Расскажи друзьям!

Кодирование размеров. Обоснование теоретических схем базирования

 

Рис. 1

Чертежные размеры:

А = 140-0,30 2К=М14-0,018

Б = 50 ± 0,30 2Л=

В = 40 ± 0,25 2О=20-0,18

Г = 17-0.18 2П=24-0,21

Д = 10-0.15 2Р=

Е = 48-0.30 С=26-0,21

Ж=38-0.25 2У=

З=35-0.25 2Ф=

И=8-0.15 Ш=

Й=10-0,15 Щ=

Обоснование теоретических схем базирования

 

Черновые базы должны иметь достаточные размеры, обеспечивающие устойчивое положение заготовки. Под черновые базы выбираются основные конструкторские базы, т.е. поверхности под подшипники (17 и 12, рис.1). Черновые базы используются единожды - при черновой обработке. Все остальные операции выполняют с использованием чистовых баз.

В осевом направлении, в качестве баз, были выбраны центровые отверстия. Это позволяет с высокой точностью обрабатывать диаметральные размеры. При этом, в допуск на осевые размеры будет входить допуск на глубину центровых отверстий, что допустимо, т.к. точность осевых размеров невысока (JT 14).

В ходе всего технологического процесса обработка вала ведется в центрах. За исключением операции долбления поверхности 19, сверления и расточки поверхности 11. Этим самым выполняется попытка соблюдения принципа единства баз на протяжении всего технологического процесса.

Обоснование постановки операционных размеров и назначение технических требований.

Каждому размеру присваивается буквенное обозначение. Оно идет на протяжении всего плана обработки, изменяя только индекс - номер операции. Это упрощает чтение плана изготовления вала, а также наглядно показывает где и как обрабатывается данная поверхность.

Технические требования назначаю таким образом, чтобы их количество не изменялось или было недостаточным, т.к. тот и другой случаи приведут к неопределенности положения поверхности.

В соответствии с заданными требованиями назначаю технические требования в зависимости от вида получения заготовки, вида обработки и модели станка.

Размерный анализ в осевом направлении

 

Уравнения операционных размерных цепей:

Уравнения замыкающих звеньев

Проверка точности

 

Условие точности:

     

 

[Б] = 0.23+0.1+0.08=0.41, Б = 1,0 > 0,41 - условие выполняется

     

 

[Г] = 0,23+0,1+0,3+0,08=0,77 Г=1,5 > 0.77 - условие выполняется

     

 

[Е]=0,23+0,1+0,3+0,08=0,77 E=1.5 > 0.77 - условие выполняется

     

 

[Ж]=0,23+0,1+0,08=0,41 Ж=1,0 > 0,41 - условие выполняется

5.

[З]=0,23+0,1+0,08=0,41 З=1,0 > 0,41 - условие выполняется

Расчет размеров

Расчет осевых размеров веду по методу максимума-минимума

=142,5-46,5-140+48=3,7 мм

= +T = 0.5+0.1=0.6 мм

=0.75 мм

=1.35 мм

=0.6 мм

=1.35 мм

= 140+2,7=142,7 мм

=142.7-15.5-10-116=1,0 мм

=0.5+0.1

=0,15 мм

=0,25 мм

=15,75 мм

=0,6 мм

=0,1 мм

=0,7 мм

= 90,55 мм

=1.0 мм

=0,6 мм

=0,1 мм

=0,7 мм

=0,6 мм

=0,03+0,03=0,06 мм

=0,07 мм

=113.55 мм

=0,42 мм

=113.08 мм

= =0,06 мм

=0,07 мм

= =0,42 мм.

=90,08 мм

= =0,06 мм

=0,07 мм

= =0,42 мм.

