Tema: Tareas en tecnología de ingeniería. Colección de tareas prácticas en la disciplina "tecnología de ingeniería mecánica tecnología de ingeniería mecánica trabajo práctico sobre fabricabilidad
Tarea 1.66 opción 3.
Dado: d (tamaño de la superficie base del eje) = 80-0.039 mm,
? (precisión del método de procesamiento) =60 µm,
Tizn (desgaste admisible del casquillo) = 10 µm,
A2 =50±0,080 mm.
Determine la dimensión ejecutiva D del manguito de centrado, que garantiza la precisión especificada de la dimensión A2 al fresar una ranura.
Solución.
Un análisis del esquema de instalación muestra que la precisión del diámetro del orificio del manguito de centrado D afecta la precisión de la dimensión A2, especificada desde el eje de la pieza de trabajo hasta la superficie a mecanizar. Puede verse en el diagrama de instalación que el error de corrección (?z) para el tamaño A2 es cero. Con base en esto, como punto de partida, aceptamos que la precisión del tamaño A2: TA2 = ?bA2 + Tizn. + ?, donde?bA2 = ТD + Smin + Td es el error de base del tamaño А2. Los componentes TD y Smin son cantidades desconocidas.
Resolviendo la igualdad con respecto a estas incógnitas, obtenemos:
(Smin + ТD) \u003d TA2 - (Td + Tizn. +?) \u003d 0.16 - (0.039 + 0.010 + 0.060) \u003d 0.051 mm.
De las tablas de GOST 25347-82, seleccionamos el campo de tolerancia del orificio para que se cumpla la condición: Smin + TD ? ES.
Comparando el valor calculado (Smin + TD) = 0.051 con el valor tabular de la desviación superior del orificio (ES), tomo el campo de tolerancia G7 (), que se puede tomar como las dimensiones ejecutivas de la manga:
D=80G7.
Tarea 1.67 opción 3.
Dado: material del mandril - acero 20X,
material de la pieza - bronce,
E 1 (acero) \u003d 210 GPa
E 2 (bronce) \u003d 100 GPa,
?1(acero)= 0.3
?2(bronce)= 0.33
f bronce sobre acero = 0,05
u?1,2 (Rz1 + Rz2)
d=30+0.013mm
largo = 40mm
d1 = 70mm
K = 2,0
Rz (mandriles) - 1.6
Rz (espacios en blanco) - 3.2
z = 240 H
Tvida = 10 µm.
Solución.
El punto de partida para realizar los cálculos es la condición KMres = Mtr,
donde: Mrez = Pz - momento de corte al girar la superficie
Мтр= lfp es el momento de fricción de la superficie de contacto de la pieza de trabajo con el mandril.
p = - presión de contacto en la superficie de contacto.
Estanqueidad mínima requerida: Ncalc. min=
Cuando se usa un mandril sólido: c1=1-?1 > c1=1-0.3=0.7
с2= +?2 > +0.33=1.78
Ncalc. mín===3.767
Teniendo en cuenta la corrección u para la altura de la rugosidad triturada durante el prensado, encontramos el valor de la interferencia medida:
Nmeas. mín= Ncalc. min+u > 3,767 + 1,2 (1,6+3,2)=3,767+5,76=9,5 µm;
De las tablas de GOST 25347-82, seleccionamos el campo de tolerancia del eje para que
(Td+Nmeas. min +Tizn.)?ei, donde Tizn. es el desgaste permisible del mandril.
En nuestro caso (13 + 9.5 + Tlife) ?ei.
Para mi versión, se pueden aceptar campos de tolerancia del eje (mandril)
p5 () o p6 () con un desgaste de mandril permitido de 3,5 µm.
Entonces las dimensiones del mandril son:
d=30p5()mm o d=30p6()mm.
Fuerza de presión al máximo apriete, teniendo en cuenta el factor de seguridad K=2: P=Kfp?dl,
pag => pag===15,
Ð=2 0,05 15 3,14 30 40=5652N.
Problema 1.57 opción 1.
Dado: ?b=0,05 mm, ?h=0,01 mm, ?us=0,01 mm, ?c=0,012 mm,
Ng=3000 piezas,
Pieza de trabajo: material - acero sin templar, dureza - HB 160, superficie de base - cilíndrica, Тl=0,2 mm.
Fijación: prisma, Acero 20, dureza - HV 650, F=36,1 mm2, Q=10000H, L=20 mm.
Método de procesamiento - molienda con enfriamiento, ? (precisión del método de procesamiento) = 0,1 mm, tm = 1,95 min.
Determine el período de revisión del dispositivo.
Solución.
Determinamos el valor permitido [? y] de acuerdo con las ecuaciones:
?y = + > ?y = + =
=0,051+
?y \u003d Tl - ?, > 0.051+ \u003d Tl - ?, >0.051+ \u003d 0.2-0.1>
> = 0,049 > [?i] = = 0,04644 mm = 46,44 µm.
El número admisible de piezas de trabajo que se instalarán [N] hasta el límite de desgaste de los elementos de ajuste del dispositivo se encuentra a partir de la ecuación:
[N] = , del libro de referencia - encontramos m=1818, m1=1014, m2=1309, criterio de resistencia al desgaste P1=1,03, factor de corrección teniendo en cuenta las condiciones de procesamiento Ku=0,9.
[N]====21716 uds.
El período de revisión, que determina la necesidad de reemplazar o restaurar los elementos de instalación del dispositivo, se encuentra a partir de la ecuación:
CP = = = 73,8 meses.
Problema 1.43
Dado: D1 \u003d D2 \u003d 50 + 0.039 mm, dc \u003d dc \u003d 50f7 mm,
TL = 0,1 mm, ? (precisión del método de procesamiento) = 0,050 mm.
Determine la precisión del tamaño 70 de la cabeza de la biela y la posibilidad de procesar las superficies de la biela con un juego de cortadores, observando la precisión dimensional de 45 + 0,4 mm.
Solución.
Según el esquema para instalar la pieza de trabajo en el accesorio, el error de base al realizar el tamaño 70 está determinado por la ecuación:
?b70 = Smax=TD + Smin + Td = 0,039+0,025+0,025=0,089 mm,
Dado que la condición del problema no dice nada acerca de los errores al fijar y posicionar la pieza de trabajo, entonces ?z = ?p.z. = 0. Entonces
T70 = ?b70 + ? = 0,089+0,05=0,139 mm.
Para el tamaño 45 se añade una tolerancia para el tamaño entre los ejes de los agujeros (también podría afectar al tamaño 70 si los dedos no tuvieran el mismo campo de tolerancia):
?b45 = Smax=TD + Smin + Td + TL = 0,039+0,025+0,025+0,1=0,189 mm,
T45 = ?b45 + ? \u003d 0,189 + 0,05 \u003d 0,239 mm.
Como puede ver, la tolerancia calculada es 0.239< 0,4 мм допуска заданного, следовательно, мы можем применить набор фрез для обработки головки шатуна.
Literatura:
