Размерный анализ технологического процесса изготовления детали «Втулка»

Министерство образования и науки РФ

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Омский государственный технический университет»

Элитного образования и магистратуры

«Технология машиностроения»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ (РАБОТА)

«Размерный анализ и обеспечение точности»

Размерный анализ технологического процесса изготовления детали «Втулка»

Омск 2020

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования

Омский государственный технический университет

Факультет (институт)__ФЭОиМ_________________________________________________

Дисциплина «Размерный анализ и обеспечение точности»_________________________

Задание

на выполнение курсовой работы (проекта)

Студенту _ Жбанковой Юлии Владимировне _ группа __КТОм-181__

(Ф.И.О. полностью)

Тема проекта «Размерный анализ технологического процесса изготовления детали»______

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Срок сдачи студентом законченной работы (проекта)

«_23_»____12________2019 г._

Исходные данные к работе (проекту) __исходные конструкторско-технологические данные_____

______________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

Содержание пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)

анализ исходных данных, _____________________________________________________

расчет линейных технологических размеров______________________________________

расчет диаметральных технологических размеров________________________________

заключение________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Перечень графического материала презентация, содержащая не менее 10 слайдов ___________

Основная рекомендуемая

литература _________см. метод. указания по расчету технологических размеров_______

Дата выдачи задания ____12.09.2019_________________________________________

Руководитель ___к.т.н., доцент Масягин В.Б.___________________________________

(уч. степень, звание, подпись, дата)

Зав. кафедрой __к.т.н., доцент Федоров А.А.________________________________

(уч. степень, звание, подпись, дата)

Задание принял к исполнению студент _________________ «_____»___________ 20___г.

подпись

Введение

Важнейшим этапом проектирования технологических процессов механической обработки деталей является расчет технологических размеров, допусков, припусков, допустимых отклонений формы и положения поверхностей. Данный расчет неразрывно связан с размерным анализом технологического процесса механической обработки.

Цель размерного анализа технологических процессов – обеспечение качества и технологичности изделий, их элементов, заготовок, получение технологических размеров и предельных отклонений, значений припусков, необходимых для заполнения технологических карт, эскизов наладок, управляющих программ, расчета режимов резания, норм времени.

Размерный анализ технологических процессов – это совокупность расчетно- аналитических процедур, осуществляемых при разработке и анализе технологических процессов механической обработки:

1.Исходные данные

1.1 Чертёж детали

<Object: word/embeddings/oleObject1.bin>

Рисунок 1. Исходный чертёж детали

1.2.Разработка плана операций

<Object: word/embeddings/oleObject2.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject3.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject4.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject5.bin>

<Object: word/embeddings/oleObject6.bin>

Рисунок 2. Разработка плана операций

2.Расчет линейных технологических размеров

Важным этапом в расчёте линейных технологических размеров является составление графов линейных технологических и конструкторских размеров, но для составления графов необходимо составить схему обработки линейных технологических размеров Рис.3.

2.1. Построение схемы обработки линейных технологических размеров

<Object: word/embeddings/oleObject7.bin>

Рисунок 3. Схемы обработки линейных технологических размеров

2.2. Построение графов размерных цепей-линейных технологических и конструкторских размеров.

<Object: word/embeddings/oleObject8.bin>

Рисунок 4. Граф размерных цепей – линейных технологических и конструкторских

размеров.

<Object: word/embeddings/oleObject9.bin>

Рисунок 5. Граф размерных цепей при составлении уравнений размерных цепей.

2.3. Расчетные уравнения для решения размерных цепей

-A0.1 +Z10.1 –Z10.2 =0

ρS1=δA20.1 +δA15.1

ρS2=δA5.2 +δA15.1

ρZ15.2 =δA10.2 +δA10.1 +δA5.2 +δA15.1+δA15.2
ρZ20.1 =δA20.1 +δA15.1+δA15.2

S1+A15.1-A20.1=0

S2+A15.1-A5.2=0

S3+A15.1=0

Z5.1- A0.2+ A5.1=0

Z5.2- A0.3- A0.1+A5.1+A5.2=0

-Z10.1+A5.1- A10.1=0

-Z10.2- A0.1+A10.2=0

-Z15.1+ A10.1+A5.2-A15.1=0

-Z15.2- A10.2+A10.1+A5.2-A15.1+A15.2=0

Z20.1+ A20.1- A15.1+A15.2=0

2.4. Расчет припусков и допусков.