=80,08 мм

=140-10-47-82=1,0 мм

=0,6 мм

=0,6 мм

=0,6 мм

=0,12 мм

=0,12 мм

=0,12 мм

=0,72 мм

=АГ+ =81,28 мм

=0,66 мм

=АД- =91,44 мм

=0,66 мм

=АЕ+ =86.66 мм

=0,25

=0,05

=0,3

=АГ+ =81,58 мм

=0,25

=0,05

=0,3

=АЕ+ =86,96 мм

=0,6 мм

=0,11 мм

=0,71 мм

=104,71 мм

=0,3 мм

=0,25

=0,05 мм

=0,3 мм

=104,31 мм

=0,08 мм

=0,003 мм

=0,083 мм

=123,083 мм

=0,08 мм

=0,003 мм

=0,083 мм

= 100,083 мм

=0,08 мм

=0,003 мм

=0,083 мм

=90,08 мм

=0,08 мм

=0,003 мм

=0,083 мм

=82,083 мм

=0,08 мм

=0,003 мм

=0,083 мм

=95,083 мм

=0,08 мм

=0,003 мм

=0,083 мм

  =122,083 мм

Введение

 

 

Для получения результата обработки детали и определения соответствия полученных размеров исходным требованиям, необходимо произвести измерение детали.

Измерение - это нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств. Измерением также называется познавательный процесс, в котором специальным средством находится величина объект измерения.

Средство с помощью которого выполняют измерение называется соответственно - средство измерения . Средство измерения имеет метрологические свойства. Выявленное измерением значение величины называется результатом измерения.

Измерительные инструменты - это средства измерения, способные преобразовывать значение измеренной величины в показания (числовые, векторные и т.д.), доступные для непосредственного восприятия наблюдателем.

Контроль качества изготовленной детали производим с помощью головки измерительной рычажно-зубчатой.

Головка измерительная рычажно-зубчатая устанавливается на размер по образцовому, аттестованному валику или по блоку КМД, равному наибольшему удовлетворяемому размеру измеряемой поверхности детали.

Основные параметры головки измерительной рычажно-зубчатой 1ИГ:

  •  

       

    • габаритные размеры, мм: 60Х95Х20
    •  

       

    • диапазон измерения, мм: ± 0,05
    •  

    • цена деления головки, мм: 0.001
    •  

Чаще всего в серийном производстве машин головками рычажно-зубчатыми измеряют линейные размеры деталей цилиндрической формы. Головки удобны в использовании, производительны, и обладают относительно высокой точностью. Чаще всего ими измеряют гладкие валы после токарной обработки резцами или после круглой шлифовки, при допуске на размер не менее 0.001 мм.

2105-2202030 - 040 Крестовина карданного вала:

  •  

       

    • 2105 - модель автомобиля;
    •  

       

    • 220 - номер узла;
    •  

    • 20 - номер подузла
    •  

       

    • 30 - номер детали в узле

Крестовина карданного вала изготавливается из легированной стали, имеющей высокую качество.

Приспособления: скоба измерительная, индикаторная.

Для контроля детали пользуются чертежом. Чертеж - это документ, сопровождающий изображение детали и все необходимые данные для ее изготовления и контроля. Так же существует рабочий эскиз. Эскиз - чертеж временного характера выполненный без применения чертежных инструментов.

Требования, применяемые к чертежам:

  •  

       

    • чертежи должны точно передавать формы поверхностей предметов;
    •  

       

    • графика изображения должна быть четкой в исполнении:
    •  

    • иметь минимальное, но достаточное количество видов, размеров, сечений;
    •  

       

    • иметь достаточное количество технических требований.

От качества изготовления крестовины карданного вала зависит долговечность работы всего узла, для чего необходимо постоянно уделять серьезное внимание улучшению качества изготовления детали, путем совершенствования технологии изготовления и контроля.

Целью данного проекта является снижение процента бракованных деталей и повышение качества изготавливаемых деталей

Назначение крестовины карданного вала.

 

Крестовина карданного вала предназначена для передачи крутящего момента от одного вала другому. При этом, оси валов могут находится относительно друг друга под некоторым углом.

