Розмірний аналіз технологічного процесу виготовлення вала ступеневої

Міністерство освіти Російської Федерації
Тольяттинский Державний Університет
Кафедра «Технологія машинобудування»
Курсова робота
з дисципліни «Технологія машинобудування»
«Розмірний аналіз технологічного процесу виготовлення вала ступеневої»
м. Тольятті, 2005 р.

Зміст
Введення
1. Аналіз вихідних даних
1.1 Аналіз службового призначення деталі
1.2 Фізико-механічні характеристики матеріалу
1.3 Класифікація поверхонь деталі
1.4 Аналіз технологічності деталі
2. Вибір типу виробництва і форми організації
3. Вибір методу отримання заготовки та її проектування
4. Розробка технологічного маршруту, плану виготовлення і схем базування деталі
4.1 Розробка технологічного маршруту
4.2 Розробка схем базування деталі
4.3 План виготовлення деталі
5 Розмірний аналіз в осьовому напрямку
5.1 Розмірні ланцюги та їх рівняння
5.2 Розрахунок припусків
5.3 Розрахунок операційних розмірів
6 Розмірний аналіз в радіальному напрямку
6.1 Розмірні ланцюги та їх рівняння
6.2 Розрахунок припусків
6.3 Розрахунок операційних розмірів
7 Аналітичний розрахунок припусків
Висновок
Література

Введення
Курсове проектування проводиться з метою прищеплення учням навичок самостійної роботи і закріплення знань, отриманих при вивченні спеціальних дисциплін, а також самостійного вирішення технологічних та економічних задач при проектуванні технологічних процесів механічної обробки деталей.
Курсовий проект дає можливість встановити ступінь засвоєння навчального матеріалу та вміння учня застосовувати знання, отримані при проходженні виробничої, навчальної та технологічної практики, а також підготувати учня до виконання дипломного проекту.

1. Аналіз вихідних даних
1.1 Аналіз службового призначення деталі
Вал ступінчастий призначений для передачі крутного моменту з шестірні на колесо за допомогою шпонки. Даний вал працює в редукторі крана для приводу лебідки.
Навантаження - нерівномірні.
Умови мастила - задовільні.
Умови роботи - польові.
1.2 Фізико-механічні характеристики матеріалу
Деталь виготовлена ​​зі сталі 45 по ГОСТ 1050-74 і володіє наступними характеристиками
Хімічний склад:

Марка стали	З	Si	Mn	Cr	Ni
	Зміст елементів у%
45	0,42-0,50	0,17-0,37	0,50-0,80	≤ 0,25	≤ 0,25

Така сталь має наступними механічними властивостями:
- Тимчасовий опір при розтягуванні σ _вр = 598 МПа,
- Межа плинності σ _т = 363 МПа,
- Відносне подовження δ = 16%,
- Ударна в'язкість а _н = 49 Дж / ​​м ^2,
- Середнє значення щільності:
- Слушна теплопровідність: 680 Вт / ( )
- Коефіцієнт лінійного розширення α = 11,649 * 10 ⁶ 1 / С º
Сталь 45 середньовуглецевих сталь конструкційна сталь, яку піддають загартуванню та подальшого високотемпературного відпустки. Після такої термічної обробки сталі набувають структуру сорбіту, добре сприймає ударні навантаження. Такі стали мають невелику прокаливаемостью (до 10 мм), тому механічні властивості із збільшенням перетину вироби знижуються. Для валу потрібна вища поверхнева твердість, отже, після гарту його піддають відпустці.
1.3 Класифікація поверхонь деталі

Вид поверхні	№ поверхні
Виконавчі поверхні	14, 16
Основні конструкторські бази	2, 8, 12
Допоміжні конструкторські бази	3, 5, 6, 9, 13, 14, 16
Вільні поверхні	1, 4, 7, 10, 11, 15, 17

1.4 Аналіз технологічності деталі

№ поверхні	Вид поверхні	JТ	Ra, мкм	ТТ Технічні умови
1	Плоска	h	12,5
2	Плоска	h7	1,25	0,012
3	Плоска	h8	2,5	0,012
4	Плоска	h	12,5
5	Плоска	h7	1,25	0,012
6	Плоска	h8	2,5	0,012
7	Плоска	h	12,5
8	Циліндрична	k6	0,63	0,03 0,02
9	Циліндрична	n7	1,25	0,03 0,02
10	Циліндрична	h	12,5
11	Циліндрична	h	12,5
12	Циліндрична	k6	0,63	0,03 0,02
13	Циліндрична	n7	1,25	0,03 0,02
14	Плоска	N9	3,2
15, 17	Плоска	h	6,3
16	Плоска	N9	3,2

1.4.1 Якісна оцінка технологічності
а) Показник технологічності заготовки.
Коефіцієнт оброблюваності матеріалу різанням До _про = 1
б) Проста конструкція деталі (відсутність складних фасонних поверхонь) дозволяє використовувати при її виробництві уніфіковану заготовку.
в) Габаритні розміри деталі і її використання дозволяє використовувати раціональні методи отримання заготовки, такі як: прокат, штампування, лиття.
г) З урахуванням вимог до поверхонь деталі (точності, шорсткості), а також їх тих призначення остаточне формування поверхонь деталі (жодної) на заготівельної операції неможливо.
д) Забезпечення потрібної шорсткості можливо стандартними режимами обробки і уніфікованим інструментом.
е) Дана сталь здатна легко піддається ТО.
1.4.2 Показники технологічності конструкції деталі в цілому
1. Матеріал не є дефіцитним, вартість прийнятна.
2. Конфігурація деталі проста.
а) Конструкційні елементи деталі універсальні
б) Розміри та якість поверхні деталі мають оптимальні вимоги по точності і шорсткості.
в) Конструкція деталі забезпечує можливість використання типових ТП її виготовлення.
г) Можливість обробки декількох поверхонь з одного установа є:
д) З урахуванням вимог до поверхонь деталі (точності, шорсткості), а також їх тих призначення остаточне формування поверхонь деталі (жодної) на заготівельної операції неможливо. Неможлива обробка на прохід.
е) Конструкція забезпечує високу жорсткість деталі.
ж) Технічні вимоги не передбачають особливих методів і засобів контролю.

