Технологическое обеспечение точности массы деталей и узлов гидроаппаратуры авиационных двигателей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.08, кандидат наук Воронцова Наталья Сергеевна

• Воронцова Наталья Сергеевна
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Воронцова Наталья Сергеевна

1.3.1 Точность массы заготовок

1.3.2 Точность массы деталей после механической обработки

1.3.3 Точность массы изделий

1.4 Выводы по главе 1. Цель и задачи исследования

Глава 2. Расчетное определение массы деталей сборочных единиц

2.1 Общие положения

2.2 Расчетное определение массы и возможных отклонений массы литых заготовок

2.3 Расчетное определение массы и возможных отклонений массы поковок

2.5 Расчетное определение массы и возможных отклонений массы деталей после механической обработки

2.6 Расчетное определение массы и возможного отклонения массы деталей и заготовок с учетом параметров шероховатости поверхностей

2.7 Расчетное определение массы и возможной погрешности массы деталей и заготовок с учетом параметров волнистости поверхностей

2.8 Выводы по Главе

Глава 3. Расчетное определение возможной погрешности деталей по массе во

взаимосвязи с технологией их изготовления

3.1 Общие положения

3.2 Обоснование закона суммирования погрешностей массы элементов заготовки, деталей и изделия в целом

3.3 Определение отклонений массы заготовок с допусками на размеры по одному классу точности

3.4 Определение отклонений массы деталей с допусками на размеры по одному квалитету точности

3.5 Определение отклонений массы деталей с допусками на размеры по разным квалитетам точности

3.6 Определение отклонений массы деталей с различными параметрами шероховатости и волнистости поверхностей

3.7 Определение отклонений массы деталей с поверхностями, имеющими разные методы обработки, или с обработанными и необработанными поверхностями

3.8 Разработка алгоритма технологического обеспечения требуемой точности массы детали

3.9 Последовательность определения допуска на массу изделия

3.10 Выводы по главе

Глава 4. Примеры использования предложенной методики для определения массы и ее отклонений для деталей и изделия и технологического обеспечения точности их массы

4.1 Расчетное определение массы и ее отклонений для деталей изделия Д7.8710-1400 и технологическое обеспечение точности их массы

4.2 Расчетное определение массы и ее отклонений для изделия

4.3 Внедрение результатов исследования

4.4 Выводы по главе

Заключение

Список литературы

Приложение А (обязательное) Акты внедрения

Приложение Б (обязательное) Таблицы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Технологическое обеспечение точности массы деталей и узлов гидроаппаратуры авиационных двигателей»

Введение

Одной из первоочередных задач машиностроителей является снижение материалоемкости машин при одновременном улучшении их качества. Серьезное внимание, уделяемое материалоемкости машиностроительной продукции, объясняется следующими обстоятельствами. Масса машин, сборочных единиц и деталей - одна из важнейших технико-экономических характеристик. При конструировании и изготовлении изделий в машиностроении всегда возникает вопрос об их массе. Для сравнительной оценки машин одного и того же типа различной конструкции с одинаковыми основными параметрами может быть использован такой показатель, как масса машины (абсолютный показатель). Рациональность использования материала может быть оценена отношением массы машины к какому-либо из ее основных параметров - производительности, мощности и др. (относительный показатель). Абсолютный и относительный показатели использования материала служат критериями для оценки соответствия рассматриваемой конструкции машины достигнутому уровню развития машиностроения.

Масса машины и ее структурных составляющих (деталей, узлов и др.) наряду с типом производства в значительной степени определяют расход металла на изготовление и характер технологических процессов изготовления деталей.

Снижение массы, расхода металла и материалов при изготовлении машин -это одновременно и снижение себестоимости.

Масса машин оказывает существенное влияние, а в некоторых случаях (авиадвигателестроение и т.п.) решающее влияние на эксплуатационные свойства изделий. Для обеспечения высокого качества машин, сборочных единиц, деталей и стабильности их эксплуатационных свойств при серийном и массовом производстве большое значение имеет однородность, а в ряде случаев и взаимозаменяемость по массе. Поэтому наряду с отклонениями размеров и формы ограничивают и массу деталей, сборочных единиц и машины в целом. Расчеты

массы машины и деталей, из которых она состоит, а также возможных отклонений от номинальной массы имеют важное значение для производства. Однако расчет массы по чертежу детали во многих случаях затруднен и не дает точных результатов. При сложной форме деталей расчеты получаются громоздкими, и стремление упростить их часто вызывает существенные погрешности. Расчет объема деталей по номинальным размерам также приводит к погрешностям, так как при этом не учитывается расположение и величина допускаемых отклонений номинальных размеров. При несимметричном двустороннем расположении поля допуска на размеры деталей более сложным становится расчет отклонений массы. Такие отклонения встречаются часто у отливок, заготовок, изготовленных горячей штамповкой, механически обработанных деталей, деталей из листового проката и др.

В соответствии с п. 1.1.12 ГОСТ 2.109-73 ЕСКД в графе 5 чертежа указывают массу изделия: на чертежах для изготовления опытных образцов - расчетную массу, на чертежах, начиная с литеры О1, - фактическую. При этом под фактической массой следует понимать массу, определенную измерением (взвешиванием изделия).

На чертежах изделий единичного производства и изделий с большой массой, а также крупногабаритных изделий, определение массы которых взвешиванием вызывает затруднение, допускается указывать расчетную массу. При этом на чертежах изделий, разрабатываемых по заказам Министерства обороны, указание расчетной массы допускается только по согласованию с заказчиком (представителем заказчика). Массу изделия указывают в килограммах без указания единицы измерения. Допускается указывать массу в других единицах измерения, например: 0,25 т, 15 т. При необходимости допускается указывать предельные отклонения массы изделия в технических требованиях чертежа.

При проведении оценки статистическим методом соответствия действующей конструкторской и нормативной документации при производстве агрегатов гидроаппаратуры авиационных двигателей массы заготовок, полностью

механически обработанных деталей и сборочных единиц выявляются многочисленные несоответствия.

Например, для заготовки детали Д7.8710-1601 - держатель (отливка) оценивалось соответствие требованиям ГОСТ Р 53464-2009 партии отливок в количестве 69шт. В результате оценки вероятный процент брака составил - 3,58%.

Для изделий Д7.8700-1700 - пневмопироблок оценивалось соответствие требованиям ОСТ 1 02606-86 партия в объеме 75шт. В результате оценки вероятный процент брака составил - 6,87%.

Для детали Д7.8710-1710 - корпус (частично обработан из штамповки) оценивалось соответствие требованиям ОСТ 1 02606-86 партия в объеме 75шт. В результате оценки вероятный процент брака составил - 11,3%.

При этом возникают ситуации, когда размеры и шероховатость поверхностей детали полностью соответствует заданным требованиям конструкторской документации, а масса детали не соответствует значению, указанному на чертеже. Это связано с тем, что допуски на массу детали не связаны с допусками на размеры детали, параметрами шероховатости и волнистости поверхностей и другими параметрами.

Контроль массы необходим не только для обеспечения однородности, взаимозаменяемости по массе, но и для проверки расчетов, выполненных при проектировании. Очевидно также, что обеспечение однородности и взаимозаменяемости по массе должно базироваться на надежных инженерных расчетах, нормативах, разработанных на основе обобщения накопленных данных, на системе допусков, подобно тому как это имеет место при обеспечении размерной геометрической взаимозаменяемости. Контроль массы необходимо осуществлять с помощью современных весоизмерительных устройств и приборов и на основании ряда теоретических положений. Выборочный контроль изделий по массе должен надежно обеспечивать требуемое качество продукции и стабильность изготовления, т.е. должен быть основан на теории вероятностей и

математической статистике подобно контролю размеров и расположения формы изделий.

