Назначение, область применения и характеристика детали «Фланец»

Содержание

1 Назначение, область применения и характеристика детали «Фланец» 5

2 Технологический процесс изготовления детали «Фланец» 7

3 Основные параметры детали «Фланец», подлежащие контролю 8

4 Выбор и обоснование применения средств контроля 10

4.1 Выбор средств измерения 10

4.2 Выбор средств контроля 11

4.3 Контроль допусков формы и расположения 12

5 Обработка результатов измерений 18

5.1 Обработка результатов измерений по первой выборке 18

5.2 Обработка результатов измерений по второй выборке 22

5.3 Обработка результатов измерений по третьей выборке 25

6 Статистические контрольные карты 29

6.1 Построение карт размаха по первой выборке 29

6.2 Построение карт размаха по второй выборке 31

6.3 Построение карт размаха по третьей выборке 33

Заключение 36

Список литературы 37

Ссылочные нормативные документы 38

Приложение А 39

 

Назначение, область применения и характеристика детали «Фланец»

 

 

Фланец является промежуточным звеном в каком-либо сборочном узле. Применяется в различных отраслях промышленности для установки, соединений труб, корпусов и других элементов.

Фланец изготовлен из титанового сплава ОТ4, который относиться к группе псевдо альфа сплавам. Химический состав материала приведен в таблице 1.

 

Таблица 1 – Химический состав сплава ОТ4

Марка сплава	Состав элементов в %	Примеси в %
Al	Mn	Ti	Fe	Si	C	N	O	H
ОТ4				0,4	0,15	0,1	0,05	0,15	0,015

 

Титановый сплав ОТ4 обладает высокой жаропрочностью, термически стабилен при длительном нагреве; не обладает способностью к старению, хорошо подвергается обработке сваркой.

Механические и физические свойства материала приведены в таблице 2.

 

Таблица 2 – Механические и физические свойства титанового сплава

Свойства сплава	Значение
Временное сопротивление в кг/мм^2	70-85
Предел текучести в кг/мм^2	55-65
Относительное удлинение в %	15-40
Относительное сужение в %	25-55
Ударная вязкость в кг/см^2	3,5-6,5
Твердость по Роквелу	60-70
Модуль упругости в кг/мм^2	11000-12000
Модуль сдвига в кг/мм^2
Плотность	4,55
Теплопроводность в кал/см×сек×град.	0,02
Прочность в МПа	600-900
Рабочая температура в °С	200-300

Окончание таблицы 2

Горячая прочность в °С
Мягкий отжиг в МПа	700-850
Максимальная температура применения при долговременном нагружении в °С	450-600
Сопротивление ползучести в °С
Деформируемость при	600-700 °С

Технологический процесс изготовления детали «Фланец»

 

 

Технологическим процессом называется часть производственного процесса, содержащая действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства, т.е. по изменению размеров, формы, свойств материала контроля и перемещения заготовки.

Технологический процесс разрабатывается на основании чертежа изделия и отдельных его деталей.

Технологический процесс может быть проектным, рабочим, единичным, типовым, стандартным, временным, перспективным, маршрутным, операционным, маршрутно-операционным.

В процессе изготовления детали “Фланец” проходит следующие технологические операции:

 

0010 Заготовительная (Штамповка)

0020 Термообработка

0030 Слесарная

0040 Токарная

0050 Притирочная

0060 Токарная

0070 Токарная

0080 Слесарная

0090 Сверлильно-фрезерная

0100 Слесарная

0110 Шлифовальная

0120 Токарная

0130 Токарная

0140 Слесарная

0150 Шлифовальная

0160 Токарная

0170 Слесарная

0180 Сверлильная

0190 Резьбонарезная

0200 Промыв в топливе

0210 Слесарная

0220 Слесарная

0240 Маркирование

0250 Слесарная

0260 Промыв в растворе

0270 Контроль

Выбор и обоснование применения средств контроля

 

 

Выбор средств измерения

Средства измерения, с помощью которых контролируются параметры, приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Выбор средств измерения

Замеряемый параметр	Размер с допуском, мм	Средство измерения
Глубина	25,400 ± 0,026	ГИ-100-0,01 ГОСТ 7661
Глубина	2,00 ± 0,15	ГИ-100-0,01 ГОСТ 7661
Глубина	9,0 ± 0,2	ГИ-100-0,1 ГОСТ 7661 Концевые меры длины
Наружный диаметр	61,97-0,03	МК-75-0,01 ГОСТ6507
Наружный диаметр	61-0,46	МК-75-0,01 ГОСТ6507
Наружный линейный размер	29-0,52	МК-50-0,01 ГОСТ6507
Внутренний диаметр	56^+0,46	НМ-75-0,01 ГОСТ 10
Внутренний диаметр	56,00 ± 0,15	НМ-75-0,01 ГОСТ 10
Внутренний диаметр	46^+0,39	НИ-100-0,01 Эталон ГОСТ 868
Внутренний диаметр	57,7^+0,074	Нутромер 50-100 Эталон ГОСТ 9244
Внутренний диаметр	54^+0,03	НИ-100-0,01 ГОСТ 868 Эталон
Глубина	22,88^+0,02	ГМ-25-0,01 ГОСТ 7470
Наружный диаметр	70,00 ± 0,15	МК-75-0,01 ГОСТ 6507
Наружный диаметр	94,00 ± 0,17	МК-100-0,01 ГОСТ 6507
Радиальное биение, не более	0,05	Штатив с индикатором ИРБ ГОСТ 5584
Наружный линейный размер	11,0 ± 0,2	ШЦ-2-160-0,05 ГОСТ 166