1.4.3 Показники технологічності базування і закріплення
а) Заготівля встановлюється зручно для обробки
б) Під час механічної обробки єдність баз дотримується.
1.4.4 Кількісна оцінка технологічності
а) Коефіцієнт точності обробки
До _ТО = 1 - ,
де -Середній квалітет поверхонь деталі.
,
де n _i - кількість поверхонь з i квалітетами;
JTi - квалітет.
А = .
До _ТО = 1 - = 0,901.
б) Коефіцієнт середньої шорсткості поверхні деталі
До _ТШ = 1 - , = ,
= 5,456.
До _ТШ = 1 - = 0,817.

2. Вибір типу виробництва і форми організації технологічного процесу виготовлення
2.1 Розрахуємо масу даної деталі:
q = ,


V = 789700 мм ³
m = 789700.7814.10 ^-9 = 6,170 кг.
2.2 Аналіз вихідних даних
- Маса даної деталі становить 6,170 кг.;
- Обсяг випуску виробів 1100 дет / рік;
- Режим роботи підприємства-виробника - двозмінний;
- Тип виробництва - середньосерійному.
Основні характеристики типу виробництва
- Обсяг випуску виробів - середній;
- Номенклатура - середня;
- Обладнання - універсальне;
- Оснащення - універсальна, спеціалізована;
- Ступінь механізації і автоматизації - середня;
- Кваліфікація робітників - середня;
- Форма організації технологічного процесу - групова змінно-потокова;
- Розміщення устаткування - за типами верстатів, предметно-замкнуті ділянки;
- Види технологічних процесів - поодинокі, типові, групові, операційні;
- Коефіцієнт закріплення операції
10 <K _З <20 (на одному робочому місці)
Обсяг партій, запуск деталей

а - періодичність запуску деталей
254 - число ходів
- Метод визначення операційних розмірів - розрахунково-аналітичний;
- Метод забезпечення точності - обладнання, налаштоване по пробним деталей.

3 Вибір методу отримання заготовки та її проектування
3.1 Отримання заготовки литтям в оболонкові форми
1) Виходячи з вимог ГОСТ 26.645-85, призначаємо припуски і допуски на розміри деталі і зводимо ці дані в таблицю 1.
Залежно від обраного методу приймаємо:
- Клас точності розмірів і мас - 10
- Ряд припусків - 4.
Припуски на розміри дані на бік. Клас точності розмірів, мас і ряд припусків вибираємо по таблиці 2.3 [1], допуски за таблицею 2.1 [1] і припуски по таблиці 2.2 [1].
Таблиця № 1

Розміри, мм	Допуски, мм	Припуски, мм	Розрахунок розмірів заготовки, мм	Остаточно. розміри, мм
Ø55	± 2,4	3,8	Ø55 + (2. 3,8) ± 2,4 = Ø62, 6 ± 2,4	Ø63 ± 2,4
Ø65	± 2,8	4,2	Ø65 + (2. 4,2) ± 2,8 = Ø73, 4 ± 2,8	Ø73 ± 2,8
Ø75	± 2,8	4,2	Ø75 + (2. 4,2) ± 2,8 = Ø83, 4 ± 2,8	Ø83 ± 2,8
15	± 1,8	3,4	15 + (2. 3,4) ± 1,8 = 21,8 ± 1,8	22 ± 1,8
70	± 2,8	4,2	70 +4,2 ± 2,8 = 74,2 ± 2,8	74 ± 2,8
275	± 4	5	275 +2. 5 ± 4 = 285 ± 4	285 ± 4

2) Ливарні ухили призначаємо згідно з ГОСТ 26.645-8, виходячи з конструктивних особливостей заготовки. Згідно з рекомендацією, для спрощення виготовлення ливарної моделі приймаємо їх однаковими і величиною 3 °.
3) Ливарні радіуси заокруглень зовнішніх кутів приймаємо рівними R = 3 мм.
Ливарні радіуси заокруглень внутрішніх кутів визначаємо за формулою R = 0,4 ∙ h.
R ₁ = R ₂ = R ₃ = 0,4 ∙ 10 мм = 4 мм
4) Визначаємо коефіцієнт використання матеріалу Км, за формулою:

де m - маса деталі, кг;
M - маса заготовки, кг.
Розрахуємо масу заготовки:
, Кг
де: γ - щільність матеріалу, кг / м ^3. Для стали: γ = 7814 кг / м ^3;
Vз - обсяг заготівлі, мм ^3.
Обсяг заготівлі визначаємо як алгебраїчну суму обсягів найпростіших тел складових заготовку:
мм ³
, Мм ³
M _заг. = 1,212 · 10 ⁶ × 7814 × 10 ^-9 = 9,47 кг, m _дет. = 8,055 · 10 ⁵ × 7814 × 10 ^-9 = 6,29, кг.
Визначимо коефіцієнт використання матеріалу:
.