Таблица 1

Таблица 1. Расчет припусков и напусков

2.5. Расчет линейных размеров табличным методом

Таблица 2

Таблица 2. Расчет линейных размеров табличным методом

2.6. Подготовка данных и расчет линейных размеров на ЭВМ

Геометрическая модель детали:

<Object: word/embeddings/oleObject10.bin>

Рисунок 6. Данные и расчет линейных размеров на ЭВМ

<Object: word/embeddings/oleObject11.bin>

Рисунок 7. Геометрические модели заготовки и операционных эскизов

2.7.Подготовка данных и расчет линейных размеров на ЭВМ

Таблица 3

Информация о геометрических моделях

Таблица 3 Подготовка данных и расчет линейных размеров на ЭВМ

2.8. Подготовка данных и расчет линейных размеров на ЭВМ

Таблица 4

Результаты расчетов для проектной задачи

Результаты расчетов для проектной задачи

Таблица 4. Подготовка данных и расчет линейных размеров на ЭВМ

Результаты расчетов для проверочной задачи

Таблица 5. Подготовка данных и расчет линейных размеров на ЭВМ

3. Расчет диаметральных технологических размеров

3.1. Построение схемы обработки диаметральных технологических размеров

<Object: word/embeddings/oleObject12.bin>

Рисунок 8 - Эскиз детали

3.2. Построение графов размерных цепей эксцентриситетов

Рисунок 9 - Граф размерных цепей

3.3.Расчет диаметральных размеров табличным методом

Таблица 6

Расчет погрешностей формы и расположения поверхностей втулки

Продолжение таблицы 7

Таблица 7

Расчет диаметральных размеров табличным методом

3.4. Подготовка данных и расчет диаметральных размеров на ЭВМ

<Object: word/embeddings/oleObject13.bin>

Рисунок 10 - Геометрическая модель детали

<Object: word/embeddings/oleObject14.bin>

Рисунок 11 - Геометрическая модель заготовки и операционных эскизов

3.5. Подготовка данных и расчет диаметральных размеров на ЭВМ

Таблица 8

Информация о геометрических моделях:

Таблица 9

Технологические размеры

3.6 Результаты расчетов для проектной задачи

Таблица 10

Диаметральные технологические размеры

Таблица 11

Припуски

Заключение

В ходе курсового проектирования были получены навыки:

- построение эскизов детали и заготовки;

- построение плана операций с последующим его корректированием для оптимизации расчетов линейных размеров;

- построения схемы обработки размеров и формирования графов по ней;

- расчёта размеров табличным методом;

- подготовки данных для расчета размеров на ЭВМ.

В результате выполнения курсового проекта были проведены расчеты линейных и диаметральных технологических размеров табличным методом и при помощи специальных программ на ЭВМ. Совпадение результатов показала правильность выполнения проекта.

Библиографический список

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т. Т. 1 [Текст]: справочник / – 9-е изд., перераб. и доп./ под ред. И.Н. Жестковой. – М.: Машиностроение, 2006. – 928 с.

2. Масягин В.Б. Автоматизация размерного анализа конструкций и технологических процессов [Текст]: учеб. пособие / В.Б Масягин, 2008. – 232 с.

3. Масягин В.Б. Расчет технологических размеров [Текст]: методические указания к курсовому и дипломному проектированию / В.Б. Масягин, 2011. – 32 с.

4. Масягин В.Б. Расчет диаметральных технологических размеров и допусков [Текст]: методические указания к курсовому проектированию и выпускным квалификационным работам / В.Б. Масягин, 2015. – 32 с.

5. Справочник технолога-машиностроителя: в 2-х т. Т. 1 [Текст]: справочник/ под ред. А.Г. Косиловой и Р.Т. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. – 656 с.

Приложение 1. Результаты расчетов для проектной задачи на ЭВМ для линейных размеров

Приложение А.