Понятие о действительном поле возможных отклонений

Испытания оборудования производятся для определения работоспособности станка, который при хорошей наладке обеспечивает всегда качественную обработку деталей, согласно допусков, указанных в чертеже. Новый станок должен обрабатывать деталь с точностью более высокой, чем предусмотрено чертежом в связи с тем, что при работе его точность неизбежно будет падать. В связи с этим вводится понятие действительного поля возможных отклонений, возникающих при эксплуатации станка в течении определенного срока. Действительное поле возможных отклонений характеризует точность станка при испытании.

По теории вероятности доказывается, что площадь заключенная между кривой осью абсцисс и ограниченная определенным интервалом включает в себя совокупность, ориентировочно равную 99.7%. Этот интервал является действительным полем отклонений от теоретического размера.

При испытании станок должен находится в нормальном состоянии, готовом для производства.

Контролируемый параметр испытуемой детали заключается на каждой детали в порядке последовательной обработки.

Для того, чтобы результаты испытаний были более точными, необходимо установить, сколько всего деталей нужно взять для проверки.

Если производительность станка невысокая, количество деталей в партии может быть уменьшено, но не меньше, чем до 30 штук. В нашем случае принимаем количество деталей равное 100. Контролируемые параметры на деталях одной и той же группы не будет одинаковым для всех деталей. Будут детали с максимальными и минимальными размерами. Разница между этими двумя значениями и будет являться отклонением группы. Данное отклонение обозначается буквой R. Это отклонение не должно превышать допустимое значение. Если даже одной группы превышает допустимый предел необходимо прекратить испытания. Это означает, что существуют неполадки или некачественно изготовлено оборудование, которые необходимо устранить. Станок в этом случае считается неработоспособным. До выяснения причины неполадок и их устранения следующие испытания не проводятся .

Определение погрешностей наладки станка.

 

Станок считается работоспособным, если справедливо неравенство:

, где - коэффициент точности, и нормы точности и работоспособности.

Хотя, в результате сравнения и мы устанавливаем работоспособность станка, наладка может быть смещена как в одну, так и в другую сторону, т.е. среднеарифметическое значение всех отклонений не соответствует среднему значению поля допуска значениями определяет погрешность наладки станка.

- среднеарифметическое значение всех отклонений.

, где M - центр класса, С - интервал классов, N - количество деталей в партии.

Погрешность наладки - E = 15 - .

Смещение наладки составит 0.0007 мм.

Процент вероятного брака от 2 /8

Порядок составление гистограммы

Гистограмма - один из способов графического отображения плотности распределения. Гистограмма отражает состояние качества проверяемой партии изделий и помогает разобраться в состоянии качества изделий в основной совокупности, выяснить в ней положение среднего значения и характер рассеивания.

При составлении гистограммы рекомендуется придерживаться следующего порядка:

  •  

       

    • намечают исследуемые показатели качества, например длину, диаметр, овальность и т.д.;
    •  

       

    • осуществляют измерения;
    •  

    • подготавливают бланки регистрации плотности распределения. В бланке, в первую очередь, заносят номер и наименование измеряемой детали, объект измерения, нормативы, технологический процесс, измерительный инструмент;
    •  

       

    • среди измеренных значений находят максимальное и минимальное значения;
    •  

    • определяют широту распределения R на 10, полученный результат округляют и принимают за широту интервала h.
    •  

       

    • границы значения интервалов устанавливают от конца одной из сторон;
    •  

    • значения разносят по соответствующим интервалам, обозначая их штриховой отметкой;
    •  

       

    • в бланк регистрации вписывают значение середины каждого интервала;
    •  

    • по оси абсцисс наносят границы интервалов, по оси ординат - шкалу для частот. Над интервалами вычерчивают прямоугольники, высота которых пропорциональна частотам.
    •  

Анализ точечной диаграммы

 

Износ инструмента и разогрев оборудования является основными причинами брака. В связи с тем, что на станке установлен селективный контроль, поэтому износ инструмента становится невозможным. Единственной причиной остается изменение размера при разогреве оборудования.

