Lors du développement de TP pour l'assemblage de produits, la tâche de choisir une méthode et des moyens permettant de garantir la précision de l'appareil (produit) se pose presque toujours. Il est résolu en calculant la chaîne dimensionnelle du produit (assemblage), qui est effectué afin de déterminer l'écart résultant dans les indicateurs de précision du produit, en identifiant l'écart de chaque composant de la chaîne dimensionnelle parmi les composants qui ont le plus grand impact sur les paramètres de sortie ou les indicateurs fonctionnels de l'appareil (produit).

Dans la documentation de conception, les dimensions et les tolérances pour les paramètres de sortie d'un produit sont généralement indiquées en fonction de la fonction de service de la pièce, de l'assemblage ou de l'appareil. Cependant, dans certains cas, une telle spécification des dimensions ou un tel système pour leur disposition soit ne correspond pas à la technologie choisie, soit ces dimensions ne peuvent pas être mesurées directement. De plus, lors du développement d'un ensemble TP, il est presque toujours nécessaire de résoudre le problème du choix d'une méthode technologique et de moyens technologiques pour assurer la précision de l'appareil. L'inspection technologique de la documentation de conception, l'analyse et le calcul des chaînes dimensionnelles du produit peuvent éliminer les défauts qui apparaissent à la suite de différentes affectations de tailles, en fonction de leurs résultats, les dimensions et tolérances de conception peuvent être remplacées par des dimensions technologiques ; Cependant, avec un tel remplacement, toutes les dimensions et tolérances de conception doivent être conservées. Les dimensions de conception et technologiques spécifiées dans la documentation peuvent être recalculées au maximum-minimum lorsqu'il est supposé que toutes les dimensions du produit qui composent la chaîne dimensionnelle sont remplies selon leurs valeurs limites ou selon la théorie des probabilités, lorsque des combinaisons de les écarts de taille individuels sont considérés comme des phénomènes aléatoires. La méthode de calcul maximum-minimum correspond le mieux à la pratique de production.

Figure 4

Sur la fig. La figure 4 montre le GM étudié.

Tailles A2, A3, A5 – croissantes ; A1, A4 – décroissant.

АΔ – fermeture – la taille de l'espace entre le rotor et le boîtier.

Nous prenons également en compte le déplacement de la bague intérieure du w/p par rapport à la bague extérieure. Montant de la compensation

L'écart est :

7. Dispositif de contrôle.

7.1 Description et principe de fonctionnement de l'appareil.

Dans le cadre du projet de cours, un dispositif de contrôle a été développé, qui devrait effectuer la livraison de l'anneau extérieur du sh/p dans le boîtier GM. Il est nécessaire d'appliquer une force axiale de 15 kg sur la bague extérieure du w/p, et il faut également enregistrer le mouvement de cette bague avec une précision d'au moins 0,0001 mm.

L'une des options pour un tel dispositif est illustrée à la Fig. 5.

L'appareil est une plaque, pos. 10, qui repose sur 4 supports.

Le corps de l'appareil avec la bague sh/p est installé séparément dans la plaque pos. 15, puis inséré dans la bride pos. 18 à l'aide de la monture à baïonnette pos. 25, collé à la plaque 10, ce qui permet d'éliminer un éventuel jeu et de protéger la surface du boîtier GM des dommages mécaniques.

Fig.6. Plaque pos.15 avec boîtier GM.

La bride, pos. 18, est fixée sous la plaque avec six vis, pos. Un support est installé sur la plaque, qui maintient un excentrique, lors de la rotation autour de l'axe pos.9, le poussoir pos.16 avance. Le poussoir comprime le ressort pos. 12, qui transmet la force de rotation de l'excentrique à l'arbre, pos. 3, qui appuie sur l'anneau, créant la force requise de 15 kg. L'ampleur de la force pendant l'opération doit être surveillée à l'aide de l'échelle située à l'extrémité du poussoir, pos. L'aiguille pos. 17 est vissée dans l'arbre pos. Lors du processus de mesure de la force, sa position peut être considérée comme inchangée (il se déplace d'un dixième de micron), tandis que le poussoir peut se déplacer jusqu'à 8 mm (après quoi, pour protéger le produit et prolonger la durée de vie du ressort de l'appareil, l'extrémité inférieure du poussoir atteint la butée du support pos.

Selon les spécifications techniques de GM, il est adapté à un assemblage ultérieur si une force de 15 kg provoque un mouvement relatif de l'aiguille du microcateur lors d'une mesure triple de 0,0004 mm maximum. Et pour vérifier le mouvement relatif, l'appareil contient un microcateur 01IGPV pos. 28, dont la pince (pos. 7) est installée sur le support pos. Le réglage de la position du microcateur le long du poteau de guidage s'effectue avec une vis pos. 4, et le microcateur est fixé dans la pince pos. Avant d'appliquer une force sur la bague sh/p, il faut amener la tête de mesure du microcateur vers la console de l'arbre, pos. 3 et réglez l'échelle du microcateur à zéro. Le mouvement de la position de l'arbre 3, mesuré par un microcateur, est égal au mouvement de la bague sh/p.

La partie principale de l'appareil est le ressort pos. 12, dont dépend la force transmise à l'arbre pos. Ce qui suit est un calcul de ce printemps.