Программа расчета линейных технологических размеров и допусков

"DIAMOND-DEMO" с выводом результатов в информационный файл - Демо-версия 5 к.р. Масягин В.Б., Головченко С.Г., Артюх Р.Л., Оськин Д.А.

(c) Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Омский государственный технический университет", 2004

Это информационный файл для файла исходных данных Репях Lin.txt Дата: 19.12.2017, время: 16:59:49

Исходные данные:

Результаты проверки файла исходных данных

1. Результаты проверки правильности по признаку количества:

Исходные данные правильны по признаку количества

Вспомогательный файл - допуски технологических размеров и минимальные припуски.

Таблица ожидаемых погрешностей конструкторских размеров и припусков

Допуски конструкторских размеров обеспечиваются. Расчет может быть продолжен.

Обозначения технологических размеров(ТР), величина допуска ТР, ориентировочная величина ТР, квалитет точности ТР(предполагаемый), минимальный припуск.

3

1.0 4.0 0.01 0.870 115.800 14

4.0 3.0 0.02 0.620 39.900 14

3.0 2.0 0.03 0.620 37.900 14

4

5 1 2 1.0 4.1 5.01 0.850 115.800 12 0.490

4.1 3.1 5.02 0.250 39.900 12 0.490

10 3 2 3.1 1.1 10.01 0.300 75.900 12 0.490

1.1 2.1 10.02 0.250 38.000 12 0.490

15 3 2 3.1 1.2 15.01 0.120 75.900 10 0.200

1.2 2.2 15.02 0.100 38.000 10 0.200

20 3 1 3.1 2.3 20.01 0.039 37.900 8 0.050

Промежуточные результаты работы программы "DIAMOND"

20.01 2 0.000 -0.039 8 7

1.00 1 78.000 0.000 -0.400 7 10

2.00 1 38.000 0.200 -0.200 3 7

3.00 1 38.000 0.000 -0.200 7 8

10.01 2 0.490 0.000 0.000 1 2 10.02 2 0.490 0.000 0.000 4 5

15.01 2 0.200 0.000 0.000 2 3 15.02 2 0.200 0.000 0.000 5 6

20.01 2 0.050 0.000 0.000 6 7

Линейные технологические размеры до корректировки

Индекс Величина верхнее откл нижнее откл границы

20.01 37.9195 0.000 -0.039 2.3 -3.1

Линейные технологические размеры после корректировки

Индекс Величина верхнее откл нижнее откл границы

20.01 37.900 0.000 -0.039 2.3 -3.1

Припуски после корректировки

Индекс Величина верхнее откл нижнее откл границы

15.02 0.25000 0.770 0.000 2.1 2.2

20.01 0.08000 0.259 0.000 2.2 2.3

Массив расположения торцев

1.0 1.1 1.2 2.0 2.1 2.2 2.3 -3.1 -3.0 -4.1 -4.0 Расстояния до левого торца

0.000 1.200 1.610 36.345 38.725 39.360 39.570 77.450 79.245 117.375 118.745

Таблица рассчитанных технологических размеров

3

1.0 4.0 118.600 0.580 -0.290

4.0 3.0 39.600 0.210 -0.410

3.0 2.0 42.800 0.410 -0.210 4

5 1 2 1.0 4.1 117.800 0.000 -0.850

4.1 3.1 39.800 0.250 0.000

10 3 2 3.1 1.1 76.400 0.000 -0.300

1.1 2.1 37.400 0.250 0.000

15 3 2 3.1 1.2 75.900 0.000 -0.120

1.2 2.2 37.700 0.100 0.000

20 3 1 3.1 2.3 37.900 0.000 -0.039

Программа работу закончила.

Приложение 2. Результаты расчетов для проектной задачи на ЭВМ для линейных размеров

Приложение Б.

Программа расчета линейных технологических размеров и допусков

"DIAMOND-DEMO" с выводом результатов в информационный файл - Демо-версия 5 к.р.

Масягин В.Б., Головченко С.Г., Артюх Р.Л., Оськин Д.А.