Составление гистограммы

Среди всех замеров, выполненных в течении испытаний существует максимальное и минимальное значение, т.е. имеются два предела в интервале которых располагаются все, полученные размеры.

Этот интервал делится на 7-12 одинаковых частей, которые называются классами. Количество классов увеличивается с увеличением общего количества взятых деталей. Подбор количества классов не влияет на величину действительного поля отклонения . Количество классов устанавливается по усмотрению исполнителя испытаний. Эти классы откладываются на оси абсцисс и имеют одинаковый размер. Для каждого класса проставляется среднеарифметический размер. По оси ординат откладывается величина количества деталей одного класса . На основе этих значений вычерчивается ступенчатый график, который называется гистограммой.

Цифрой “0” обозначается класс, имеющий наибольшее количество деталей. Вправо и влево от класса “0” присваиваются порядковые номера классов. Эти цифры называются отклонениями класса и обозначается буквой S.

Составление гистограммы

Среди всех замеров, выполненных в ходе испытаний есть максимальные и минимальные значения, т.е. существует интервал в котором располагаются все выбранные в ходе испытаний значения контролируемых размеров. Этот интервал разбивается на 7-12 одинаковых частей, которые называются классами. Количество классов прямо пропорционально количеству принятых для контроля деталей. Т.е. с увеличением количества контролируемых деталей - количество классов также возрастает. Количество классов не влияет на величину действительного поля отклонения . Количество классов устанавливается по усмотрению исполнителя контрольных испытаний. Эти классы откладываются на оси абсцисс и имеют одинаковый размер. Для каждого класса проставляется среднеарифметический размер. По оси абсцисс откладывается, также количество деталей одного класса . На основе этих значений вычерчивается ступенчатый график, называемый гистограммой. Цифрой “0” обозначается класс, имеющий наибольшее количество деление. Вправо и влево от класса откладываются порядковые номера классов. Данные цифры называются отклонениями класса и обозначаются буквой S.

Обработка карты технического контроля

 

Определение работоспособности станков со спец. наладками и автоматическими линиями проводится статическим методом контроля. Оценка технологической точности обработки производится по критериям и . Оборудование обеспечивает технологическую точность при следующих условиях:

     

  1. w ? 75 % - поля допуска
  2.  

     

  3. Ср ? 1,23
  4.  

  5. Срк ? 1,23
  6.  

Критерий Ср учитывает только разброс размеров и рассчитывается по формуле:

, где - поле допуска по чертежу, - поле рассеивания размеров (действительное поле возможных отклонений) - не должно превышать 75% поля допуска контролируемого параметра.

= kS, где k - поправочный коэффициент от количества замеренных деталей в выборке n (см. таблицу 1)

Таблица 1

n

30

40

50

60

70

80

90

100

200

300

400

500

1000

?

k

7.8

7.5

7.3

7.1

7.0

6.9

6.9

6.8

6.5

6.4

6.4

6.3

6.2

6.0

, среднее квадратичное отклонение - результата измерений. n - количество замеренных деталей в выборке.

При оценке нерегулируемых размеров и при контроле характеристик представляющих линию положительных значений при оценке таких параметров как овальность, шероховатость и т.д. используют критерий , который учитывает наряду с разбросом размеров еще и средние величины распределения частот к границам поля допуска:

, где - коэффициент смещения наладки. - критическое расстояние центра рассеивания к границе поля допуска.

=B3 - X or =X-H3, where B3 is the high value for a fields of dimension range. H3 - low value.

- среднее арифметическое значение размеров. Далее произвожу расчет по данным допускам. Рассчитываем поле рассеивания размеров: , где k = 6,3 w =0,0174; S = 0. После чего нахожу среднее квадратичное отклонение.

