и толщину дефектного слоя определяем: Rz 10 (соответствует Ra 2,5), h=20мкм.

Допуски на размеры назначаем по таблицам среднестатистической погрешности механической обработки.

Технические требования на расположение поверхностей (несоосность) назначаем: 2R²⁰₆,2R⁵⁰₈=±0,05; 2R⁵⁰₉, 2R⁵⁰₈=±0,05.

Заготовка устанавливается в приспособлении по торцу и наружному размеру 2R₆.

Шероховатость и толщину дефектного слоя определяем: Rz 5 (соответствует Ra 1,25), h=20мкм.

Допуски на размеры назначаем по таблицам среднестатистической погрешности механической обработки.

Технические требования на расположение поверхностей (несоосность) назначаем: 2R²⁰₆,2R⁶⁰₈=±0,015; 2R⁶⁰₉, 2R⁶⁰₈=±0,04.


Размерная схема и размерные цепи осевых размеров

Расчет размерных цепей вручную

Определение фактических осевых размеров детали и реально удаляемых припусков на каждом переходе.

Уравнение (1) размерной цепи

[ ] = А⁵⁰ – А⁶⁰

1. 
   Определяем фактическое поле рассеяния замыкающего звена:
   

2. 
   Минимальный припуск
   

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

Максимальный припуск

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

Исходный средний размер замыкающего звена

Z^ср=

Средний размер составляющего звена

А^60ср=125+(0-0,62)/2=124,69

3. 
   Рассчитываем средний размер определяемого звена
   

А^50ср=( А^60ср)/1=0,465+124,69=125,155

4. 
   Найдем номинальный размер определяемого звена
   

= - (EIA_опр+ESA_опр)/2, А^50ном=125,155-(0-0,25)/2=125,28

5. 
   Запас по допуску замыкающего звена
   

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

6. 
   Т. к. V=0, то округление номинального размера определяемого звена на производим.
   
7. 
   Величина коррекции номинального рзмера
   

К= - =125,28-125,28=0

8. 
   Фактический средний размер замыкающего звена
   

=0,465+0=0,465

9. 
   Фактический наименьший размер замыкающего звена:
   

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

10. 
    Фактический наибольший размер замыкающего звена:
    

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

11. 
    Запас по нижнему пределу замыкающего звена:
    

V_н= 0,03-0,03=0

12. 
    Запас по верхнему пределу замыкающего звена:
    

V_В= 0,9-0,9=0

13-14. Поскольку V_н= V_В=0, то относительные показатели дефицита не рассчитываем.

Уравнение (2) размерной цепи:

[ ] = А⁴⁰ – А⁵⁰

1. 
   
   
2. 
   Z₁^50min=Rz+T=0,02+0,02=0,04 Z₁^50ср=0,04+0,5/2=0,29
   
3. 
   А^40ср=(0,29+125,155)/1=125,445
   
4. 
   А^40ном=125,445-(0-0,25)/2=125,57
   
5. 
   V=0,54-0,04-0,5=0
   
6. 
   А^40окр=125,57
   
7. 
   К=125,57-125,57=0
   
8. 
   0,29+0=0,29
   
9. 
   0,29-0,5/2=0,04
   
10. 
    0,29+0,5/2=0,54
    
11. 
    V_н=0,04-0,04=0
    
12. 
    V_В=0,54-0,54=0
    

13-14. Поскольку V_н= V_В=0, то относительные показатели дефицита на рассчитываем.

Уравнение (3) размерной цепи:

[ ] = А³⁰ – А⁴⁰

1. 
   
   
2. 
   Z₄^40min=Rz+T=0,02+0,02=0,04 Z₄^40ср=0,04+0,5/2=0,29
   
3. 
   А^30ср=(0,29+125,445)/1=125,735
   
4. 
   А^30ном=125,735-(0-0,25)/2=125,86
   
5. 
   V=0,54-0,04-0,5=0
   
6. 
   А^30окр=125,86
   
7. 
   К=125,86-125,86=0
   
8. 
   0,29+0=0,29
   
9. 
   0,29-0,5/2=0,04
   
10. 
    0,29+0,5/2=0,54
    
11. 
    V_н=0,04-0,04=0
    
12. 
    V_В=0,54-0,54=0
    

13-14. Поскольку V_н= V_В=0, то относительные показатели дефицита на рассчитываем.

Уравнение (4) размерной цепи:

[ ] = А²⁰ – А³⁰

1. 
   