1. Accesorios de la máquina. Directorio. / Ed. BN Vardashkina y otros M., Mashinostroenie, 1984.
2. Directorio de un trabajador metalúrgico. / Ed. MP Novikova / M., Mashinostroenie, 1977.
transcripción
1 AGENCIA FEDERAL DE EDUCACIÓN institución educativa más alto educación vocacional"UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE TOMSK" INSTITUTO TECNOLÓGICO DE YURGA A.A. Saprykin, V. L. Bibik COLECCIÓN DE TAREAS PRÁCTICAS SOBRE LA DISCIPLINA "TECNOLOGÍA DE INGENIERÍA" Editorial de libros de texto de la Universidad Politécnica de Tomsk 2008
2 LBC 34.5 i 73 UDC (076) C 19 C 19 Saprykin A.A. Colección de tareas prácticas en la disciplina "Tecnología de la ingeniería mecánica": tutorial/ A.A. Saprykin, V. L. bibik Tomsk: Editorial de la Universidad Politécnica de Tomsk, p. El manual contiene ejemplos y tareas con soluciones. Ayudará a adquirir habilidades en la resolución de problemas tecnológicos, determinando la mejora de los existentes y desarrollando nuevos procesos tecnológicos. Diseñado para realizar trabajo practico en la disciplina "Tecnología de la ingeniería mecánica" por estudiantes de universidades de la especialidad "Tecnología de la ingeniería mecánica". UDC (076) Revisores Médico ciencias tecnicas, Profesor TPU S.I. Petrushin Subdirector del Taller 23, Yurginsky Machine Plant LLC P.N. Instituto Tecnológico Bespalov Yurga (sucursal) de la Universidad Politécnica de Tomsk, 2008 Diseño. Editorial de la Universidad Politécnica de Tomsk,
3 CONTENIDOS CAPÍTULO 1. FUNDAMENTOS DEL DISEÑO DE PROYECTOS TECNOLÓGICOS PRODUCCIÓN Y PROCESOS TECNOLÓGICOS.4 2. PRECISIÓN DEL TRATAMIENTO MECÁNICO DE LA BASE Y PRINCIPIOS DE LA FABRICACIÓN BASADA EN EL DISEÑO PRESTACIONES PARA EL TRATAMIENTO MECÁNICO. DIMENSIONES DE FUNCIONAMIENTO Y SUS TOLERANCIAS PROCEDIMIENTO PARA DISEÑAR PROCESOS TECNOLÓGICOS CONTROL DE CALIDAD DE PRODUCTOS MÉTODOS DE INSTALACIÓN DE PIEZAS. ELEMENTOS DE INSTALACIÓN DEL DISPOSITIVO 57 CAPÍTULO 2. MÉTODOS DE PROCESAMIENTO DE LAS SUPERFICIES PRINCIPALES DE LAS PIEZAS TRATAMIENTO DE LAS SUPERFICIES EXTERNAS DE LOS CUERPOS DE ROTACIÓN...62 CAPÍTULO 3. TECNOLOGÍA DE MONTAJE DE MÁQUINAS DISEÑO DEL PROCESO TECNOLÓGICO DE MONTAJE...75 APÉNDICE A..83 LISTA
4 CAPÍTULO 1. FUNDAMENTOS DEL DISEÑO DE PROCESOS TECNOLÓGICOS 1. PROCESOS TECNOLÓGICOS Y DE PRODUCCIÓN Durante el trabajo de diseño proceso tecnológico y su implementación y al preparar la documentación tecnológica, es importante poder determinar la estructura del proceso tecnológico y formular correctamente el nombre y el contenido de sus elementos. En este trabajo, GOST y se guían por una etapa importante en el desarrollo del proceso tecnológico es también la definición del tipo de producción. Aproximadamente el tipo de producción se establece en la etapa de diseño inicial. El criterio principal en este caso es el coeficiente de consolidación de las operaciones. Esta es la relación entre el número de todas las operaciones tecnológicas realizadas durante un período determinado, por ejemplo, un mes, en una sección mecánica (O) y el número de trabajos (P) de esta sección: K zo \u003d O / pags. (1.1) Los tipos de industrias de construcción de maquinaria se caracterizan por los siguientes valores del coeficiente de consolidación de operaciones: K z.o<1 массовое производство; 1<К з.о 10 крупносерийное производство; 10<К з.о 20 среднесерийное производство; 20<К з.о 40 мелкосерийное производство; К з.о не регламентируется единичное производство. Формулирование наименования и содержания операции Пример 1.1. Деталь (втулку) изготовляют в условиях серийного производства и из горячекатаного проката, разрезанного на штучные заготовки. Все поверхности обрабатываются однократно. Токарная операция выполняется согласно двум операционным эскизам по установкам (рис.1.1). 4
Fig. Esquemas operativos Requerido: para analizar esquemas operativos y otros datos de entrada; establecer el contenido de la operación y formular su nombre y contenido; establezca la secuencia de procesamiento de la pieza de trabajo en esta operación; describir el contenido de la operación de transición. Solución. 1. Analizando los datos iniciales, establecemos que en la operación considerada, que consta de dos instalaciones, se procesan nueve superficies de la pieza de trabajo, que requerirán secuencialmente nueve transiciones tecnológicas. 2. Para realizar la operación se utilizará un torno o torno de destornillar, y el nombre de la operación será “Tornear” o “Torno de destornillar” (GOST). De acuerdo con el mismo GOST, determinamos el número del grupo de operaciones (14) y el número de operación (63). Para registrar el contenido de la operación en presencia de bocetos operativos, se puede usar una forma abreviada de registro: "Cortar tres extremos", "Perforar y perforar un agujero", "Perforar uno y rectificar dos chaflanes". 3. Establecemos una secuencia racional para realizar las transiciones tecnológicas según las instalaciones, guiados por croquis operativos. En la primera instalación, es necesario cortar 5
6 extremo 4, rectificar la superficie 2 para formar el extremo 1, chaflán 3, taladrar el agujero 6 y taladrar el bisel 5. En el segundo ajuste, cortar el extremo 9, rectificar la superficie 7 y el bisel 8. Ajustar y sujetar la pieza de trabajo 2 PT Cortar el extremo 4 Girar la superficie 2 para formar un extremo 1 3 PT (girar la superficie 2 requiere 2 pasos de trabajo) 4 PT Girar el chaflán 3 5 RT Perforar un agujero 6 6 RT Perforar el chaflán 5 7 RC Reposicionar la pieza de trabajo 8 PT Rebajar el tope 9 9 PT Afilar la superficie 7 10 PT Afilar el chaflán 8 11 PV Control de las dimensiones de las piezas 12 PV Quitar la pieza y ponerla en un contenedor 4. El contenido de la operación en la documentación tecnológica se registra por transiciones: tecnológica (PT) y auxiliar (ILLINOIS). Al formular el contenido de las transiciones, se utiliza la entrada abreviada según GOST.La Tabla 1.1 muestra las entradas del ejemplo bajo consideración. Tarea 1.1. Para la operación de torneado se elaboró un croquis operativo y se establecieron las dimensiones de ejecución con tolerancias y requisitos de rugosidad de las superficies maquinadas (Fig. 1.2). Cada superficie se trata una vez. 6
a VI, IXR a 2 0 Ç 6 0 h 1 1 Ç 5 0 h 1 1 Ç 4 5 H 1 2 Ç 6 5 H 1 2 Ç H * 2 5 * * î î ê 4 5 ± 0, ± 0,3 3 V , XR a 1 0 Ç , 5 Ç 5 5 H 1 2 Ç hh ± 0,5 Figura Esquemas de funcionamiento 7
8 Obligatorio: configurar el tipo de máquina; determinar la configuración y las dimensiones de la pieza de trabajo; establecer un esquema base; numerar en el croquis todas las superficies a mecanizar; formular el nombre y contenido de la operación para su registro en documentos tecnológicos; registrar el contenido de todas las transiciones tecnológicas en la secuencia tecnológica en forma completa y abreviada. Establecimiento del nombre y estructura de la operación y registro de su contenido en la documentación tecnológica Ejemplo 1.2. En la Figura 1.3, que es un fragmento del dibujo de trabajo de la pieza, se destaca un elemento estructural de la pieza a procesar en la producción en masa. Ra 20 Z 18 H 12 6 Z ± 0, 2 8 Z * * R e m a r d e r d y s r a w e Fig Dibujo de trabajo Requerido: para analizar los datos iniciales; elegir el método de procesamiento del tipo constructivo de producción; elija el tipo de máquina cortadora de metales; establecer el nombre de la operación; anotar el contenido de la operación en su totalidad; formular un acta del contenido de la operación sobre transiciones tecnológicas. Solución. 1. Establecemos que se deben mecanizar seis agujeros en la brida de la carcasa, espaciados uniformemente en un círculo de Ø 280 mm. 2. Los agujeros en material sólido se hacen mediante taladrado. 3. Para el procesamiento, seleccionamos una máquina perforadora radial. 4. El nombre de la operación (según el tipo de máquina utilizada) "Perforación radial". 5. El registro completo del contenido de la operación es el siguiente: “Hacer 6 agujeros pasantes Ø18H12 en serie, manteniendo
