Курсовая работа: Размерный анализ технологического процесса изготовления вала ступенчатого
4.2
Разработка технологических схем базирования
На токарной черновой операции 010 используем
явную опорную базу – торец 1, и скрытую и двойную направляющую базу – ось
детали 18. На токарной чистовой операции 015 используем явную опорную базу – торец
1, и скрытую двойную направляющую базу – ось детали 18. На шпоночно-фрезерной
операции 050 используем явную опорную базу – торец 3, и скрытую двойную
направляющую базу – ось детали 18. На шлифовальной операции 70 используем явную
опорную базу – конический участок центрового отверстия, и скрытую двойную
направляющую базу – ось детали 20. На шлифовальной черновой операции 030
используем явную опорную базу – конический участок центрового отверстия 20, и
скрытую и двойную направляющую базу – ось детали 18. На шлифовальной чистовой
операции 035 используем явную опорную базу – конический участок центрового
отверстия 20, и скрытую двойную направляющую базу – ось детали 18.
5. Размерный
анализ в осевом направлении
5.1. Размерные цепи и их уравнения
Составим
уравнения операционных размерных цепей в виде уравнений номиналов. В общем виде
это выглядит:
[A] = S xi×Ai, (5.1)
где [A] – номинальное значение
замыкающего звена;
Ai - номинальные значения
составляющих звеньев;
i – порядковый номер
звена;
n – число составляющих
звеньев;
xi – передаточные отношения, характеризующие
расположение звеньев по величине и направлению. Для линейных цепей с
параллельными звеньями передаточные звенья равны: xi = 1 (увеличивающие
звенья); xi = -1 (уменьшающие
звенья).
Составим
уравнения замыкающих операционных припусков:
5.2 Расчёт
припусков
Определим
минимальные значения операционных припусков по формуле:
Zimin=(Rz + h)i-1 +СФ – черновая операция
(5.3)
Zimin=(Rz + h+Δ)i-1 - чистовая операция (5.4)
где Rz i-1, h i-1 – высота неровностей и
дефектный слой, образовавшиеся на обрабатываемой поверхности при предыдущей
обработке (значения берутся по прил. 4 [2]);
Δ i-1 – величина отклонения от
перпендикулярности на предыдущей обработке;
СФ – смещение
формы, возникающие при заготовительной операции.
[Z105]
min = 0,1 + 0,2 + 1 = 1,3 мм;
[Z705]
min = 0,1 + 0,2 + 1 = 1,3 мм;
[Z410]
min = 0,15 + 0,2 + 1 = 1,35 мм;
[Z510]
min = 0,15 + 0,2 + 1 = 1,35 мм;
[Z610]
min = 0,15 + 0,2 + 1 = 1,35 мм;
[Z210]
min = 0,15 + 0,2 + 1 = 1,35 мм;
[Z310]
min = 0,15 + 0,2 + 1 = 1,35 мм;
[Z615]
min = 0,08+0,1+0,03 = 0,21 мм;
[Z515]
min = 0,08+0,1+0,03 = 0,21 мм;
[Z215]
min = 0,08+0,1+0,03 = 0,21 мм;
[Z315]
min = 0,08+0,1+0,03 = 0,21 мм;
[Z530]
min = 0,03+0,04+0,015 = 0,085 мм;
[Z230] min = 0,03+0,04+0,015 =
0,085 мм.
Рассчитаем величины колебаний
операционных припусков, используя ормулы:
при n £ 4; (5.5)
при n > 4; (5.6)
где: xi – коэффициент влияния
составного звена на замыкающие звено;
n – число звеньев в
уравнении припуска;
– коэффициент соотношения
между законом распределения величины Аi и законом нормального
распределения:
Таблица 5.1. Значения
коэффициента l2
Квалитет точности |
Значение коэффициента l2
|
Закон распределения |
IT 5…6 |
1/3 |
Равновесный |
IT 7…8 |
1/6 |
Симпсона |
IT 9…12 и грубее |
1/9 |
Гаусса |
ω [Z105]
min = 3,2 + 1,2 = 4,4 мм;
ω [Z705]
min = 5 + 3,2 + 1,2+0,3 = 9,7 мм;
ω [Z410]
min = = 5,68 мм;
ω [Z510]
min = = 6,86 мм;
ω [Z610]
min = = 6,86 мм;
ω [Z210]
min = 0,3 + 0,25 + 1,2 = 1,75 мм;
ω [Z310]
min = = 4,7 мм;
ω [Z615]
min = 0,3 + 0,27 = 0,57 мм;
ω [Z515]
min = 0,3 + 0,28 = 0,58 мм;
ω [Z215]
min = 0,27 + 0,3 = 0,57 мм;
ω [Z315]
min = 0,27 + 0,3 = 0,57 мм;
ω [Z530]
min = 0,28 + 0,1 + 0,17 = 0,55 мм;
ω [Z230]
min = 0,28 + 0,1 + 0,17 = 0,55 мм.