(c) Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Омский государственный технический университет", 2009

Это информационный файл для файла исходных данных Репях Lin.txt Дата: 19.12.2017, время: 17:19:49

Исходные данные:

3

3

1 4 4 3 3 2

4

5 1 2 1 4 4 3

10 3 2 3 1 1 2

15 3 2 3 1 1 2

20 3 1 3 2

Результаты проверки файла исходных данных

1. Результаты проверки правильности по признаку количества:

3

3

1 4

4

10 3 2 3 1

1 2

15 3 2 3 1

1 2

20 3 1 3 2

Исходные данные правильны по признаку количества

Вспомогательный файл - допуски технологических размеров и минимальные припуски.

20.01 0.039

Таблица ожидаемых погрешностей конструкторских размеров и припусков

1.00 0.400 0.289 5.02 20.01

2.00 0.400 0.159 15.01 20.01

3.00 0.200 0.039 20.01

20.01 0.259 15.01 15.02 20.01

Допуски конструкторских размеров обеспечиваются. Расчет может быть продолжен.

Обозначения технологических размеров(ТР), величина допуска ТР, ориентировочная величина ТР, квалитет точности ТР(предполагаемый), минимальный припуск.

3

1.0 4.0 0.01 0.870 115.800 14

4.0 3.0 0.02 0.620 39.900 14

3.0 2.0 0.03 0.620 37.900 14

4

5 1 2 1.0 4.1 5.01 0.850 115.800 12 0.490

4.1 3.1 5.02 0.250 39.900 12 0.490

10 3 2 3.1 1.1 10.01 0.300 75.900 12 0.490

1.1 2.1 10.02 0.250 38.000 12 0.490

15 3 2 3.1 1.2 15.01 0.120 75.900 10 0.200 1.2 2.2 15.02 0.100 38.000 10 0.200

20 3 1 3.1 2.3 20.01 0.039 37.900 8 0.050

Промежуточные результаты работы программы "DIAMOND"

20.01 2 0.000 -0.039 8 7

1.00 1 78.000 0.000 -0.400 7 10

2.00 1 38.000 0.200 -0.200 3 7

3.00 1 38.000 0.000 -0.200 7 8

15.02 2 0.200 0.000 0.000 5 6

20.01 2 0.050 0.000 0.000 6 7

Линейные технологические размеры до корректировки

Индекс Величина верхнее откл нижнее откл границы

20.01 37.9195 0.000 -0.039 2.3 -3.1

Линейные технологические размеры после корректировки

Индекс Величина верхнее откл нижнее откл границы

20.01 37.900 0.000 -0.039 2.3 -3.1

Припуски после корректировки

Индекс Величина верхнее откл нижнее откл границы

10.01 0.50000 1.400 0.000 1.0 1.1 10.02 0.50000 3.760 0.000 2.0 2.1

15.01 0.20000 0.420 0.000 1.1 1.2 15.02 0.25000 0.770 0.000 2.1 2.2

20.01 0.08000 0.259 0.000 2.2 2.3

Массив расположения торцев

1.0 1.1 1.2 2.0 2.1 2.2 2.3 -3.1 -3.0 -4.1 -4.0 Расстояния до левого торца

0.000 1.200 1.610 36.345 38.725 39.360 39.570 77.450 79.245 117.375 118.745

Таблица рассчитанных технологических размеров

3

1.0 4.0 118.600 0.580 -0.290

4.0 3.0 39.600 0.210 -0.410

3.0 2.0 42.800 0.410 -0.210 4

5 1 2 1.0 4.1 117.800 0.000 -0.850

4.1 3.1 39.800 0.250 0.000

10 3 2 3.1 1.1 76.400 0.000 -0.300

1.1 2.1 37.400 0.250 0.000

15 3 2 3.1 1.2 75.900 0.000 -0.120

1.2 2.2 37.700 0.100 0.000

20 3 1 3.1 2.3 37.900 0.000 -0.039

Программа работу закончила.

Приложение 3. Результаты расчетов для проектной задачи на ЭВМ для диаметральных размеров

Приложение В.

Программа "Расчет радиальных технологических размеров и допусков "RADIAL-DEMO"" Демо-версия 5 к.р.