9 d = (280 ± 0,2) mm y rugosidad superficial Ra = 20 µm, según dibujo. 6. El registro completo del contenido de las transiciones es el siguiente: 1ª transición (auxiliar). Instale la pieza de trabajo en la plantilla y asegúrela. 2,..., 7 transiciones (tecnológicas). Taladre 6 agujeros Ø18H12, manteniendo las dimensiones d = 280±0,2; Ra20 en serie sobre el conductor. 8ª transición (auxiliar). Control de tamaño. 9ª transición (auxiliar). Retire el blanco y colóquelo en un recipiente. Tarea 1.2. Establezca el nombre y la estructura de la operación en las condiciones de producción en masa para el procesamiento de elementos estructurales de la pieza (Fig. 1.4). Los números de variante se indican en la figura en números romanos. I, IIIII, IV 3 R a 5 R a Ç 3 4 h 1 0 M g V, VI 4 0 ± 1 VII, VIII Ç 6 0 H 1 2 R a 1 2,5 R a 5 Ç 6 0 H ± 0 , 3 I Õ, X 1 5 H 1 0 Fig Esquemas operativos 9
10 Establecimiento del tipo de producción en el sitio Ejemplo 1.3. Hay 18 puestos de trabajo en el área de taller de máquinas. En un mes se les realizan 154 operaciones tecnológicas diferentes. Requerido: establecer el factor de carga de las operaciones en el sitio; determinar el tipo de producción: indicar su definición de acuerdo con la Decisión GOST. 1. El coeficiente de operaciones de fijación se establece según la fórmula (1.1): K z.o = 154/18 = 8.56. En nuestro caso, esto significa que en el sitio, a cada lugar de trabajo se le asigna un promedio de 8.56 operaciones. 2. El tipo de producción se determina según GOST y Desde 1<К з.о <10, тип производства крупносерийное. 3. Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, сравнительно большим объемом их выпуска; изготовление ведется периодически повторяющимися партиями. Крупносерийное производство является одной из разновидностей серийного производства и по своим техническим, организационным и экономическим показателям близко к массовому производству. Задача 1.3. Известно количество рабочих мест участка (Р) и количество технологических операций, выполняемых на них в течение месяца (О). Варианты приведены в табл Требуется: определить тип производства. Таблица 1.2 Данные для расчета коэффициента закрепления операций варианта I II III IV V VI VII VIII IX X Количество рабочих мест (Р) Количество технологических операций (О)
11 2. PRECISIÓN DEL PROCESAMIENTO MECÁNICO Una de las tareas principales de los tecnólogos y otros participantes en la producción en talleres mecánicos es garantizar la precisión requerida de las piezas fabricadas. Las piezas de máquinas reales fabricadas por mecanizado tienen parámetros que difieren de los valores ideales, es decir, tienen errores, el tamaño de los errores no debe exceder las desviaciones máximas permisibles (tolerancias). Para garantizar la precisión de procesamiento especificada, el proceso tecnológico debe diseñarse adecuadamente, teniendo en cuenta la precisión económica lograda por varios métodos de procesamiento. Las normas de precisión económica promedio se dan en las fuentes. Es importante tener en cuenta que cada transición siguiente debe aumentar la precisión por calidad. En algunos casos, se utilizan métodos de cálculo para determinar el posible valor del error de procesamiento. Es así como se determinan los errores de giro, por la acción de fuerzas de corte derivadas de una rigidez insuficiente del sistema tecnológico. En varios casos, el análisis de la precisión del procesamiento de un lote de piezas se lleva a cabo utilizando métodos de estadística matemática. Determinación de la precisión económica lograda con varios métodos de procesamiento de superficies externas de revolución Ejemplo 2.1. La superficie del escalón de un eje de acero de 480 mm de largo, hecho de forja, se trata previamente en un torno a un diámetro de 91,2 mm (Fig. 2.1). R a 2 0 Ç 9 1, 2 Figura Eje escalonado Determinar: precisión económica del tamaño de mecanizado 91,2; calidad de precisión de la superficie procesada y su rugosidad. once
12 Decisión. Para determinar la precisión económica, utilice las tablas "Precisión económica del mecanizado", que se proporcionan en varios libros de referencia. En nuestro caso, después del torneado en desbaste, la precisión de la superficie mecanizada debe estar dentro del grado th (aceptamos el grado 13). Considerando que a l/d = 5,3, los errores de procesamiento aumentan de 1,5 a 1,6 veces, esto corresponde a una disminución de la precisión de un grado. Finalmente aceptamos la precisión del grado 14. Dado que el tamaño de la pieza de trabajo es intermedio durante el torneado de desbaste, este tamaño se establece para la superficie exterior con un campo de tolerancia de la parte principal Ø91.2h14 o Ø91.2-0.37. Rugosidad superficial Ra = µm (en la práctica de fábricas con piezas bien hechas y condiciones normales de producción, se logra una mayor precisión de mecanizado). Tarea 2.1. Uno de los escalones del eje se mecaniza mediante uno de los métodos indicados. El número de opciones se da en la tabla Requerido: para establecer la precisión económica del procesamiento; realice un boceto operativo e indique en él el tamaño, la calidad de la precisión, el tamaño de la tolerancia y la rugosidad. Suponga que la superficie del escalón del eje considerado tiene un campo de tolerancia de la parte principal (h). variante Datos iniciales Tabla 2.1 Método de mecanizado y su naturaleza Longitud del eje, mm I Lapeado II Torneado de semiacabado III Rectificado fino IV Torneado simple V Superacabado Diámetro de paso, mm VI Rectificado preliminar VII Torneado fino VIII Torneado final IX Bruñido de diamante X Rectificado final
13 Determinación de la precisión de la forma de las superficies de la pieza durante el procesamiento Ejemplo 2.2. En la superficie exterior del eje (Fig. 2.2), se especifica una tolerancia de forma, indicada por un símbolo según STSEV.Se supone que el procesamiento final de esta superficie se realiza mediante rectificado en una rectificadora circular modelo ZM151. Requerido: establecer el nombre y contenido del símbolo de la desviación especificada; establecer la capacidad de soportar el requisito de precisión de la forma de esta superficie durante el procesamiento previsto. 0.01 Ç 7 0 Fig Dibujo de eje Solución. 1. Según el boceto presentado, la precisión de la forma de la superficie cilíndrica se expresa mediante la tolerancia de redondez y es de 10 micras. Según GOST, esta tolerancia corresponde al sexto grado de precisión de forma. El término "Tolerancia de inclinación" significa la mayor desviación permitida de la redondez. Tipos particulares de desviación de la redondez son ovalidad, facetado, etc. 2. En una rectificadora circular modelo ZM151, es posible procesar piezas con un diámetro máximo de hasta 200 mm y una longitud de hasta 700 mm. Por lo tanto, es adecuado para procesar esta pieza de trabajo. La desviación de la redondez durante el procesamiento en esta máquina es de 2,5 micrones. Con base en lo anterior, concluimos que es posible realizar el procesamiento con una precisión dada. Tarea 2.2. En la fig. 2.3 y en la tabla. 2.2 muestra opciones de superficie con desviaciones de forma permitidas. Se requiere: establecer el nombre y contenido de la designación de las desviaciones indicadas; establezca la capacidad de realizar el procesamiento en la máquina especificada, observando la precisión especificada. Especifique las dimensiones que faltan. trece
14 I 0, V, V I Ç , 0 5 Ç 5 0 I I, I I I 0. 02 À 0. 02 V I I 0, À I V 0. 0 2 V I I I 0. 1 5 I X, X 0, Fig Esquemas operativos 14
15 Datos iniciales Tabla 2.2 Opciones Forma superficial Tipo de máquina I Agujero Rectificado interior II Plano Rectificado superficial III Plano Rectificado superficial IV Canto Rectificado cilíndrico V, VI Agujero Honing VII Cilindro Torno-fresa VIII Plano Cepillado longitudinal IX Cilindro Torno multicorte Cilindro X Rectificado cilíndrico Determinación de la precisión de la posición relativa de las superficies de la pieza de trabajo durante el procesamiento Ejemplo 2.3. El croquis (Fig. 2.4) indica el requisito técnico para la precisión de la posición relativa de las superficies de la pieza. Se supone que debe realizar el procesamiento final del plano superior mediante el fresado de acabado en una fresadora vertical de acuerdo con el croquis operativo que se muestra en la Fig. 2 / õ À 0, 2 / õ À À Fig Requisitos de diseño À Fig Croquis operativo establecer la precisión de la posición relativa de las superficies de la pieza según los libros de referencia tecnológica, según el tipo de equipo; concluir que es posible cumplir con el requisito especificado. Solución. 1. El símbolo en el dibujo de trabajo muestra la tolerancia de paralelismo del plano superior en relación con el plano inferior, indicada por la letra A. La tolerancia de paralelismo se entiende como la mayor desviación permitida de 15
