7 Розмірний аналіз виробничого технологічного процесу виготовлення деталі

7.1 Постановка задачі

Розмірні зв'язки визначаються та фіксуються у вигляді розмірних ланцюгів. Розмірний аналіз технологічних процесів передбачає встановлення взаємних зв'язків всіх параметрів точності деталі від заготовки до фінішних операцій шляхом побудови розмірних схем. Встановлення операційних розмірних ланцюгів та використання методу їх розв'язання.

Ланкою розмірного ланцюгу можуть бути будь-які елементи, які виміряні в лінійних величинах та виступають розмірними зв'язками між окремими поверхнями.

При побудові розмірних ланцюгів операційні розміри, які обов'язкові до виконання в межах заданих відхилень, є складовими ланками. Розмір, який буде отримано в ході виконання операції, буде замикаючою ланкою розмірного ланцюга. Частіше всього замикаючими ланками виступають конструкторські розміри, розміри припусків, величини ексцентриситетів, не співвісність та інші технічні умови на виготовлення деталі. Збільшуючою називається така ланка, при збільшенні якої замикаюча ланка буде зростати. Зменшуючою називається така ланка, при збільшенні якої замикаюча ланка буде зменшуватися.

7.2 Кодування розмірів, поверхонь та побудова графів

Схема розмірного аналізу представлена на рис. 7.1

Для того, щоб спростити аналіз розмірної схеми і зменшити трудомісткість виділення розмірних ланцюгів, будується граф - дерево механічної обробки. Після завершення побудови розмірної схеми виділяються розмірні ланцюги для розрахунків невідомих розмірів.

Вихідне граф - дерево представлене на рис.7.2, похідне - на рис.7.3. Поєднуємо вихідний і похідний граф і отримуємо сумісний граф (рис.7.4).

А₁ = 800 ± 0,1 мм; А₂ = 27 ± 0,2 мм; А₃ = 8 ± 0,1 мм; А₄ = 17 ± 0,5 мм;

А₅ = 115 _{– 0,8} мм; А₆ = 333 ± 0,6 мм; А₇ = 110 ± 1 мм; А₈ = 60 ± 0,8 мм

А₉ = 80 ± 0,3 мм; А₁₀ = 53 ± 0,3 мм; А₁₁ = 15 ± 0,8мм; А₁₂ = 5 ± 0,1мм;

А₁₃ = 48 ± 0,2 мм; А₁₄ = 91 ± 0,5мм; ESЗ₁ = 0; EIЗ₁ = 2,3; Z_М1 = Z_М2 = 5 мм

Рисунок 7.1 – Схема розмірного аналізу

Рисунок 7.2 – Похідне граф-дерево

Рисунок 7.3 – Вихідне граф-дерево

Рисунок 7.4 – Сумісній граф

7.3 Виявлення розмірних ланцюгів

7.4 Розрахунок розмірних ланцюгів

1. Ланцюг двохланковий

A₁ = S₂; S₂ = 800 ± 0,1 мм.

2. Ланцюг двохланковий

A₃ = S₄; S₄ = 8 ± 0,1 мм.

3. Ланцюг двохланковий

A₁₂ = S₁₃; S₁₃ = 5 ± 0,1 мм

4. Ланцюг триланковий

Z₁ = S₁ – S₂; Z_м1 = 5 мм; S₂ = 800 ± 0,1 мм

Z_м1 = ; 5= –800,1; = 5+800,1 = 805,1 мм.

Визначаємо допуск на розмір S₁ за 12 квалітетом з гранічними відхиленнями по h12: TS₁ = 0,9 мм.

ESS₁ = 0; EIS₁ = -0,9 мм; S₁ = = +TS₁ = 805,1 + 0,9 = 806 мм

S₁ = мм.

Визначаємо номінальний розмір та відхилення припуску:

Z₁ = S₁ – S₂ = 806_-0,9 – 800 ± 0,1 = мм; відкіля Z_м1 = 6 – 1 = 5 мм.

Перевірка 1,1=0,9+0,1 1=1.

5. Ланцюг триланковий

Z₂ = З₁ – S₁; Z_м2 = 5 мм; S₁ = 806_-0,9 мм; ESЗ₁ = 0; EI З₁ = -2,3 мм;

Z_м2 = ; 5 = – 806; = 5 + 806 = 811 мм

= З₁ + EIЗ₁; З₁ = – EIЗ₁ = 811 – (– 2,3) = 813,3 мм

З₁ = 813,3_-2,3 мм.