Цель работы. Исследование точности массы деталей и узлов гидроаппаратуры авиационных двигателей с целью разработки научно обоснованных рекомендаций по назначению допускаемых отклонений массы заготовок, деталей и узлов гидроаппаратуры авиационных двигателей и технологического обеспечения требуемой точности массы изделий.

Для достижения указанной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Выявление факторов, влияющих на массу литых заготовок и поковок, а также деталей после механической обработки.

2. Определение влияния точности размеров, параметров шероховатости и волнистости поверхностей заготовок и деталей на предельные отклонения массы.

3. Расчетное определение массы и возможного допуска на массу литых заготовок, поковок и деталей после механической обработки.

4. Разработка алгоритма технологического обеспечения требуемой точности массы для заготовок, частично и полностью механически обработанных деталей.

5. Разработка алгоритма обеспечения требуемой точности массы изделия.

6. Практическое применение предложенной методики для определения массы и допуска на массу деталей и изделий.

Методы исследования. Оценка точности массы заготовок, деталей и изделий производилась исходя из номинальных размеров деталей и допусков на них, параметров шероховатости и волнистости поверхностей, а также методами математической статистики по результатам взвешивания на современном оборудовании.

Научная новизна: предложены теоретические зависимости, позволяющие на этапе конструкторско-технологической подготовки производства достоверно определять предельные отклонения массы для заготовок, деталей и изделий во взаимосвязи с точностью размеров и параметров шероховатости и волнистости поверхностей деталей.

Основные положения, выносимые на защиту:

- теоретические зависимости для расчетного определения погрешности массы заготовок, деталей и узлов гидроаппаратуры с учетом допускаемых отклонений размеров, параметров шероховатости и волнистости поверхностей;

- теоретическое положение о расчетном определении погрешности массы узлов гидроаппаратуры с учетом погрешности массы детали;

- алгоритм технологического обеспечения требуемой точности массы детали;

- алгоритм обеспечения требуемой точности массы узла;

- теоретические положения, используемые в разработанной методике определения предельных отклонений массы деталей и узлов гидроаппаратуры.

Практическая ценность работы заключается в следующем: - разработанную методику определения отклонений массы заготовок, деталей и изделий предлагается использовать в качестве основы для инструкций по определению точности массы в авиастроении и машиностроении.

Глава 1 Обоснование проблемы. Анализ выполненных исследований в изучаемой области 1.1 Роль точности массы деталей и узлов авиационной техники в обеспечении эксплуатационных свойств изделий

Масса деталей и сборочных единиц особенно большое значение имеет в авиастроении. Масса самолета - главная исходная величина при выборе основных его параметров (площади крыла, длины фюзеляжа, размера колес), поэтому при проектировании расчет массы предшествует всем остальным. От точности расчета массы зависит точность всех остальных расчетов.

Качество самолета и эффективность его использования как транспортного средства определяются летно-техническими характеристиками, надежностью, сроком службы и безопасностью применения изделия. Последние три показателя оценки качества не отличают самолет от других видов транспорта, в отношении же летных характеристик имеются свои особенности. К летным характеристикам обычно относятся скорость, дальность, высота (потолок), скороподъемность, маневренность, взлетно-посадочные характеристики и грузоподъемность. Так, например, для истребителя-перехватчика, основным назначением которого является перехват и поражение в воздухе самолетов и других типов летательных аппаратов противника, особенно важными будут не только высокая скорость и большая высота, но и большая скороподъемность и маневренность. Для пассажирского и транспортного самолетов наибольшее значение имеют грузоподъемность, дальность полета и взлетно-посадочные характеристики, позволяющие использовать их на существующих аэродромах.

Масса наряду с тягой, удельным расходом топлива, габаритными размерами и ресурсом относится к основным параметрам, характеризующим технические данные и степень совершенства газотурбинных двигателей.

В каждом конкретном случае для силовой установки самолета выбирают число двигателей и оптимальную тягу с учетом массы. Сравнительная оценка двигателей с различной тягой определяется по удельной массе в соответствии с [82], под которой понимается отношение массы двигателя (без топлива, масла и самолетных агрегатов) к его номинальной тяге:

ттт

тУД =(1-1)

где тУд - удельная масса двигателя, ШдВ - масса двигателя, кг; Я - номинальная тяга двигателя, кН.

Удельная масса турбовинтовых двигателей оценивается отношением массы двигателя (без топлива, масла, самолетных агрегатов и воздушных винтов) к суммарной мощности:

М ТТЛ

е

где Ые - суммарная мощность двигателя , кВт.

Малая удельная масса является важнейшим требованием для авиационных двигателей, так как масса двигателя в сильной степени сказывается на качестве самолета, определяющем его скороподъемность и дальность полета. Статистические данные показывают, что увеличение массы двигателя на 1кг вызывает увеличение массы самолета примерно на 3... 5кг.

Снижение массы двигателей достигается разными способами, которые учитывается при конструировании двигателей и его агрегатов. К числу главнейших из них относятся:

- повышение параметров процесса и показателей работы отдельных агрегатов (увеличение степени повышения давления воздуха в одной ступени

компрессора, приводящее к уменьшению числа ступеней и не вызывающее увеличение их массы и др.);

- конструктивное совершенствование двигателя и его узлов;

- применение новых материалов и узлов деталей двигателя;

- применение новых технологических приемов для изготовления деталей.

Анализируя вышеотмеченное, можно сделать вывод, что с увеличением

полетной массы самолета его летные характеристики ухудшаются, а с уменьшением массы самолета - улучшаются.

Резкое увеличение за последние годы скоростей и дальности полета самолетов предъявляет возрастающие требования к точности расчетов массы и центровки самолета (положения центра тяжести). От центровки зависит рациональность компоновки самолета и, главное, правильное взаимное расположение крыла и фюзеляжа. Известно, что знание точного положения центра тяжести любого инженерного сооружения или конструкции необходимо. Для самолета же, обладающего шестью степенями свободы, точное определение центра тяжести имеет весьма важное значение. При расчете центровки необходимо знание точной массы и положения центра тяжести всех частей самолета.

Обеспечение наименьшей массы при неизменной прочности - важнейшее условие рационального конструирования даже самых малых деталей самолета, так как общее снижение массы обеспечивается в результате снижения массы большого числа мелких деталей. Взвешивание всех деталей в процессе изготовления самолетных конструкций - мера, совершенно необходимая как для проверки расчетов массы, так и для обеспечения требуемого значения массы конструкции. В силу этого приходится обращать особое внимание на точность изготовления всех деталей как по форме и размерам, так и по массе.

Все эти обстоятельства накладывают особую специфику на технологию изготовления и сборки самолета и требуют высокой культуры производства, а также строгого контроля массы деталей и сборочных единиц. Неслучайно поэтому в авиастроении расчеты и контроль массы находятся на более высоком уровне, чем

в других отраслях машиностроения. Для обеспечения однородности по массе изделия для массы деталей из проката, отливок, поковок и деталей, подвергаемых обработке резанием на металлорежущих станках, установлены допуски на массу.

1.2 Стандарты, регламентирующие точность массы изделий авиационной техники. Анализ их соответствия современному

состоянию авиационной техники

Повышению точности массы отливок, поковок, деталей, подвергаемых обработке резанием на металлорежущих станках и изделий призваны служить стандарты на допускаемые отклонения массы:

- ОСТ 1 02606-86 «Самолеты и вертолеты. Контроль массы деталей, сборочных единиц и изделий в серийном производстве»;

- ОСТ 1 00450-82 «Двигатели авиационные, вспомогательные силовые установки, выносные коробки привода агрегатов, редукторы и трансмиссии»;

- ГОСТ 7505-89 «Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски»;

- ГОСТ 8479-70 «Поковки из конструкционной углеродистой и легированной стали. Общие технические условия»;

- ГОСТ Р 53464-2009 «Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку»;

- стандарты предприятий.