16 paralelismo. En nuestro caso, la tolerancia es de 0,2 mm sobre un área de mm. 2. En las tablas de libros de referencia tecnológica, por ejemplo, encontramos las desviaciones máximas de nuestro caso: son iguales a micras y micras en una longitud de 300 mm, lo que significa que en una longitud de 150 mm serán iguales a 12 micras. De todos estos datos, aceptamos como garantía el mayor valor de 100 micras, es decir 0,1 mm. 3. Concluimos que se garantizará la precisión requerida de la posición relativa del plano maquinado con respecto al plano base A. Tarea 2.3. En la fig. 2.6 muestra las opciones de tratamiento de la superficie. Requerido: descifrar la designación del contenido de la tolerancia; desarrollar medidas tecnológicas para asegurar el cumplimiento de este requisito. À I, I I 0, À À I I I, I V 0, À V, V I V I I, V I I I 0, 1 5 À Á 0, 0 4 À Á I X, X 0, 0 5 À À Figura Opciones de tratamiento de superficie 16
17 3. BASES Y PRINCIPIOS DE LA BASE Para realizar el mecanizado de la pieza en la máquina, ésta debe fijarse sobre ella, habiendo seleccionado previamente las bases. Por base se entiende dar a la pieza de trabajo la posición requerida en relación con la máquina y la herramienta. La precisión del procesamiento depende de la corrección de la base. Al desarrollar un esquema de base, se resuelven los problemas de elegir y colocar puntos de referencia. En condiciones de producción, siempre se producen errores de procesamiento ε set, según las condiciones de instalación, es decir, de basar ε bases, sujetar ε cerrando la pieza de trabajo y de la inexactitud del accesorio ε etc. El error de instalación se expresa mediante la fórmula: ε = ε + ε + ε. (3.1) juego de bases Para reducir estos errores, es importante seguir las reglas de basar: la regla de los "seis puntos", la regla de la "constancia de bases", la regla de la "combinación de bases", etc. Error Los valores se pueden determinar por varios métodos. El método tabular le permite determinar los errores de instalación según las condiciones de producción. El método de cálculo para determinar los errores de base, fijación y causados por la inexactitud del accesorio se realiza utilizando las fórmulas dadas en la literatura. Si no se observa la regla de "combinar las bases", se vuelve necesario recalcular las dimensiones del diseño en tecnológicas (Fig. 3.1). El propósito del recálculo es determinar el error en el tamaño del eslabón maestro y compararlo con la tolerancia del tamaño del diseño. Á Ê cerrar pr H = 7 5 h 9 h = 3 0 H * À 1 Ò = À 2 À S Á Ò Fig. Cadena de dimensión tecnológica 17
18 El cálculo de las cadenas dimensionales se lleva a cabo de acuerdo con GOST y uno de los métodos indicados en ellos ("máximo mínimo", probabilístico, etc.). En estos cálculos, se utilizan las fórmulas para determinar el tamaño nominal del enlace de cierre: h = H T, (3.2) donde H es el tamaño que conecta las bases de diseño y tecnología; T es el tamaño que conecta la base tecnológica con la superficie a tratar. El error en el tamaño del eslabón de cierre ε h = ε Δ al resolver por el método de "máximo mínimo" está determinado por las fórmulas: ε = T + T ; ε = T =, (3.3) h H T n h Σ T i 1 donde Ti es la tolerancia para el tamaño de cada eslabón de la cadena; Tolerancia T N para el tamaño H establecida por el dibujo; T T tolerancia para el tamaño tecnológico, cuyo valor depende del método de procesamiento y se establece de acuerdo con el estándar de precisión económica promedio del procesamiento; n es el número de enlaces constituyentes. Al calcular según el método probabilístico, se utilizan las siguientes fórmulas: Т n 2 = t λiti, (3.4) i= 1 donde t es el factor de riesgo (t = 3); λi es el coeficiente de dispersión relativo (para la ley de distribución normal λi = 1/9). Cuando las leyes de distribución son desconocidas, toman t = 3 y λi = 1/6, por lo tanto n T i i= 1 2 T 1.2t. (3.5) = Como resultado del cálculo, se debe cumplir la condición T h T Σ. (3.6) 18
19 à Elección de la base tecnológica teniendo en cuenta los requisitos técnicos de la pieza Ejemplo 3.1. En el proceso tecnológico de fabricación de la caja, se proporciona una operación para perforar un orificio con un diámetro D (Fig. 3.2). Al hacer un agujero, se deben observar la dimensión a y los requisitos técnicos con respecto a la posición relativa correcta del agujero con respecto a otras superficies de la pieza. Â H 0.1 À 6 Ã Á 6 Â D 4 5 4.5 Á 0.1 Â 22 0.1 Á Fig Dibujo de trabajo À À , Fig.3.3. Esquema de base Obligatorio: seleccionar una base tecnológica para la operación en cuestión; desarrollar un plan base. Solución. 1. Una de las bases de diseño es el plano A de la base. Se debe tomar como base de la instalación tecnológica, creándose tres puntos de referencia 1, 2 y 3 para su basamento (Fig. 3.3). La base de guía tecnológica debe ser el plano B con dos puntos de referencia 4 y 5. Esta base le permitirá procesar un agujero perpendicular a este plano. Para garantizar la simetría de la ubicación del orificio en relación con el contorno exterior, la superficie C se puede usar como base tecnológica, pero estructuralmente es más fácil usar la superficie G del medio cilindro para esto y usar un dispositivo con un dispositivo móvil prisma para este propósito. En base a lo anterior, aplicamos la base tecnológica de tres superficies: A, B y D (Fig. 3.3). 2. El esquema de base, que es la ubicación de los puntos de referencia en las bases de la pieza de trabajo, se muestra en la Fig.
20 a Problema 3.1. Para una operación de máquina para procesar la superficie especificada de una pieza, se requiere seleccionar una base tecnológica y elaborar un esquema de base. Las opciones se muestran en la fig. 3.4 y en las Tablas d I, IIIII, IV, V à 0 0 d 1 dd 2 VI, VII, VIIIIX, X ahb 0.1 A À D 1 Á d 1 0, 1 Á À d 2 Á d 1 d 2 0 , 1  0, 1 À 0, 1 Á Fig Esquemas de operación  opción I Nombre y contenido de las operaciones Nombre de la operación Contenido de la operación Rectificado cilíndrico acabado VI, VII Fresado horizontal Fresado una ranura VIII Fresado vertical Fresado una ranura IX Taladrado vertical Taladrado 2 agujeros X Fino aburrido Aburrido 2 agujeros 20
21 Determinación de la base tecnológica y elaboración de un esquema para basar la pieza Ejemplo 3.2. Requerido: considere los elementos de instalación del accesorio existente (Fig. 3.5) e instale las superficies de la pieza de trabajo que forman la base tecnológica al fijar la pieza de trabajo en el accesorio; desarrolle un esquema para basar la pieza de trabajo y saque una conclusión sobre el cumplimiento de la regla de los seis puntos Solución. 1. En el dispositivo que se muestra en la figura, identificamos sus elementos de instalación: el plano del cuerpo 2, el pasador cilíndrico de instalación y el dedo cizallado de instalación 3. Las siguientes superficies son la base tecnológica de la pieza de trabajo: el plano inferior del pieza de trabajo A y dos orificios ubicados en diagonal. 2. De acuerdo con las bases tecnológicas identificadas y los elementos de instalación utilizados, desarrollamos un esquema de base (Fig. 3.6): se forman tres puntos de referencia (1, 2, 3) para basar el plano (base de instalación); para basar en el primer agujero (utilizando un pasador cilíndrico) se forman dos puntos de referencia más (4, 5), y para basar en el segundo agujero se utiliza un pasador cortado (6), formando el 6º punto de base. 3. Como se puede ver en la Figura 3.6 y el razonamiento anterior, se observa la regla de base de seis puntos, la pieza de trabajo está privada de seis grados de libertad А Fig. Base de la pieza de trabajo 21
22 Fig. Esquema base 6 Tarea 3.2. En la fig. 3.7 muestra un accesorio para el procesamiento en una máquina. Es necesario, utilizando la figura, identificar la base tecnológica adoptada para basar la pieza y presentar el esquema para basar la pieza; llegar a una conclusión sobre la corrección de la elección de los puntos de referencia por el número y la ubicación de los mismos. El número de variante se indica en la figura con un número romano. I, I I A - A I I I, I V, V À À V I, V I I V I I I, I X, X Fig Tools 22