7.2. Calcul du ressort.
Nous calculerons le ressort en fonction de la nécessité de créer une force de F 2 = 15 kg (~150 N) avec une marge d'au moins 15-20 % (F 3 = 180 N) et des dimensions possibles. Le diamètre extérieur ne dépasse pas 15 mm et la hauteur du ressort à l'état libre ne dépasse pas 20 mm, avec une course utile h = 7 mm.	Matériel: Fil selon GOST 9389. Acier au carbone,
durci dans l'huile.	Option de conception pour les tours de support :
Pressé, poli
Diamètre du fil (tige) d=
Diamètre extérieur D1=
Diamètre moyen D=
Longueur du ressort sans charge L0=
Nombre de tours de travail n=
Nombre total de tours n1=
Longueur utile L2=
Longueur lorsque les virages touchent L3=
Rigidité du ressort c=

Course du ressort h=

Faisons un calcul préliminaire du diamètre du fil et du ressort. Prenons l'indice du printemps

c=6 K-influence de la courbure des virages

k=1,24

τ pour un matériau donné à ∅ 2…2,5 mm ~ 950 MPa

Diamètre du fil :

Diamètre du ressort :

D=c*d=13,2 – diamètre moyen

D n =D+d=15,4 – diamètre extérieur

Sélectionnons un ressort selon GOST 13766-86.

L'option la plus appropriée est la position 407.

Pour ce printemps :

Précisons les calculs du diamètre moyen :

D=15-2,1=12,9mm

Rigidité du ressort :

Nombre de tours de travail :

n=C1 /C=97/21,5=4

Déformation maximale :

λ 3 =F 3 /C=180/21,5=8,3 mm

Nombre total de tours :

n 1 =n+n 2 =4+2=6

Emplacement de printemps :

Hauteur du ressort à déformation maximale :

Hauteur du ressort libre :

Ministère de l'Éducation et des Sciences de la Fédération de Russie

Université d'État de Togliatti

Département de technologie du génie mécanique

TRAVAIL DE COURS

par discipline

"Technologie du génie mécanique"

sur le sujet

« Analyse dimensionnelle des processus technologiques de fabrication des arbres de transmission »

Complété:

Professeur : Mikhaïlov A.V.

Togliatti, 2005

CDU 621.965.015.22

Annotation

Zaripov M.R. analyse dimensionnelle du processus technologique de fabrication d'une pièce d'arbre de transmission.

K.r. – Togliatti : TSU, 2005.

Une analyse dimensionnelle du processus technologique de fabrication d'une pièce d'arbre de transmission dans le sens longitudinal et radial a été réalisée. Les allocations et les dimensions opérationnelles ont été calculées. Une comparaison a été faite des résultats des dimensions diamétrales opérationnelles obtenus par la méthode de calcul-analyse et la méthode d'analyse dimensionnelle utilisant des chaînes dimensionnelles opérationnelles.

Règlement et note explicative à la page 23.

Partie graphique – 4 dessins.

1. Dessin partiel – A3.

3. Diagramme dimensionnel dans le sens diamétral – A2.

4. Diagramme dimensionnel dans le sens diamétral suite – A3.

1. Parcours technologique et plan de fabrication des pièces

1.1. Parcours technologique et sa justification

1.2. Plan de fabrication des pièces

1.3. Justification du choix des bases technologiques, classification des bases technologiques

1.4. Justification de la définition de dimensions opérationnelles

1.5. Attribution des exigences opérationnelles

2. Analyse dimensionnelle du processus technologique dans le sens axial

2.1. Chaînes dimensionnelles et leurs équations

2.2. Vérification des conditions de précision de la fabrication des pièces

2.3. Calcul des tolérances pour les dimensions longitudinales

2.4. Calcul des dimensions de fonctionnement

3. Analyse dimensionnelle du processus technologique dans le sens diamétral

3.1. Chaînes dimensionnelles radiales et leurs équations

3.2. Vérification des conditions de précision de la fabrication des pièces

3.3. Calcul des tolérances pour les dimensions radiales

3.4. Calcul des dimensions diamétrales opérationnelles

4. Analyse comparative des résultats des calculs de tailles d'exploitation

4.1. Calcul des dimensions diamétrales à l'aide de la méthode de calcul-analyse

4.2. Comparaison des résultats de calcul

Littérature

Applications

1. Parcours technologique et plan de fabrication des pièces

1.1. Parcours technologique et sa justification

Dans cette section, nous décrirons les principales dispositions utilisées dans la formation du parcours technologique de la pièce.

Type de production – à moyenne échelle.

La méthode d'obtention de la pièce est l'estampage sur un GKShP.

Lors de l'élaboration d'un itinéraire technologique, nous utilisons les dispositions suivantes :

· Nous divisons le traitement en ébauche et finition, augmentant ainsi la productivité (suppression de grandes tolérances dans les opérations d'ébauche) et garantissant la précision spécifiée (traitement dans les opérations de finition)

· L'ébauche est associée à la suppression de surépaisseurs importantes, ce qui entraîne une usure de la machine et une diminution de sa précision. Par conséquent, l'ébauche et la finition seront effectuées dans différentes opérations en utilisant différents équipements.

· Pour assurer la dureté requise de la pièce, nous introduirons la maintenance (trempe et revenu élevé, tourillons - carburation)

· Nous effectuerons le traitement des lames, la coupe des dents et des rainures de clavette avant la maintenance, ainsi que le traitement abrasif après la maintenance.

