Разработка технологичного процесса изготовления вала ступенчатого (стр. 4 из 5)

6. РАЗМЕРНЫЙ АНАЛИЗ В РАДИАЛЬНОМ НАПРАВЛЕНИИ

6.1 Размерные цепи и их уравнения

Составим уравнения операционных размерных цепей в виде уравнений номиналов. В общем виде это выглядит:

[A] = Sxi×Ai , (6.1)

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).

Уравнения замыкающих звеньев:

[Е 3-4] = Е 435-2- 110 + Е 335-2-110;

Составим уравнения припусков после проверки условий точности изготовления детали.

6.2 Проверка условий точности изготовления детали

Производим проверку размерной корректности звеньев, исходя из условия корректности:

A] < TAчерт, (6.2)

где A] – погрешность размера или пространственного отклонения, возникающая в ходе выполнения технологического процесса;

TAчерт -допуск по чертежу размера или пространственного отклонения;

w[Е 3-4] = w(Е 435-2- 110)+ w(Е 335-2-110) = 0,005 + 0,005 = 0,01;

Т Ч[Е 3-4] = 0,012

0,01 < 0,012 – условие выполняется;

Вывод: условие корректности размерных звеньев цепи выполняется.

Составим уравнения замыкающих операционных припусков:

[Z1235] = - Д35 + Е 1235- 1805+ Е 1230-1805 + Д30;

[Z835] = - А35+ Е 835- 1805+ Е 830-1805 + А30;

[Z930] = - Б30 + Е 930- 1805 + Е 915-1805 + Б15;

[Z830] = - А30 + Е 830- 1805 + Е 815-1805 + А15;

[Z1330] = - Е30 + Е 1330- 1805 + Е 1315-1805 + Е15;

[Z1230] = - Д30 + Е 1230- 1805 + Е 1215-1805 + Д15;

[Z915] = - Б15 + Е 915- 1805 + Е 910-1805 + Б10;

[Z815] = - А15 + Е 815- 1805 + Е 810-1805 + А10;

[Z1215] = - Д15 + Е 1215- 1805 + Е 1210-1805 + Д10;

[Z1315] = - Е15 + Е 1315- 1805 + Е 1310-1805 + Е10;

[Z910] = - Б10+ Е 910- 1805+ Е 900-1805 + Б00;

[Z810] = - А10+ Е 810- 1805+ Е 800-1805 + А00;

[Z1010] = - В10+ Е 1010- 1805+ Е 1000-1805 + В00;

[Z1110] = - Г10+ Е 1110- 1805+ Е 1100-1805 + Г00.

[Z1210] = - Д10+ Е 1210- 1805+ Е 1200-1805 + Д00;

[Z1310] = - Е10+ Е 1310- 1805+ Е 1300-1805 + Е00.

6.3 Расчёт припусков

Определим минимальные значения операционных припусков по формулам:

- на токарной черновой операции 10:

Zimin=(Rz + h)i-1 + с.ш. (6.3)

где Rzi-1 , hi-1 – высота неровностей и дефектный слой, образовавшиеся на обрабатываемой поверхности при предыдущей обработке (значения берутся из прил.4 [2]);

с.ш. – смещение штампа, возникающее на заготовительной операции;

- на остальных операциях:

Zimin=(Rz + h)i-1 (6.4)

[Z1310] min = 0,1 + 0,2 + 1= 1,3 мм;

[Z1210] min = 0,1 + 0,2 + 1= 1,3 мм;

[Z1110] min = 0,1 + 0,2 + 1= 1,3 мм;

[Z1010] min = 0,1 + 0,2 + 1= 1,3 мм;

[Z810] min = 0,1 + 0,2 + 1= 1,3 мм;

[Z910] min = 0,1 + 0,2 + 1= 1,3 мм;

[Z1315] min = 0,08 + 0,1 + 0,02 = 0,2 мм;

[Z1215] min = 0,08 + 0,1 + 0,03 = 0,21 мм;

[Z815] min = 0,08 + 0,1 + 0,02 = 0,2 мм;

[Z915] min = 0,08 + 0,1 + 0,03 = 0,21 мм;

[Z1230] min = 0,03 + 0,04 + 0,02 = 0,09 мм;

[Z1330] min = 0,03 + 0,04 + 0,02 = 0,09 мм;

[Z830] min = 0,03 + 0,04 + 0,02 = 0,09 мм.

