Расчет припусков на линейные размеры размерным анализом

Для определения оптимального соотношения размеров одной или не­скольких деталей, входящих в сборочный узел, проводят размерный анализ, предварительно построив размерные цепи.

Существует несколько методов решения задач размерного анализа в усло­виях полной и неполной взаимозаменяемости. В приведенных ниже расчетах использован такой распространенный метод, как расчет на максимум - ми­нимум ( он обеспечивает полную взаимозаменяемость ). Для того, чтобы по­грешность узла была минимальной, при проектировании и изготовлении де­талей надо стремиться к минимальному числу звеньев, т. е. соблюдать прин­цип кратчайшей цепи.

Данный метод решения достаточно трудоемок, но точен при нахождении неиз­вестных звеньев цепей.

При нахождении припусков из операционных цепочек используются сразу два метода решения поставленной задачи: расчетно-аналитический и расчет на максимум – минимум, что дает более точные результаты, чем при использовании лишь одного метода – расчетно-аналитического.

 

Конструкторский размер	Размерная цепь	Допуск размера	Очередность расчета
К1=1 0, 2	К1=В –В	0, 4	2
К2=3+0, 4	К2=В	0, 4	–
К3=20+0, 52	К3=В	0, 52	–
К4=3+0, 25	К4=В	0, 25	–
К5=30+0, 52	К5= В –В	0, 52	3
К6=3+0, 25	К6= В	0, 25	–
К7=75+0, 14	К7= В –В	0, 14	4
К8=3+0, 25	К8= В	0, 25	–
К9=115+0, 87	К9= В –В	0, 87	5
К10=2 0, 2	К10= В –В	0, 4	7
К11=140+1	К11= В –В	0, 4	6
К12=2 0, 2	К12= В –В	0, 4	8
К13=207-0, 6	К13=В	0, 2	–
К14=3+0, 25	К14=В	0, 25	–
К15=1 0, 2	К15= В –В	0, 4	1
К16=53+1, 9	К16= В –В	1, 9	9
К17=285-0, 34	К17= В	0, 1	–

 

Z⁰⁵₁=З₂–В₂₁

Z⁰⁵₃₀=З– В₂₂– З₂+В₂₁

Z¹⁰₁₀= В₂₂–В₂₁– В₁₉

Z¹⁰₁₆=В₂₂–В₁₇–З₃–В₂₁

Z¹⁵₂₃= З₄+В₂₁–В₁₅

Расчет цепей:

1) К₁₅=В₂₂–В₆

К_15ном=В_22ном–В_6ном

1=285– В_6ном

В_6ном=284

К_15max=В_22max–В_6min

1, 2=285–В_6min

В_6min=283, 8

К_15min =В_22min –В_6max

0, 8=284, 9–В_6max

В_6max=284, 1

В₆=

2) К₁=В₂₂–В₁₄

К_1ном=В_22ном–В_14ном

1=285– В_14ном

В_14ном=284

К_1max=В_22max–В_14min

1, 2=285–В_14min

В_14min=283, 8

К_1min =В_22min –В_14max

0, 8=284, 9–В_14max

В_14max=284, 1

В₁₄=  

3) К₅= В₂₂–В₂₀

К_5ном=В_22ном–В_20ном

30=285– В_20ном

В_20ном=255

К_5max=В_22max–В_20min

30, 52=285–В_20min

В_20min=254, 48

К_5min =В_22min –В_20max

30=284, 9–В_20max

В_20max=254, 9

В₂₀=

4) К_7ном=В_22ном–В_19ном

75=285– В_19ном

В_19ном=210

К_7max=В_22max–В_19min

75, 14=285–В_19min

В_19min=209, 86

К_7min =В_22min –В_19max

75=284, 9–В_19max

В_19max=209, 9

В₁₉=

5) К₉= В₂₂–В₈

К_9ном=В_22ном–В_8ном

115=285– В_8ном

В_8ном =170

К_9max= В_22max–В_8min

115, 87=285– В_8min

В_8min =169, 13

К_9min =В_22min–В_8max

115=284, 9–В_8max

В_8max =169, 9

В₈=

6) К₁₁= В₂₂–В₁₇

К_11ном=В_22ном–В_17ном

140=285– В_17ном

В_17ном=145

К_11max=В_22max–В_17min

141=285–В_17min

В_17min =144

К_11min =В_22min–В_17max

140= 284, 9–В_17max

В_17max=144, 9

В₁₇=

На технологический размер В₁₇ ужесточаем допуск, т.к. он участвует еще в одной размерной цепи К₁₀= В₁₇–В₇, где допуск на размер К₁₀=0, 4.