Даний метод лиття задовольняє завданню отримання виливка з контуром наближається до контуру деталі; тобто з коефіцієнтом використання Км близьким до 1.
3.2 Отримання заготовки штампуванням на кривошипних горячештамповочних пресах
1) По таблиці 3.1.3 [1] вибираємо:
а) Обладнання - прес з виштовхувачем;
б) Штампувальні ухили: 5 °;
в) Радіуси заокруглень зовнішніх кутів, при глибині порожнини струмка:
10 ... 25 мм - r = 2,5 мм,
25 ... 50 мм - r = 3 мм;
Радіуси заокруглень внутрішніх кутів, більше зовнішніх кутів у 3 ... 4 рази.
2) По таблиці 3.4 [1] призначаємо допуски і припуски на обробку на бік і зводимо їх у таблицю 2.
Таблиця № 2

Розміри, мм	Допуски, мм	Припуски, мм	Розрахунок розмірів заготовки, мм	Остаточно. розміри, мм
Ø55	+2,4 -1,2	3,1	Ø55 + (2. 3,1) = Ø61, 2	Ø 61
Ø60	+2,4 -1,2	3,1	Ø60 + (2. 3,1) = Ø66, 2	Ø 66
Ø65	+2,4 -1,2	2,8	Ø65 + (2. 2,8) = Ø70, 6	Ø 71
Ø75	+2,4 -1,2	2,8	Ø75 + (2. 2,8) = Ø80, 6	Ø 81
15	+2,1 -1,1	2,8	15 + (2. 2,8) = 20,6	21
35	+2,1 -1,1	2,8	35 +2,8 = 37,8	38
50	+2,1 -1,1	2,8	50 +2,8 = 52,8	53
70	+2,4 -1,2	2,8	70 +2,8 = 72,8	73
275	+3,0 -2,0	3,2	275 + (2. 3,2) = 281,4	281

3) Розрахуємо площу поковки в плані [1]:
F _пок.п = 18861, мм ²
4) Визначаємо товщину містка для облоя [1]:
, Мм
Коефіцієнт Зі приймаємо рівним 0,016.
5) По таблиці 3.2.2 вибираємо інші розміри облойной канавки [1]:
а) Зусилля преса - 16МН;
б) h _o = 2,2 мм;
в) l = 5 мм;
г) h = 6 мм;
д) R ₁ = 20 мм.
6) Розрахувати обсяг заготівлі [1]:
V _заг. = V _п + V _у + V _о, мм ³
де V _п - об'єм поковки, що розраховується за номінальними горизонтальним
розмірами креслення;
V _у - обсяг чаду, що визначається залежно від способу нагрівання;
V _о - обсяг облоя при штампуванні.
а) Обсяг поковки:
мм ³
б) Обсяг чаду V _у приймаємо рівним 1% від V _п.
V _у = 10530 мм ²
в) Обсяг облоя V _про:
V _о = ^ξ. F ^_М. (Р _п + ξ. Π. L),
де ξ - коефіцієнт, що враховує зміну фактичної площі перерізу одержуваного облоя в порівнянні з площею перетину містка; ξ = 2.
F _м - площа поперечного перерізу містка;
Р _п - периметр поковки;
F _M = lh _o = ^5. 2,2 = 11 мм ²
Р _п = 724 мм.
Підставимо отримані дані в формулу:
V _о = ^2. 11 × (724 ^{+2. 3,14.} 5) = 16618,8 мм ^3;
г) Обсяг поковки:
V _заг. = 1,053 · 10 ⁶ +10530 +16618,8 = 1080148,8 мм ^3.
Визначимо параметри вихідної заготовки для штампування.
д) Діаметр заготовки:
, Мм
де m - відношення ; 1,25 < <2,5. Приймаю m = 2.
мм.
За ГОСТ 2590-71 мм.
д) Довжина заготовки:
, Мм
г) Площа поперечного перерізу заготовки:
, Мм ²
7) Розрахуємо масу поковки:
= ^{1080148,8. 7814.} 10 ^-9 = 8,44 кг
8) Визначимо коефіцієнт використання матеріалу:

9) Розрахуємо зусилля штампування:
, МН,
де D _пр - приведений діаметр,
F _п - площа проекції поковки на щільність роз'єму штампа,
B _п.ср - середня ширина поковки в плані,
σ _в - межа міцності штампувало матеріалу, σ _в = 598 МПа [2]

D _пр = 1,13 , F _п = , B _п.ср = .
D _пр = мм
F _п = 18861 мм ^2;
B _п.ср = 18861/281 = 67 мм
, МН
За розрахункового зусилля штампування вибираємо прес із зусиллям 25 МН і зразкової продуктивністю 180 шт / год.
3.3 Техніко-економічний аналіз
Для остаточного вибору методу отримання заготовки, слід провести порівняльний аналіз за технологічною собівартості.

Значення всіх розрахованих припусків і операційних розмірів (в остаточному вигляді) заносимо в схему розмірного аналізу в осьовому напрямку.