[Z930] min = 0,03 + 0,04 + 0,02 = 0,09 мм;

[Z1235] min = 0,02 + 0,03 + 0,006 = 0,056 мм;

[Z835] min = 0,02 + 0,03 + 0,006 = 0,056 мм.

Рассчитаем величины колебаний операционных припусков, используя формулы:

при n£ 4; (6.5)

при n> 4; (6.6)

где: xi – коэффициент влияния составного звена на замыкающее звено;

n – число звеньев в уравнении припуска;

 - коэффициент соотношения между законом распределения величины Аi и законом нормального распределения.

Определяется по табл. 2.1, для эксцентриситетов  = 0,127;

tD – коэффициент риска, (tD=3.0).

w[Z1310] = 0,1 + 0,04 + 0,02 + 1,8 = 1,96 мм;

w[Z1210] = 0,1 + 0,04 + 0,02 + 1,8 = 1,96 мм;

w[Z1110] = 0,1 + 0,04 + 0,02 + 1,8 = 1,96 мм;

w[Z1010] = 0,1 + 0,04 + 0,02 + 1,8 = 1,96 мм;

w[Z810] = 0,1 + 0,04 + 0,02 + 1,8 = 1,96 мм;

w[Z910] = 0,1 + 0,04 + 0,02 + 1,8 = 1,96 мм;

w[Z1315] = 0,06 + 0,02 + 0,04 + 0,1 = 0,22 мм;

w[Z1215] = 0,06 + 0,03 + 0,04 + 0,1 = 0,23 мм;

w[Z815] = 0,06 + 0,02 + 0,04 + 0,1= 0,22 мм;

w[Z915] = 0,06 + 0,02 + 0,04 + 0,1= 0,23 мм;

w[Z1330] = 0,075 + 0,02 + 0,02 + 0,06 = 0,175 мм;

w[Z1230] = 0,075 + 0,02 + 0,03 + 0,06 = 0,185 мм;

w[Z830] = 0,075 + 0,02 + 0,02 + 0,06 = 0,175 мм.

w[Z930] = 0,075 + 0,02 + 0,03 + 0,06 = 0,185 мм;

w[Z1235] = 0,04 + 0,006 + 0,02 + 0,075 = 0,141 мм;

w[Z835] = 0,04 + 0,006 + 0,02 + 0,075 = 0,141 мм.

Определим максимальные значения операционных припусков по формуле:

(6.7)

[Z1310] max = 1,3 + 1,96 = 3,26 мм;

[Z1210] max = 1,3 + 1,96 = 3,26 мм;

[Z1110] max = 1,3 + 1,96 = 3,26 мм;

[Z1010] max = 1,3 + 1,96 = 3,26 мм;

[Z810] max = 1,3 + 1,96 = 3,26 мм;

[Z910] max = 1,3 + 1,96 = 3,26 мм;

[Z1315] max = 0,2 + 0,22 = 0,42 мм;

[Z1215] max = 0,21 + 0,23 = 0,44 мм;

[Z815] max = 0,2 + 0,22 = 0,42 мм;

[Z915] max = 0,21 + 0,23 = 0,44 мм;

[Z1230] max = 0,09 + 0,185 = 0,275 мм;

[Z1330] max = 0,09 + 0,175 = 0,265 мм;

[Z830] max = 0,09 + 0,175 = 0,265 мм.

[Z930] max = 0,09 + 0,185 = 0,275 мм;

[Z1235] max = 0,056 + 0,141 = 0,197 мм;

[Z835] max= 0,056 + 0,141 = 0,197 мм.

