Размерный анализ технологического процесса изготовления вала ступенчатого (стр. 5 из 6)

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

t_D – коэффициент риска, (t_D=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:

(6.8)

[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

6.3 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 ± 0,37 мм; [В¹⁰] _ср = 75 мм;

[Г¹⁰]= 65 ± 0,37 мм; [Г¹⁰]_ср = 65 мм;

[Д³⁵]= 60

мм; [Д³⁵]_ср = 60,0115 мм;

[Е³⁰] = 55

мм; [Е³⁰] _ср = 55,035 мм;

Ч²⁰ = 46 ±0,31 мм; Ч²⁰_ср = 46 мм;

Щ²⁰ = 55 ± 0,37 мм; Щ²⁰_ср = 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 6.1. Значения операционных размеров в радиальном направлении

Символьное обозначение	Минимальныйразмер, ммA_min =A_ср – TA/2	Максимальный размер, ммA_max =A_ср +TA/2	Среднийразмер, мм	Окончательная записьв требуемой форме, мм
2А⁰⁰	57,3545	58,0945	57,7245	57,7245 ± 0,37
2Б⁰⁰	62,2725	63,0125	62,6425	62,6425 ± 0,37
2В⁰⁰	76,85	77,59	77,22	77,22 ± 0,37
2Г⁰⁰	66,85	67,59	67,22	67,22 ± 0,37
2Д⁰⁰	62,3495	63,0895	62,7195	62,7195 ± 0,37
2Е⁰⁰	57,2775	58,0175	57,6475	57,6475 ± 0,37
2А¹⁰	55,3545	55,6545	55,5045	55,5045 ± 0,15
2Б¹⁰	59,9725	60,2725	60,4225	60,4225 ± 0,15
2В¹⁰	74,85	75,15	75	75 ± 0,15
2Г¹⁰	64,85	65,15	65	65 ± 0,15
2Д¹⁰	60,3495	60,6495	60,4995	60,4995 ± 0,15
2Е¹⁰	55,2775	55,5775	55,4275	55,4275 ± 0,15
2А¹⁵	55,2175	55,2915	55,2545	55,2545±0,037
2Б¹⁵	65,1305	65,2045	65,1675	65,1675±0,037
2Д¹⁵	60,2075	60,2815	60,2445	60,2445±0,037
2Е¹⁵	55,1405	55,2145	55,1775	55,1775±0,037
2А³⁰	55,089	55,135	55,112	55,112±0,023
2Б³⁰	65,012	65,058	65,035	65,035±0,023
2Д³⁰	60,089	60,135	60,112	60,112±0,023
2Е³⁰	55,012	55,058	55,035	55,035±0,023
2А³⁵	55,002	55,021	55,0115	55,0115±0,0095
2Д³⁵	60,002	60,021	60,0115	60,0115±0,0095

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]:

R_z = 100 мкм, h = 200 мкм.

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

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

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

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