   
2. 
   Z₁^30min=Rz+T=0,04+0,05=0,09 Z₁^30ср=0,09+0,88/2=0,53
   
3. 
   А^20ср=(0,53+125,735)/1=126,265
   
4. 
   А^20ном=126,265-(0-0,25)/2=126,39
   
5. 
   V=0,97-0,09-0,88=0
   
6. 
   А^20окр=126,39
   
7. 
   К=126,39-126,39=0
   
8. 
   0,53+0=0,53
   
9. 
   0,53-0,88/2=0,09
   
10. 
    0,53+0,88/2=0,97
    
11. 
    V_н=0,09-0,09=0
    
12. 
    V_В=0,97-0,97=0
    

13-14. Поскольку V_н= V_В=0, то относительные показатели дефицита на рассчитываем.

Уравнение (5) размерной цепи:

[ ] = А¹⁰ – А²⁰

1. 
   
   
2. 
   Z₄^20min=Rz+T=0,2+0,4=0,6 Z₄^20ср=0,6+1,26/2=1,23
   
3. 
   А^10ср=(1,23 +126,265)/1=127,495
   
4. 
   А^10ном=127,495-(0-0,63)/2=127,81
   
5. 
   V=1,86-0,6-1,26=0
   
6. 
   А^10окр=127,81
   
7. 
   К=127,81-127,81=0
   
8. 
   1,23+0=1,23
   
9. 
   1,23-1,26/2=0,6
   
10. 
    1,23+1,26/2=1,86
    
11. 
    V_н=0,6-0,6=0
    
12. 
    V_В=1,86-1,86=0
    

13-14. Поскольку V_н= V_В=0, то относительные показатели дефицита на рассчитываем.

Уравнение (6) размерной цепи:

[ ] = А⁰ – А¹⁰

1. 
   
   
2. 
   Z₁^10min=Rz+T=0,2+0,4=0,6 Z₁^10ср=0,6+5,63/2=3,415
   
3. 
   А^0ср=(3,415+127,495)/1=130,91
   
4. 
   А^0ном=130,91-(0-0,63)/2=131,225
   
5. 
   V=6,23-0,6-5,63=0
   
6. 
   А^0окр=131,225
   
7. 
   К=131,225-131,225=0
   
8. 
   3,415+0=3,415
   
9. 
   3,415-5,63/2=0,6
   
10. 
    3,415+5,63/2=6,23
    
11. 
    V_н=0,6-0,6=0
    
12. 
    V_В=6,23-6,23=0
    

13-14. Поскольку V_н= V_В=0, то относительные показатели дефицита на рассчитываем.

Уравнение (7) размерной цепи:

[ ] = Б⁵⁰ + А⁵⁰ – А⁶⁰ - Б⁶⁰

1. 
   
   
2. 
   Z₂^60min=Rz+T=0,01+0,02=0,03 Z₂^60ср=0,03+1,29/2=0,675 Б^60ср=25+(0,1-0,1)/2=25
   
3. 
   Б^50ср=(0,675-(125,155-124,69-25)/-1=25,21
   
4. 
   Б^50ном=25,21-(0-0,22)/2=25,32
   
5. 
   V=1,32-0,03-5,29=0
   
6. 
   Б^50окр=25,32
   
7. 
   К=25,32-25,32=0
   
8. 
   0,675+0=0,675
   
9. 
   0,675-1,29/2=0,03
   
10. 
    0,675+1,29/2=1,32
    
11. 
    V_н=0,03-0,03=0
    
12. 
    V_В=1,32-1,32=0
    

13-14. Поскольку V_н= V_В=0, то относительные показатели дефицита на рассчитываем.

Уравнение (8) размерной цепи:

[ ] = Б³⁰ + А⁴⁰ – А⁵⁰ - Б⁵⁰

1. 
   
   
2. 
   Z₂^50min=Rz+T=0,02+0,02=0,04 Z₂^50ср=0,04+0,94/2=0,51
   
3. 
   Б^30ср=(0,51-(125,445-125,155-25,21)/1=25,43
   
4. 
   Б^30ном=25,43-(0-0,22)/2=25,54
   
5. 
   V=0,98-0,04-0,94=0
   
6. 
   Б^30окр=25,54
   
7. 
   К=25,54-25,54=0
   
8. 
   0,51+0=0,51
   
9. 
   0,51-0,94/2=0,04
   
10. 
    0,51+0,94/2=0,98
    
11. 
    V_н=0,04-0,04=0
    
12. 
    V_В=0,98-0,98=0
    

13-14. Поскольку V_н= V_В=0, то относительные показатели дефицита на рассчитываем.

Уравнение (9) размерной цепи:

[ ] = Б¹⁰ + А²⁰ – А³⁰ – Б³⁰

1. 
   