Визначаємо номінальний розмір та відхилення припуску:

Z₂ = З₁ – S₁ = 813,3_-2,3 – 806_-0,9 = мм; відкіля Z_м2 = 7,3 – 2,3 =5мм.

Перевірка 3,2=2,3+0,9 3,2=3,2.

6. Ланцюг триланковий

A₂ = S₂ – S₃; A₂ = 27 ± 0,2 мм; S₂ = 800 ± 0,1 мм.

27 = 800 – S₃; S₃ = 800 – 27 = 773 мм

ESA₂ = ESS₂ – EIS₃; EIS₃ = ESS₂ – ESA₂ = 0,1 – 0,2 = 0,1 мм

EIA₂ = EIS₂ – ESS₃; ESS₃ = EIS₂ – EIA₂ = – 0,1 – (– 0,2) = 0,1 мм

S₃ = 773 ± 0,1 мм.

Перевірка 0,2=0,1+0,1 0,2=0,2.

7. Ланцюг чотирьохланковий

A₄ = S₃ + S₄ – S₅; A₄ = 17 ± 0,5 мм; S₃ = 733 ± 0,1 мм; S₄ = 8 ± 0,1 мм

17 = 773 + 8 – S₅; S₅ = 773 + 8 – 17 = 764 мм

ESA₄ = ESS₃ + ESS₄ – EIS₅; EIS₅ = ESS₃ + ESS₄ – ESA₄ = 0,1 + 0,1 – 0,5 = – 0,3 мм

EIA₄ = EIS₃ + EIS₄ – ESS₅; ESS₅ = EIS₃ + EIS₄ – EIA₄ = – 0,1 + (– 0,1) – (– 0,5) = 0,3 мм

S₅ = 764 ± 0,3 мм.

Перевірка 0,5=0,1+0,1+0,3 0,5=0,5.

8. Ланцюг триланковий

A₅ = S₅ – S₆; A₅ = 115_-0,8 мм; S₅ = 763 ± 0,3 мм

115 = 763 – S₆; S₆ = 763 – 115 = 648 мм

ESA₅ = ESS₅ – EIS₆ ; EIS₆ = ESS₅ – ESA₅ = 0,3 – 0 = 0,3 мм

EIA₅ = EIS₅ – ESS₆; ESS₆ = EIS₅ – EIA₅ = – 0,3 – (– 0,8) = 0,5 мм

S₆ = мм.

Перевірка 0,8=0,3+0,5 0,8=0,8

9. Ланцюг триланковий

A₆ = S₂ – S₈; A₆ = 333 ± 0,6 мм; S₂ = 800 ± 0,1 мм

333 = 800 – S₈; S₈ = 800 – 333 = 467 мм.

ESA₆ = ESS₂ – EIS₈ ; EIS₈ = ESS₂ – ESA₆ = 0,1 – 0,6 = – 0,5 мм

EIA₆ = EIS₂ – ESS₈; ESS₈ = EIS₂ – EIA₆ = – 0,1 – (– 0,6) = 0,5 мм

S₈ = 467 ± 0,5 мм.

Перевірка 0,6=0,1+0,5 0,6=0,6

10. Ланцюг триланковий

A₇ = S₇ – S₈; A₇ = 110 ± 1 мм; S₈ = 467 ± 0,5 мм

110 = S₇ – 467; S₇ = 110 + 467 = 577 мм

ESA₇ = ESS₇ – EIS₈ ; ESS₇ = ESA₇ + EIS₈ = 1 + (– 0,5) = 0,5 мм

EIA₇ = EIS₇ – ESS₈; EIS₇ = EIA₇ + ESS₈ = – 1 + 0,5 = – 0,5 мм

S₇ = 577 ± 0,5 мм.

Перевірка 1=0,5+0,5 1=1

11. Ланцюг чотирьохланковий

A₈ = S₈ + S₉ – S₂; А₈ = 60 ± 0,8 мм; S₈ = 467 ± 0,5 мм; S₂ = 800 ± 0,1 мм

60 = 467 + S₉ – 800; S₉ = 60 – 467 + 800 = 393 мм

ESA₈ = ESS₈ + ESS₉ – EIS₂; ESS₉ = ESA₈ – ESS₈ + EIS₂ = 0,8 – 0,5 + (– 0,1) = 0,2 мм

EIA₈ = EIS₈ + EIS₉ – ESS₂; EIS₉ = EIA₈ – EIS₈ + ESS₂ = – 0,8 – (– 0,5) + 0,1) = – 0,2 мм

S₉ = 393 ± 0,2 мм.