6. Розмірний аналіз в радіальному напрямку
6.1 Розмірні ланцюги та їх рівняння
Складемо рівняння операційних розмірних ланцюгів у вигляді рівнянь номіналів. У загальному вигляді це виглядає:
[A] = S x _i × A _i, (6.1)
де [A] - номінальне значення останнього у ланки;
A _i - Номінальні значення складових ланок;
i - порядковий номер ланки;
n - число складових ланок;
x _i - передавальні відносини, які характеризують розміщення ланок за величиною і напрямком. Для лінійних ланцюгів з паралельними ланками передавальні ланки рівні: x _i = 1 (збільшують ланки); x _i = -1 (Зменшують ланки).
Складемо рівняння замикаючих операційних припусків:
[Z _{^грудня 1935]} = - Д ³⁵ + Е ^грудня 1935 - ¹⁸ травня + Е 12 ³⁰ -18 ⁰⁵ + Д ^30;
[Z _{^серпня 1935]} = - А ³⁵ + Е ^серпня 1935 - ¹⁸ травня + Е 8 ³⁰ -18 ⁰⁵ + А ^30;
[Z ^{₃₀ вересня]} = - Б ³⁰ + Е ^{30 вересня} - ¹⁸ травня + Е 9 ¹⁵ -18 ⁰⁵ + Б ^15;
[Z ^{₃₀ серпня]} = - А ³⁰ + Е 8 ³⁰ - ¹⁸ травня + Е ^серпня 1915 -18 ⁰⁵ + А ^15;
[Z ₁₃ ^30] = - Е ³⁰ + Е 13 ³⁰ - ¹⁸ травня + Е 13 ¹⁵ -18 ⁰⁵ + Е ^15;
[Z _{^грудня 1930]} = - Д ³⁰ + Е ^грудня 1930 - ¹⁸ травня + Е 12 ¹⁵ -18 ⁰⁵ + Д ^15;
[Z ^{₁₅ вересня]} = - Б ¹⁵ + Е ^{вересня} 1915 - ¹⁸ травня + Е 9 ¹⁰ -18 ⁰⁵ + Б ^10;
[Z _{^{серпень} 1915]} = - А ¹⁵ + Е ^{15 серпня} - ¹⁸ травня + Е 8 ¹⁰ -18 ⁰⁵ + А ^10;
[Z _{^грудня 1915]} = - Д ¹⁵ + Е ^{15 грудня} - ¹⁸ травня + Е 12 ¹⁰ -18 ⁰⁵ + Д ^10;
[Z ₁₃ ^15] = - Е ¹⁵ + Е 13 ¹⁵ - ¹⁸ травня + Е 13 ¹⁰ -18 ⁰⁵ + Е ^10;
[Z _{^{Вересня} 1910]} = - Б ¹⁰ + Е 9 ¹⁰ - ¹⁸ травня + Е 9 ⁰⁰ -18 ⁰⁵ + Б ^00;
[Z ^{₁₀ серпня]} = - А ¹⁰ + Е 8 ¹⁰ - ¹⁸ травня + Е 8 ⁰⁰ -18 ⁰⁵ + А ^00;
[Z _{¹⁰ жовтня]} = - У ¹⁰ + Е ¹⁰ 10 - ¹⁸ травня + Е 10 ⁰⁰ -18 ⁰⁵ + В ^00;
[Z _{¹¹ жовтня]} = - Г ¹⁰ + Е 11 ¹⁰ - ¹⁸ травня + Е 11 ⁰⁰ -18 ⁰⁵ + Г ^00.
[Z _{^грудня 1910]} = - Д ¹⁰ + Е ¹² жовтня - ¹⁸ травня + Е 12 ⁰⁰ -18 ⁰⁵ + Д ^00;
[Z _{¹³ жовтня]} = - Е ¹⁰ + Е ¹³ жовтня - ¹⁸ травня + Е 13 ⁰⁰ -18 ⁰⁵ + Е ^00.
6.2 Розрахунок припусків
Визначимо мінімальні значення операційних припусків за формулами:
- На токарної чорновий операції 10:
Z ⁱ _min = (R _z + H) ^{i -1} + С.ш. (6.3)
де R _z ^{i -1,} h ^{i -1} - висота нерівностей і дефектний шар, що утворилися на оброблюваній поверхні при попередній обробці (значення беруться з дод. 4 [2]);
с.ш. - Зміщення штампа, що виникає на заготівельної операції;
- На інших операціях:
Z ⁱ _min = (R _z + h) ^i-1 (6.4)
[Z _{¹³ жовтня] min} = 0,1 + 0,2 + 1 = 1,3 мм;
[Z _{^грудня 1910] min} = 0,1 + 0,2 + 1 = 1,3 мм;
[Z _{¹¹ жовтня] min} = 0,1 + 0,2 + 1 = 1,3 мм;
[Z _{¹⁰ жовтня] min} = 0,1 + 0,2 + 1 = 1,3 мм;
[Z ^{₁₀ серпня]} _min = 0,1 + 0,2 + 1 = 1,3 мм;
[Z _{^{Вересня} 1910] min} = 0,1 + 0,2 + 1 = 1,3 мм;
[Z ₁₃ ^15] _min = 0,08 + 0,1 + 0,02 = 0,2 мм;
[Z _{^грудня 1915] min} = 0,08 + 0,1 + 0,03 = 0,21 мм;
[Z _{^{серпень} 1915] min} = 0,08 + 0,1 + 0,02 = 0,2 мм;
[Z ^{₁₅ вересня]} _min = 0,08 + 0,1 + 0,03 = 0,21 мм;
[Z _{^грудня 1930] min} = 0,03 + 0,04 + 0,02 = 0,09 мм;
[Z ₁₃ ^30] _min = 0,03 + 0,04 + 0,02 = 0,09 мм;
[Z ^{₃₀ серпня]} _min = 0,03 + 0,04 + 0,02 = 0,09 мм.
[Z ^{₃₀ вересня]} _min = 0,03 + 0,04 + 0,02 = 0,09 мм;
[Z _{^грудня 1935] min} = 0,02 + 0,03 + 0,006 = 0,056 мм;
[Z _{^серпня 1935] min} = 0,02 + 0,03 + 0,006 = 0,056 мм.

Розрахуємо величини коливань операційних припусків, використовуючи формули:

при n £ 4; (6.5)
при n> 4; (6.6)
де: x _i - Коефіцієнт впливу складеного ланки на замикаючу ланка;
n - число ланок у рівнянні припуску;
 - коефіцієнт співвідношення між законом розподілу величини А _i і законом нормального розподілу.
Визначається за табл. 2.1, для ексцентриситетів  = 0,127;
t _D - коефіцієнт ризику, (t _D = 3.0).
w [Z _{¹³ жовтня]} = 0,1 + 0,04 + 0,02 + 1,8 = 1,96 мм;
w [Z _{¹² жовтня]} = 0,1 + 0,04 + 0,02 + 1,8 = 1,96 мм;
w [Z ^{₁₀ листопада]} = 0,1 + 0,04 + 0,02 + 1,8 = 1,96 мм;
w [Z _{^жовтня 1910]} = 0,1 + 0,04 + 0,02 + 1,8 = 1,96 мм;
w [Z _{^серпня 1910]} = 0,1 + 0,04 + 0,02 + 1,8 = 1,96 мм;
w [Z _{⁹ жовтня]} = 0,1 + 0,04 + 0,02 + 1,8 = 1,96 мм;
w [Z ₁₃ ^15] = 0,06 + 0,02 + 0,04 + 0,1 = 0,22 мм;
w [Z _{^грудня 1915]} = 0,06 + 0,03 + 0,04 + 0,1 = 0,23 мм;
w [Z ^{₁₅ серпня]} = 0,06 + 0,02 + 0,04 + 0,1 = 0,22 мм;
w [Z _{^{вересня} 1915]} = 0,06 + 0,02 + 0,04 + 0,1 = 0,23 мм;
w [Z ₁₃ ^30] = 0,075 + 0,02 + 0,02 + 0,06 = 0,175 мм;
w [Z _{^грудня 1930]} = 0,075 + 0,02 + 0,03 + 0,06 = 0,185 мм;
w [Z _{^серпня 1930]} = 0,075 + 0,02 + 0,02 + 0,06 = 0,175 мм.
w [Z _{^{вересня} 1930]} = 0,075 + 0,02 + 0,03 + 0,06 = 0,185 мм;
w [Z _{^грудня 1935]} = 0,04 + 0,006 + 0,02 + 0,075 = 0,141 мм;
w [Z _{^серпня 1935]} = 0,04 + 0,006 + 0,02 + 0,075 = 0,141 мм.
Визначимо максимальні значення операційних припусків за формулою:
(6.7)
[Z _{¹³ жовтня] max} = 1,3 + 1,96 = 3,26 мм;
[Z _{^грудня 1910] max} = 1,3 + 1,96 = 3,26 мм;
[Z _{¹¹ жовтня] max} = 1,3 + 1,96 = 3,26 мм;
[Z _{¹⁰ жовтня] max} = 1,3 + 1,96 = 3,26 мм;
[Z _{^серпня 1910] max} = 1,3 + 1,96 = 3,26 мм;
[Z _{^{Вересня} 1910] max} = 1,3 + 1,96 = 3,26 мм;
[Z ₁₃ ^15] _max = 0,2 + 0,22 = 0,42 мм;
[Z _{^грудня 1915] max} = 0,21 + 0,23 = 0,44 мм;
[Z _{^{серпень} 1915] max} = 0,2 + 0,22 = 0,42 мм;
[Z ^{₁₅ вересня]} _max = 0,21 + 0,23 = 0,44 мм;
[Z _{^грудня 1930] max} = 0,09 + 0,185 = 0,275 мм;
[Z ₁₃ ^30] _max = 0,09 + 0,175 = 0,265 мм;
[Z _{^серпня 1930] max} = 0,09 + 0,175 = 0,265 мм.
[Z _{^{вересня} 1930] max} = 0,09 + 0,185 = 0,275 мм;
[Z _{^грудня 1935] max} = 0,056 + 0,141 = 0,197 мм;
[Z _{^серпня 1935] max} = 0,056 + 0,141 = 0,197 мм.
Визначимо середні значення операційних припусків за формулою:
(6.8)
[Z _{¹³ жовтня] ср} = 0,5 × (1,3 + 3,26) = 2,28 мм;
[Z _{^грудня 1910] ср} = 0,5 × (1,3 + 3,26) = 2,28 мм;
[Z _{¹¹ жовтня] ср} = 0,5 × (1,3 + 3,26) = 2,28 мм;
[Z _{¹⁰ жовтня] ср} = 0,5 × (1,3 + 3,26) = 2,28 мм;
[Z ^{₁₀ серпня]} _ср = 0,5 × (1,3 + 3,26) = 2,28 мм;
[Z _{^{Вересня} 1910] ср} = 0,5 × (1,3 + 3,26) = 2,28 мм;
[Z ₁₃ ^15] _ср = 0,5 × (0,2 + 0,42) = 0,31 мм;
[Z _{^грудня 1915] ср} = 0,5 × (0,21 + 0,44) = 0,325 мм
[Z _{^{серпень} 1915] ср} = 0,5 × (0,2 + 0,42) = 0,31 мм;
[Z ^{₁₅ вересня]} _ср = 0,5 × (0,21 + 0,44) = 0,325 мм;
[Z _{^грудня 1930] ср} = 0,5 × (0,09 + 0,275) = 0,1825 мм;
[Z ₁₃ ^30] _ср = 0,5 × (0,09 + 0,265) = 0,1775 мм;
[Z ^{₃₀ серпня]} _ср = 0,5 × (0,09 + 0,265) = 0,1775 мм.
[Z ^{₃₀ вересня]} _ср = 0,5 × (0,09 + 0,275) = 0,1825 мм;
[Z _{^грудня 1935] ср} = 0,5 × (0,056 + 0,197) = 0,1265 мм;
[Z _{^серпня 1935] ср} = 0,5 × (0,056 + 0,197) = 0,1265 мм