· Pour garantir la précision requise, nous créons des bases technologiques artificielles utilisées dans les opérations ultérieures - trous centraux

· Des surfaces plus précises seront traitées à la fin du processus

· Pour garantir l'exactitude des dimensions des pièces, nous utiliserons des machines spécialisées et universelles, des machines CNC, des outils et dispositifs de coupe normalisés et spéciaux.

Pour faciliter l'élaboration d'un plan de fabrication, codons les surfaces de la Fig. 1.1 et les dimensions de la pièce et fournissons des informations sur la précision dimensionnelle requise :

TA2 = 0,039(–0,039)

Т2В = 0,1(+0,1)

T2G = 0,74(+0,74)

DT2 = 0,74(+0,74)

TJ = 1,15(–1,15)

TI = 0,43(–0,43)

CT = 0,22(–0,22)

TL = 0,43(–0,43)

TM = 0,52(–0,52)

TP = 0,2(-0,2)

Organisons le parcours technologique sous forme de tableau :

Tableau 1.1

Parcours technologique pour fabriquer une pièce

Opération n°	Nom opérations	Équipement (type, modèle)	Contenu de l'opération
000	Approvisionnement	GKSHP	Tamponner la pièce
010	Fraisage-centrage	Fraisage-centrage	Fraiser les extrémités 1,4 ; percer des trous centraux
020	Tournant	Tour p/a 1719	Affûter les surfaces 2, 5, 6, 7; 8, 3
030	Tournage CNC	Tour CNC 1719f3	Affûter les surfaces 2, 5, 6 ; 3, 8
040	Clé et fraisage	Clé et fraiseuse 6D91	Rainure de fraisage 9, 10
050	Taillage d'engrenages	Machine à tailler les engrenages 5B370	Dents de fraisage 11, 12
060	Chanfrein d'engrenage	Chanfrein d'engrenage ST 1481	Chanfreiner les dents
070	Rasage des équipements	Rasage des engrenages 5701	Se raser les dents 12
075	QUE	Trempe, revenu élevé, redressage, cémentation
080	Centrovodochnaïa	Centre d'eau 3922	Nettoyer les trous de centrage
090	Rectification cylindrique	Meuleuse cylindrique 3М163ф2Н1В	Meuler les surfaces 5, 6, 8
100	Rectification cylindrique frontale	Meuleuse cylindrique d'extrémité 3М166ф2Н1В	Meuler les surfaces 2, 6 ; 3, 8
110	Meulage d'engrenages	Meuleuse d'engrenages 5A830	Grincer des dents

1.2. Plan de fabrication des pièces

Nous présentons sous la forme du Tableau 1.2 un plan de fabrication de pièces, conçu conformément aux exigences :

Tableau 1.2

Plan de fabrication de la pièce arbre de transmission

1.3. Justification du choix des bases technologiques, classification des bases technologiques

Lors de l'opération de fraisage-centrage, nous sélectionnons l'axe commun des tourillons 6 et 8 comme bases technologiques brutes, et la face d'extrémité 3 comme futures bases principales de conception.

Lors du tournage d'ébauche, on prend comme bases technologiques l'axe 13 obtenu lors de l'opération précédente (on utilise les centres) et les extrémités 1 et 4 traitées lors de l'opération précédente.

Lors de la finition du tournage, nous utilisons l'axe 13 comme bases technologiques et le point de référence se situe sur la surface des trous centraux - nous utilisons le principe de constance des bases et éliminons l'erreur de non-perpendiculaire en tant que composante de l'erreur de dimension axiale.

Tableau 1.3

Bases technologiques

Opération n°	Nombre de points de référence	Nom de base	Nature de la manifestation		Mise en œuvre			Nombre de surfaces traitées	Dimensions de fonctionnement	Unité de bases	Constance des bases
			Explicite	caché	Naturel	Artificiel	Machines-outils
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
010
020-A							Centres durs et flottants, mandrin d'entraînement
020-B
030-A
030-B
040
050
070
090-A
090-B
100-A
100-B
110

Lors des opérations d'usinage des engrenages, nous utilisons l'axe 13 et un point de référence sur le trou central, en respectant le principe de constance des bases (par rapport aux tourillons), car, étant une surface d'actionnement, la couronne doit être réalisée avec précision par rapport aux tourillons.

Pour fraiser une rainure de clavette, nous utilisons l'axe 13 et la face d'extrémité 2 comme bases technologiques.

Dans le tableau récapitulatif, nous proposons une classification des bases technologiques, indiquons leur affiliation cible et le respect des règles d'unité et de constance des bases.

1.4. Justification de la définition de dimensions opérationnelles

La méthode de dimensionnement dépend principalement de la méthode utilisée pour obtenir la précision. Étant donné que l'analyse dimensionnelle demande beaucoup de main-d'œuvre, il est conseillé de l'utiliser lors de l'utilisation de la méthode permettant d'obtenir une précision dimensionnelle à l'aide d'un équipement personnalisé.

La méthode de définition des dimensions longitudinales (axiales pour les corps de rotation) revêt une importance particulière.

Pendant l'opération de tournage d'ébauche, nous pouvons appliquer les schémas de réglage des dimensions « a » et « b » de la Fig. 4.1.

Pour les opérations de finition de tournage et de meulage, nous utilisons le schéma « d » sur la figure 4.1.