23 Cálculo de una cadena dimensional tecnológica lineal Ejemplo 3.3. En la fresadora horizontal ajustada, trabajando en la configuración, el plano especificado está terminado. En este caso, se debe mantener el tamaño de coordinación h \u003d (70 ± 0.05) mm (Fig. 3.8). Tolerancia de tamaño h = 0,1 mm. Requerido: para determinar si la precisión del tamaño especificado se mantendrá durante el procesamiento. B - c o n s t r u c t o r s y a y b z z À h 8 (- 0,) À Σ = h = 7 0 ± 0, 0 5 À 1 = 8 5 h 8 (- 0,) A - t e x n l l o g e s y a b z o Fig Cadena dimensional tecnológica Solución. 1. De la condición del ejemplo y del croquis operativo, se puede ver que el plano inferior A de la pieza de trabajo se toma como base tecnológica. Las bases de diseño y medición para controlar el tamaño h es el plano superior B. Debido a que las bases no coinciden, se hizo necesario recalcular las dimensiones de diseño para las tecnológicas. En este caso, es necesario calcular el error con el que se puede realizar el tamaño h, y compararlo con la tolerancia T h de este tamaño, se debe cumplir la condición ε h T h. 2. La cadena dimensional considerada es lineal y consta de tres eslabones: el tamaño h = 70 mm que nos interesa se considerará el eslabón de cierre A; el segundo tamaño de enlace del componente A 2 es tecnológico, reductor, y su precisión está determinada por las normas de precisión económica del procesamiento en máquinas herramienta (ver GOST). Para nuestro caso, el error de este tamaño es de 0,06 mm. Las dimensiones nominales de esta cadena están relacionadas por la Ecuación 23
24 A = A 1 A 2 = = 70 mm. 3. Al calcular una cadena dimensional lineal (Fig. 3.8) por el método de intercambiabilidad completa, es decir. utilizando el método máximo mínimo, determine las desviaciones máximas (error de procesamiento) del enlace inicial (de cierre) de acuerdo con la fórmula (3.3): T n = Ti = (TA 1 + TA2) = (0.06) = 0.114 mm Σ. i= 1 Como se desprende de la solución, la tolerancia de dibujo T h = 0,1 mm es menor que el posible error de procesamiento T = ε h = 0,114 mm, lo cual es completamente inaceptable. Por lo tanto, es necesario tomar medidas para lograr el cumplimiento de la condición ε h T h. acerca de expandir la tolerancia T h al valor 0.12, entonces T = ε h = (0.06) T h. En segundo lugar, aplique un fresado fino o una molienda fina como tratamiento final (acabado). La precisión económica de estos procesos es mayor y con ellos T A2 =0,025 mm (GOST). Entonces T = (0,025) = 0,079 mm. Se cumple la condición T T h. En tercer lugar, el tamaño del componente A = 85h8 se obtuvo durante el procesamiento de los planos A y B antes de la operación en cuestión. Si el procesamiento anterior se realiza con mayor precisión por una calidad, entonces la tolerancia de tamaño será 85h7 (-0.035). Entonces el error de procesamiento T = (0.035 +0.06) = 0.095 mm. La condición se cumple T T h. Cuarto, al calcular la cadena dimensional, puede usar el método probabilístico de acuerdo con la fórmula n T i i = 1 2 T 1.2t. 2 2 Entonces T = 1,2 0,060 = 0,097 mm y se cumple la condición T Th. En quinto lugar, la tolerancia del eslabón de cierre se calcula utilizando la teoría de probabilidad para el caso de dispersión de errores de desviación según la ley de distribución normal según la fórmula (3.5). En nuestro caso, 2 2 TΣ = 0,060 = 0,08 mm. La condición T T h se cumple. Sexto, con un pequeño volumen de producción de piezas, es decir, en una producción única o en pequeña escala, es posible trabajar no en el ajuste, sino, por ejemplo, en la eliminación de chips de prueba. Al procesar cada parte, se controla el tamaño h. = 24
25 Tarea 3.3. En la fig. 3.9 y en la tabla. 3.2 presenta opciones para las operaciones. Requerido: para determinar el posible error de basar el tamaño como resultado del procesamiento especificado. I, IIIII, IV 1 2 l V, VI l 2 l 1 lh 9 Ç Ç Ç l 1 l 2 VII, VIII h 9 1 l 2 l 1 2 Ç Ç Ç hhh 1 0 l 1 IX, X 1 2 l 2 Fig Opciones para el cálculo de cadenas dimensionales Datos iniciales Tabla 3.2 de la opción Contenido de la operación Tamaño l, mm I Plano plano 1 por adelantado l 1 = 150 + 0,2 II Plano plano 2 finalmente l 2 = 170 ± 0,1 III Cortar extremo 1 por adelantado l 1 =60+0.3 IV Cortar el extremo 2 finalmente l 2 =30+0.1 V Cortar el extremo 1 primero L 1 = 100+0.2 VI Cortar el extremo 2 finalmente l 2 =50+0.1 25
26 Tabla 3.2 continuación VII Plano de rectificado 1 adelantado l 1 =75+0,1 VIII Plano de rectificado 2 finalmente l 2 = 175+0,2 IX Plano de fresado 1 adelantado l 1 =70+0,4 X Plano de fresado 2 finalmente l 2 =30+0,2 4. DISEÑO DE FABRICACIÓN La solución exitosa de las tareas que enfrenta y enfrentará la ingeniería mecánica solo es posible cuando se crean máquinas nuevas y se mejoran las existentes para lograr un mayor rendimiento al tiempo que se reduce su peso, dimensiones y costos, se aumenta la durabilidad, se facilita el mantenimiento y se confiabilidad en la operación. Al mismo tiempo, en la construcción de máquinas en sí, es necesario mejorar los procesos tecnológicos de fabricación de productos, mejorar el uso de todos los medios de equipos tecnológicos e introducir métodos progresivos para organizar la producción en la producción. Una de las formas efectivas de resolver estos problemas es la introducción de los principios de fabricación de estructuras. Este término se entiende como un diseño de este tipo que, sujeto a todas las cualidades operativas, garantiza una intensidad laboral mínima de fabricación, consumo de material y costo, así como la posibilidad de dominar rápidamente la producción de productos en un volumen dado utilizando procesamiento y ensamblaje modernos. métodos. La manufacturabilidad es la base técnica más importante que asegura el uso de las reservas tecnológicas y de diseño para cumplir con las tareas de mejorar los indicadores técnicos y económicos de la calidad de fabricación y del producto. El trabajo para mejorar la capacidad de fabricación debe llevarse a cabo en todas las etapas de diseño y desarrollo en la producción de productos manufacturados. Al realizar trabajos relacionados con la capacidad de fabricación, uno debe guiarse por un grupo de estándares incluidos en el Sistema Unificado para la Preparación Tecnológica de la Producción (USTPP), a saber, GOST, así como GOST "Control tecnológico en la documentación de diseño". La capacidad de fabricación del diseño de las piezas está determinada por: a) una elección racional de los espacios y materiales iniciales; b) fabricabilidad de la forma de la pieza; c) arreglo racional 26
27 tamaños; d) la designación de la precisión óptima de las dimensiones, la forma y la posición relativa de las superficies, los parámetros de rugosidad y los requisitos técnicos. La fabricabilidad de la pieza depende del tipo de producción; proceso tecnológico seleccionado, equipos y herramientas; la organización de la producción, así como las condiciones de funcionamiento de la pieza y unidad de montaje en el producto y las condiciones de reparación. Los signos de la capacidad de fabricación del diseño de la pieza, por ejemplo, una subclase de ejes, son la presencia de pequeñas diferencias en los diámetros de los pasos para ejes escalonados, la ubicación de superficies escalonadas con una disminución en el diámetro desde el medio o desde uno de los extremos, la disponibilidad de todas las superficies mecanizadas para el mecanizado, la capacidad de utilizar la pieza de trabajo original de un tipo progresivo para la fabricación de la pieza, que es similar en forma y dimensiones a la forma y dimensiones de la pieza terminada, la capacidad de aplicar métodos de alto rendimiento para el procesamiento. Mejora de la capacidad de fabricación de la pieza de trabajo original Ejemplo 4.1. Se realizaron dos opciones para el diseño de la pieza de trabajo original, obtenida por fundición, para la fabricación del cuerpo de soporte (Fig. 4.1, a, b). Se requiere establecer cuál de las opciones tiene un diseño tecnológicamente más avanzado que la pieza de trabajo original. Solución. La carcasa (Fig. 4.1, a) tiene una cavidad tubular en la parte inferior. Para conformarlo en el molde, será necesario utilizar una varilla en voladizo, lo que complicará y encarecerá la fabricación de la pieza fundida. Un agujero liso de longitud considerable en la parte superior complicará el mecanizado. El cuerpo (Fig. 4.1, b) tiene una sección cruciforme en la parte inferior, que tiene alta resistencia y rigidez, y no se necesita una varilla para hacer una fundición. Esto facilita enormemente la producción de moldes para fundición. El colado es simétrico con respecto al plano vertical y se moldeará fácilmente en dos matraces. El agujero en la parte media tiene un rebaje y por tanto se reduce la longitud de la superficie del agujero a mecanizar, y esto a su vez facilita mucho y reduce el coste del mecanizado. Con base en las consideraciones anteriores, se puede concluir que la segunda opción es más avanzada tecnológicamente. 27