Определим максимальные значения операционных припусков по формуле:
(5.7)
[Z105] max = 1,3 + 4,4 = 5,7 мм;
[Z705] max = 1,3 + 9,7 = 11 мм;
[Z410] max = 1,35 + 5,68 =7,03 мм;
[Z510] max = 1,35 + 6,86 = 8,21 мм;
[Z610] max = 1,35 + 6,86 = 8,21 мм;
[Z210] max = 1,35 + 1,75 = 3,1 мм;
[Z310] max = 1,35 + 4,7 = 6,05 мм;
[Z615] max = 0,21 + 0,57 = 0,78 мм;
[Z515] max = 0,21 + 0,58 = 0,79 мм;
[Z215] max = 0,21 + 0,57 = 0,78 мм;
[Z315] max = 0,21 + 0,57 = 0,78 мм;
[Z530] max = 0,085+0,55 = 0,635 мм;
[Z230] max = 0,085+0,55 = 0,635 мм.
Определим средние значения операционных припусков
по формуле:
(5.8)
[Z105] ср = 05 ·
(1,3 + 5,7) = 3,5 мм;
[Z705] ср = 05 ·
(1,3 + 11) = 6,15 мм;
[Z410] ср = 05 ·
(1,35 + 7,03) = 4,19 мм;
[Z510] ср = 05 ·
(1,35 + 8,21) = 4,78 мм;
[Z610] ср = 05 ·
(1,35 + 8,21) = 4,78 мм;
[Z210] ср = 05 ·
(1,35 + 3,1) = 2,23 мм;
[Z310] ср = 05 ·
(1,35 + 6,05) = 3,7 мм;
[Z615] ср = 05 · (0,21
+ 0,78) = 0,495 мм;
[Z515] ср = 05 · (0,21
+ 0,79) = 0,45 мм;
[Z215] ср = 05 · (0,21
+ 0,78) = 0,495 мм;
[Z315] ср = 05 · (0,21
+ 0,78) = 0,495 мм;
[Z530] ср = 05 · (0,085
+ 0,635) = 0,36 мм;
[Z230] ср = 05 · (0,085
+ 0,635) = 0,36 мм
5.3 Расчёт операционных размеров
Произведем расчет значений операционных размеров
по способу средних значений.
Найдем средние значения размеров, известных
заранее:
[М05] = 275 ± 1,3 мм; [М05]ср
= 275 мм;
[З15] = 115 ± 0,87 мм; [315]ср
= 115 мм;
[Ж30] = 45 ± 0,62 мм; [Ж30]
ср = 45 мм;
[К15]= 60 ± 0,74 мм; [К15]ср
= 60 мм;
[Л30]= 110 ± 0,87 мм; [Л30]ср
= 110 мм;
Э05 = 6,41 ± 0,3 мм; Э05ср
= 6,41 мм;
Я05 = 6,41 ± 0,3 мм; Я05ср
= 6,41 мм;
[Н] = 145 ± 1,0 мм; [Н] ср
= 145 мм.
Найденные средние значения подставим в уравнения
операционных размеров, решая эти уравнения, мы получим средние значения
операционных размеров.