1.5. Affectation des exigences techniques opérationnelles

Nous attribuons les exigences techniques opérationnelles selon la méthodologie. Nous attribuons des exigences techniques pour la fabrication de la pièce (tolérances dimensionnelles, décalage de matrice) conformément à GOST 7505-89. Les tolérances dimensionnelles sont déterminées selon l'annexe 1, la rugosité - selon l'annexe 4, les valeurs des écarts spatiaux (écarts de coaxialité et de perpendiculaire) - selon l'annexe 2.

Pour une pièce, les écarts par rapport à l'alignement seront déterminés à l'aide de la méthode.

Déterminons le diamètre moyen de l'arbre

où d i est le diamètre du ième étage de l'arbre ;

l i – longueur du ième étage de l'arbre ;

l est la longueur totale de l'arbre.

dav = 38,5 mm. À l'aide de l'annexe 5, nous déterminons p k - la valeur spécifique de la courbure. Les valeurs de courbure de l'axe de l'arbre pour différentes sections seront déterminées à l'aide de la formule suivante :

, (1.2)

où L i est la distance du point le plus éloigné de la ième surface à la base de mesure ;

L – longueur de la pièce, mm ;

Δ max =0,5·р к ·L – déviation maximale de l'axe de l'arbre suite au gauchissement ;

– rayon de courbure de la pièce, mm ; (1.3)

Nous calculons de la même manière les écarts d’alignement lors du traitement thermique. Les données permettant leur détermination sont également fournies à l'annexe 5.

Après calculs on obtient

2. Analyse dimensionnelle du processus technologique dans le sens axial

2.1. Chaînes dimensionnelles et leurs équations

Composons les équations des chaînes dimensionnelles sous forme d'équations de dénominations.

2.2.

Nous vérifions les conditions de précision pour garantir que la précision dimensionnelle requise est assurée. Condition de précision pour les traits TA ≥ω[A],

où TA damn est la tolérance selon le dessin dimensionnel ;

ω[A] – l'erreur du même paramètre survenant lors de l'exécution du processus technologique.

On trouve l'erreur du lien de fermeture à l'aide de l'équation (2.1)

D'après les calculs, il ressort clairement que la taille de l'erreur K est supérieure à la tolérance. Cela signifie que nous devons ajuster le plan de production.

Pour garantir la précision dimensionnelle [K] :

à la 100ème opération, nous traiterons les surfaces 2 et 3 d'un même réglage, supprimant ainsi les maillons C 10, Zh 10 et P 10 de la chaîne dimensionnelle de taille [K], en les « remplaçant » par le maillon Ch 100 (ωЧ = 0,10) .

Après avoir effectué ces ajustements sur le plan de fabrication, on obtient les équations de chaînes dimensionnelles suivantes dont l'erreur est égale à :

En conséquence, nous obtenons 100% de qualité

2.3. Calcul des tolérances pour les dimensions longitudinales

Nous calculerons les tolérances pour les dimensions longitudinales dans l'ordre suivant.

Écrivons les équations des chaînes dimensionnelles dont la dimension finale sera les tolérances. Calculons l'allocation minimale pour le traitement à l'aide de la formule

où est l'erreur totale des déviations spatiales de la surface à la transition précédente ;

Les hauteurs des irrégularités et la couche défectueuse formée sur la surface lors du traitement précédent.

Calculons les valeurs de fluctuation des allocations opérationnelles en utilisant les équations d'erreur des liens d'allocation de clôture

(2.1)

(2.2)

Le calcul est effectué selon la formule (2.2) si le nombre de éléments constitutifs de l'indemnité est supérieur à quatre.

On retrouve les valeurs des allocations maximales et moyennes à l'aide des formules correspondantes

, (2.3)

(2.4)

nous entrerons les résultats dans le tableau 2.1

2.4. Calcul des dimensions de fonctionnement

Déterminons les valeurs nominales et limites des dimensions de fonctionnement dans le sens axial par la méthode des valeurs moyennes

Sur la base des équations compilées aux paragraphes 2.2 et 2.3, on retrouve les valeurs moyennes des tailles d'exploitation

écrire les valeurs sous une forme pratique pour la production

3. Analyse dimensionnelle du processus technologique dans la direction diamétrale

3.1. Chaînes dimensionnelles radiales et leurs équations

Créons des équations pour les chaînes dimensionnelles avec des liens de surépaisseur de fermeture, car presque toutes les dimensions dans la direction radiale sont obtenues explicitement (voir paragraphe 3.2)

3.2. Vérification des conditions de précision de la fabrication des pièces

Nous obtenons 100% de qualité.

3.3. Calcul des tolérances pour les dimensions radiales

Le calcul des tolérances pour les dimensions radiales sera effectué de la même manière que le calcul des tolérances pour les dimensions longitudinales, mais le calcul des tolérances minimales sera effectué à l'aide de la formule suivante

(3.1)

Nous inscrivons les résultats dans le tableau 3.1

3.4. Calcul des dimensions diamétrales opérationnelles

Déterminons les valeurs des valeurs nominales et limites des dimensions opérationnelles dans le sens radial en utilisant la méthode des coordonnées des milieux des champs de tolérance.