28 À À À - À à) b) Figura Variantes de la forma de fundición Problema 4.1. Al diseñar la pieza de trabajo original o sus elementos, se propusieron dos diseños (las opciones se dan en la Tabla 4.1, en la Fig. 4.2). Tabla 4.1 Datos iniciales de la opción Nombre de la pieza Tipo de pieza I; viii; VIIIII; VIIIIV; IXV; X Rueda dentada Palanca Tapa Cuerpo boca Cuerpo redondo Forja estampada Igual Fundición Fundición soldada I, V I I I, V I I I I I, V I I I I V, I X V, X Figura Opciones para formatos 28
29 Se requiere establecer consideraciones para evaluar la fabricabilidad del diseño de cada una de las opciones para la pieza de trabajo inicial y establecer una más fabricable. Mejora de la fabricabilidad de las piezas y sus elementos Ejemplo 4.2. Para mejorar los indicadores técnicos y económicos del proceso tecnológico, se proponen dos opciones para realizar la parte de los elementos en el diseño del cuerpo, hechos de fundición (Fig. 4.3, a, b). Es necesario evaluar su fabricabilidad. Solución. Las protuberancias y placas en el cuerpo de la pieza (Fig. 4.3, a) están ubicadas en diferentes niveles, y cada protuberancia debe procesarse de acuerdo con el ajuste individual. La rigidez insuficiente de la parte superior de la pieza no permite el uso de métodos de mecanizado de alto rendimiento. En el diseño de la Fig. 4.3, b, todas las superficies mecanizadas están ubicadas en el mismo plano y, por lo tanto, se pueden mecanizar en una máquina, por ejemplo, en una fresadora vertical o fresadora longitudinal. a) b) Opciones de fundición de higo Las nervaduras añadidas en el interior de la pieza aumentan la rigidez del cuerpo. Durante el procesamiento, esto ayudará a reducir la deformación de la pieza de trabajo debido a las fuerzas de corte y sujeción y permitirá el procesamiento con altas condiciones de corte o simultáneamente con varias herramientas. Esto mejorará la precisión y la calidad de las superficies maquinadas. 29
30 El nivel de las superficies sin mecanizar de la pieza está por debajo de las superficies mecanizadas. Esto permitirá un procesamiento más eficiente "por pase". Tarea 4.2. Un mismo elemento estructural de una pieza de máquina puede resolverse estructuralmente de manera diferente. Estas soluciones están representadas por dos bocetos (opciones en la Fig. 4.4). Se requiere analizar los bocetos comparados de estructuras para la fabricación y justificar la elección de un elemento estructural de la pieza. Yo, yo, yo, yo, yo, yo, yo, yo, yo, yo, yo, yo, yo, yo, yo, yo, yo El cuerpo que pesa m D = 2 kg está hecho de hierro fundido SCh 20 GOST. masa de la pieza de trabajo m 0 \u003d 2,62 kg. treinta
31 La complejidad del mecanizado de la pieza Ti = 45 min con el insumo básico de mano de obra (analógico) = 58 min. Costo tecnológico de la parte С m = 2,1 rublos. al costo tecnológico básico del análogo C b.t. = 2.45 rublos. Los datos del análisis de diseño de la pieza sobre las superficies se presentan en la Tabla 4.2 Datos iniciales Nombre de la superficie Número de superficies Número de elementos unificados Agujero principal 1 1 Extremo de brida 2 Chaflán 2 2 Agujero roscado 8 8 Parte superior de la base 2 Agujeros de la base 4 4 Parte inferior de la base 1 Total ... Q e = 20 Q c.e. = 15 Se requiere determinar los indicadores de fabricabilidad del diseño de la pieza. Solución. 1. Los principales indicadores de la capacidad de fabricación del diseño incluyen: el indicador técnico y económico absoluto de la intensidad de trabajo de fabricación de la pieza T y = 45 min; el nivel de fabricabilidad del diseño en términos de la complejidad de la fabricación K U.T = T y /T b.i = 45/58 = 0,775. La pieza según este indicador es tecnológicamente avanzada, ya que su intensidad de mano de obra es menor en un 22,5% en comparación con el análogo básico; costo tecnológico de la parte C m = 2.1 rublos; el nivel de fabricabilidad del diseño al costo tecnológico K y. c \u003d C t / C b.t \u003d 2.1 / 2.45 \u003d 0.857. La pieza es fabricable, ya que su costo en comparación con el análogo base disminuyó en un 14,3%. 2. Indicadores adicionales: el coeficiente de unificación de los elementos estructurales de la parte K y. e \u003d Q y.e / Q e \u003d 15/20 \u003d 0.75. 31
32 Según este indicador, la pieza es tecnológicamente avanzada, ya que K y. e>0,6 peso de la pieza m D = 2 kg; factor de utilización de material K y.m \u003d m d / m 0 \u003d 2 / 2.62 \u003d 0.76. Para un blanco inicial de este tipo, este indicador indica un uso satisfactorio del material. Tarea 4.3. Sobre la pieza en cuestión, se conoce su pieza original y su análogo básico o prototipo; datos básicos dados en la tabla. 4.3 para diez opciones. Se requiere determinar los indicadores de fabricabilidad del diseño de la pieza. Tabla 4.3 Datos iniciales de la opción Número de superficies de la pieza Qe Número de elementos unificados Qw.e Peso, kg Partes md de la pieza de trabajo inicial m0 Intensidad laboral, min Partes Ti Análogo básico Tb.i Precio de costo, rub. Detalles St Analógico básico C6.g I; VI .8 1,7 2,1 II; VII .3 0.9 1.3 III; VIII,1 3,4 4,1 IV; IX.2 0,2 1,4 V; X ,8 5.8 5.3 5. PRESTACIONES MECÁNICAS. DIMENSIONES DE OPERACIÓN Y SUS TOLERANCIAS Al considerar la superficie elemental de la pieza de trabajo original y la superficie correspondiente de la pieza terminada, la tolerancia total para el mecanizado se determina comparando sus tamaños: esta es la diferencia en los tamaños de la superficie correspondiente en la pieza de trabajo original y la pieza terminada. Al considerar la superficie exterior de rotación (a la izquierda en la Fig. 5.1), la asignación total: 2P total d \u003d d 0 d D; (5.1) 32
33 en la superficie interna de rotación (en el centro en la Fig. 5.1) la asignación total: 2P total d \u003d D D D 0; (5.2) en una superficie plana (a la derecha en la Fig. 5.1) la asignación total para el lado: P total h \u003d h 0 h D, (5.3) donde d 0, D 0, h 0 son las dimensiones del pieza de trabajo original; d D, D D, h D dimensiones correspondientes de la pieza acabada; 2P general d y 2P general d tolerancias generales para diámetro, superficie exterior y agujero; П tolerancia total por lado (extremo, plano). La sobremedida de mecanizado suele eliminarse secuencialmente en varias transiciones y, por lo tanto, para superficies de revolución y para superficies planas 2P total d = 2P i ; 2P total d = 2P i ; P total h = 2P i, (5.4) donde Pi son tolerancias intermedias realizadas durante la i-ésima transición, y en cada transición siguiente el tamaño de la tolerancia intermedia es menor que en la anterior, y con cada transición subsiguiente, la precisión aumenta y la rugosidad de la superficie mecanizada disminuye. Ï Ï d ä d 0 D ä D 0 h ä h 0 Ï Ï Ï Parámetros de tecnologías de procesamiento de piezas de higo dimensiones intermedias de la pieza de trabajo, que aparecen en la documentación tecnológica, dependiendo de 33
34 de los cuales los artistas seleccionan herramientas de corte y medición. Las asignaciones intermedias para cada transición se pueden establecer de dos maneras: mediante el método estadístico experimental, utilizando tablas en GOST, en libros de referencia tecnológicos, materiales tecnológicos de orientación departamental y otras fuentes. Estas fuentes a menudo carecen de tablas para determinar las asignaciones operativas para la primera transición aproximada. La tolerancia operativa para la transición aproximada se determina mediante el cálculo de acuerdo con la fórmula P 1 = P total (P 2 + Pz P n), (5.5) donde P total es la tolerancia total para el mecanizado, establecida durante el diseño de la pieza; P 1, P 2; ..., P p tolerancias intermedias, respectivamente, para las transiciones 1st, 2nd, ..., nth; cálculo y método analítico según fórmulas especiales, teniendo en cuenta muchos factores de procesamiento. Al calcular por este método, las asignaciones operativas son menores que las seleccionadas de las tablas, lo que le permite ahorrar metal y reducir el costo de procesamiento. Este método se utiliza en el diseño de procesos tecnológicos para el procesamiento de piezas con una gran producción anual. En la documentación tecnológica y en la práctica del procesamiento, se utilizan tamaños nominales intermedios con desviaciones permisibles. Como se puede ver en el diagrama (Fig. 5.2) de ubicación de tolerancias y tolerancias durante el procesamiento, las dimensiones intermedias nominales dependen de las tolerancias nominales, que se encuentran mediante la fórmula П nomi = П min i + T i-1, (5.6) donde Ti-1 es la tolerancia del tamaño intermedio en la transición anterior. Para varias superficies, se utilizan las siguientes fórmulas: para superficies de revolución, excepto para el caso de procesamiento en centros: 2П nomi = 2(R zi-1 + h i Δ i 1 + ε) + T i-1 ; (5.7) 2 i para superficies de revolución al mecanizar en centros: 34