   
2. 
   Z₂^30min=Rz+T=0,04+0,05=0,09 Z₂^30ср=0,04+1,64/2=0,91
   
3. 
   Б^10ср=(0,91-(126,265-125,735-25,43)/1=25,81
   
4. 
   Б^10ном=25,81-(0-0,54)/2=26,08
   
5. 
   V=1,73-0,09-1,64=0
   
6. 
   Б^10окр=26,08
   
7. 
   К=26,08-26,08=0
   
8. 
   0,91+0=0,91
   
9. 
   0,91-1,64/2=0,09
   
10. 
    0,91+1,64/2=1,73
    
11. 
    V_н=0,09-0,09=0
    
12. 
    V_В=1,73-1,73=0
    

13-14. Поскольку V_н= V_В=0, то относительные показатели дефицита на рассчитываем.

Уравнение (10) размерной цепи:

[ ] = Б⁰ + А⁰ – А¹⁰ – Б¹⁰

1. 
   
   
2. 
   Z₂^10min=Rz+T=0,2+0,4=0,6 Z₂^10ср=0,6+8,77/2=4,985
   
3. 
   Б^0ср=(4,985-(130,91-127,495-25,81)/1=27,38
   
4. 
   Б^0ном=27,38-(1,3-1,3)/2=27,38
   
5. 
   V=9,37-0,6-8,77=0
   
6. 
   Б^0окр=27,38
   
7. 
   К=27,38-27,38=0
   
8. 
   4,985+0=4,985
   
9. 
   4,985-8,77/2=0,6
   
10. 
    4,985+8,77/2=9,37
    
11. 
    V_н=0,6-0,6=0
    
12. 
    V_В=9,37-9,37=0
    

13-14. Поскольку V_н= V_В=0, то относительные показатели дефицита на рассчитываем.

Уравнение (11) размерной цепи:

[В] = А⁴⁰ – А³⁰ + В²⁰

1. 
   
   
2. 
   В^ср=55+(0,23-0,23)/2=55
   
3. 
   В^20ср=(55-(125,445-125,735)/1=55,29
   
4. 
   В^20ном=55,29-(0-0,19)/2=55,385
   
5. 
   V=55,25-54,75-0,69=-0,019
   
6. 
   В^20окр=55,39
   
7. 
   К=55,39-55,385=0,005
   
8. 
   55+0,005=55,005
   
9. 
   55,005-0,69/2=54,66
   
10. 
    55,005+0,69/2=55,35
    
11. 
    V_н=54,66-54,75=-0,09
    
12. 
    V_В=55,25-55,35=-0,1
    
13. 
    
    
14. 
    
    

Уравнение (12) размерной цепи:

[ ] = В²⁰ – А²⁰ + А¹⁰ + Е⁰ - А⁰

1. 
   
   
2. 
   Z₃^20min=Rz+T=0,04+0,05=0,09 Z₃^20ср=0,09+10,8/2=5,49
   
3. 
   Е^0ср=(5,49-(55,29-126,265+127,495-130,91)/1=79,88
   
4. 
   Е^0ном=79,88-(2,2-2,2)/2=79,88
   
5. 
   V=10,89-0,09-10,8=0
   
6. 
   Е^0окр=79,88
   
7. 
   К=79,88-79,88=0
   
8. 
   5,49+0=5,49
   
9. 
   5,49-10,8/2=0,09
   
10. 
    5,49+10,8/2=10,89
    
11. 
    V_н=0,09-0,09=0
    
12. 
    V_В=10,89-10,89=0
    

13-14. Поскольку V_н= V_В=0, то относительные показатели дефицита не рассчитываем.

Вывод: Брак по окончательным размерам отсутствует, необработанных поверхностей нет, коэффициент использования низки.

В общем размерная структура сравнительно рациональна.

2. Размерный анализ проектируемого технологического процесса

2.1 Исходные данные для проектирования

Эскиз детали преобразуется. Убирая и обтачивая фаски, галтели и т.п. Кодируем поверхность детали, их проекции «х» и «у».

2.2 Анализ исходных данных и технологичности конструкции детали

По таблице допусков и посадок определяем квалитеты точности размеров детали.

Размер	А1	А2	А3	А4	2R9	2R10	2R11	2R12
Квалитет	16	12	18	16	10	8	14	12

Деталь не имеется сложных и специальных элементов.. Номинальные размеры в пределах нормы. Деталь имеет среднюю технологичность.

2.3 Проектирование исходной заготовки

В качестве заготовки берем штамповку. Данный выбор экономически оббоснован, так как обеспечивает минимальные затраты.

Назначаем допуски, несоосности на заготовку.

Принимаем шероховатость Rz 220, толщина дефслоя h=300 мкм.

2.4 Разработка маршрута обработки

С учетом обработки с двух сторон внутренних и одной наружной стороны предлагаем технологический процесс:

• 
  Операция 0: Заготовительная – литье.
  