6.3 Розрахунок операційних розмірів
Зробимо розрахунок значень операційних розмірів за способом середніх значень.
Знайдемо середні значення розмірів, відомих заздалегідь:
[А ^35] = 55 мм; [А ^35] _ср = 55,0115 мм;
[Б ^30] = 65 мм; [Б ^30] _ср = 60,035 мм;
[В ^10] = 75 ± 0,37 мм; [У ^10] _ср = 75 мм;
[Г ^10] = 65 ± 0,37 мм; [Г ^10] _ср = 65 мм;
[Д ^35] = 60 мм; [Д ^35] _ср = 60,0115 мм;
[Е ^30] = 55 мм; [Е ^30] _ср = 55,035 мм;
Ч ²⁰ = 46 ± 0,31 мм; Ч ²⁰ _сер = 46 мм;
Щ ²⁰ = 55 ± 0,37 мм; Щ ²⁰ _сер = 55 мм;
Знайдені середні значення підставимо в рівняння операційних розмірів, вирішуючи ці рівняння, ми отримаємо середні значення операційних розмірів.
1) [Z _{^грудня 1935]} = - Д ³⁵ + Е ^грудня 1935 - ¹⁸ травня + Е 12 ³⁰ -18 ⁰⁵ + Д ^30;
Д ³⁰ = Д ³⁵ + [Z _{^грудня 1935]} - Е ^грудня 1935 - ¹⁸ травня - Е ^{30 грудня} -18 ^05;
Д ³⁰ = 0,1265 + 60,0115 - 0,006 - 0,02 = 60,112 мм;
2) [Z _{^серпня 1935]} = - А ³⁵ + Е ^серпня 1935 - ¹⁸ травня + Е 8 ³⁰ -18 ⁰⁵ + А ^30;
А ³⁰ = А ³⁵ + [Z _{^серпня 1935]} - Е ^серпня 1935 - ¹⁸ травня - Е ^серпня 1930 -18 ^05;
А ³⁰ = 55,0115 + 0,1265 - 0,006 - 0,02 = 55,112 мм;
3) [Z ^{₃₀ вересня]} = - Б ³⁰ + Е ^{вересня} 1930 - ¹⁸ травня + Е 9 ¹⁵ -18 ⁰⁵ + Б ^15;
Б ¹⁵ = Б ³⁰ + [Z _{^{вересень} 1930]} - Е ^{вересень} 1930 - ¹⁸ травня - Е ^{15 вересня} -18 ^05;
Б ¹⁵ = 65,035 + 0,1825 - 0,02 - 0,03 = 65,1675 мм;
4) [Z _{^серпні 1930]} = - А ³⁰ + Е 8 ³⁰ - ¹⁸ травня + Е ^серпня 1915 -18 ⁰⁵ + А ^15;
А ¹⁵ = А ³⁰ + [Z _{^{серпень} 1930]} - Е 8 ³⁰ - ¹⁸ травня - Е ^{15 серпня} -18 ^05;
А ¹⁵ = 55,112 + 0,1825 - 0,02 - 0,02 = 55,2545 мм;
5) [Z ₁₃ ^30] = - Е ³⁰ + Е 13 ³⁰ - ¹⁸ травня + Е 13 ¹⁵ -18 ⁰⁵ + Е ^15;
Е ¹⁵ = Е ³⁰ + [Z ₁₃ ^30] - Е 13 ³⁰ - ¹⁸ травня - Е 13 ¹⁵ -18 ^05;
Е ¹⁵ = 55,035 + 0,1825 - 0,02 - 0,02 = 55,1775 мм;
6) [Z _{^{грудень} 1930]} = - Д ³⁰ + Е ^{груднем} 1930 - ¹⁸ травня + Е 12 ¹⁵ -18 ⁰⁵ + Д ^15;
Д ¹⁵ = Д ³⁰ + [Z ^{₃₀ грудня]} - Е ^грудня 1930 - ¹⁸ травня - Е ^{15 грудня} -18 ^05;
Д ¹⁵ = 60,112 + 0,1825 - 0,02 - 0,03 = 60,2445 мм;
7) [Z ^{₁₅ вересня]} = - Б ¹⁵ + Е ^{15 вересня} - ¹⁸ травня + Е 9 ¹⁰ -18 ⁰⁵ + Б ^10;
Б ¹⁰ = Б ¹⁵ + [Z ^{₁₅ вересня]} - Е ^{вересня} 1915 - ¹⁸ травня - Е ^{вересні} 1910 -18 ^05;
Б ¹⁰ = 60,1675 + 0,325 - 0,03 - 0,04 = 60,4225 мм;
8) [Z _{^серпня 1915]} = - А ¹⁵ + Е ^{15 серпня} - ¹⁸ травня + Е 8 ¹⁰ -18 ⁰⁵ + А ^10;
А ¹⁰ = А ¹⁵ + [Z _{^серпня 1915]} - Е ^{15 серпня} - ¹⁸ травня - Е ⁸ жовтня -18 ^05;
А ¹⁰ = 55,2545 + 0,31 - 0,02 - 0,04 = 55,5045 мм;
9) [Z _{^грудня 1915]} = - Д ¹⁵ + Е ^грудня 1915 - ¹⁸ травня + Е 12 ¹⁰ -18 ⁰⁵ + Д ^10;
Д ¹⁰ = Д ¹⁵ + [Z ^{₁₅ грудня]} - Е ^грудня 1915 - ¹⁸ травня - Е ^грудня 1910 -18 ^05;
Д ¹⁰ = 60,2445 + 0,325 - 0,03 - 0,04 = 60,4995 мм;
10) [Z ₁₃ ^15] = - Е ¹⁵ + Е 13 ¹⁵ - ¹⁸ травня + Е 13 ¹⁰ -18 ⁰⁵ + Е ^10;
Е ¹⁰ = Е ¹⁵ + [Z ₁₃ ^15] - Е 13 ¹⁵ - ¹⁸ травня - Е ¹³ жовтня -18 ^05;
Е ¹⁰ = 55,1775 + 0,31 - 0,02 - 0,04 = 55,4275 мм;
11) [Z _{^{вересні} 1910]} = - Б ¹⁰ + Е 9 ¹⁰ - ¹⁸ травня + Е 9 ⁰⁰ -18 ⁰⁵ + Б ^00;
Б ⁰⁰ = Б ¹⁰ + [Z _{^{Вересня} 1910]} - Е 9 ¹⁰ - ¹⁸ травня - Е 9 ⁰⁰ -18 ^05;
Б ⁰⁰ = 60,4225 + 2,28 - 0,04 - 0,02 = 62,6425;
12) [Z _{⁸ жовтня]} = - А ¹⁰ + Е 8 ¹⁰ - ¹⁸ травня + Е 8 ⁰⁰ -18 ⁰⁵ + А ^00;
А ⁰⁰ = А ¹⁰ + [Z _{^серпня 1910]} - Е 8 ¹⁰ - ¹⁸ травня - Е ^серпня 2000 -18 ^05;
А ⁰⁰ = 55,5045 + 2,28 - 0,04 - 0,02 = 57,7245;
13) [Z _{^жовтня 1910]} = - У ¹⁰ + Е ¹⁰ 10 - ¹⁸ травня + Е 10 ⁰⁰ -18 ⁰⁵ + В ^00;
У ⁰⁰ = В ¹⁰ + [Z _{^{жовтень} 1910]} - Е ¹⁰ 10 - ¹⁸ травня - Е 10 ⁰⁰ -18 ^05;
У ⁰⁰ = 75 + 2,28 - 0,04 - 0,02 = 77,22;
14) [Z _{¹¹ жовтня]} = - Г ¹⁰ + Е 11 ¹⁰ - ¹⁸ травня + Е 11 ⁰⁰ -18 ⁰⁵ + Г ^00;
Г ⁰⁰ = Г ¹⁰ + [Z _{¹¹ жовтня]} - Е 11 ¹⁰ - ¹⁸ травня - Е 11 ⁰⁰ -18 ^05;
Г ⁰⁰ = 65 + 2,28 - 0,04 - 0,02 = 67,22;
15) [Z _{¹² жовтня]} = - Д ¹⁰ + Е ^грудня 1910 - ¹⁸ травня + Е 12 ⁰⁰ -18 ⁰⁵ + Д ^00;
Д ⁰⁰ = Д ¹⁰ + [Z ^{₁₀ грудня]} - Е ^{10 грудня} - ¹⁸ травня - Е ^грудня 2000 -18 ^05;
Д ⁰⁰ = 60,4995 + 2,28 - 0,04 - 0,02 = 62,7195;
16) [Z _{¹³ жовтня]} = - Е ¹⁰ + Е ¹³ жовтня - ¹⁸ травня + Е 13 ⁰⁰ -18 ⁰⁵ + Е ^00;
Е ⁰⁰ = Е ¹⁰ + [Z _{¹³ жовтня]} - Е ¹³ жовтня - ¹⁸ травня - Е 13 ⁰⁰ -18 ^05;
Е ⁰⁰ = 55,4275 + 2,28 - 0,04 - 0,02 = 57,6475.
Складемо таблицю, в якій вкажемо значення операційних розмірів у радіальному напрямку:
Таблиця 6.1. Значення операційних розмірів у радіальному напрямку