Sur la base des équations compilées aux paragraphes 3.1 et 3.2, on retrouve les valeurs moyennes des tailles d'exploitation

Déterminons la coordonnée du milieu des champs de tolérance des liens requis à l'aide de la formule

Après avoir ajouté les valeurs obtenues avec la moitié de la tolérance, nous écrivons les valeurs sous une forme pratique pour la production

4. Analyse comparative des résultats des calculs de tailles d'exploitation

4.1. Calcul des dimensions diamétrales à l'aide de la méthode de calcul-analyse

Calculons les tolérances pour la surface 8 selon la méthode de V.M. Kovana.

Nous inscrivons les résultats obtenus dans le tableau 4.1

4.2. Comparaison des résultats de calcul

Calculons les allocations générales à l'aide des formules

(4.2)

Calculons la tolérance nominale pour l'arbre

(4.3)

Les résultats des calculs des quotas nominaux sont résumés dans le tableau 4.2.

Tableau 4.2

Comparaison des allocations générales

Trouvons des données sur l'évolution des allocations

Nous avons reçu une différence de tolérances de 86%, due à la non-prise en compte des points suivants lors du calcul par la méthode Kowan : caractéristiques de dimensionnement lors des opérations, erreurs dans les dimensions effectuées, affectant le montant de l'erreur de tolérance, etc.

Littérature

1. Analyse dimensionnelle des processus technologiques de fabrication de pièces de machines : lignes directrices pour suivre les cours dans la discipline « Théorie de la technologie » / Mikhailov A.V. – Togliatti, : TolPI, 2001. 34 p.

2. Analyse dimensionnelle des processus technologiques / V.V. Matveev, M. M. Tverskoy, F. I. Boykov et autres - M. : Mashinostroenie, 1982. - 264 p.

3. Machines spéciales de coupe des métaux pour applications générales de construction mécanique : Annuaire / V.B. Dyachkov, N.F. Kabatov, M.U. Nosinov. – M. : Génie Mécanique. 1983. – 288 p., ill.

4. Tolérances et ajustements. Annuaire. En 2 parties / V. D. Myagkov, M. A. Paley, A. B. Romanov, V. A. Braginsky. – 6e éd., révisée. et supplémentaire – L. : Génie Mécanique, Leningrad. département, 1983. Partie 2. 448 pp., ill.

5. Mikhaïlov A.V. Plan de fabrication de pièces : lignes directrices pour réaliser des projets de cours et de diplôme. – Togliatti : TolPI, 1994. – 22 p.

6. Mikhaïlov A.V. Bases de base et bases technologiques : Lignes directrices pour la mise en œuvre de projets de cours et de diplômes. – Togliatti : TolPI, 1994. – 30 p.

7. Manuel du technologue en génie mécanique. T.1/pod. édité par A.G. Kosilova et R.K. Meshcheryakova. – M. : Génie Mécanique, 1985. – 656 p.

Analyse technologique

L'analyse technologique de la pièce assure l'amélioration des indicateurs techniques et économiques du processus technologique développé et constitue l'une des étapes les plus importantes du développement technologique.

La tâche principale lors de l'analyse de la fabricabilité d'une pièce se résume à une éventuelle réduction de l'intensité du travail et du métal, et à la possibilité de traiter la pièce à l'aide de méthodes performantes. Cela nous permet de réduire le coût de sa production.

L'arbre de transmission peut être considéré comme technologiquement avancé, car il s'agit d'un arbre étagé, où la taille des marches diminue du milieu de l'arbre jusqu'aux extrémités, ce qui garantit une alimentation pratique de l'outil de coupe jusqu'aux surfaces traitées. Le traitement est effectué à l'aide d'un outil de coupe standardisé et la précision de la surface est contrôlée à l'aide d'un outil de mesure. La pièce est constituée d'éléments standardisés tels que : trous centraux, rainures de clavette, chanfreins, rainures, dimensions linéaires, cannelures.

Le matériau de production est l'acier 40X, qui est un matériau relativement peu coûteux, mais qui possède en même temps de bonnes propriétés physiques et chimiques, une résistance suffisante, une bonne usinabilité et est facilement traité thermiquement.

La conception de la pièce permet d'utiliser des procédés technologiques typiques et standards pour sa fabrication.

Ainsi, la conception de la pièce peut être considérée comme technologiquement avancée.

1. La surface 1 est réalisée sous la forme d'une pièce cannelée.

2. La surface 2 est porteuse, il n'y a donc pas d'exigences strictes à ce sujet.

3. La surface 3 est utilisée pour le contact externe avec la surface interne du brassard. Par conséquent, des exigences strictes lui sont imposées. La surface est polie jusqu'à obtenir une rugosité de Ra 0,32 µm.

4. La surface 4 est porteuse, il n'y a donc pas d'exigences strictes à ce sujet.

5. La surface 5 est également une surface portante et est destinée à accueillir le roulement. Par conséquent, des exigences strictes lui sont imposées. La surface est meulée jusqu'à une rugosité de Ra 1,25 µm.

6. Surface 6 Réalisée sous la forme d'une rainure, nécessaire au retrait de la meule. Il est inapproprié de lui imposer des exigences strictes.

7. La surface 7 est porteuse et il n'est pas nécessaire de lui imposer des exigences strictes.

8. Les côtés des dents sont impliqués dans le travail et déterminent à la fois la durabilité de l'unité et son niveau sonore. Par conséquent, un certain nombre d'exigences sont imposées sur les côtés des dents et leur position relative à la fois en termes de précision de localisation et qualité de surface (Ra 2,5 microns).