• 
  Операция 5: Токарно - револьверная черновая;
  
• 
  Операция 10: Токарно - револьверная черновая;
  
• 
  Операция 15: Токарная с ЧПУ чистовая;
  
• 
  Операция 20: Токарная с ЧПУ чистовая;
  
• 
  Операция 25: Внутришлифовальная;
  

2.5 Проектирование и кодирование операционных эскизов

Номер операции	Наименование и содержание операции	Эскиз обработки, базирование	Оборудование
000	Заготовительная		Круглопильный автомат 8Г642
05	Токарно - револьверная черновая;		Токарно-винторезный станок 16К20Т1
010	Токарно - револьверная черновая;		Токарно-винторезный станок 16К20Т1
015	Токарная с ЧПУ чистовая;		Токарно-винторезный станок 16К20Т1
020	Фрезерная операция	-	Вертикально-фрезерный станок 6Р13Ф3 и револьверная головка
025	Термическая операция: цементация, закалка, отпуск	-	Печь цементационная Ц105, печь отпускная

2.6 Составление размерных схем

2.7 Расчет размерной цепи

1. Определение номинальных размеров составляющих звеньев.

Номинальные размеры нестандартных составляющих звеньев необходимо взять непосредственно с чертежа узла, учитывая ГОСТ 6636-69 «Нормальные линейные размеры», а номинальные размеры стандартных деталей (например, подшипников) – по соответствующим стандартам.

Для выполнения основного уравнения размерной цепи 1, размер одного из нестандартных составляющих звеньев принимается за расчетное, например толщина прокладки .

Для подшипников 306 ГОСТ 8838-75 ширина колец мм. Размеры: кольца мм, шестерни мм, вала мм, крышек мм, корпуса мм.

Основное уравнение размерной цепи:



откуда



2. Определение средней точности размерной цепи.

По формуле 11 среднее число единиц допуска:



Значения единиц допуска для звеньев цепи находим из табл. 5: i₁=i₄= i₅=1,31; i₂=i₆=i₉=0,9; i₃=1,56; i₇=0,73; i₈=2,17. Тогда:

Найденное число единиц допуска лежит в пределах стандартных значений: k=16 (IT=7) и k=25 (IT=8). Поэтому часть допусков составляющих звеньев необходимо назначать по 7 квалитету, а часть – по 8-му.

На все звенья размерной цепи необходимо назначать стандартные допуски, что позволит снизить затраты на контроль при их проверке стандартными измерительными инструментами (например, предельными калибрами). Допуск же расчетного звена – прокладки получится нестандартным и должен лежать в пределах между 7 и 8 квалитетами или равен одному из них. Для снижения себестоимости изготовления звеньев размерной цепи желательно наиболее трудоемкие в производстве размеры назначить по большему, а менее трудоемкие - по меньшему квалитетам.

Предельные отклонения на составляющие звенья, кроме звена А₇, рекомендуется назначать на размеры, относящиеся к валам (охватываемым) по h, относящиеся к отверстиям (охватывающим) по Н, а на остальные размеры (уступы) – симметричные отклонения . В рассматриваемой размерной цепи к уступам с отклонениями относятся размеры крышек А₆ и А₉, а остальные размеры – к валам.

Результаты расчетов поэтапно внесены в таблицу

Результаты расчета размерной цепи методом полной взаимозаменяемости

Обозн. звена	Номин. размер, мм	Единица допуска ij	Обозн. поля доп.	Квалитет	ТАj	Еs(Aо)		Еi(Aj)			Еm(Aj)
					мкм
A	0,3	–	–	–	200		+200		0	+100
	19	1,31	h	7	21		0		–21	–10,5
	8	0,9	h	7	15		0		–15	–7,5
	32	1,56	h	7	25		0		–25	–12,5
	20	1,31	h	7	21		0		–21	–10,5
	19	1,31	h	7	21		0		–21	–10,5
	10	0,9		7	15		+7,5		–7,5	0
	3,3	0,73	–	7…8	13		+82		+69	+75,5
	115	2,17	h	8	54		0		–54	–27
	10	0,9		7	15		+7,5		–7,5	0

3. Определение допуска звена .

По формуле 5 определим ТА₇:



200=21+15+25+21+21+15+ТА₇+54+15; ТА₇=13 мкм.

4. Определение предельных отклонений звена .

Для определения предельных отклонений звена А₇ преобразуем формулы 6 и 7.

Верхнее отклонение звена А₇:





мкм

Нижнее отклонение звена А₇:





мкм

4. Проверка.

Для проверки проведенных расчетов воспользуемся формулой8 по определению координат середины полей допусков:



+100=+75,5–27+10,5+7,5+12,5+10,5+10,5+0

+100=+100