Учебное пособие по дипломному проектированию по изготовлению деталей, узлов и агрегатов авиадвигателей, страница 9

Во введении кратко отражаются основные направления экономического и социального развития, задачи, поставленные по развитию авиадвигателестроения, а также задачи, решаемые в дипломном проекте.

3.3 Конструктивно-технологическая проработка объекта производства

3.3.1 Общая характеристика проектируемого объекта

Этот раздел должен содержать краткое описание назначения и условий эксплуатации заданного узла, детали или другого объекта производства.

3.3.2 Анализ технологичности узла

Общие требования к технологичности конструкции изделий приведены в ГОСТ 14.201-83 и ГОСТ 18.831-83. Основные критерии и требования к технологичности изложены в (11, с.144 -155).

Количественная оценка технологичности узла производится по основных и дополнительным показателям [33].

Основной задачей анализа технологичности узла является выявление его конструктивных элементов и технических требований, которые без достаточной технической необходимости усложняют сборку и которые, нарушая рабочие функции и надежность узла, могут быть изменены и приведены к рациональным формам и оптимальному уровню. Для того чтобы это можно было выполнить, необходимо тщательно изучить условия работы узла, последовательность сборки.

При анализе технологичности узла должны быть сделаны проверочные расчеты размерных цепей и определены оптимальные условия их замыкания,

Размеры деталей, как и положение деталей в собранном узле, взаимосвязаны и взаимозависимы. Изменение размера одной детали вызывает изменение размеров или положения  другой или нескольких деталей этого узла. Эта взаимозаменяемость деталей в собранных узлах характеризуется размерными связями деталей, образующими сборочные размерные цепи. При сборке наиболее распространенными являются линейные размерные цепи. Решают размерную цепь путем составления уравнения номинальных размеров и построения геометрической схемы цепи, что облегчает анализ (5, с.40) и расчет допусков.

В качестве примера рассмотрим узел осевого компрессора, проведя проверочный расчет долевого зазора между передним торцом диска VIII ступени и торцом внутреннего полукольца (рис. 3.1)

Данные для составления и решения уравнения размерной сборочной цепи (в мм): А₁ = 200^+0,2; А₂ = 48^+0,4; A₃ = 20,5^+0,3; А₄ = 24^-0,28; А₅ = 160^-0,24; А₆ = 3,2^-0,04; А₇ = 40^-0,01; А₈ = 0,3^-0,04.

Максимальный зазор Δmax определяется по формуле:

,         (3.1)

Подставив приведенные выше значения, получим:

Минимальный зазор Δmin определяется по формуле:

,         (3.2)

Подставив цифровые значения, получим:

Допуск на зазор составит, таким образом:

Предположим, что по техническим условиям величина долевого зазора должна находиться в пределах от 2,7 до 3,5 мм, т.е. с допуском

Рис.3.1. Узел осевого компрессора:

а) конструкция узла;

б) схема размерной цепи

Рассматривая размерную цепь, состоящую из A₁ – А₈ звеньев, видим, что требуемый долевой зазор может быть получен одним из последующих двух способов:

1. Изготовлением размеров звеньев А₁ – А₈ с большей точностью.

2. Введением в размерную цепь компенсирующего звена, позволяющего регулировать в определенных пределах один из размеров. В нашем случае это размер прокладки А₈.

Величина, компенсации  или изменение размера A₈ должна быть равна разнице между суммой допусков составляющих размеров и заданным допуском на зазор  и определяется  по формуле (3.3).

,                                                           (3.3)

где:  - допуски на размеры составляющих звеньев.

В качестве компенсирующего звена применяют набор прокладок разной толщины.

Число n прокладок (ступеней) определяют по формуле (3.4):

,                                                                     (3.4)

В примере n = 1,6 / 0,8 + 1 = 3

Размер каждой прокладки (ступени) определяются по формуле (3.5):

,                                                               (3.5)

В примере размеры прокладок составят: К₁ = 0,3^-0,04; К₂ = 0,83^-0,04; К₃ = 1,36^-0,04.

С введением компенсаторов (в нашем случае прокладка с расчетными размерами) точность сборки обеспечивается изменением размера одной детали в размерной цепи. Все же остальные детали могут обрабатываться с расширенными допусками, наиболее приемлемыми для данных производственных условий.

При составлении схемы сборки в ряде случаев, для увеличения технологичности сборки узла приходится изменять конструкцию отдельных деталей. Предлагаемые конструктивные изменения согласовываются с К.Б.

Анализируя технологичность узла, необходимо оценить степень унификаций всех соединений и применяемых при этом нормализованных и специальных деталей. Степень унификации деталей узла оценивается по коэффициенту унификации, который определяется по формуле (3.6):

,                                     (3.6)

где: Дн, Ду - соответственно число нормализованных и унифицированных деталей в данном изделии;

Дз - число деталей, заимствованных из ранее выпускаемых изделий;

Д - общее число деталей в узле.

Аналогично по формуле (3.7) определяется коэффициент унификации соединений в узле:

,                                                                 (3.7)

где:  - число унифицированных соединений в узле;

 - общее число соединений.

Анализируются и другие коэффициенты унификации [33].

3.3.3 Анализ технологичности детали

Анализ и отработка технологичности детали производится раздельно с позиции заготовительного процесса и процессов обработки (11, c. 147-155). Задача анализа: выявление технологически неоправданных конструктивных элементов и требований к ним, ухудшающих технологичность, т.е. вызывающих затруднения при обработке и без достаточных оснований увеличивающих трудоемкость и себестоимость изготовления деталей.

Анализ целесообразно проводить в следующей последовательности:

а) рассматривается обоснованность назначенных материалов и термообработки и выявляется возможность изменения марки материала в целях улучшения обрабатываемости и унификации материалов;