Перевірка 0,8=0,1+0,5+0,2 0,8=0,8

12. Ланцюг триланковий

A₉ = S₂ – S₁₅; A₉ = 80 ± 0,3 мм; S₂ = 800 ± 0,1 мм

80 = 800 – S₁₅; S₁₅ = 800 – 80 = 720 мм

ESA₉ = ESS₂ – EIS₁₅ ; EIS₁₅ = ESS₂ – ESA₉ = 0,1 – 0,3 = – 0,2 мм

EIA₉ = EIS₂ – ESS₁₅; ESS₁₅ = EIS₂ – EIA₉ = – 0,1 – (– 0,5) = 0,2 мм

S₁₅ = 720 ± 0,2 мм.

Перевірка 0,3=0,1+0,2 0,3=0,3

13. Ланцюг триланковий

A₁₀ = S₁₅ – S₁₄; A₁₀ = 53 ± 0,3 мм; S₂ = 720 ± 0,2 мм

53 = 720 – S₁₄; S₁₄ = 720 – 53 = 667 мм

ESA₁₀ = ESS₁₅ – EIS₁₄ ; EIS₁₄ = ESS₁₅ – ESA₁₀ = 0,2 – 0,3 = – 0,1 мм

EIA₁₀ = EIS₁₅ – ESS₁₄; ESS₁₄ = EIS₁₅ – EIA₁₀ = – 0,2 – (– 0,3) = 0,1 мм

S₁₄ = 667 ± 0,1 мм.

Проверка 0,3=0,1+0,2 0,3=0,3

14. Ланцюг триланковий

A₁₁ = S₁₄ – S₁₂; A₁₁ = 15 ± 0,2 мм; S₁₄ = 667 ± 0,1 мм

15 = 667 – S₁₂; S₁₂ = 667 – 15 = 652 мм

ESA₁₁ = ESS₁₄ – EIS₁₂ ; EIS₁₂ = ESS₁₄ – ESA₁₁ = 0,1 – 0,2 = – 0,1 мм

EIA₉ = EIS₁₄ – ESS₁₂; ESS₁₂ = EIS₁₄ – EIA₁₁ = – 0,1 – (– 0,2) = 0,1 мм

S₁₂ = 652 ± 0,1 мм.

Перевірка 0,2=0,1+0,1 0,2=0,2

15. Ланцюг триланковий

A₁₃ = S₁₁ – S₁₂; A₁₃ = 48 ± 0,2 мм; S₁₂ = 652 ± 0,1 мм

48 = S₁₁ – 652; S₁₁ = 48 + 652 = 700 мм

ESA₁₃ = ESS₁₁ – EIS₁₂ ; ESS₁₁ = ESA₁₃ + EIS₁₄ = 0,2 + (– 0,1) = 0,1 мм

EIA₁₃ = EIS₁₁ – ESS₁₂; EIS₁₁ = EIA₁₃ + ESS₁₁ = – 0,2 + 0,1 = – 0,1 мм

S₁₁ = 700 ± 0,1 мм.

Перевірка 0,2=0,1+0,1 0,2=0,2

16. Ланцюг чотирьохланковий

A₁₄ = S₁₁ – S₉ + S₁₀; A₁₄ = 91 ± 0,5 мм; S₁₁ = 700 ± 0,1 мм; S₉ =393±0,2мм

91 = 700 – 393 – S₁₀; S₁₀ = 700 – 393 – 91 = 216 мм

ESA₁₄ = ESS₁₁ – EIS₉ – EIS₁₀; EIS₁₀ = ESS₁₁ – EIS₉ – ESA₁₄ = 0,1 – (– 0,2) – 0,5 = –0,2 мм

EIA₁₄ = EIS₁₁ – ESS₉ – ESS₁₀; ESS₁₀ = EIS₁₁ – ESS₉ – EIA₁₄ = – 0,1 – 0,2 (– 0,5) = 0,2 мм

S₁₀ = 216 ± 0,2 мм.

Перевірка 0,5=0,1+0,2+0,2 0,5=0,5

Висновок

У курсовому проекті виконано аналіз заводського технологічного процесу обробки вала відцентрового насосу, аналіз матеріалу заготовки, розрахунок необхідної кількості переходів для отримання поверхонь деталі з заданою точністю, розроблений новий технологічний процес виготовлення валу, розрахований аналітично та вибрані за таблицями припуски на поверхні, виконано порівняння заводського технологічного процесу з новим технологічним процесом, розраховані похибки обробки на поверхні. Побудоване граф-дерево механічної обробки. Виділені розмірні ланцюги для розрахунків невідомих розмірів.