ОСТ 1 02606-86 определяет объем и порядок проведения контроля массы деталей, сборочных единиц и покупных изделий в серийном производстве и устанавливает предельные отклонения массы деталей:

- механически обработанных с допусками до 8 квалитета и с допусками с 9 по 12 квалитет;

- из листа и из плиты цветных сплавов, изготовленных вырубкой или холодной штамповкой;

- всех марок материалов из прессованного профиля с частичной обработкой;

- сварных деталей из черных и цветных металлов;

- из литейных, алюминиевых, магниевых и титановых сплавов, изготовленных из литья с частичной обработкой;

- из литейных сталей, изготовленных литьем с частичной обработкой;

- из алюминиевых, магниевых и медных сплавов, изготовляемых горячей штамповкой с частичной обработкой;

- из сталей и титановых сплавов, изготовляемых горячей штамповкой с частичной обработкой.

В соответствии с ОСТ 1 02606-86 взвешивание деталей, сборочных единиц и покупных изделий производится: для контроля соответствия фактической массы деталей, сборочных единиц массе, указанной в конструкторской документации; для контроля массы покупных изделий паспортным данным при поставке; для представления необходимых сведений по массе в адрес разработчика и для установления предельных отклонений массы деталей, изготовленных из новых видов заготовок или по новым технологическим процессам.

Контроль массы проводится с обязательным учетом предельных отклонений массы. Предельные отклонения массы деталей в зависимости от методов их обработки, сборочных единиц и покупных изделий приведены, в приложении к ОСТ 1 02606-86. Если фактическая масса деталей соответствует массе, указанной в конструкторской документации с учетом предельных отклонений, в журнале контроля массы фиксируется фактическая масса трех деталей, и детали пропускаются в дальнейшее производство. Если масса детали не соответствует массе, указанной в конструкторской документации, производится расчет массы детали по номинальным размерам чертежа. В случае, если рассчитанная масса не совпадает с указанной в конструкторской документации, в журнале контроля массы фиксируется решение об уточнении массы по чертежу.

Например, предельные отклонения массы сборочных единиц и покупных изделий приведены в таблице 1.1 [73].

Таблица 1.1- Предельные отклонения массы сборочных единиц и покупных изделий

Масса сборочной единицы по чертежу или покупного изделия по паспорту, кг Предельное отклонение массы, % от массы, указанной в чертеже

Св. 0,200 до 3,000 включительно ±5

Св. 3,000 до 50,000 включительно ±3

Св. 50,000 ±2

Недостатки данного стандарта:

- не определены предельные отклонения массы для механически

обработанных деталей с допусками более 12 квалитета;

- не определены предельные отклонения массы сборочных единиц и покупных изделий массой до 200г;

- ОСТ 1 02606-86 рекомендует сокращение объема контроля массы для всей номенклатуры сборочных единиц.

ОСТ 1 00450-82 предусматривает контроль массы деталей и сборочных единиц, если в чертеже масса указана с допустимым предельным отклонением.

В соответствии с ГОСТ 8479-70 масса поковок не должна превышать расчетной массы, определенной по наибольшим размерам поковки (с учетом плюсового отклонения для наружных размеров и минусового - для внутренних размеров и полостей).

К недостаткам данного стандарта следует отнести:

- упрощенную форму определения расчетной массы поковки;

- приложение для определения расчетного коэффициента Кр применимо для конструктивно ограниченной номенклатуры заготовок.

ГОСТ 7505-89 распространяется на:

- стальные штампованные поковки массой не более 250 кг и (или) с линейным габаритным размером не более 2500 мм, изготовленные горячей объемной штамповкой;

- на поковки с массой более 250 кг или с линейными размерами более 2500

мм;

- на поковки из жаропрочных, жаростойких и коррозионно-стойких сталей и сплавов, а также на дополнительные специальные элементы поковок (пробы для механических испытаний, захваты для подвешивания поковок при термической обработке и для других технологических целей) указанные величины устанавливаются по согласованию между изготовителем и потребителем.

ГОСТ 7505-89 определяет следующие определения массы поковки и массы поковки расчетной:

- масса поковки - весовой параметр поковки, определяемый исходя из ее формы и плотности стали;

- масса поковки расчетная - определенная величина, используемая при назначении припусков и допусков. Расчетная масса поковки определяется как масса подвергаемых деформации поковки (поковок) или ее частей. В массу поковки не входят массы перемычки пробитого отверстия и облоя. Расчетная масса поковки определяется исходя из ее номинальных размеров.

ГОСТ 7505-89 допускает определение ориентировочной величины расчетной массы поковки по формуле:

мп.р=мд-кр (1.3)

где Мп.р - расчетная масса поковки, кг;

Мд- масса детали, кг;

Кр - расчетный коэффициент, определяемый в соответствии с приложением к стандарту (Таблица 1.2).

Таблица 1.2 - Коэффициент для расчета ориентировочной расчетной массы поковки

Группа Характеристика детали Типовые представители кР

1 1.1 Удлиненной формы С прямой осью Валы, оси, цапфы, шатуны 1,3 - 1,6

1.2 С изогнутой осью Рычаги, сошки рулевого управления 1,1-1,4

2 2.1 Круглые и многогранные Круглые Шестерни, ступицы, фланцы 1,5-1,8

2.2 Квадратные, прямоугольные, многогранные Фланцы, ступицы, гайки 1,3-1,7

2.3 С отростками Крестовины, вилки 1,4- 1,6

3 Комбинированной (сочетающей элементы групп 1 и 2-й) конфигурации Кулаки поворотные, коленчатые валы 1,3-1,8

4 С большим объемом необрабатываемых поверхностей Балки передних осей, рычаги переключения коробок передач, буксирные крюки 1,1-1,3

5 С отверстиями, углублениями, поднутрениями, не оформляемыми в поковке при штамповке Полые валы, фланцы, блоки шестерен 1,8-2,2

ГОСТ Р 53464-2009 распространяется на отливки из черных и цветных металлов и сплавов и устанавливает допуски размеров, формы, расположения и неровностей на поверхности, массы и припуски на механическую обработку.

В соответствии с ГОСТ Р 53464-2009 номинальная масса отливки принимается равной массе отливки с номинальными размерами. Методику определения номинальной массы устанавливают в стандартах предприятий.

Согласно ГОСТ Р 53464-2009 (приложение 5, таблица 13) класс точности отливок назначается в зависимости от номинальной массы отливки с учетом способа литья, типа сплава и характера производства. Для назначенного класса точности определяется допуск массы отливки, который выражается в процентах от

номинальной массы. Поле допуска принимается симметричным относительно номинальной массы.

СТП 778-02.102-77 предприятия ФГУП НПЦГ «Салют» для деталей и сборочных единиц массой до 2кг допускает отклонение массы сверх указанного в чертеже до +2%. В остальных случаях масса, сверх допустимой в чертеже, является браковочным признаком.

РТМ НО 8-74 разработки предприятия ПАО «ПМЗ» допускает отклонение массы сверх указанного в чертеже до +2% от массы указанной в чертеже. Минусовое отклонение массы детали и сборочной единицы браковочным признаком не считается. На стадии серийного производства изделий масса на чертежах деталей и сборочных единиц указывается фактическая, то есть масса, определенная измерением (взвешиванием) первых трех деталей или сборочных единиц (берется среднеарифметическая величина).

Производственная инструкция ПАО «ОДК-Сатурн» №413-10-0016-2000 предусматривает внесение в основную надпись чертежа теоретической (без допуска) и фактической с (допуском) массы. Фактическая масса проставляется на этапе изготовления первых пяти деталей с одним обозначением. Теоретическая масса определяется по номинальным размерам и проставляется в основной надписи чертежа основной документации без отклонений. В основной надписи чертежей деталей и сборочных единиц массой менее 0,03кг проставляется только ее теоретическая величина.