Определим средние значения операционных припусков по формуле:

(3.9)

[Z1310] ср = 0,5×(1,3 + 3,26) = 2,28 мм;

[Z1210] ср = 0,5×(1,3 + 3,26) = 2,28 мм;

[Z1110] ср = 0,5×(1,3 + 3,26) = 2,28 мм;

[Z1010] ср = 0,5×(1,3 + 3,26) = 2,28 мм;

[Z810] ср = 0,5×(1,3 + 3,26) = 2,28 мм;

[Z910] ср = 0,5×(1,3 + 3,26) = 2,28 мм;

[Z1315] ср = 0,5×(0,2 + 0,42) = 0,31 мм;

[Z1215] ср = 0,5×(0,21 + 0,44) = 0,325 мм

[Z815] ср = 0,5×(0,2 + 0,42) = 0,31 мм;

[Z915] ср = 0,5×(0,21 + 0,44) = 0,325 мм;

[Z1230] ср = 0,5×(0,09 + 0,275) = 0,1825 мм;

[Z1330] ср = 0,5×(0,09 + 0,265) = 0,1775 мм;

[Z830] ср = 0,5×(0,09 + 0,265) = 0,1775 мм.

[Z930] ср = 0,5×(0,09 + 0,275) = 0,1825 мм;

[Z1235] ср = 0,5×(0,056 + 0,197) = 0,1265 мм;

[Z835] ср = 0,5×(0,056 + 0,197) = 0,1265 мм

3.4 Расчёт операционных размеров

Произведем расчет значений операционных размеров по способу средних значений.

Найдем средние значения размеров, известных заранее:

[А35] = 55

мм; [А35]ср = 55,0115 мм;

[Б30] = 65

мм; [Б30]ср = 60,035 мм;

[В10] = 75 ± 0,37мм; [В10] ср = 75 мм;

[Г10]= 65 ± 0,37мм; [Г10]ср = 65 мм;

[Д35]= 60

мм; [Д35]ср = 60,0115 мм;

[Е30] = 55

мм; [Е30] ср = 55,035 мм;

Ч20 = 46 ±0,31мм; Ч20ср = 46 мм;

Щ20 = 55 ± 0,37мм; Щ20ср = 55 мм;

Найденные средние значения подставим в уравнения операционных размеров, решая эти уравнения, мы получим средние значения операционных размеров.

1) [Z1235] = - Д35 + Е 1235- 1805+ Е 1230-1805 + Д30;

Д30 = Д35 + [Z1235] - Е 1235- 1805 - Е 1230-1805;

Д30 = 0,1265 + 60,0115 – 0,006 – 0,02 = 60,112 мм;

2) [Z835] = - А35+ Е 835- 1805+ Е 830-1805 + А30;

А30 = А35 + [Z835] - Е 835- 1805 - Е 830-1805;

А30 = 55,0115 + 0,1265 – 0,006 – 0,02 = 55,112 мм;

3) [Z930] = - Б30 + Е 930- 1805 + Е 915-1805 + Б15;

Б15 = Б30 + [Z930] - Е 930- 1805 - Е 915-1805;

Б15 = 65,035 + 0,1825 – 0,02 – 0,03 = 65,1675 мм;

4) [Z830] = - А30 + Е 830- 1805 + Е 815-1805 + А15;

А15 = А30 +[Z830] -Е 830- 1805 - Е 815-1805;

А15 = 55,112 + 0,1825 – 0,02 – 0,02 = 55,2545 мм;

5) [Z1330] = - Е30 + Е 1330- 1805 + Е 1315-1805 + Е15;

Е15 = Е30 + [Z1330] - Е 1330- 1805 - Е 1315-1805;

Е15 = 55,035 + 0,1825 – 0,02 – 0,02 = 55,1775 мм;

6) [Z1230] = - Д30 + Е 1230- 1805 + Е 1215-1805 + Д15;

Д15 = Д30 + [Z1230] - Е 1230- 1805 - Е 1215-1805;

Д15 = 60,112 + 0,1825 – 0,02 – 0,03 = 60,2445 мм;