с выводом результатов в информационный файл

Масягин В.Б., Головченко С.Г., Артюх Р.Л., Оськин Д.А., Anna Becker, Ивлева И.В.

(c) Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет", 2015

Это информационный файл для файла исходных данных LamD.txt

Дата: 18.12.2019, время: 00:25:39

Исходные данные:

4

1 115 0 -0.06 4

Результаты проверки файла исходных данных

1 115.000 0.000 -0.060 4

2 82.000 0.000 -0.030 2

3 90.000 0.000 -0.350 3

4 54.000 0.120 0.000 -1

0

2

1 0.100 1.000 4 1

2 0.080 1.000 2 1

1

2

3

1 3 4

4

5 2 2 1

3

Преобразованные исходные данные о радиальных размерах 4

1 57.500 0.000 -0.030 -5 4

2 41.000 0.000 -0.015 -5 2

3 45.000 0.000 -0.175 -5 3

4 27.000 0.060 0.000 -5 -1

4

5 2

5 1

5 3

5 4

4

5 2 2 5 1

5 3

10 3 2 5 2

5 4

15 3 3 5 1

5 2

5 4

20 3 2 5 2

5 4

Исходные данные правильны по признаку количества

Преобразованные исходные данные об эксцентриситетах: 2

1 0.000 0.050 0.000 4 1

2 0.000 0.040 0.000 2 1

3

Исходные данные об эксцентриситетах правильны по признаку качества.

Вспомогательный файл - технологические эксцентриситеты, допуски и минимальные припуски:

20.20 0.01750

Таблица ожидаемых погрешностей конструкторских эксцентриситетов и величин эксцентриситетов припусков

1.0 0.0500 0.0400 15.1 20.1 20.2

2.0 0.0400 0.0400 15.1 20.1

Допуски конструкторских эксцентриситетов обеспечиваются. Расчет может быть продолжен.

Вспомогательный файл - технологические эксцентриситеты, допуски и минимальные припуски:

20.20 0.01750

Таблица ожидаемых погрешностей конструкторских размеров и припусков

Допуски конструкторских размеров обеспечиваются. Расчет может быть продолжен.

Обозначения технологических размеров(ТР), величина допуска ТР, ориентировочная величина ТР, квалитет точности ТР, минимальный припуск.

20 3 2 5 2 20.1 0.011 81.985 8 0.080

5 4 20.2 0.018 114.970 8 0.080

Промежуточные результаты работы программы "RADIAL"

Диаметральные и радиальные технологические размеры до корректировки Индекс Величина верхнее откл нижнее откл

Диаметральные и радиальные технологические размеры после корректировки Индекс Величина верхнее откл нижнее откл

D 0.1 85.800 0.600 -0.300

D 0.2 50.600 0.260 -0.540

D 0.3 92.800 0.600 -0.300

D 0.4 119.200 0.660 -0.340

D 5.1 53.500 0.190 0.000

D 5.2 89.800 0.000 -0.140

D 10.1 83.000 0.000 -0.350

D 10.2 116.000 0.000 -0.350

D 15.1 54.020 0.074 0.000

D 15.2 82.300 0.000 -0.140

D 15.3 115.300 0.000 -0.140

D 20.1 81.996 0.000 -0.022

D 20.2 114.980 0.000 -0.035

Припуски после корректировки

Индекс Величина верхнее откл нижнее откл

5.1 1.32000 0.495 0.000

5.2 1.35000 0.520 0.000

10.1 1.25000 0.625 0.000

10.2 1.43000 0.675 0.000

15.1 0.16500 0.132 0.000

15.2 0.17500 0.245 0.000

15.3 0.17500 0.245 0.000

20.1 0.08200 0.081 0.000

20.2 0.09000 0.088 0.000

Массив расположения границ размеров

5.0 1.0 1.1 1.2 -2.3 -2.2 -2.1 -2.0 -3.1 -3.0 -4.3 -4.2 -4.1 -4.0

Расстояния до оси

0.000 25.230 26.797 27.029 40.99 2 41.115 41.413 42.975 44.865 46.475 57.481 57.615 57.913 59.680

Программа работу закончила.