9. La surface 9 est porteuse et il n'est pas nécessaire de lui imposer des exigences strictes.

10. Surface 10 Réalisée sous la forme d'une rainure, nécessaire pour retirer la meule. Il est inapproprié de lui imposer des exigences strictes.

11. La surface 11 est une surface portante et est destinée à accueillir le roulement. Par conséquent, des exigences strictes lui sont imposées. La surface est meulée jusqu'à une rugosité de Ra 1,25 µm.

12. La surface 12 est porteuse, il n'y a donc pas d'exigences strictes à ce sujet.

13. La surface 13 est utilisée pour entrer en contact avec la surface intérieure du brassard. Par conséquent, des exigences strictes lui sont imposées. La surface est polie jusqu'à obtenir une rugosité de Ra 0,32 µm.

14. La surface 14 est porteuse, il n'y a donc pas d'exigences strictes à ce sujet.

15. La surface 15 se présente sous la forme d'une rainure de clavette conçue pour transmettre le couple de l'arbre de transmission à la poulie à courroie Rz 20 μm.

16. La surface 16 est représentée par une rainure qui sert à retirer l'outil coupe-filet.

17. La surface 17 est réalisée sous la forme d'une rainure pour loger une rondelle frein Rz 40 µm.

18. La surface 18 est un filetage pour un écrou, qui sert à serrer la poulie Ra 2,5 microns.

Je considère que les exigences relatives à la position relative des surfaces doivent être attribuées de manière appropriée.

L’un des facteurs importants est le matériau dans lequel la pièce est fabriquée. Sur la base de la fonction de service de la pièce, il est clair que la pièce fonctionne sous l'influence de charges cycliques alternées importantes.

Du point de vue de la réparation, cette pièce est assez importante, car son remplacement nécessite le démontage de l'ensemble de l'ensemble de la machine et, lors de son installation, l'alignement du mécanisme d'embrayage.

Quantification

Tableau 1.3 - Analyse de la fabricabilité de la conception des pièces

Nom de la surface	Quantité surfaces, pcs.	Nombre de surfaces standardisées, pcs.	Qualité précision, informatique	Paramètre rugosité, Ra, µm
Extrémités L=456mm
Extrémité L=260mm
Extrémité L=138mm
Extrémités L=48mm
Trous centraux Ø 3,15 mm
Cannelures D8x36x40D
Chanfrein 2x45°
Dents Ø65,11mm
Rainure 3 ± 0,2
Rainure 4 ± 0,2
Rainure 8P9
Rainure 6P9
Filetage M33x1,5-8q
Trou Ø5 mm
Trou fileté M10x1-7N
Cône 1:15

Le coefficient d'unification des éléments structurels d'une pièce est déterminé par la formule

où Qу.е est le nombre d'éléments structurels standardisés de la pièce, pcs ;

Qу.е - nombre total d'éléments structurels de la pièce, pcs.

La pièce est technologiquement avancée, puisque 0,896>0,23

Le taux d'utilisation des matériaux est déterminé par la formule

où md est la masse de la pièce, en kg ;

mз est la masse de la pièce, en kg.

La pièce est technologiquement avancée, puisque 0,75 = 0,75

Le coefficient de précision du traitement est déterminé par la formule

où est la qualité moyenne de précision.

La pièce est low-tech, puisque 0.687<0,8

Le coefficient de rugosité de surface est déterminé par la formule

où Bsr est la rugosité moyenne de la surface.

La pièce est low-tech, depuis la 0.81< 1,247

Sur la base des calculs effectués, nous pouvons conclure que la pièce est technologiquement avancée en termes de coefficient d'unification et de coefficient d'utilisation des matériaux, mais pas technologiquement avancée en termes de coefficient de précision de traitement et de coefficient de rugosité de surface.

Analyse dimensionnelle du dessin de la pièce

Nous commençons l'analyse dimensionnelle du dessin de la pièce en numérotant les surfaces de la pièce illustrées à la figure 1.3.

Figure 1.3-Désignation des surfaces

Figure 1.4-Dimensions de la surface de travail de la pièce

Des graphiques dimensionnels sont en cours de construction dans la figure 1.5

Figure 1.5 -- Analyse dimensionnelle de la surface de travail de la pièce

Lors de la construction d'une analyse dimensionnelle, nous avons déterminé les dimensions technologiques et leurs tolérances pour chaque transition technologique, déterminé les écarts longitudinaux des dimensions et des tolérances et calculé les dimensions de la pièce, déterminé la séquence de traitement des surfaces individuelles de la pièce, assurant le précision dimensionnelle requise

Définition du type de production

Nous sélectionnons à l'avance le type de production, en fonction de la masse de la pièce m = 4,7 kg et du programme annuel de production des pièces B = 9 000 pièces, production en série.

Toutes les autres sections du processus technologique développé dépendent ensuite du choix correct du type de production. Dans la production à grande échelle, le processus technologique est développé et bien équipé, ce qui permet l'interchangeabilité des pièces et une faible intensité de travail.

Par conséquent, le coût des produits sera inférieur. La production à grande échelle implique un recours accru à la mécanisation et à l’automatisation des processus de production. Le coefficient de consolidation des opérations de production moyenne est Kz.o = 10-20.