Допуски на отклонение фактической массы ЛМФ деталей и сборочных единиц, изготовленных различными способами, не должны превышать величин, указанных в таблицах 1.3 и 1.4 (кроме деталей и сборочных единиц, у которых в технических требованиях чертежа особо оговорены отклонения массы).

Таблица 1.3- Величина допуска фактической массы для деталей

Способ изготовления деталей ЛМФ,%

Механически обрабатываемые ±1,2

Штампованные из листа ±5

Полученные из листа ±5

Штампованные, исключая листовые ±1,5

Различные виды литья по ГОСТ Р 53464-2009

Таблица 1.4 - Величина допуска фактической массы для сборочных единиц

Состав сборочной единицы ЛМФ,%

Содержащая только механически обработанные детали ±1,2

Содержащая детали, изготовленные механической обработкой, сваркой и штамповкой ±1,5

Сварные сборочные единицы из механически обработанных деталей массой менее 0,5 кг ±1,5

Сварные сборочные единицы из механически обработанных деталей массой более 0,5 кг ±1,2

Сварные сборочные единицы из листового материала ±3,5

Содержащая детали, изготовленные методами точного литья ±2,5

Содержащая детали, изготовленные литьем в землю ±3,5

Электрожгуты, провода, кабели ±8,0

Детали из резины и пластических масс ±8,0

Масса деталей и сборочных единиц, имеющих припуск на последующую обработку, не контролируется.

При выпуске чертежей сборочных единиц теоретическая масса определяется суммированием масс всех входящих в сборочную единицу деталей.

Во всех вышеперечисленных стандартах расчет массы заготовок, деталей и сборочных единиц производится упрощенно, без учета факторов, влияющих на массу

Величины допускаемых отклонений массы от номинального значения по рассматриваемым стандартам для заготовок одинаковы как для черных так и для цветных металлов. Правильность этого вызывает сомнение, так как каждый материал имеет различную степень усадки размеров, различные колебания удельного веса металла, что, в конечном итоге, должно сказаться на отклонениях массы заготовок.

ГОСТ 7505-89 определяет предельные отклонения массы только для поковок из стали. Например, ОСТ 1 90073-85 не содержит требований по контролю массы поковок из алюминиевых сплавов.

Стандарт ОСТ 1 02606-86 устанавливает всего три интервала для предельных отклонений массы сборочных единиц и покупных изделий с максимальным допуском ±5% для сборочных единиц массой до 3,0кг. Для изделий массой до 200г допуск на массу в стандарте не установлен. Это также вызывает сомнение и следует установить большее количество интервалов для предельных отклонений массы, тогда допускаемые отклонения будут более точно отражать фактические отклонения веса. Также в данном стандарте не определены отклонения массы для полностью механически обработанных деталей с допуском точности размеров от 13 квалитета.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Воронцова Наталья Сергеевна, 2018 год

// // V \

\ X \

\ Л Д

/ \\ \ »

1637 1672 1707 1742

Для партии полностью механически обработанных деталей 99.10.16.058 (рисунок 3.3) в количестве - 40шт. практическая и теоретическая кривые распределения массы показаны на рисунке 3.4.

Сфера Я1'5,

131

Й13

\ ■ ^

Л \

ш/ \ о

Рисунок 3.3 - Деталь 99.10.16.058

х, шт. 18

16

%

12 10 8 6 4 2 0

951,6 955,9 960,2 964,5 968,8 971,3 977А™, г Рисунок 3.4 - Кривые распределения массы в партии деталей 99.10.16.058 1- практическая кривая распределения массы; 2 - теоретическая кривая распределения массы; m - масса детали, г; х - частость, шт.

Для партии изделий Д7.8710-1700 - пневмопироблок (рисунок 3.5) в количестве - 75 шт. практическая и теоретическая кривые распределения массы показаны на рисунке 3.6.

Рисунок 3.5 - Изделий Д7.8710-1700 - пневмопироблок

х, шт. 18

16 14 12 10 8 6 4 2 0

8,5 8,56 8,62 8,68 8,74 8,8 8,86 8,92 8,98 т. кг Рисунок 3.6 - Кривые распределения массы в партии изделий Д7.8710-1700 2- практическая кривая распределения массы; 2 - теоретическая кривая распределения массы; т-масса детали, кг; х - частость, шт. Для партии поковок 99.27.04.002 - гильза (рисунок 3.7) в количестве -129шт. практическая и теоретическая кривые распределения массы показаны на рисунке 3.8.

Рисунок 3.7 - 99.27.04.002 - гильза

1 /

2 /

у <

/ /

1 1 1

< 1 / \

X > >

х, шт. 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

I /

1 \

\ 1 / \\

\ / •7

У /

\ ( ( /

/

) д

/

1 /

120,3 120,9 121

1,5 122,1 122,7 123,2123,8 124Л 125,0 125,6 126,2 т, 2 Рисунок 3.8 - Кривые распределения массы в партии поковок 99.27.04.002 1- практическая кривая распределения массы; 2 - теоретическая кривая распределения массы; т-масса детали, г; х - частость, шт. Для партии частично обработанных из поковок деталей Д7.8710-1711-корпус (рисунок 3.9) в количестве - 75шт. практическая и теоретическая кривые распределения массы показаны на рисунке 3.10.

Рисунок 3.9 - Д7.8710-1711 - корпус

х, шт 18

16

14

12

10

8

6

4

2

4,38 4,43 4,49 4,54 4,6 4,65 4,71 4,76 4,82 т, кг

Рисунок 3.10- Кривые распределения массы в партии корпусов Д7.8710-1711 1- практическая кривая распределения массы; 2 - теоретическая кривая распределения массы; т-масса детали, кг; х - частость, шт.

Во всех случаях полигоны распределения массы деталей, заготовок и изделий показывают хорошее совпадение с кривыми нормального распределения. Следовательно, распределение массы деталей, заготовок и изделий в партии можно считать близким к закону нормального распределения и при суммировании массы составляющих элементов детали следует использовать положения закона нормального распределения.

3.3 Определение отклонений массы заготовок с допусками на размеры по одному классу точности

Выбор заготовки - важная стадия проектирования технологического процесса. От правильности установления формы, размеров и припусков на обработку, точности размеров и твёрдости материалов зависят не только трудоемкость и стоимость процесса обработки, но и точность массы детали, получаемой из данной заготовки. Каждый способ получения заготовки обеспечивает достижение фиксированных предельных размеров отдельных элементов. Одно из прогрессивных направлений развития технологии машиностроения - сокращение объема механической обработки и повышение в связи с этим точности заготовок.

Нормы точности для отливок и поковок устанавливаются для заготовки в целом. Допуски линейных размеров отливок регламентированы ГОСТ 26645-85 в зависимости от ее класса точности. Класс точности устанавливает конструктор в зависимости от назначения детали, типа металла (сплава), способа литья, типа производства и других условий. Допускаемые отклонения размеров поковок назначают в зависимости от исходного индекса и размеров заготовки.

В главе 2 были получены зависимости, позволяющие определять предельные отклонения массы для отдельных элементов заготовок в зависимости от точности их размеров (таблица 3.5).