35 para superficies planas 2П nomi = 2(R zi-1 +h i-1 +Δ Σi-1) + T i-1; (5.8) П nomi = 2(R zi-1 + h i-1 + Δ Σi-1 +ε i) + T i-1 ; (5.9) para dos superficies planas opuestas con su procesamiento simultáneo: П nomi = 2(R zi-1 + h i-1 + Δ Σi-1 +ε i) + T i-1, (5.10) donde R Zi-1 la altura de las microrrugosidades en la superficie después de la transición anterior; h i-1 espesor (profundidad) de la capa defectuosa obtenida en la transición adyacente anterior, por ejemplo, piel de fundición, capa descarburada o endurecida (este término no se tiene en cuenta para las piezas de fundición, a partir de la segunda transición, y para piezas después del tratamiento térmico); Δ Σi-1 es el valor total de las desviaciones espaciales de las superficies interconectadas de la forma correcta (alabeo, excentricidad, etc.) que quedan después de la transición anterior (el valor total de las desviaciones espaciales disminuye con cada transición siguiente: Δ Σi = 0,06 Δ Σ0 , Δ Σ2 = 0,05 Δ Σ1 , Δ Σ3 = 0,04 Δ Σ 2. Cuando la pieza de trabajo o la herramienta no está sujeta de forma rígida, por ejemplo, en soportes oscilantes o flotantes Δ Σi-1 = 0); ε i es el error de colocar la pieza de trabajo en la máquina cuando se realiza la transición considerada: 2 base 2 cierre 35 2 unión ε = ε + ε + ε, (5.11) centros ε i = 0, cuando se procesa en operaciones de múltiples posiciones cuando cambiando posiciones, el error de indexación ε ind = 50 μm se tiene en cuenta mediante la fórmula ε i = 0.06 ε i-1 + ε ind); Tolerancia T i-1 para un tamaño intermedio (al determinar la tolerancia para la primera transición rugosa para superficies externas, solo se tiene en cuenta su parte negativa T, y para superficies internas 0, la parte positiva de la tolerancia de la pieza de trabajo original) . Las dimensiones intermedias al mecanizar las superficies exteriores de revolución (ejes) se establecen en orden inverso
36 del proceso tecnológico para procesar esta superficie, es decir. desde el tamaño de la pieza terminada hasta el tamaño de la pieza de trabajo agregando sucesivamente al tamaño límite más grande de la superficie terminada de la pieza (tamaño inicial calculado) tolerancias P nom4; P nom3; P nom2; P nom1. Las tolerancias de estas dimensiones se establecen según el sistema de ejes con un campo de tolerancia h de la calidad correspondiente. El límite de tamaño máximo de la superficie acabada se toma como el tamaño de diseño inicial. El redondeo de los tamaños intermedios se lleva a cabo en la dirección de aumentar la tolerancia intermedia al mismo signo que la tolerancia de este tamaño. Las características del cálculo de tolerancias intermedias y dimensiones para superficies internas son las siguientes: a) las tolerancias para dimensiones intermedias (interoperativas) se establecen de acuerdo con el sistema de agujeros con un campo de tolerancia H de la calificación correspondiente; b) las dimensiones nominales y las tolerancias nominales, en todas las transiciones, excepto la primera, están relacionadas por la dependencia П nomi = П mini +T i-1, (5.12) y la tolerancia nominal para la primera (áspera) transición es determinado por la fórmula donde П nomi = П mini + T 0 +, (5.13) + T 0 más parte de la tolerancia de la pieza de trabajo; c) las dimensiones intermedias se establecen en el orden inverso del proceso tecnológico desde el tamaño del orificio terminado hasta el tamaño de la pieza de trabajo restando las tolerancias P nom3 del tamaño límite más pequeño del orificio terminado (tamaño inicial); P nom2; P nom1. Sus tolerancias se establecen según el sistema de agujeros con un campo de tolerancia H; d) el tamaño límite más pequeño del agujero terminado se toma como el tamaño inicial calculado. El esquema de los campos de tolerancia de la superficie exterior de la pieza, las piezas de trabajo en todas las etapas de procesamiento y la pieza de trabajo original y los campos de tolerancias generales e intermedias se muestran en la Fig.
37 + T 0 - re 0 norte o metro = re 1 norte o metro + 2 П 1 norte o metro 2 П 1 norte o metro T 1 re 1 norte o metro = re 2 norte o metro + 2 П 2 norte o metro 2 PAGS 2 norte o metro - o l mi re mi r mi norte 2 d om = re 3 nom + 2 П 3 nom 2 П 3 nom T 3 d 3 nom = d 4 nom + 2 П 4 nom 2 П 4 nom T 4 I Preliminar II Preliminar III Preliminar IV Preliminar Salida Esquema de campos de tolerancia En primer lugar Elección de tolerancias intermedias al procesar un Eje laminado y cálculo de dimensiones intermedias Ejemplo 5.1. Un eje escalonado con una longitud L D \u003d 480 mm (Fig. 5.3) se fabrica en producción a pequeña escala a partir de acero redondo de acero laminado en caliente de precisión ordinaria con un diámetro de d 0 \u003d 100 mm. El paso del eje con el diámetro más grande Ø90h10 (90-0.35) con rugosidad superficial Ra5 (Rz20) se procesa dos veces: por torneado preliminar y final. Obligatorio: establezca la tolerancia total para el mecanizado del tamaño diametral; establecer asignaciones intermedias para ambas transiciones de procesamiento por un método estadístico; calcular el tamaño intermedio. R a 5 Z 9 0 h * Fig. Eje escalonado 37
38 Decisión. 1. La tolerancia total para el mecanizado en el diámetro está determinada por la fórmula 5.1: 2P total d = = 10 mm. 2. Tolerancia de diámetro intermedio para torneado fino del eje. 2P 2mesa = 1,2 mm. Para la producción a pequeña escala, la asignación aumenta, para lo cual se introduce el coeficiente K \u003d 1.3, es decir, 2P 2calc \u003d 1.2 1.3 \u003d 1.56 mm 1.6 mm. Dado que no hay instrucciones sobre el tamaño de la tolerancia operativa para el diámetro durante el torneado en desbaste en los libros de referencia tecnológicos, lo determinamos mediante el cálculo utilizando la fórmula (5.4): Entonces, el tamaño inicial calculado del diámetro (el tamaño límite más grande) es d y cx = 90 mm, el margen de operación para torneado de acabado 2P 2 = 1,6 mm. El diámetro de la pieza de trabajo después del torneado de desbaste es d 1 = d ref + 2P 2 = 91,6; también tiene una tolerancia: d 1 \u003d 91.6h12, o d 1 \u003d 91.6-0.35; rugosidad superficial Ra20. En la documentación tecnológica, se realizan croquis operativos para ambas transiciones (Fig. 5.4, a, b) R a 20 Ç 9 1, 6 h 1 2 à) R a 5 Ç 9 0 h 1 0 b) Fig Croquis operativos Tarea 5.1 . Para la fabricación de un eje escalonado (Fig. 5.5), se usó como pieza de trabajo acero redondo de acero laminado en caliente de precisión ordinaria con un diámetro de d 0. El paso de mayor diámetro de este eje con un diámetro de d D, fabricado con una precisión de grado 11 y una rugosidad superficial de Ra10, se procesa 38
39 dos vueltas preliminares y finales. Las opciones para la tarea se dan en la Tabla d 0 d ä L ä Fig Círculo en blanco Datos iniciales Tabla 5.1 opción I II III IV V VI VII VIII IX X d D mm usando tablas, tolerancias totales e intermedias; calcular un tamaño intermedio y realizar bocetos operativos. Establecimiento por un método estadístico (según tablas) de tolerancias intermedias para cada transición y cálculo de dimensiones intermedias de la pieza Ejemplo 5.2. El eje de etapas múltiples (Fig. 5.6) está hecho de piezas forjadas estampadas de mayor precisión (Clase I). La pieza de trabajo se sometió a fresado y centrado, como resultado de lo cual se recortaron los extremos y se crearon agujeros centrales. 39