В₁₇=

 

7) К₁₀= В –В

К_10ном=В_17ном–В_7ном

2=145– В_7ном

В_7ном=143

К_10max=В_17max–В_7min

2, 2=144, 9–В_7min

В_7min =142, 7

К_10min =В_17min–В_7max

1, 8= 144, 6–В_7max

В_7max=142, 8

В₇=

 

8) К₁₂= В –В

К_12ном=В_15ном–В_3ном

2=207– В_3ном

В_3ном=205

К_12max=В_15max–В_3min

2, 2=207–В_3min

В_3min =204, 8

К_12min =В_15min–В_3max

1, 8= 206, 8–В_3max

В_3max=205

В₃=

 

9) К₁₆= В –В

К_16ном=В_22ном–В_4ном

53=285– В_4ном

В_4ном=232

К_16max=В_22max–В_4min

54, 9=285–В_4min

В_4min =230, 1

К_16min =В_22min–В_4max

53=284, 9–В_4max

В_4max=231, 9

В₄=

 

10) Z¹⁰₁₀= В₂₂–В₂₁– В₁₉

В уравнении неизвестны Z¹⁰₁₀ и В₂₁. Определим минимальное значение припуска как

Z¹⁰₁₀=Rz_i-1+h

, где Rz_i-1 – шероховатость на предшествующем переходе; Rz_i-1=160 мкм

h – глубина дефектного слоя; h=200 мкм.      

Z¹⁰_10min=160+200=360 мкм

Z¹⁰_10min= В_22min – В_21max – В_19max  

0, 36=284, 9– В_21max – 209, 9

В_21max =74, 64

Допуск на В₂₁ берем 0, 62

Z¹⁰_10ном= В_22ном–В_21ном–В_19ном

Z¹⁰_10ном= 285–74, 2–210

Z¹⁰_10ном=0, 8

Z¹⁰_10max= В_22max–В_21min –В_19min

Z¹⁰_10max=285–74, 02–209, 86

Z¹⁰_10max=1, 12

Z¹⁰₁₀=

11) Z⁰⁵₁=З₂–В₂₁

Определим минимальное значение припуска как

Z⁰⁵₁=Rz_i-1+h

, где Rz_i-1 – шероховатость на предшествующем переходе; Rz_i-1=160 мкм

h – глубина дефектного слоя; h=200 мкм .     

Z⁰⁵_1min=160+200=360 мкм  

Z⁰⁵_1min= З_2min –В_21max

0, 36= З_2min–74, 64

З_2min=75

Допуск на З₂ по ГОСТ берем 1, 4

 

Z⁰⁵_1ном= З_2ном –В_21ном

Z⁰⁵_1ном=75, 5–74, 2

Z⁰⁵_1ном=1, 3

Z⁰⁵_1max= З_2max –В_21min

Z⁰⁵_1max=76, 4–74, 02

Z⁰⁵_1max=2, 38

Z⁰⁵₁=

12) Z⁰⁵₃₀=З– В₂₂– З₂+ В₂₁

Z⁰⁵₃₀= Z⁰⁵₁=

Z⁰⁵_30min=160+200=360 мкм  

Z⁰⁵_30min=З_min– В_22max– З_2max+ В_21min

З_min=287.74

Допуск на З по ГОСТ берем 2.2  

Z⁰⁵_30ном=З _ном – В_{22 ном} – З_{2 ном} + В_{21 ном}

Z⁰⁵_30ном=288–285–75.5+74.2

Z⁰⁵_{30 ном} =1.7

Z⁰⁵_30max= З_max–В_22min– З_2min+ В_21max

Z⁰⁵_30max=289.94–284, 9–75+74.64

Z⁰⁵_30max=4.68

Z⁰⁵₃₀=

13) Z¹⁵₂₃= З₄+В₂₁–В₁₅

Определим минимальное значение припуска как

Z¹⁵₂₃=Rz_i-1+h

, где Rz_i-1 – шероховатость на предшествующем переходе; Rz_i-1=160 мкм

h – глубина дефектного слоя; h=200 мкм.      