Таблица 3.5 - Формулы для определения отклонений массы для отливок и поковок

№ п/п Тип заготовки Формула для определения отклонений массы

1 Отливка «сфера» А т = +\,26с1~0'12(КР)1'9 верх. 5 \ / А т =-1,2 6с10Л2(КРУ нижн. ? V /

2 Отливка «цилиндр » Атверх, = +(КР)19 • (0,844^ °'72 + 0,42/Г0'72) Атнт = -(КР)1'9 • (О,844ЙГ0'72 + 0,42/г °'72)

3 Отливка «брус» Атв^ = +0,42 (КР)'9 (А-°>12 + Б-°>12 + В-°>12) А = -0 А2(КРУ(А012 + Б-0Л2 + В012)

4 Поковка «сфера» ^твеРх. = 9,53 • АГ0'616 • (ы)1,5и 4

5 Поковка «цилиндр » Атверх. =6,55£/-°'624М145^0Д33 +3,385Г°'63М14Г0Л25

6 Поковка «брус» Атверх =+3,385-" + +

Использование зависимостей, приведенных в таблице 3.5 позволяет определить максимально возможное отклонение от номинальной массы для отдельных элементов заготовок.

3.4 Определение отклонений массы деталей с допусками на размеры по одному квалитету точности

При проектировании деталей допускается не проставлять предельные отклонения для каждого из размеров. В этом случает в технических требованиях чертежа дается ссылка на нормативный документ, по которому определяются

предельные отклонения, или квалитеты точности для всех размеров детали. В таком случает отклонение массы для отдельных элементов детали определяется в соответствии с зависимостями, приведенными в таблице 3.6.

Таблица 3.6 - зависимости, для определения отклонений массы детали с размерами по одному квалитету точности (1Т)

№ п/п Тип детали Формула для определения отклонений массы

1 Механически обработанная деталь типа «сфера» лт = 0,00 га-0'72 (/г)3'87

2 Механически обработанная деталь типа «цилиндр» А т = /Г3'96(0,00102б/"°'759 + 0,0003/7"°612)

3 Механически обработанная деталь типа «брус» А/т? = 0,0003 • /Г<"(£-°'612 + А~0М2 + В~0М2)

3.5 Определение отклонений массы деталей с допусками на размеры по разным квалитетам точности

При задании конструктивно для каждого из размеров детали точностных параметров расчет предельных отклонений массы производится по формулам, представленным в главе 2 и приведенным в таблице 3.7. В данных формулах учитывается влияние на отклонение массы квалитета точности каждого из размеров для элементов механически обработанных деталей: «сфера», «цилиндр» и «брус».

Таблица 3.7 - Зависимости, для определения отклонений массы деталей с разными квалитетами точности размеров (77)

№ п/п Тип детали Формула для определения отклонений массы

1 Механически обработанная деталь типа «сфера» Ат = 0,0017^/ °'72(/Г/)3'87

2 Механически обработанная деталь типа «цилиндр» Ат = (о,00102б/ °'759(1Та)3% + 0,0003// 0612 • (/Г,)3")

3 Механически обработанная деталь типа «брус» Ат = 0,0003((5) °612(/Г£)3" + А-0М2{1ТаУ>" + 7Г°<612 • (/Г,)3'99)

3.6 Определение отклонений массы деталей с различными параметрами шероховатости и волнистости поверхностей

В таблице 3.8 приводятся зависимости, определяющие предельные отклонения массы деталей и заготовок в зависимости от шероховатости и волнистости их поверхностей для отдельных элементов: «сфера», «цилиндр» и брус». В данных формулах учитывается влияние параметров шероховатости и волнистости каждой из поверхностей элемента.

Таблица 3.8 - Формулы для определения отклонений массы деталей в зависимости от шероховатости и волнистости поверхностей

№ п/п Параметр и тип детали Формула для определения возможныз отклонений массы

1 Шероховатость «сфера» Л/77 = 0,3 — й

2 Шероховатость «цилиндр» Ат-°Л'Е2торч- 1 к (Л

3 Шероховатость «брус» Яг Яг Яг Дю = 0ДС АВ + АБ + БВ) Б В А

4 Волнистость «сфера» Ат = 0,3 — а

5 Волнистость «цилиндр» ОД • к о 2 • к ^ _ ' ^торц. | ^^ бок к (1

6 Волнистость «брус» Ат = 0МН™АВ+ Н™АБ +Н™БВ) Б В А

3.7 Определение отклонений массы деталей с поверхностями, имеющими разные методы обработки, или с обработанными и необработанными поверхностями

Для деталей, обработанных частично, технологические отклонения массы также можно определить расчетом по комбинации из формул, приведенных в таблицах 3.5 и 3.6 для элементов деталей «цилиндр» и «брус». Данные формулы учитывают размерную точность каждой поверхности элемента, что дает возможность использовать их комбинации при расчете предельных отклонений частично обработанных деталей. В таблице 3.10 приведены формулы, для определения предельных отклонений по массе частично обработанных деталей.

Таблица 3.10 - зависимости для определения отклонений массы частично

обработанных деталей

№ п/п Тип заготовки Формула для определения возможного отклонения массы

1 2 3

1 Отливка типа «цилиндр»

1.1 Торцевая поверхность «цилиндра» механически обработана Атверх =+0,Шс1-0 72(КР)19 Аттн =-0,844б/ °72 (Ш3)19 -0,0003/2 °612 -(/2;)3"

1.2 Боковая поверхность «цилиндра» механически обработана Ат =+0,42/7 ,,72(АТ)19 верх. 5 V / Атнт =-0,42к 0>72(КР)19 -0,00102бГ°'759 -(щ)3'96

2 Отливка типа «брус»

2.1 Поверхности АБ и ВБ механически обработаны А тверх = +0,42 Б 0 72 (КР)19 Атнижн =-0,42Б 012(КР)19 - 0,0003 (А 0 612 (1ТА)3 " + 5 ° б12(/Гв)3")

3 Поковка «цилиндр» =6,55+ 3,385/2~°'63(/«Й?)1'4/! °125 =-Ю,98/г-1'12(/^)М4Г°18 -22,09дГ™ЦпО)*^

3.1 Торцевая поверхность «цилиндра» механически обработана =-22,09£/-1ДЗ(/^)мм018 -0,0003/7-0'612 -(/^)3'99

Таблица 3.10- продолжение

1 2 3

3.2 Боковая поверхность «цилиндра» механически обработана Атверх. =3,385/2-0б3(м)мг°125 Ат = -10,98/г"112(М)°'44/1 °" - 0,00102<Г°'759 • (1Т )3'96 нижн. ? V / ? V а /

4 Поковка «брус»

4.1 Поверхности АБ и ВБ механически обработаны Атверх = +3,385-{б^-{шГб0") = -10,98^-^ 44£0Д8)- о,оооз(/Г°-612{1Тлу " + В-0<6П(1ТвУ")

Для примера рассмотрим деталь типа «цилиндр», частично обработанную из отливки: торцевая поверхность «цилиндра» механически обработана.

Тогда верхнее предельное отклонение массы для данной детали будет определяться по формуле:

=+(№)''• 0,844-^ (3.1)

т.е. расчет производится без учета влияния допуска на размер высоты.

Нижнее предельное отклонение определяется по формуле:

Атт =~(КРГ • 0,844• б?"-72 -0,0003• /Г0'"2-(щГ (3.2)

При определении нижнего предельного отклонения учитывается допуск на диметр необработанной отливки и допуск на высоту механически обработанной поверхности.

Аналогично, руководствуясь формулами, указанными в таблицах 3.5- 3.7, можно получить зависимости для определения отклонений по массе для частично обработанных деталей.

3.8 Разработка алгоритма технологического обеспечения

точности массы детали

В предыдущих разделах были рассмотрены причины погрешностей объема реальных деталей, выявлены закономерности, которым они подчиняются. Следующий вопрос, который возникает при определении массы детали - методика проведения расчета. Расчет объема и массы детали по номинальным размерам без учета отклонений этих размеров в ряде случаев, особенно когда верхние и нижние отклонения размеров несимметричны, не дает должных результатов.