40 Ç 8 5 p 6 Ç 9 1, 2 + 0, 3-0, * Fig Forja en blanco La superficie cilíndrica exterior de un paso del eje tiene un diámetro d = 85p6(85) * rugosidad Ra1.25. El paso D de la pieza de trabajo original (ver ejemplo P1.2) tiene un diámetro d 0 = 91 y una rugosidad Rz250 (Ra60). La secuencia aceptada de procesamiento de la superficie indicada se da en la tabla Requerido: para analizar los datos iniciales; establecer mediante un método estadístico (según tablas) las provisiones operativas para cada transición; calcular dimensiones intermedias para cada transición tecnológica. Solución. 1. El margen de mecanizado total por diámetro es de 6,2 mm. El coeficiente de endurecimiento del tamaño de la superficie mecanizada es K rígido.r. = T 0 /T D = 2000/22 = 91. Tabla 5.2 Datos iniciales Secuencia de procesamiento (contenido de transición) Afilar la superficie de antemano Afilar la superficie para rectificar Afilar la superficie de antemano Afilar la superficie finalmente Grado de precisión Parámetro de rugosidad Ra, µm 20,0 5,0 2 .5 1.25 Obsérvese que la desviación admisible del diámetro de la pieza de trabajo original corresponde aproximadamente al 16° grado de precisión (IT16), y la pieza terminada al 6° grado de precisión (IT6). Por lo tanto, la precisión del procesamiento aumenta en unas diez calificaciones. Tal diferencia en la precisión se puede lograr en cuatro pasos de procesamiento, por lo que 40
41 cómo cada etapa de procesamiento aumenta la precisión del tamaño en un promedio de calidad. 2. La elección de las tolerancias operativas para el diámetro se realiza de acuerdo con las tablas. Tolerancia total 2P total = 6,2 mm. El valor tabular de la tolerancia operativa para el diámetro durante el rectificado es de 0,5 mm, lo distribuimos para el rectificado preliminar y final (aproximadamente en una proporción de 3: 1) y obtenemos 2P 3 = 0,375 mm y 2P 4 = 0,125 mm. Redondeado aceptar 2P 3 = 0,4; 2P 4 \u003d 0.1. Margen de torneado para rectificado 2P 2 \u003d 1,2 mm. A partir de aquí encontramos la tolerancia para torneado de desbaste: 2P 1 = 2P total 2P 2 2P 3 2P 4 = 4,5 mm. Los parámetros de la superficie después del mecanizado para cada transición se presentan en la Tabla. 5.3, se pueden extraer las siguientes conclusiones: a) la tolerancia total se divide por transiciones en relación al 72,5%, 19,5%, 6,5% y 1,5%, que corresponde a las reglas de la tecnología de mecanizado; b) después de cada transición, la precisión aumenta en la siguiente secuencia (por calificaciones): y, en consecuencia, la tolerancia de tamaño disminuye (la tolerancia se estrecha) en 4,3; 3,8; 2,6 y 2,1 veces; Tabla 5.3 Datos de transición inicial Designación y tamaño del margen de diámetro intermedio 0 2P total = 6,2 mm Campo de tolerancia IT 16 (Clase I según GOST) 1 2P 1 =4,5 mm h13 2 2P 2 = 1,2 mm h10 3 2P 3 = 0,4 mm h8 4 2P 4 = 0,1 mm ø6 41 Desviación de tamaño permitida, mm +1,3 0,4 0 0,054 +0,059 +0,037 Rugosidad superficial, µm Rà60 (Rz250) Rà20 Rà5,5 Rà2,5 Ra1,25
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El libro de texto se puede utilizar en el estudio de la disciplina profesional general "Tecnología de ingeniería mecánica" de acuerdo con el Estándar educativo estatal federal para SPO para la especialidad 151901 "Tecnología de ingeniería mecánica".
Se ha lanzado un recurso educativo electrónico "Tecnología de ingeniería mecánica" para este libro de texto.
Para estudiantes de instituciones educativas de educación vocacional secundaria.
DETERMINACIÓN DEL VALOR DE LAS PRESTACIONES.
Una pieza de trabajo es un objeto de producción, cuya forma es similar a la forma de una pieza, a partir de la cual se fabrica una pieza o una unidad de ensamblaje integral cambiando la forma y la rugosidad de las superficies, sus dimensiones y también las propiedades de la material. Generalmente se acepta que una pieza de trabajo entra en cualquier operación y una parte sale de la operación.
La configuración de la pieza de trabajo está determinada por el diseño de la pieza, sus dimensiones, material y condiciones de trabajo de la pieza en el producto terminado, es decir, todos los tipos de cargas que actúan sobre la pieza durante la operación del producto terminado.
La pieza de trabajo inicial es una pieza de trabajo que entra en la primera operación del proceso tecnológico.
Una tolerancia es una capa de material de la pieza de trabajo que se elimina durante su mecanizado para obtener la precisión y los parámetros requeridos de la capa superficial de la pieza acabada.
Una asignación intermedia es una capa de material eliminada durante una transición tecnológica. Se define como la diferencia entre el tamaño de la superficie de la pieza obtenida en la operación anterior y el tamaño de la misma superficie de la pieza obtenida al realizar esta transición para procesar la superficie de la pieza en una sola operación.
TABLA DE CONTENIDO
Prefacio
Capítulo 1. Fundamentos de la tecnología de ingeniería mecánica.
1.1. Producción y procesos tecnológicos de una empresa de construcción de maquinaria.
Trabajo práctico nº 1.1. Estudiar la estructura del proceso tecnológico.
1.2. Determinación del monto de las asignaciones
1.3. Cálculo de las dimensiones de la pieza
1.4. Evaluación preliminar de opciones para la obtención de espacios en blanco.
y su fabricabilidad
Trabajo práctico №1.2. Designación de quirófanos
tolerancias para el procesamiento de una pieza con una representación gráfica de la ubicación de las tolerancias y tolerancias para las dimensiones operativas
1.5. Selección de bases al procesar piezas de trabajo.
1.6. Secuencia de operaciones
1.7. Selección de una base de instalación
1.8. Selección de la base inicial
Trabajo práctico nº 1.3. Asignación de piezas de trabajo en el área de procesamiento de la máquina.
1.9. Precisión de mecanizado
1.10. Determinación de la precisión esperada al obtener automáticamente la dimensión de coordinación
Capítulo 2. Reglamentación técnica de las operaciones tecnológicas
2.1. Estructura del tiempo por pieza
2.2. Operaciones de racionamiento
Trabajo práctico №2.1. Racionamiento de la operación de torneado del proceso tecnológico
Trabajo práctico №2.2. Racionamiento de la operación de molienda del proceso tecnológico
Trabajo práctico №2.3. Racionamiento de la operación de molienda del proceso tecnológico.
2.3. Desarrollo de Operaciones
Trabajo práctico №2.4. Desarrollo de una operación de rectificado cilíndrico del proceso tecnológico.
Trabajo práctico №2.5. Desarrollo de la operación de rectificado superficial del proceso tecnológico.
Capítulo 3. Métodos de tratamiento superficial utilizados en la fabricación de piezas principales.
3.1. Fabricación de ejes
3.2. fabricación de discos
3.3. fabricación de engranajes
3.4. Producción de engranajes rectos
3.5. Fabricación de engranajes cónicos.
Capítulo 4
Capítulo 5
Capítulo 6
Capítulo 7. Montaje de conexiones, mecanismos y unidades de montaje.
7.1. Desarrollo de la ruta y esquema de montaje.
7.2. Cadenas dimensionales de ensamblaje
7.3. Garantizar la precisión del ensamblaje
7.4. Control de montaje y parámetros tecnológicos
7.5. Equilibrado de piezas y rotores
Capítulo 8
8.1. Las principales disposiciones del proyecto del curso.
8.2. Requisitos generales para el diseño de un proyecto de curso
8.3. Metodología general para trabajar en un proyecto
8.4. parte tecnológica
Aplicaciones
Anexo 1. Modelo de formulario de la portada de la nota explicativa
Apéndice 2. Una forma aproximada del formulario de asignación para un proyecto de curso
Apéndice 3. Unidades de medida de magnitudes físicas
Anexo 4. Normas para el diseño de la parte gráfica del proyecto de curso
Apéndice 5. Tolerancias en el sistema de agujeros para dimensiones externas según ESDP (GOST 25347-82)
Apéndice 6. Rutas aproximadas para la obtención de parámetros de superficies cilíndricas externas
Apéndice 7. Rutas aproximadas para la obtención de parámetros de superficies cilíndricas internas
Anexo 8. Márgenes y tolerancias de funcionamiento
Anexo 9. Indicadores de tiempo de operaciones tecnológicas
Anexo 10. Características técnicas de equipos y materiales tecnológicos
Apéndice 11. Parámetros de corte y modos de procesamiento
Anexo 12. Indicadores de precisión y calidad superficial
Anexo 13. Dependencia del tipo de producción en el volumen de producción
Anexo 14. Indicadores aproximados para cálculos económicos
Apéndice 15. Métodos de tratamiento de superficies
Anexo 16. Valores de coeficientes y cantidades
Anexo 17. Breves características técnicas de las máquinas para corte de metales
Bibliografía.
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