Z¹⁵_23min=160+200=360 мкм

Z¹⁵_23min=З_4min+В_21min–В_15max

0, 36=З_4min+74, 02–207

З_4min=133, 34

Допуск на З₄ берем 2.0

Z¹⁵_23ном=З_4ном+В_21ном–В_15ном

Z¹⁵_23ном=134+74, 2–207

Z¹⁵_23ном=1, 2

Z¹⁵_23max=З_4max+ В_21max–В_15min

Z¹⁵_23max=135, 34+74, 64–206, 8

Z¹⁵_23max=3, 18

Z¹⁵₂₃=

14) Z¹⁰₁₆=В₂₂–З₃–В₂₁–В₁₇

Определим минимальное значение припуска как

Z¹⁰₁₆=Rz_i-1+h

, где Rz_i-1 – шероховатость на предшествующем переходе; Rz_i-1=160 мкм

h – глубина дефектного слоя; h=200 мкм.      

Z¹⁰_16min=160+200=360 мкм

Z¹⁰_16min=В_22min–В_21max–З_3max–В_17max  В₁₇=

0, 36= 284, 9–74, 64–З_3max–144, 9  

З_3max=65

Допуск на З₃ берем 1.9

Z¹⁰_16ном=В_22ном–В_21ном–З_3ном–В_17ном

Z¹⁰_16ном=285–74, 2–64–145

Z¹⁰_16ном=1, 8

Z¹⁰_16max=В_22max–В_21min–З_3min–В_17min

Z¹⁰_16max=285–74, 02–63, 1–144, 6

Z¹⁰_16max=3, 28

Z¹⁰₁₆=

Выбор СОЖ

 

Применение СОЖ при обработке стали 40Х резанием.

Технологическая операция	Обозначение материала
Фрезерование и центрование	МР-1у ТУ 381017317-80
Точение	ОСМ-5 ТУ38УССР2-01-249-76
Зубообработка	ОСМ-5 ТУ38УССР2-01-249-76
Шлифование	ОСМ-5 ТУ38УССР2-01-249-76

 

МР-1у ТУ 381017317-80:

Используют на станках-автоматах при точении, сверлении, фрезеро­вании, резьбо- и зубонарезании, протягивании углеродистых легирован­ных и жаропрочных сталей.

ОСМ-5 ТУ38УССР2-01-249-76:

Применяют при зубообработке, сверлении, резьбонарезании, точении, развер­тывании и шлифовании углеродистых и легированных сталей.

 

Сводная таблица нормирования времени обработки

№	Операция	Тосн	Твсп	Тп.з.	Тшт
05	Фрезерно-центровальная: 1.Фрезерование. 2.Центрирование.	0, 014 0, 044	0, 37 0, 17	17	0, 414 0, 226
10	Токарно-копировальная черновая	0, 283	0, 57	10	0, 904
15	Токарно-копировальная черновая	0, 425	0, 57	10	1, 055
25	Центрошлифовальная	1, 382	0, 44	13	1, 92
30	Токарно-копировальная чистовая: 1.Точение поверхностей  Ø 20, Ø 22, Ø 25, Ø 28. 2.Точение канавок и фасок.	0, 568   0, 024	0, 57   0, 194	12	1, 444
35	Токарно-копировальная чистовая: 1.Точение поверхностей  Ø 25, Ø 28, Ø 42. 2.Точение канавок и фасок.	0, 977   0, 018	0, 57   0, 188	12	1, 867
40	Зубофрезерная	0, 76	1, 49	21	2, 421
45	Шпоночно-фрезерная	1, 708	0, 46	17	2, 298
50	Круглошлифовальная	2, 51	1, 15	17	4, 007
55	Круглошлифовальная	3, 484	1, 15	17	5, 074
60	Червячно-шлифовальная	1, 75	1, 35	20	3, 317

