Курсовая работа: Размерный анализ технологического процесса изготовления вала ступенчатого

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

Расчётно-аналитическим методом определим припуски на поверхность 8 Æ55k6 (), являющуюся наиболее точной.

Качество поверхности после штамповки по прил. 4 [3]:

Rz = 100 мкм, h = 200 мкм.

Качество поверхности после механической обработки по данным прил. 4 [3] следующие:

1. Растачивание черновое Rz = 80 мкм, h = 100 мкм;

2. Растачивание чистовое Rz = 30 мкм, h = 40 мкм;

3. Шлифование черновое Rz = 20 мкм, h = 30 мкм;

4. Шлифование чистовое Rz = 5 мкм, h = 15 мкм

Суммарное пространственное отклонение будем определять по формуле

, мм (7.1)

где - коэффициент уточнения (по табл. 3.17 [4]);

Di-1 – суммарное пространственное отклонение на заготовительной операции (эксцентричность отверстия);

– после штамповки D= 0,8 мм;

– после растачивания чернового D = 0,06 × 0,8= 0,048 мм;

– после растачивания чистового D = 0,04 × 0,8= 0,032 мм;

– после шлифования чернового D = 0,03 × 0,8= 0,024 мм;

– после шлифования чистового D = 0,02 × 0,8= 0,016 мм

Определим значение минимального припуска 2Zmin после каждой операции по формуле:

, мм (7.2)

где Rzi-1, hi-1 – высота неровностей и дефектный слой, образовавшиеся на обрабатываемой поверхности при предыдущей обработке;

Di-1 – суммарное значение пространственных отклонений с предыдущей операции;

 мм;

 мм;

 мм;

 мм.

Определяем предельные размеры для каждого перехода по формулам:

2Аi min = 2Аi-1 min + T2Аi-1, мм                             (7.3)

2Аi max = 2Аi min – 2Zi min, мм                               (7.4)

2А35 min = 55,002 мм;

2А35 max = 55,021 мм;

2А30min = 2А35min +  = 55,002 + 0,148= 55,15 мм;

2А15min = 2А30 min + = 55,15 + 0,204 = 55,354 мм;

2А10min = 2А15 min + = 55,354 + 0,456 = 55,81 мм;

2А30 max = 2А30min + T2А30 = 55,15 + 0,046 = 55,196 мм;

2А15max = 2А15min + T2А15 = 55,354 + 0,074 = 55,428 мм;

2А10 max = 2А10min + T2А10 = 55,81 + 0,3 = 55,11 мм;

Определим предельные значения припусков по формуле:

 (7.5)

 (7.6)

 мм;

 мм;

 мм;

 мм;

Изобразим на рис. 7.1 схему расположения операционных размеров, допусков и припусков.

Таблица 7.1. Расчет припусков на обработку диаметра 2А (пов. 8 Æ55k(+2+0,21))

Технологические переходы	Элементы припуска, мкм			Расчет- ный припуск 2Zmin, мм	Допуск TD, мм	Предельные размеры заготовки		Предельные припуски, мм
	Rz	h	DS			Dmax	Dmin	2Zmax	2Zmin
Штамповка	100	200	800	-	3,6	63,4	59,8	-	-
Растачивание черновое	80	100	48	2,2	0,3	56,11	55,81	7,29	3,99
Растачивание чистовое	30	40	32	0,456	0,074	55,428	55,354	0,682	0,456
Шлифование черновое	20	30	24	0,204	0,046	55,196	55,15	0,232	0,204
Шлифование чистовое	5	15	16	0,148	0,019	55,021	55,002	0,175	0,148

7.2 Сравнение результатов расчетов

Для сравнения необходимо сопоставить результаты расчетов операционных размеров, операционных и общих минимальных, максимальных, номинальных припусков.

Общие припуски определяются по формулам:

Zоmin = S Zmin (7.6)

Zоmax = S Zmax (7.7)

Zоmin = 0,148+0,204+0,456+3,99 = 4,798 мм,

Zоmax = 0,175+0,232+0,682+7 = 8,089 мм.

Общий номинальный припуск для отверстия:

Zоном = Dномдет – Dномзаг (7.8)

Zоном = 59,8–55,002 = 4,798 мм.

где Dномзаг, Dномдет – номинальные диаметры заготовки и детали соответственно.

Результаты расчетов припусков приведем в табл. 7.2.

Данные по их изменению:

DZо = (ZоОЦ – ZоРА) ×100% / ZоРА, (7.9)

где ZоОЦ, ZоРА – значения общих припусков, определенные методами решения размерных цепей и расчетно-аналитическим соответственно.

Таблица 7.2. Сравнение общих припусков

Метод расчета	Zоmin	Zоmax	Zоном
Расчетно-аналитический	4,798	8,089	4,798
Расчет размерных цепей	1,646	4,152	2,713

D Zоmin = (1,646 – 4,798) ×100% / 4,798 = – 65,7%;

D Zоmax = (4,152 – 8,089) ×100% / 8,089 = – 48,67%;

D Zоном = (2,713 – 4,798) ×100% / 4,798 = -43,46%.

Вывод: метод операционных размерных цепей позволяет существенно уменьшить припуски на обработку, а, следовательно, увеличить коэффициент использования материала и удешевить изготовление детали.

Заключение

В ходе работы были выполнены все задачи курсового проекта.

Проанализировав исходные данные детали стало возможным определение:

– выбора типа производства, формы организации технологического процесса изготовления детали;

– выбора метода получения заготовки;

– технологического маршрута изготовления детали;

– технологического маршрута обработки поверхности;

– технологической схемы базирования;

– припусков с помощью размерного анализа;

– припусков расчетно-аналитическим методом;

Выполнив курсовую работу, мы проанализировали припуски, полученные с помощью расчётно-аналитического метода и размерного анализа. В результате оказалось, что расчётно-аналитический метод дал меньшие значения припусков, а значит при его использовании сокращается себестоимость изготовления детали и повышается эффективность производства.

Литература

1.  Справочник технолога машиностроителя/ Под редакцией А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1985. – Т. 1,2.

2.  Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: – 4‑е изд., перераб. и доп. – Выш. школа, 1983, ил.

3.  Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник – М.: Машиностроение, Ленинград, 1983 год.

4.  Михайлов А.В. Методическое указание «Определение операционных размеров механической обработки в условиях серийного производства»

Тольятти, 1992 год.

5.  Методические указания Боровкова.