Дипломная работа: Технологический процесс изготовления вала насоса

5. Размерный анализ в радиальном направлении

Для выполнения размерного анализа будем использовать упрощенный вид детали без фасок, канавок для выхода инструмента, т.е. без тех поверхностей, которые не влияют на эксплуатационные качества детали. Также исключим из рассмотрения отверстия для крепления вала к фланцу, так как заданные чертежом детали технические требования дают основание предположить, что они будут обеспечены без особого труда.

5.1 Размерные цепи и их уравнения

Уравнения операционной размерной цепи (ОРЦ) составляем из размерной схемы в радиальном направлении, основанной на плане изготовления детали. Размерная схема представляет собой графическую информацию об операционных размерах, припусках, размерах детали и заготовки. Уравнения ОРЦ записываются относительно замыкающего звена, которым может быть либо припуск, либо чертежный размер (размер детали) полученный косвенно в результате выполнения операционных размеров. Более одного замыкающего звена в уравнении быть не должно. Уравнения ОРЦ составляются по замкнутому контуру с учетом знаков увеличивающих и уменьшающих звеньев.

Уравнение номиналов в общем виде:

[A] =  , (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).

Знак составляющего звена определяем по правилу: составляющее звено является увеличивающим (xi = 1), если вектор движения по нему при обходе размерного контура противоположен вектору движения по замыкающему звену.

Число уравнений ОРЦ должно быть равно числу замыкающих звеньев. Уравнения ОРЦ в радиальном направлении имеют одну особенность: звенья-несоосности в уравнении номиналов должны иметь только положительные знаки (т. е. принимаем за худший тот случай, когда звенья-несоосности будут направлены в одну сторону с припуском).

Составим уравнения ОРЦ замыкающих звеньев в радиальном направлении. В данном случае замыкающими звеньями являются припуски и отклонения от соосности, полученные в результате выполнения операционных размеров.

Уравнение замыкающего звена:

[Е 11, 6] = Е 1140 4505 + Е 660 4505.

Уравнения замыкающих звеньев-припусков:

операция 010: [Z210-Б] = А00 + Е 200 600 + Е 610-Б 4505 + Е 210-Б 4505- А10-Б;

[Z410-Б] = Б00 + Е 400 600 + Е 610-Б 4505 + Е 410-Б 4505- Б10-Б;

[Z610-Б] = В00 - В10-Б;

операция 015: [Z215-Б] = А10-Б + Е 210-Б 4505+ Е 215-Б 4505–А15-Б;

[Z415-Б] = Б10-Б + Е 410-Б 4505+ Е 415-Б 4505–Б15-Б;

[Z615-Б] = В10-Б + Е 610-Б 4505+ Е 615-Б 4505–В15-Б;

[Z1115-А] = Е10-А + Е 1110-А 4505+ Е 1115-А 4505–Е15-А;

[Z1315-А] = Ж10-А + Е 1310-А 4505+ Е1315-А 4505–Ж15-А;

операция 020: [Z420-Б] = Б15-Б + Е 415-Б 4505+ Е 420-Б 4505–Б20-Б;

[Z620-Б] = В15-Б + Е 615-Б 4505+ Е 620-Б 4505–В20-Б;

[Z1120-А] = Е15-А + Е 1115-А 4505+ Е 1120-А 4505–Е20-А;

[Z1320-А] = Ж15-А + Е 1315-А 4505+ Е1320-А 4505–Ж20-А;

операция 055: [Z655] = В20-Б + Е 620-Б 4505+ Е 640 4505–В55;

[Z1355-А] = Ж20-Б + Е 1320-Б 4505+ Е 1340 4505–Ж55-Б;

операция 060: [Z660] = В55 + Е 655 4505+ Е 660 4505–В60-Б;

[Z1360-А] = Ж55-Б + Е 1355-Б 4505+ Е 1360 4505–Ж60-Б.

5.2 Проверка условий точности изготовления детали

Производим проверку обеспечения требований рабочего чертежа детали (по несоосности). Для этого должно соблюдаться условие корректности звеньев размерной цепи:

, (5.3.)

где  Ai- погрешность i- того звена;

n- число составляющих звеньев.

Значения эксцентриситетов принимаем приближенными к значениям половины радиального биения с плана изготовления детали, для соответствующих поверхностей и операций.