Символьне позначення	Мінімальний розмір, мм A min = A ср - TA / 2	Максимальний розмір, мм A max = A ср + TA / 2	Середній розмір, мм	Остаточна запис у необхідній формі, мм
2А 00	57,3545	58,0945	57,7245	57,7245 ± 0,37
2Б 00	62,2725	63,0125	62,6425	62,6425 ± 0,37
2В 00	76,85	77,59	77,22	77,22 ± 0,37
2Г 00	66,85	67,59	67,22	67,22 ± 0,37
2Д 00	62,3495	63,0895	62,7195	62,7195 ± 0,37
2Е 00	57,2775	58,0175	57,6475	57,6475 ± 0,37
2А 10	55,3545	55,6545	55,5045	55,5045 ± 0,15
2Б 10	59,9725	60,2725	60,4225	60,4225 ± 0,15
2В 10	74,85	75,15	75	75 ± 0,15
2Г 10	64,85	65,15	65	65 ± 0,15
2Д 10	60,3495	60,6495	60,4995	60,4995 ± 0,15
2Е 10	55,2775	55,5775	55,4275	55,4275 ± 0,15
2А 15	55,2175	55,2915	55,2545	55,2545 ± 0,037
2Б 15	65,1305	65,2045	65,1675	65,1675 ± 0,037
2Д 15	60,2075	60,2815	60,2445	60,2445 ± 0,037
2Е 15	55,1405	55,2145	55,1775	55,1775 ± 0,037
2А 30	55,089	55,135	55,112	55,112 ± 0,023
2Б 30	65,012	65,058	65,035	65,035 ± 0,023
2Д 30	60,089	60,135	60,112	60,112 ± 0,023
2Е 30	55,012	55,058	55,035	55,035 ± 0,023
2А 35	55,002	55,021	55,0115	55,0115 ± 0,0095
2Д 35	60,002	60,021	60,0115	60,0115 ± 0,0095

Значення всіх розрахованих припусків і операційних розмірів (в остаточному вигляді) заносимо в схему розмірного аналізу в радіальному напрямку.

7. Порівняльний аналіз результатів розрахунків операційних діаметральні розмірів
7.1 Визначення операційних діаметральні розмірів розрахунково-аналітичним методом
Розрахунково-аналітичним методом визначимо припуски на поверхню 8 Æ55k6 ( ), Що є найбільш точною.
Якість поверхні після штампування за дод. 4 [3]:
R _z = 100 мкм, h = 200 мкм.
Якість поверхні після механічної обробки за даними дод. 4 [3] наступні:
1. Розточування чорнове R _z = 80 мкм, h = 100 мкм;
2. Розточування чистове R _z = 30 мкм, h = 40 мкм;
3. Шліфування чорнове R _z = 20 мкм, h = 30 мкм;
4. Шліфування чистове R _z = 5 мкм, h = 15 мкм
Сумарне просторове відхилення будемо визначати за формулою
, Мм (7.1)
де - Коефіцієнт уточнення (по табл. 3.17 [4]);
D _{i -1} - сумарне просторове відхилення на заготівельної операції (ексцентричність отвори);

- Після штампування D = 0,8 мм;

- Після розточування чорнового D = 0,06 × 0,8 = 0,048 мм;