La production à échelle moyenne se caractérise par une large gamme de produits fabriqués ou réparés en petits lots périodiquement répétés et par un volume de production relativement faible.

Dans les entreprises de production de taille moyenne, une partie importante de la production est constituée de machines universelles équipées à la fois de dispositifs spéciaux et universels à réglage et à assemblage universel, ce qui permet de réduire l'intensité du travail et de réduire les coûts de production.

Riz. 8.11.

Riz. 8.10.

Exemple 8.7

L'analyse dimensionnelle du processus d'usinage est effectuée dans l'ordre suivant. Pour une pièce (Fig. 8.11), un croquis combiné de la pièce d'origine et de la pièce finie (Fig. 8.12) est dessiné, qui montre également les états intermédiaires de la pièce. Toutes les surfaces de la pièce et des pièces sont numérotées dans l'ordre, de gauche à droite, et des lignes verticales sont tracées à travers elles. Entre ces lignes indiquent les dimensions de la pièce d'origine DANS, pièce finie UN, allocations Z n(indice n indique le nombre de surfaces auxquelles elles appartiennent), ainsi que les dimensions technologiques S, obtenus à la suite de chaque transition technologique. Dimensions S indiqué sous forme de flèches dirigées, avec un point placé sur la ligne correspondant à la surface qui sert de base technologique ou de réglage.

Riz. 8.12.

Riz. 8.13.

Sur la fig. La figure 8.12 présente une analyse dimensionnelle du processus technologique de fabrication d'un rouleau étagé à partir d'une ébauche emboutie en trois opérations. Lors de la première opération (« fraisage-centrage »), les cotes sont réalisées S] et 5 2, dans la deuxième opération (« tourner 1 ») - taille S:je. Dans la troisième opération (« tournage 2 ») les dimensions sont conservées SA Et S5(le double traitement de la surface d'extrémité peut être dû à des exigences accrues, par exemple en termes de rugosité de la surface). L'identification des chaînes dimensionnelles commence par la dernière opération, c'est-à-dire en vous déplaçant le long du tableau dimensionnel de bas en haut. Pour simplifier le processus d'identification des chaînes dimensionnelles, il est recommandé de construire un graphique de connexions dimensionnelles (Fig. 8.13). Tout d'abord, un graphique des dimensions technologiques est construit, où des cercles avec des chiffres à l'intérieur indiquent les surfaces à traiter (un double cercle indique la surface de la pièce à partir de laquelle le traitement commence).

Ce graphique est complété par un graphique des dimensions de la pièce (les dimensions de la pièce sont représentées par des lignes doubles) et un graphique combiné est obtenu, sur lequel les dimensions de la pièce finie sont représentées sous forme d'arcs et les tolérances de traitement sont indiquées. sous forme de lignes discontinues (la flèche sur ces lignes indique à quelle surface se rapporte la surépaisseur) ). Il est important de construire un graphique combiné afin que ses arêtes (lignes) ne se coupent pas. Tout contour fermé d'un graphe combiné forme une chaîne dimensionnelle. Le maillon de fermeture (qui est généralement mis entre crochets) dans une telle chaîne est soit la taille de la pièce, soit la surépaisseur de traitement (Fig. 8.14). Il est recommandé de construire des chaînes dimensionnelles de telle manière que les tolérances et les dimensions UN les détails n’y étaient pas inclus en tant que liens constitutifs. Toute chaîne technologique dimensionnelle comporte un maillon de fermeture et deux ou plusieurs maillons constitutifs.

L'analyse dimensionnelle des processus technologiques d'usinage d'ébauches de pièces de carrosserie a ses propres caractéristiques. Lors de la construction d'un diagramme dimensionnel de tels processus, il convient de tenir compte du fait que les dimensions déterminées

Riz. 8.14.

a-c - déterminer les dimensions technologiques S contre S 3 et 5, respectivement ; g-e - pour déterminer les dimensions de la pièce B contre B 3 Et B2 respectivement

la division de la position des trous principaux de la partie du corps, traitée en plusieurs opérations, a les mêmes valeurs nominales, mais est réalisée avec une précision différente. A cet égard, sur le diagramme dimensionnel la ligne définissant la position de l'axe du trou principal est interrompue. Sur la fig. La figure 8.15 montre un diagramme dimensionnel du traitement d'un flan d'une partie du corps, effectué en trois opérations. Lors de la première opération (« fraisage »), la taille est effectuée S0, dans la deuxième opération («alésage 1») taille Svà la troisième opération - taille S2.À la suite de la résolution des chaînes dimensionnelles, il devient clair si la version adoptée du processus technologique de fabrication de la pièce peut garantir son exactitude conformément au dessin.

Dans le même temps, il est important que la précision des dimensions technologiques S n'a pas dépassé la précision économique moyenne des méthodes de traitement acceptées. Dans le cas contraire, la variante envisagée du processus technologique de fabrication de la pièce devrait être reconsidérée.

Riz. 8h15. Tableau dimensionnel(UN) et chaînes dimensionnelles technologiques(b)processus d'usinage d'une ébauche de pièce de carrosserie(R = D/2)

But et objectifs.

La maîtrise de la méthodologie d'analyse dimensionnelle, qui permet d'assurer l'exactitude des dimensions obtenues lors de la fabrication de pièces à partir d'ébauches, est l'une des tâches principales des technologues.