Вывод по проекту

Считаю, что поставленная задача выполнена успешно. Стремление получить оптимальный технологический процесс обработки детали типа чер­вяк в условиях крупносерийного производства в ходе курсового проектирования по технологии машиностроения достигнут. Подобрано соответствующее оборудование с установлением рациональных режимов резания и технологи­чески обосно­ванных норм времени, режущий и измерительный инструмент. Тщательным образом проработана технологическая карта. Произведен расчет припусков несколькими способами: расчетно-аналитическим методом, раз­мерным анализом, с использованием ГОСТа.

Проделанная работа позволила закрепить и применить полученные зна­ния по курсам: Технология машиностроения; Метрология, стандартизация, сертификация; Режущий инструмент.

Список литературы

1. Амиров И.М. Штамповка на горизонтально-ковочных машинах. – М.: Государст­венное научно-техническое издательство машиностроительной лите­ратуры, 1961 г.

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя в 3-х т. – М.: Машиностроение, 1982 г.

3. Венгловская Н.А. Методическая разработка домашних заданий по дисциплине “Технология машиностроения”.– Свердловская область, г. Лесной, МИФИ-3, 1997 г.

4. ГОСТ 7505-89 Поковки стальные штампованные. Допуски, при­пуски и кузнечные напуски.

5. Данилевский В.В. Технология машиностроения. – М.: Высшая школа, 1963г.

6. Зайцев С.А. Допуски, посадки и технические измерения в машиностроении. – М.: ACADEMIA, 2002 г.

7. Косилова А. Г., Мещеряков Р. К., Калинин М.А. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении. Справочник технолога. М., Машиностроение, 1976 г.

8. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Под общей ред. А.Ф.Горбацевича. – Минск: Вышэйшая школа, 1967 г.

9. Мельников Н.Ф. и др.

Технология машиностроения. – М.: Машиностроение, 1965 г.

10. Металлорежущие станки. В 2х томах.

Под ред. Н.С. Ачеркана. – М.: Машиностроение, 1965 г.

11. Проектирование металлорежущих станков и станочных систем. Справочник-учебник в 3х томах. Под ред. А.С. Проникова. – М.: Машиностроение и МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1995 г.

12. Производство зубчатых колес. Справочник.

Под ред. Б.А.Тайца. – М.: Машиностроение, 1975 г.

13. Радкевич Я.М. и др. Расчет припусков и межпереходных размеров в машиностроении.– М.: Высшая школа, 2004 г.

14. Режимы резания металлов. Справочник. Под ред. Ю.В.Барановского. Изд. 3-е, переработанное и дополненное. – М.: Машиностроение, 1972 г.

15. Справочник технолога-машинострои­теля. В 2-х т. Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986 г.

16.Стружестрах Е.И. Справочник нормировщика-машиностроителя в 2х томах. – М.: Машиностроение, 1961 г.

17. Суслов А.Г. Технология машиностроения. – М.: Машиностроение, 2004 г.

18. Технологичность конструкций. Под ред. Ананьева С. Л. И Купровича В. П. – М.: Машиностроение, 1969 г.

19. Технология машиностроения. Под ред. Гусева А.А. – М.: Машиностроение, 1986 г.

20. Технология металлов и других конструкционных материалов. Под ред. Н.П.Дубинина. Изд. 2-е, переработанное и дополненное. – М.: Высшая школа, 1969 г.

21. Штамповка на молотах, фрикционных и гидравлических прессах. Под общей ред. П.В. Камнева, А.П. Атрошенко. – Л.: Машиностроение, 1981г.

ГОСТ 3.1118-82 форма 1

Дубл.

Взам.

Подл.

ТМ-53.01101.08012