- Після розточування чистового D = 0,04 × 0,8 = 0,032 мм;
- Після шліфування чорнового D = 0,03 × 0,8 = 0,024 мм;
- Після шліфування чистового D = 0,02 × 0,8 = 0,016 мм
Визначимо значення мінімального припуску 2Z _min після кожної операції за формулою:
, Мм (7.2)
де R _z ^{i -1,} h ^{i -1} - висота нерівностей і дефектний шар, що утворилися на оброблюваній поверхні при попередній обробці;
D _{i -1} - сумарне значення просторових відхилень з попередньої операції;
мм;
мм;
мм;
мм.
Визначаємо граничні розміри для кожного переходу за формулами:
2А _{i min} = 2А _{i -1 min} + T2А _{i -1,} мм (7.3)
2А _{i max} = 2А _{i min} - 2Z _{i min,} мм (7.4)
2А ³⁵ _min = 55,002 мм;
2А ³⁵ _max = 55,021 мм;
2А ³⁰ _min = 2А ³⁵ _min + = 55,002 + 0,148 = 55,15 мм;
2А ¹⁵ _min = 2А ³⁰ _min + = 55,15 + 0,204 = 55,354 мм;
2А ¹⁰ _min = 2А ¹⁵ _min + = 55,354 + 0,456 = 55,81 мм;
2А ³⁰ _max = 2А ³⁰ _min + T2А ³⁰ = 55,15 + 0,046 = 55,196 мм;
2А ¹⁵ _max = 2А ¹⁵ _min + T2А ¹⁵ = 55,354 + 0,074 = 55,428 мм;
2А ¹⁰ _max = 2А ¹⁰ _min + T2А ¹⁰ = 55,81 + 0,3 = 55,11 мм;

Визначимо граничні значення припусків за формулою:
(7.5)
(7.6)
мм;
мм;
мм;
мм;
Зобразимо на рис. 7.1 схему розташування операційних розмірів, допусків і припусків.

Таблиця 7.1. Розрахунок припусків на обробку діаметра 2А (пов. 8 Æ55k ₍₊₂ ^+0,21))

Технологічні переходи	Елементи припуску, мкм			Розрахунок- ний припуск 2Zmin, мм	Допуск TD, мм	Граничні розміри заготовки		Граничні припуски, мм
	R z	h	D S			D max	D min	2Z max	2Z min
Штампування	100	200	800	-	3,6	63,4	59,8	-	-
Розточування чорнове	80	100	48	2,2	0,3	56,11	55,81	7,29	3,99
Розточування чистове	30	40	32	0,456	0,074	55,428	55,354	0,682	0,456
Шліфування чорнове	20	30	24	0,204	0,046	55,196	55,15	0,232	0,204
Шліфування чистове	5	15	16	0,148	0,019	55,021	55,002	0,175	0,148

7.2 Порівняння результатів розрахунків
Для порівняння необхідно зіставити результати розрахунків операційних розмірів, операційних і загальних мінімальних, максимальних, номінальних припусків.
Загальні припуски визначаються за формулами:
Zо _min = SZ _min (7.6)
Zо _max = SZ _max (7.7)
Zо _min = 0,148 +0,204 +0,456 +3,99 = 4,798 мм,
Zо _max = 0,175 +0,232 +0,682 +7 = 8,089 мм.
Загальний номінальний припуск для отвори:
Zо _ном = D _ном ^дет - D _ном ^заг (7.8)
Zо _ном = 59,8-55,002 = 4,798 мм.
де D _ном ^заг, D _ном ^дет - Номінальні діаметри заготовки і деталі відповідно.
Результати розрахунків припусків приведемо в табл. 7.2.
Дані щодо їх зміни:

DZо = (Zо ^ОЦ - Zо ^РА) × 100% / Zо ^РА, (7.9)
де Zо ^ОЦ, Zо ^РА - значення загальних припусків, певні методами вирішення розмірних ланцюгів і розрахунково-аналітичним відповідно.
Таблиця 7.2. Порівняння загальних припусків

Метод розрахунку	Zо min	Zо max	Zо ном
Розрахунково-аналітичний	4,798	8,089	4,798
Розрахунок розмірних ланцюгів	1,646	4,152	2,713

D Zо _min = (1,646 - 4,798) × 100% / 4,798 = - 65,7%;
D Zо _max = (4,152 - 8,089) × 100% / 8,089 = - 48,67%;
D Zо _ном = (2,713 - 4,798) × 100% / 4,798 = -43,46%.
Висновок: метод операційних розмірних ланцюгів дозволяє істотно зменшити припуски на обробку, а, отже, збільшити коефіцієнт використання матеріалу і здешевити виготовлення деталі.

Висновок
У ході роботи були виконані всі завдання курсового проекту.
Проаналізувавши вихідні дані деталі стало можливим визначення:
- Вибору типу виробництва, форми організації технологічного процесу виготовлення деталі;
- Вибору методу отримання заготовки;
- Технологічного маршруту виготовлення деталі;
- Технологічного маршруту обробки поверхні;
- Технологічної схеми базування;
- Припусків за допомогою розмірного аналізу;
- Припусків розрахунково-аналітичним методом;
Виконавши курсову роботу, ми проаналізували припуски, отримані за допомогою розрахунково-аналітичного методу та розмірного аналізу. У результаті виявилося, що розрахунково-аналітичний метод дав менші значення припусків, а значить при його використанні скорочується собівартість виготовлення деталі і підвищується ефективність виробництва.

Література
1. Довідник технолога машинобудівника / За редакцією А.Г. Косилової, Р.К. Мещерякова. - М.: Машинобудування, 1985. - Т. 1,2.
2. Горбацевіч А.Ф., Шкред В.А. Курсове проектування з технології машинобудування: - 4-е вид., Перераб. і доп. - Обчислюємо. школа, 1983, іл.
3. Гжіров Р.І. Короткий довідник конструктора: Довідник - М.: Машинобудування, Ленінград, 1983 рік.
4. Михайлов А.В. Методичне вказівку «Визначення операційних розмірів механічної обробки в умовах серійного виробництва»
Тольятті, 1992 рік.
5. Методичні вказівки Боровкова.