7) [Z915] = - Б15 + Е 915- 1805 + Е 910-1805 + Б10;

Б10 = Б15 + [Z915] - Е 915- 1805 - Е 910-1805;

Б10 = 60,1675 + 0,325 – 0,03 – 0,04 = 60,4225 мм;

8) [Z815] = - А15 + Е 815- 1805 + Е 810-1805 + А10;

А10 = А15 + [Z815] - Е 815- 1805 - Е 810-1805;

А10 = 55,2545 + 0,31 – 0,02 – 0,04 = 55,5045 мм;

9) [Z1215] = - Д15 + Е 1215- 1805 + Е 1210-1805 + Д10;

Д10 = Д15 + [Z1215] - Е 1215- 1805 - Е 1210-1805;

Д10 = 60,2445 + 0,325 – 0,03 – 0,04 = 60,4995 мм;

10) [Z1315] = - Е15 + Е 1315- 1805 + Е 1310-1805 + Е10;

Е10 = Е15 + [Z1315] - Е 1315- 1805 - Е 1310-1805;

Е10 = 55,1775 + 0,31 – 0,02 – 0,04 = 55,4275 мм;

11) [Z910] = - Б10+ Е 910- 1805+ Е 900-1805 + Б00;

Б00 = Б10+ [Z910] - Е 910- 1805- Е 900-1805;

Б00 = 60,4225 + 2,28 – 0,04 - 0,02 = 62,6425;

12) [Z810] = - А10+ Е 810- 1805+ Е 800-1805 + А00;

А00 = А10+ [Z810] - Е 810- 1805- Е 800-1805;

А00 = 55,5045 + 2,28 – 0,04 - 0,02 = 57,7245;

13) [Z1010] = - В10+ Е 1010- 1805+ Е 1000-1805 + В00;

В00 = В10+ [Z1010] - Е 1010- 1805- Е 1000-1805;

В00 = 75 + 2,28 – 0,04 - 0,02 = 77,22;

14) [Z1110] = - Г10+ Е 1110- 1805+ Е 1100-1805 + Г00;

Г00 = Г10+ [Z1110] - Е 1110- 1805- Е 1100-1805;

Г00 = 65 + 2,28 – 0,04 - 0,02 = 67,22;

15) [Z1210] = - Д10+ Е 1210- 1805+ Е 1200-1805 + Д00;

Д00 = Д10+ [Z1210] - Е 1210- 1805- Е 1200-1805;

Д00 = 60,4995 + 2,28 – 0,04 - 0,02 = 62,7195;

16) [Z1310] = - Е10+ Е 1310- 1805+ Е 1300-1805 + Е00;

Е00 = Е10+ [Z1310] - Е 1310- 1805- Е 1300-1805;

Е00 = 55,4275 + 2,28 – 0,04 - 0,02 = 57,6475.

Составим таблицу, в которой укажем значения операционных размеров в радиальном направлении:

Таблица 3.1 Значения операционных размеров в радиальном направлении

Символьное обозначение	Минимальный размер, мм Amin =Aср -TA/2	Максимальный размер, мм Amax =Aср +TA/2	Среднийразмер, мм	Окончательная запись в требуемой форме, мм
2А00	57,7245
2Б00	62,6425
2В00	77,22
2Г00	67,22
2Д00	62,7195
2Е00	57,6475
2А10	55,5045
2Б10	60,4225
2В10	75
2Г10	65
2Д10	60,4995
2Е10	55,4275
2А15	55,2545
2Б15	65,1675
2Д15	60,2445
2Е15	55,1775
2А30	55,112
2Б30	65,035
2Д30	60,112
2Е30	55,035
2А35	55,0115
2Д35	60,0115

Значения всех рассчитанных припусков и операционных размеров (в окончательном виде) заносим в схему размерного анализа в радиальном направлении.

7. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТОВ ОПЕРАЦИОННЫХ ДИАМЕТРАЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ

7.1 Определение операционных диаметральных размеров расчетно-аналитическим методом (методом Кована)