1)
[Л30]
= – П30 - Э 05 + [М05]; П30= – [Л30] –
Э05 +[М05];
П30=
275 – 6,41 – 110 = 158,59 мм;
2)
[Н] =
[М05] – О10; О10 = [М05] - [Н];
[О10]
= 275 – 145 = 130 мм;
3)
[Ж30]
= – Т30 – Я05 + [М05]; Т30 = [М05]
– Я05 – [Ж30];
Т30=
275 – 6,41 – 45 = 223,59 мм;
4)
[З15]
= – С15 + [М05]; С15 = [М05] -
[З15];
С15=
275 – 115 = 160 мм;
5)
[К15]
= – Р15 + [М05]; Р15 = [М05] – [К15];
Р15=
275 – 60 = 215 мм;
6)
[Z230] = – Т30 – Я05
+ Т15; Т15 = [Z230] + Т30 + Я05;
Т15 =
223,59 + 6,41 + 0,36 = 230,36 мм;
7)
[Z530] = П15 – Э05
– П30; П15 = [Z530] + Э05 + П30;
П15 = 0,36 + 6,41 + 158,59 = 165,36 мм;
8)
[Z215] = – Т15 + Т10;
Т10 = [Z215] + Т15;
Т10 = 0,495 + 230,36 = 230,855 мм;
9)
[Z315] = – С15 + С10;
С10 = [Z315] + С15;
С10 = 0,495 + 160 = 160,495 мм;
10)
[Z615] = Р10 - Р15;
Р10 = [Z615] + Р15;
Р10 = 0,495 + 215 = 215,495 мм;
11)
[Z515] = П10 – П15;
П10= [Z515] + П15;
П10 = 0,5 + 165,36 = 165,86 мм;
12)
[Z210] = – Т10 + [М05]
– Ж05; Ж05 = [М05] – Т10 – [Z210];
Ж05 = 275 – 230,855 – 2,23 = 41,915 мм;
13)
[Z105] = – Ж05+ Ж00;
Ж00 = [Z105] + Ж05;
Ж00 = 3,5 + 41,915 = 45,415 мм;
14)
[Z705] = М00 – Ж00+
Ж05 – [М05]; М00 = [Z705] + Ж00 – Ж05
+ [М05];
М00 = 6,15 + 45,415 – 41,915 + 275 =
284,65 мм;
15)
[Z310] = – С10 + [М05]
– Ж05 + Ж00+З00; З00 = [М05]
- [Z310] – С10 – Ж05 + Ж00;
З00 = 275 – 3,7 – 160,495 – 41,915 + 45,415
= 114,305 мм;
16)
[Z610] = – К00 + М00
- Ж00 +Ж05-Р10; К00 = М00
- Ж00 +Ж05-Р10 – [Z610];
К00 = 284,65 – 45,415 + 41,915 –
215,495 – 4,78 = 60,875 мм;
17)
[Z510] = – Л00 + М00
– Ж00+Ж05-П10; Л00= М00
– Ж00+Ж05-П10 – [Z510];
Л00 = 284,65 – 45,415 + 41,915 –
165,86 – 4,78 = 110,51 мм;
18)
[Z410] = И00 + З00
– Ж00+Ж05-О10; И00 = Ж00 -
Ж05 + О10 – З00 + [Z410];
И00 = 45,415 – 41,915 + 130 + 4,19
-114,305 = 23,385 мм;
Составим таблицу, в которой укажем значения операционных размеров в
осевом направлении:
Таблица 5.2. Значения операционных размеров в осевом направлении
Символьное
обозначение |
Минимальный
размер, мм
Amin =Aср – TA/2
|
Максимальный
размер, мм
Amax =Aср +TA/2
|
Средний
размер, мм
|
Окончательная
запись
в требуемой
форме, мм
|
Ж00
|
45,105 |
45,725 |
45,415 |
45,415 ±
0,31 |
З00
|
113,87 |
114,74 |
114,305 |
114,305 ±
0,435 |
И00
|
23,125 |
23,645 |
23,385 |
23,385 ±
0,26 |
К00
|
60,505 |
61,245 |
60,875 |
60,875 ±
0,37 |
Л00
|
110,075 |
110,945 |
110,51 |
110,51 ±
0,435 |
М00
|
284 |
285,3 |
284,65 |
284,65 ±
0,65 |
Ж05
|
41,79 |
42,04 |
41,915 |
41,915 ±
0,125 |
М05
|
274,74 |
275,26 |
275 |
275 ± 0,26 |
О10
|
129,8 |
130,2 |
130 |
130 ± 0,2 |
П10
|
165,66 |
166,06 |
165,86 |
165,86 ±
0,2 |
Р10
|
215,265 |
215,725 |
215,495 |
215,495 ±
0,23 |
С10
|
160,295 |
160,695 |
160,495 |
160,495 ±
0,2 |
Т10
|
230,625 |
231,085 |
230,855 |
230,855 ±
0,23 |
П15
|
165,302 |
165,418 |
165,36 |
165,36 ±
0,058 |
Р15
|
214,942 |
215,058 |
215 |
215 ± 0,058 |
С15
|
159,95 |
160,05 |
160 |
160 ± 0,05 |
Т15
|
230,302 |
230,418 |
230,36 |
230,36 ±
0,058 |
П30
|
158,5585 |
158,6215 |
158,59 |
158,59 ±
0,0315 |
Т30
|
223,554 |
223,626 |
223,59 |
223,59 ±
0,036 |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
|