Ечерт [11, 6] ≥ 11, 6];

Ечерт [11, 6]=0,04;

Ечерт [11, 6] ≥ Е 1140 4505 + Е 660 4505;

11, 6]=;

0,02≥ ;

0,02≥ 0,16-условие не выполняется.

Вывод: условие корректности размерных звеньев цепи не выполняется, необходимо ввести дополнительную обработку размера 2Е. Соответственно уравнение замыкающего звена размерной цепи будет выглядеть следующим образом:

[Е 11, 6] = Е 1155 4505 + Е 660 4505.

Тогда: Ечерт [11, 6] ≥ Е 1155 4505 + Е 660 4505;

11, 6]=;

0,02≥ ;

0,02≥ 0,013-условие выполняется.

Вывод: условие корректности размерных звеньев цепи выполняется.

Кроме того появляется необходимость расчета дополнительного припуска на операции 055: [Z1155-Б] = Е20-Б + Е 620-Б 4505+ Е 640 4505–Е55-Б.

5.3 Расчёт радиальных припусков

Определим минимальные значения операционных припусков по формуле:

- до черновых операций (операция 010):

Zimin=(Rz.+hi-1)+с.ш.; (5.4.)

 

-  до чистовых операций (операция 015, 020):

Zimin=(Rz+h)i-1 (5.5.)

где Rz – шероховатость поверхности (с плана изготовления детали);

i- номер операции;

h- величина дефектного слоя [РАЗМ, приложение 5].

Для удобства расчетов сведем составляющие минимального припуска в таблицу 5.1.

Таблица 5.1. Составляющие минимального припуска Zmin

Наименование операции	Установ	Шероховатость		Дефектный слой, мм	Смещение на заготовительной операции, мм
		RZ, мм	Ra, мкм
000 Заготовительная	-	0,128	32	0,25	0,3
010 Токарная	Установ А, Установ Б	0,05	12,5	0,1
		0,05	12,5	0,1
015 Токарная	Установ А	0,0252	6,3	0,04
	Установ Б	0,0252	6,3	0,04
020 Токарная с ЧПУ	Установ А	0,01	2,5	0,03
	Установ Б	0,01	2,5	0,03
055 Круглошлифовальная	Установ А	0,005	1,25	0,02
	Установ Б	0,005	1,25	0,02
060 Круглошлифовальная	Установ А	0,00252	0,63	0,01
	Установ Б	0,00252	0,63	0,01

операция 010: [Z210-Б] min = 0,128+0,25+0,3=0,678 мм;

[Z410-Б] min = 0,128+0,25+0,3=0,678 мм;

[Z610-Б] min = 0,128+0,25+0,3=0,678 мм;

операция 015: [Z215-Б] min = 0,05+0,1 = 0,15 мм;

[Z415-Б] min = 0,05+0,1 = 0,15 мм ;

[Z615-Б] min = 0,05+0,1 = 0,15 мм;

[Z1115-А] min = 0,05+0,1 = 0,15 мм;

[Z1315-А] min = 0,05+0,1 = 0,15 мм;

операция 020: [Z420-Б] min = 0,01+0,03 = 0,04 мм;

[Z620-Б] min = 0,01+0,03 = 0,04 мм ;

[Z1120-А] min = 0,01+0,03 = 0,04 мм;

[Z1320-А] min = 0,01+0,03 = 0,04 мм;

операция 055: [Z655] min = 0,005+0,02 = 0,025 мм;

[Z1155-Б] min = 0,005+0,02 = 0,025 мм;

[Z1355-А] min = 0,005+0,02 = 0,025 мм;

операция 060: [Z660] min = 0,00252+0,01 = 0,01252 мм;

[Z1360-А] min = 0,00252+0,01 = 0,01252 мм.

Рассчитаем величины колебаний операционных припусков, используя формулы:

, при n ³ 4, (5.6)

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

n – число звеньев в уравнении припуска;

tD – коэффициент риска, принимаем tD=3.0

x - коэффициент соотношения закона распределения величины Аi к закону нормального распределения. Определяется по табл. 5.2, для эксцентриситетов x = 0,127;

Таблица 5.2. Значения коэффициента l2

Квалитет точности	Значение коэффициента l2	Закон распределения
IT 5...6	1/3	Равновероятностный
IT 7…8	1/6	Симпсона
IT 9…12 и грубее	1/9	Гаусса

При этом, если в размерную цепь входит диаметральный размер, то при подстановке в формулу (5.6) его допуск необходимо поделить на 2.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14