Например, для вала круглого сечения возможны пять случаев расположения допусков: допуск на диаметр со знаком -6; допуск на диаметр со знаком +5; допуск, когда верхнее отклонение +5В и нижнее отклонение — 5Н по абсолютной величине равны; допуск, когда верхнее отклонение+5В и нижнее отклонение —5Н по абсолютной величине не равны и 5В < 5Н; допуск, когда верхнее отклонение +5В и нижнее отклонение — 5Н по абсолютной величине не равны и 6В > 6Н.

При различном расположении допусков на диаметр расположение отклонений по массе относительно номинальной массы будет различным.

Расчет массы детали производится с расчленением ее на отдельные простейшие элементы («сфера», «брус», «цилиндр»).

Масса /-го элемента рассчитывается по номинальным размерам.

Номинальная масса детали определяется по формуле:

Номинальную массу детали также можно определять методами 3-0 моделирования. Современное программное обеспечение позволять при заданной плотности материала по модели, определять массу детали и положение ее центра масс. Но, так как модель детали при 3-0 проектировании строится по номинальным

элем.

(3.3)

размерам, по ней можно определить только номинальную массу без предельных отклонений из-за отсутствия учета влияния точности размеров, колебаний параметров шероховатости и волнистости поверхностей детали.

Масса деталиспредельными отклонениями:

дет+Ьтегрх. _

™Ц=тН (3-4)

Случайные погрешности, подчиняющиеся закону нормального распределения, складываются по правилу квадратного корня:

Ат = к • л1А2т + А2т + А2т , П 5)

у разм. шер. волн. ' V • /

где к - коэффициент относительного рассеяния случайных величин. Коэффициент относительного рассеяния или относительное среднеквадратическое отклонение показывает во сколько раз отличается фактическое рассеяние значений /-ой погрешности от величины рассеяния этой погрешности при ее нормальном распределении с тем же значением. Если каждая из составляющих погрешностей подчиняется закону нормального распределения к= 1,0.

¿Атразм_ - погрешность массы, вызванная колебанием размеров детали или заготовки;

^тшеР~ погрешность массы, вызванная колебанием параметров шероховатости поверхностей детали или заготовки;

АШволн - погрешность массы, вызванная колебанием параметров волнистости поверхностей детали или заготовки;

Шероховатость и волнистость поверхностей уменьшают массу, так как размеры деталей фиксируются по вершинам.

При расчете верхнее и нижнее предельное отклонение от номинальной массы детали рассчитываются отдельно (рисунок 3.11).

1 Е§ <

поле

| допуска <

е! й <

Рисунок 3.11- Схема расположения поля допуска массы Шероховатость и волнистость поверхностей учитываются только при расчете нижнего предельного отклонения, так как размеры деталей фиксируются по вершинам. Тогда расчет допуска на массу отдельного элемента детали:

(3.6)

+ Д2тшер. + тволн, (3.7)

Алгоритм технологического обеспечения требуемой точности массы детали, составленный в соответствии с изложенным в главах 2 и 3 и с требованиями ГОСТ 19.701-90, приведен на Рисунке 3.12.

Ат

верх,

( Начало

Читать исходные _ данные

Номинальные размеры деталей и заготовок 1Т, КР, 1пс1, Кг, км>

Разбить деталь на отдельные элементы шар, цилиндр, брус)

Рассчиатать номинальную массу каждого ¿-го элемента

I

да

Рассчиатать номинальную массу детали по формуле 3.3

Рассчитать Атщ,ш для ¿-го элемента по таблице 3.6

Рассчитать Лтг„ш для ¿-го элемента тте3 7

1

Рассчитать верхнее Лт, для ¿-го элемента по формулам таблиц 3.5 и 3.7

Рассчитать нижнее Лт„ для ¿-го элемента по формулам таблиц 3.5 и 3."

Рассчитать Лтшер. и ЛтЪС1Ш1 для каждого ¿-го элемента по формулам таблицы 3.8

1-ё^

да^^элементы нет _ закончились и

Рассчитать Лтвч,х. с учетом закона суммипрвания случайных величин по формуле 3.6

Рассчитать с учетом закона суммипрвания случайных величин по формуле 3.7 _

Записать номинульную массу детали с предельными отклонениями по формуле 3.4

В технологии изменить нормы точности отдельных размеров и парметры шероховатости по согласованию с конструктором

1 да ( Конец )

Рисунок 3.12- Алгоритм технологического обеспечения требуемой точности массы детали

Исходными данными для расчета массы и ее предельных отклонений являются: номинальные размеры, показатели точности размеров, показатели волнистости и шероховатости поверхностей детали или заготовки. Расчет прозводится с разбиением детали на простейшие элементы: «сфера», «цилиндр» и «брус». Для каждого ьго элемента рассчитывется номинальная масса, а затем полученные значения масс суммируются по формуле определния номинальной массы детали (3.3). Также для кажого ьго элемента определяются погрешности массы, вызванные шероховатостью и волнистостью его поверхностей. Вернее и

нижнее тклонения, вызванные колебанием размеров в пределах допуска определяюся с учетом наличия необрабатываемых поверхностей, размеров по разным квалитетам точности.

После определения верхнего и нижнего отклонения массы для каждого ьго элемента производится их суммирование с учетом закона нормального распределения по формулам (3.5 и 3.6). записывается масса детали и ее предельные отклонения и проводится ее сровнение с требованими конструкторской докуметнтации. Про соответствии требованиям - расчет завершается, при несоответствии - по согласованию с конструкторам увеличивается точность обработки отдельных поверхностей детали и улучшаются параметры шероховатости и волнистости. С новыми исходными данными расчет повторятся до получения значений, соответствующих требованиям КД.

3.9 Последовательность определения допуска на массу

изделия

Масса машин и сборочных единиц в конструкторских бюро и на заводах определяются одним из следующих методов:

- расчетом массы всех деталей изделия с последующим суммированием;

- определение давлений на опоры при помощи динамометров или других приборов с последующим суммированием;

- взвешиванием единичных образцов;

- взвешиванием партий изделий с последующей обработкой полученных статистических данных методом математической статистики.

При расчетах массы деталей их объем, как было отмечено выше, обычно определяют по номинальным размерам. Недостатки этого способа известны. Второй и третий методы дают результаты с малой степенью вероятности. Применение второго метода, несовершенство которого очевидно, может быть

оправданно только отсутствием весов, при помощи которых можно было бы определить массу изделия.

Наиболее надежные результаты обеспечивает четвертый метод. Недостаток его - сравнительно высокая трудоемкость как процесса взвешивания, так и последующей обработки полученных данных. Применение его возможно только в налаженном производстве, оснащенном современными весоизмерительными приборами; при серийном или массовом выпуске изделий, в процессе проектирования или при выпуске единичных экспериментальных образцов исключается. В процессе проектирования и разработки конструкции машины возможен только расчетный метод. Метод, сущность которого изложена ниже, позволяет не только улучшить расчеты по массе, но и определять возможные технологические отклонения массы изделий заранее при их проектировании.

Номинальная масса изделия представляет собой сумму масс всех сборочных единиц и деталей:

™Изд.н = 1,1 тнЛ. (3.8)

где тн I - номинальная масса /-й детали данной сборочной единицы.

Верхнее предельное отклонение Атиздверх и нижнее предельное отклонение АтИЗА нижн от номинальной массы изделия определяются по формулам:

А^изд.верх. ^¿^верхд- (3-9)

А^изд.нижн.. (3.10)

Тогда масса изделия с допуском:

__114

^ИЗД. ^ИЗД.Н._дт

нижн.

Алгоритм определения допуска на массу изделия приведен на рисунке 3.13.