= 0

Критерий , где - поле допуска по чертежу - поле рассеивания размера =0,015, =0,0174

=0,86.

Критерий нахожу по сл. формуле:

, =В.3-Х, =7,9918, =8-7,9918=0,0082, =0,78

В результате проведенной проверки, выяснил, что технологическая точность не обеспечивается, станок в работу не утверждать, до тех пор, пока не будут устранены неполадки. Данный вывод сделан на основе повышения допустимого предела. Только после устранения всех неполадок станок можно будет использовать в работе.

ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТОКАРНОГО СТАНКА

Задано: наибольший наружный диаметр = 250мм, обрабатываемого изделия, ограничиваемого станиной; материал обрабатываемых изделий (предел прочности =70...100 МПа, материал режущих инструментов: Т15К6, Р6М5.

№ п.п.

Наименование определяемого параметра

Условия расчета

Формула, обозначение, источник

Размерность

Результат

1

Максимальный диаметр изделия, обрабатываемого над суппортом

мм

132,5

2

Минимальный диаметр

мм

33,125

3

Максимальная глубина резания

мм

3,511

4

Минимальная глубина резания

мм

2,139

5

Максимальная подача

мм

1,079

6

Минимальная подача

мм

0,07

7

Максимальная скорость резания

, =2,139, =0,07

м/мин

435

7.1

Параметры, зависящие от мех. свойств инструмента и обрабатываемого материала

,

=273

=0.15

=0.45

m=0.18,

T= 45

7.2

Поправочный коэффициент

1.07

7.3

Коэффициент, учитывающий механические свойства обрабатываемого материала

1.07

7.4

Коэффициент, учитывающий материал инструмента

1.0

8

Минимальная скорость резания

При обработке самого твердого материала наименее производительным инструментом

, =0.89

м/мин

=87.7, m=0.125, =0.25, =0.33, T=60, =34

8,1

При точении

,

n=1.5, =0.9, =0.58,

=1.54

8,2

Минимальная скорость при нарезании резьбы

м/мин

=16

=12.32

8,2,1

Коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал

0.77

8.3

В качестве принимаю

м/мин

12

9

Максимальное число оборотов шпинделя (планшайбы)

об/мин

4180

10

Минимальное число оборотов шпинделя, планшайбы

об/мин

80

11

Максимальная сила резания (тангенциальная составляющая)

При обработке самого твердого материала быстрореж.инстр.

кг

=178

11,1

Параметры, зависящие от материала инструмента и изделия

, , , ,

=200, =1,0, =0,75,

=0

11,2

Поправочный коэффициент

=0,24,

 

12

Максимальная эффективная мощность резания

При обработке самого мягкого материала твердо-сплавным инструментом

кВт

12,7

12,1

Сила резания при обеспечении максимальной мощности

кг

178

12,2

Скорость резания при обеспечении максимальной мощности

м/мин

436

12,3

Поправочные коэффициенты

,

=273

=0.15

=0.45

m=0.18,

T= 45

13.

Установочная мощность электродвигателя

кВт

9,5

13,1

Коэффициент полезного действия

0,8

14

Максимальная осевая сила резания

89

15

Тяговая сила, необходимая для осуществления продольной подачи суппорта

кг

180

15,1

Вес перемещающихся деталей

кг

427,5

15,2

Вес станка

кг

2850

15,3

Коэффициент, учитывающий влияние опрокидывающего момента

1.15

15,4

Коэффициент трения в направляющих суппорта

f

» 0.15

Тольяттинский политехнический институт

Кафедра “Станки и режущий инструмент”

Курсовой проект

на тему: “Спроектировать коробку передач малого токарного станка”

Выполнил: Алешин И.В.

Группа: МВ-501

Проверил: Черненко О.С.

Тольятти - 1998 г.