Le but de ce travail est de développer des méthodes pour identifier les chaînes dimensionnelles qui déterminent la position des surfaces traitées par rapport aux bases ou à d'autres surfaces, et de les résoudre pour construire un processus de traitement technologique.

Ce travail est réalisé selon le schéma suivant.

Calcul de chaînes dimensionnelles technologiques.

Dimensions et valeurs de précision.

Exemple d'analyse dimensionnelle.

Le design de la pièce a été précisé.

Matériau – acier 40Х

Vierge – tamponnée

Itinéraire de fabrication

Op. 010. Tournant

Fin de la coupe

Op. 015. Meulage

Fin du broyage

Riz. 1. Croquis des opérations.

Riz. 2. Étapes de traitement des corps de révolution.

Riz. 3. Étapes de traitement des surfaces planes.

Le nombre d'opérations et de transitions nécessaires pendant le traitement et les normes économiquement réalisables maintenues de précision dimensionnelle et de rugosité de surface sont attribués conformément aux recommandations indiquées sur la Fig. 2, 3.

Pour ceux montrés sur la Fig. 1. opérations, nous attribuerons des tolérances aux dimensions résultantes conformément aux qualifications recommandées.

op. Taille 010 - 0,20

op. 020 - 0,15

A l'aide des croquis de l'opération et du dessin de la pièce, nous ouvrirons une chaîne dimensionnelle avec un maillon de fermeture T, qui n'est pas directement supporté et est obtenu en fonction des maillons restants (Fig. 4).

Riz. 4. Diagramme de chaîne dimensionnelle

T = - +

Nous vérifions la possibilité de résoudre ce

T = = 80 – 0,2 :

La tolérance sur la taille du lien de fermeture doit être

0,20 + 0,15 + 0,08 = 0,43

Puisqu'une tolérance de 0,2 mm est requise, la voie de traitement proposée ne permet pas de travailler sans défauts.

Il est nécessaire de réduire les tolérances des dimensions résultantes. Introduisons une opération supplémentaire.

020 – meulage de l'extrémité de la tige (Fig. 5).

Op. 020 meulage

Broyer l'extrémité en conservant la taille.

Riz. 5. Croquis du meulage de l'extrémité de la tige

Analysons les chaînes dimensionnelles résultantes, dans lesquelles le maillon de fermeture est la tolérance.

(1)

Allocation de taille (op. 020; op. 010) (2)

Le lien de clôture est une allocation attribuée sur la base de données expérimentales et statistiques provenant de tableaux ou calculées.

L'allocation pour le meulage est acceptée

Tolérance de meulage (-0,06)

Résoudre la chaîne dimensionnelle

Remplaçons la valeur trouvée dans l'équation (1) et trouvons la solution

De l'équation (1):

Compte tenu du fait que la taille de la pièce est double face, nous attribuons

Tableau des tailles gratuit

4. L'ordre et les caractéristiques de la construction de chaînes dimensionnelles

Dessinez un dessin de la pièce, marquez les axes de coordonnées. La pièce est représentée dans les projections nécessaires, pas nécessairement à l'échelle.

Numérotez toutes les surfaces par coordonnées.

Tracez des lignes verticales à partir de chaque surface.

Dessinez les dimensions correspondantes de la pièce entre les lignes verticales.

Les dimensions sont définies de manière à ce que la chaîne dimensionnelle ne soit pas fermée.

Conformément au tracé accepté, les dimensions obtenues à chaque opération sont tracées. Chaque opération est séparée par une ligne horizontale.

Le système de dimensionnement résultant forme une chaîne dimensionnelle.

R.T. ne devrait pas inclure de tolérances pour les maillons de fermeture d'autres chaînes en tant que maillons constitutifs, c'est-à-dire l'allocation, qui est le lien de fermeture, doit en être une.

Par décision de R.Ts. déterminer les dimensions opérationnelles, y compris les dimensions de la pièce, en leur attribuant des tolérances économiquement justifiées. Les calculs partent de la dernière chaîne jusqu'à l'opération initiale.

Les tolérances sur la taille des transitions de toutes les opérations, à l'exception des opérations finales, sont établies en fonction de la qualité économique de la précision de chaque méthode de traitement (Fig. 1,2). Il est recommandé de fixer les tolérances « dans le corps », c'est-à-dire pour mâle (arbres) – avec un signe « moins », et pour femelle (trous) – avec un signe « plus ».

Lors du réglage des tolérances, vous devez garder à l'esprit que les dimensions de la pièce présentent des écarts maximaux dans les deux sens par rapport aux valeurs nominales.

Avant de décider R.Ts. il est nécessaire d'attribuer des allocations de fonctionnement, car ce sont, en règle générale, les maillons de fermeture.

Les tolérances pour l'usinage des surfaces des pièces embouties sont présentées dans le tableau. La répartition des quotas entre les étapes de transformation est effectuée conformément à l'itinéraire de transformation désigné.

Surépaisseurs (par côté) pour l'usinage des flans emboutis, mm

Références.

1. Manuel de technologie - génie mécanique. En 2 vol. A.G. Kosilova et R.K. Meshcheryakova, M. : Génie mécanique, 1986 T.1.

2. Les AA Mataline. Technologie du génie mécanique, L. : Génie mécanique, 1585.

Travail de laboratoire n°12