Читать исходные

данные

Номинальная масса деталей, отклонения по массе отдельных деталей_

Рассчитать номинальную массу изделия по формуле 3.8

Рассчитать нижне-отклонение массы изделия по формуле 3.10

нет

Рассчитать верхнее и нижнее отклонения массы изделия по формулам 3.9 и 3.10

да

В технологии изменить нормы точности отдельных размеров и парметры шероховатости для отдельных деталей по

Записать номинульную массу изделия с отклонениями в соответствии с выражением 3.11

согласованию с конструктором

нет

( Конец ^

Рисунок 3.13 - Алгоритм технологического обеспечения точности массы изделия

Исходными данными для расчета массы изделия являются номинальная масса входящих в него деталей с предельными отклонениями. Номинальная масса изделия определяется суммированием номинальных масс деталей по формуле (3.8). Предельные отклонения от номинальной массы и изделия определяются по формулам (3.9) и (3.10) суммированием соответствующих верхних и нижних отклонений деталей.

Полученное значение массы изделия и его предельные отклонения сравниваются с требованиями к точности массы в конструкторской документации. При несоответствии - по согласованию с конструкторам увеличивается точность массы отдельных деталей. С новыми исходными данными расчет повторятся до получения значений, соответствующих требованиям КД.

3.10 Выводы по главе 3

1. Рассмотрены методы обработки поверхностей деталей и методы получения заготовок с целью разработки технологических процессов, обеспечивающих большую точность по размерам и шероховатости для обеспечения точности массы.

2. С помощью проведения экспериментов доказано, что распределение массы деталей, заготовок и изделий в партии можно считать близким к закону нормального распределения и при суммировании отклонений массы составляющих элементов детали следует использовать положения закона нормального распределения.

3. Определены зависимости, позволяющие рассчитывать предельные отклонения массы для деталей и заготовок, а также разработан алгоритм технологического обеспечения требуемой точности массы детали, учитывающий возможность корректировки технологического процесса изготовления детали на этапе технологической подготовки производства с целью обеспечения требуемой точности массы детали.

4. Определены зависимости для расчета предельных отклонений по массе сборочной единицы и разработана последовательность определения массы и допуска на массу сборочной единицы с учетом массы и предельных отклонений массы, входящих в нее деталей. Данная последовательность также предусматривает технологическое обеспечение точности массы изделий.

Глава 4. Примеры использования предложенной методики для определения массы и ее отклонений для деталей и изделия и технологического обеспечения точности их массы

В предыдущих главах были рассмотрены причины погрешности объема реальных деталей и заготовок, выявлены закономерности, которым они подчиняются. Следующий вопрос, который возникает при определении погрешности массы детали, заготовки и изделия.

4.1 Расчетное определение массы и ее отклонений для деталей изделия Д7.8710-1400 и технологическое обеспечение точности их массы

В соответствии с алгоритмом технологического обеспечения точности массы детали, представленным в главе 3, определяется номинальная масса и предельные отклонения массы для деталей изделия Д7.8710-1400 - пневмоцилиндр (рисунок 4.1), а также сравниваются полученные значения с фактической массой по результатам взвешивания и отклонениями массы предусмотренными конструкторской документацией.

Рисунок 4.1 - Эскиз изделия Д7.8710-1400 - пневмоцилиндр

Допуски на размеры, неуказанные в конструкторской документации, при проведении расчетов определяются в соответствии с ОСТ 1 00022-80 «Предельные отклонения размеров от 0,1 до 10000мм и допуски формы и расположения поверхностей, не указанные на чертеже».

В результате проведенного сравнения полученных результатов выявлено соответствие массы и предельных отклонений массы, полученных в результате расчета по определённым в работе зависимостям, данным, полученным в результате фактического взвешивания, для 8 из 9 деталей. Для 3 из 9 деталей выявлено несоответствие расчетной массы и ее отклонений массе, заданной конструкторской документацией. Для данных деталей проведено уточнение технологических процессов в соответствии с алгоритмом технологического обеспечения точности массы в части ужесточения допусков на отдельные размеры и требований к шероховатости поверхностей. После проведения корректировки технологических процессов и повторного расчета массы и ее отклонений для 3 деталей получено соответствие этих параметров требованиям конструкторской документации.

Д7.8710-1451 шток

Эскиз полностью механически обработанной детали Д7.8710-1451 с обозначением размеров, шероховатостей и простейших элементов, на которые разбивается данная деталь приведен на рисунке 4.2. Расчет номинальной массы и предельных отклонений от номинальной массы приведен в таблице 4.1. При расчете предельных отклонений не учитывается влияние волнистости, так как для полностью механически обработанных деталей влияние данного фактора на предельное отклонение массы минимальное.

Рисунок 4.2 - Эскиз детали Д7.8710-1451 шток Таблица 4.1 - расчет номинальной массы и предельных отклонений по массе для детали Д7.8710-1451

№ элемента на рис. 4.2 т„ элемента, кг Ат , кг разм. ' А т , кг шер. ' Л^нижн., кг

1 0,02009 0,00134 0,0000811 0,00134

2 0,0254 0,000187 0,000012 0,00022

3 0,0563 0,00167 0,0000101 0,00167

4 0,00985 0,00047 0,0000009 0,00047

5 - 0,0024 0,00013 0,0000036 0,00013

6 - 0,00744 0,00064 0,00009 0,000646

7 -0,001896 0,00016 0,000044 0,000166

И, кг 0,100 0,004597 0,00024 0,0046

Запишем массу детали в соответствии с формулой (3.4)

тд = ОД_о,005кг

Масса детали по конструкторской документации - 7тгд = 0Д_о 004кг Фактическая масса по результатам взвешивания партии деталей -0,096..0,097кг, что соответствует определенной расчетным путем, и не соответствует требованиям конструкторской документации. В соответствии с алгоритмом технологического обеспечения требуемой точности массы рекомендуется изменение квалитета точности и метода его методов обработки наружных диаметров (таблица 4.2).

Таблица 4.2 - изменение технологического процесса механической обработки детали Д7.8710-1451

Параметр

Существующий

технологическии процесс

Откорректированный

технологическии процесс

1

Квалитет точности диаметра П[,

018

14

018Ы1

11

Метод

обработки

диаметра

Черновое точение

Черновое точение, чистовое точение

Наименование операции №10

Токарная ЧПУ

Токарная ЧПУ

Эскиз детали на операции №10

Наименование операции №15

Токарная ЧПУ

Токарная ЧПУ

1

Эскиз детали на операции №15

\/Ш5

<5.

хЛШ

7Пд, КГ ПО

формуле (3.4)

0Д00_ООО5

ОДОО-0,0039

В результате изменения технологического процесса получен результат, соответствующий заданным в конструкторской документации требованиям.

Д7.8710-1441 - накладка

Эскиз полностью механически обработанной детали Д7.8710-1441 с обозначением размеров, шероховатостей и простейших элементов, на которые разбивается данная деталь приведен на рисунке 4.3.

А-А

4

2.5

Сч1 1_П

<£3

Расчет номинальной массы и предельных отклонений от номинальной массы приведен в таблице 4.3. При расчете предельных отклонений не учитывается влияние волнистости, так как для полностью механически обработанных деталей влияние данного фактора на предельное отклонение массы минимальное.

Таблица 4.3 - расчет номинальной массы и предельных отклонений по массе для детали Д7.8710-1441

№ элемента на рис. 4.3 Номинальная масса элемента, кг А т кг разм. э А т кг шер. э Д^нижн.? кг

1 0,1469 0,0105 0,001 0,0115

2 -0,000198 0,00002772 0,000002 0,0000297

3 - 0,003572 0,000495 0,000029 0,000524

4 - 0,0099 0,00084 0,00002475 0,0008648

И, кг 0,133 0,01186 0,001056 0,012

Запишем массу детали в соответствии с формулой (3.4):

7Пд = 0ДЗЗ_о 012кг

Масса детали по конструкторской документации - 0,125±0,006кг.

Фактическая масса по результатам взвешивания партии деталей -0,127.,0,129кг, что соответствует определенной расчетным путем и требованиям конструкторской документации.

Д7.8710-1452 - заглушка

Эскиз полностью механически обработанной детали Д7.8710-1452 с обозначением размеров, шероховатостей и простейших элементов, на которые разбивается данная деталь приведен на рисунке 4.4.

Расчет номинальной массы и предельных отклонений от номинальной массы приведен в таблице 4.4. При расчете предельных отклонений не учитывается

влияние волнистости, так как для полностью механически обработанных деталей влияние данного фактора на предельное отклонение массы минимальное.

Рисунок 4.4 - Эскиз детали Д7.8710-1452

Таблица 4.4 - расчет номинальной массы и предельных отклонений по массе для детали Д7.8710-1452

№ элемента на рис. 4.4 Номинальная масса элемента, кг А т кг разм. 5 шер. , КГ Ат^нижн.? кг

1 0,02111 0,00154 0,000107 0,001647

2 0,1447 0,00459 0,00024 0,00483

3 - 0,0389 0,00232 0,000197 0,002517

4 - 0,0041 0,000113 0,000062 0,000175

5 - 0,0072 0,00055 0,000062 0,000612

И, кг 0,116 0,00911 0,000668 0,0091

Запишем массу детали в соответствии с формулой (3.4):

7Пд = 0Д16_о 0091кг Масса детали по конструкторской документации - тд = ОД 16_0 006кг Фактическая масса по результатам взвешивания партии деталей -0,107.,0,1075кг, что соответствует определенной расчетным путем и не соответствует требованиям конструкторской документации. В соответствии с алгоритмом технологического обеспечения требуемой точности массы рекомендуется изменение квалитета точности и метода его методов обработки наружных и внутреннего диаметров (таблица 4.5).

Таблица 4.5 - изменение технологического процесса механической обработки детали Д7.8710-1452

Параметр Существующий технологический процесс Откорректированный технологический процесс

1 2 3

Квалитет точности диаметра //',

018 14 9

036 14 9

028 14 9

Метод обработки диаметра Черновое точение Черновое точение, чистовое точение

Наименование операции №10 Токарная ЧПУ Токарная ЧПУ

соответствующий заданным в конструкторской документации требованиям.

Д7.8710-1411 - пята

Эскиз полностью механически обработанной детали Д7.8710-1411 с обозначением размеров, шероховатостей и простейших элементов, на которые разбивается данная деталь приведен на Рисунке 4.5.

Расчет номинальной массы и предельных отклонений от номинальной массы приведен в таблице 4.6. При расчете предельных отклонений не учитывается влияние волнистости, так как для полностью механически обработанных деталей влияние данного фактора на предельное отклонение массы минимальное.

\/Мь

32

Рисунок 4.5 - Эскиз детали Д7.8710-1411

Таблица 4.6 - расчет номинальной массы и предельных отклонений по массе для детали Д7.8710-1411

№ элемента на рис. 4.5 Номинальная масса элемента, кг А т кг разм. э А т кг шер. э Д^нижн.? кг

1 0,2558 0,0014 0,0000299 0,0014299

2 0,03114 0,00196 0,0000267 0,0019867

3 0,0553 0,00215 0,0000455 0,0021955

4 0,01789 0,00111 0,0000087 0,0111087

5 0,0893 0,0027 0,000205 0,002905

6 - 0,001422 0,00021 0,0000367 0,0002467

7 - 0,0429 0,00275 0,00017 0,00292

8 - 0,0292 0,001 0,000042 0,001042

И, кг 0,376 0,01328 0,00057 0,013

Запишем массу детали в соответствии с формулой (3.4):

7Пд = 0,376_о 013кг

Масса детали по конструкторской документации - 0,365±0,009кг.

Фактическая масса по результатам взвешивания партии деталей -0,365..0,370кг, что соответствует определенной расчетным путем, и соответствует требованиям конструкторской документации.

Д7.8710-1412- кольцо

Эскиз полностью механически обработанной детали Д7.8710-1412 с обозначением размеров, шероховатостей и простейших элементов, на которые разбивается данная деталь приведен на рисунке 4.6.

Расчет номинальной массы и предельных отклонений от номинальной массы приведен в таблице 4.7. При расчете предельных отклонений не учитывается влияние волнистости, так как для полностью механически обработанных деталей влияние данного фактора на предельное отклонение массы минимальное.

А

Таблица 4.7 - расчет номинальной массы и предельных отклонений по массе для детали Д7.8710-1412

Номер элемента на рис. 4.6 Номинальная масса элемента, кг А т разм. э КГ шер. , КГ Д^нижн.? кг

1 0,233 0,00719 0,00039 0,00758

2 -0,1148 0,00136 0,00001 0,00137

3 -0,0172 0,0011 0,00025 0,00135

И, кг 0,101 0,00965 0,00074 0,0097

Запишем массу детали в соответствии с формулой (3.4):

7Пд = 0Д01_о 0097кг Фактическая масса по результатам взвешивания - 0,0925..0,094кг, что соответствует определенной расчетным путем, и не соответствует требованиям конструкторской документации - 0,100±0,006кг. В соответствии с алгоритмом технологического обеспечения требуемой точности массы рекомендуется изменение квалитета точности и метода его методов обработки наружного диаметра (таблица 4.8).

Таблица 4.8 - изменение технологического процесса механической обработки детали Д7.8710-1412

Параметр Существующий технологический процесс Откорректированный технологический процесс

1 2 3

Квалитет точности диаметра П[, 14 9

Метод обработки диаметра Черновое точение Черновое точение, чистовое точение

Наименование операции Токарная ЧПУ Токарная ЧПУ

1

Эскиз детали на операции

^ £ §

х/Ш

С=Г

ж

7Пд, кг по формуле (3.4)

0Д01_о 0097

0,101— 0,0068

В результате изменения технологического процесса получен результат, соответствующий заданным в конструкторской документации требованиям.

Д7.8710-1413 - цилиндр

Эскиз полностью механически обработанной детали Д7.8710-1413 с обозначением размеров, шероховатостей и простейших элементов, на которые разбивается данная деталь приведен на рисунке 4.7.

Расчет номинальной массы и предельных отклонений от номинальной массы приведен в таблице 4.9. При расчете предельных отклонений не учитывается влияние волнистости, так как для полностью механически обработанных деталей влияние данного фактора на предельное отклонение массы минимальное.

\7Rz25

Таблица 4.9 - расчет номинальной массы и предельных отклонений по массе для детали Д7.8710-1413

Номер элемента на рис. 4.7 Номинальная масса элемента, кг А т кг разм. э шер. , КГ Д^нижн.? КГ

1 19,288 0,143 0,0105 0,1535

2 - 15,144 0,0801 0,001475 0,081575

3 0,186 0,007812 0,00019344 0,008005

4 - 0,078 0,002543 0,00013 0,002673

5 - 0,023 0,00133 0,00000943 0,00133943

6 - 0,0562 0,002147 0,000031 0,002178

И, кг 4,173 0,2369 0,012 0,237

Запишем массу детали в соответствии с формулой (3.4):

тпд = 4Д73_0 237КГ

Масса детали по конструкторской документации - 4,1±0,062кг.

Фактическая масса по результатам взвешивания партии деталей -4,12..4,185кг, что не соответствует определенной расчетным путем, и не соответствует требованиям конструкторской документации. Данное несоответствие может быть вызвано колебанием удельного веса металла штамповки, из которой изготавливается данная деталь.

Д7.8710-1442 - цилиндр

Эскиз полностью механически обработанной детали Д7.8710-1442 с обозначением размеров, шероховатостей и простейших элементов, на которые разбивается данная деталь приведен на Рисунке 4.8.