Окончание таблицы 3

Наружный линейный размер	10,5 ± 1,0	ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ 166
Наружный линейный размер	11,5 ± 1,0	ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ 166
Наружный линейный размер	11,7-1,1	ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ 166
Наружный линейный размер	5,5 ± 0,5	ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ 166

 

 

Выбор средств контроля

Выбор средств контроля приведен в таблице 4.

Таблица 4 - Выбор средств контроля

Замеряемый параметр	Размер с допуском, мм	Средство контроля
Отсутствие заусенцев проточки		Штырь
Шероховатость		Визуально
Маркировка		Визуально
Чистота поверхностей		Визуально
Наружный координирующий диаметр		Обеспечивается программой
Наружный угол	15ْ	Обеспечивается программой
Наружный угол	210ْ	Обеспечивается программой
Наружный угол	105ْْ	Обеспечивается программой
Наружный угол	45ْ ± 1ْ	Обеспечивается программой
Наружный координирующий линейный размер		Обеспечивается программой

Окончание таблицы 4

Наружный угол	45ْ ± 1ْ	Обеспечивается программой
Наружный линейный размер	35 -1,5	Обеспечивается контролем наружного линейного размера 11,7-1,1
Внутренний радиус	0,4 ± 0,2	Обеспечивается инструментом
Наружный диаметр	58,3 -0,046	Калибр-пробка
Внутренний линейный размер	3,6 ^+0,12	Калибр-пробка
Внутренний линейный размер	3,6 ^+0,12	Калибр-пробка
Отверстие диаметром	7	Калибр-пробка
Наружный диаметр	20,0 ± 0,5	Калибр-пробка
Внутренняя резьба	М6´5Н6Н	Калибр-пробка
Фаска	(0,4 ± 0,2)´45ْ	Шаблон
Внутренний угол	60ْ ± 2ْ	Шаблон
Глубина	17,0 ± 0,2	Шаблон
Наружный линейный размер	1,00 ± 0,15	Шаблон
Внутренний радиус	0,6 -0,3	РШ ГОСТ 4126
Внутренний радиус	0,5 ± 0,3	РШ ГОСТ 4126
Внутренний радиус	0,5 ± 0,3	РШ ГОСТ 4126
Внутренний радиус	0,8 -0,3	РШ ГОСТ 4126
Наружный радиус		РШ ГОСТ 4126
Наружный радиус	0,1	Образец

 

 

Радиальное биение

Допуск радиального биения – это разность ECR наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля поверхности вращения до базовой оси в сечении плоскостью, перпендикулярной базовой оси (рисунок 1).

 

Базовая ось

 

Рисунок 1 – Радиальное биение

 

Радиальное биение цилиндрической поверхности относительно базовой поверхности изображено на рисунке 2.

 

Рисунок 2 – Радиальное биение

 

Биение контролируется на штативе индикатором ИРБ.

Деталь необходимо закрепить в центрах. Подвести индикатор в стойке, настроить индикатор в натяг, затем проворачивать деталь на 1 оборот.

Результатом будет являться разность максимальных отклонений, которые не должны превышать заданным допускам.

Радиальное биение отверстия относительно базовой оси изображено на рисунке 3.

Рисунок 3 – Радиальное биение

 

Биение обеспечивается обработкой за одну установку.

Деталь устанавливают в станок. Начинают обрабатывать все отверстия, не перенастраивая станок, являющийся универсальным. Центричность в данном случае не нарушается, что обеспечивает точность радиального биения.

 

Торцевое биение

Торцевое биение – это разность наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля торцевой поверхности до плоскости, перпендикулярной базовой оси (рисунок 4).

 

Рисунок 4 – Торцевое биение

 

Торцевое биение поверхности относительно базовой оси (рисунок 5).

Рисунок 5 – Торцевое биение

 

Биение обеспечивается обработкой за одну установку.

Деталь устанавливают в станок. Начинают обрабатывать все отверстия, не перенастраивая станок, являющийся универсальным. Центричность в данном случае не нарушается, что обеспечивает точность торцевого биения.

 

Поиск грубых погрешностей

Производим поиск грубых погрешностей, используя неравенство:

 

l х_i - l > 3 × S_x, (4)

где х_i – x_max и x_min.

 

3 × 0,0044 = 0,013.

l25,407 – 25,400l = 0,007 (мм).

0,007 < 0,013.

l25,392 – 25,400l = 0,008 (мм).

0,008 < 0,013.

Вывод: так как наибольшее и наименьшее значения выборки меньше 3 × S_x, следовательно, они не являются грубыми погрешностями и не отбрасываются.

 

Поиск грубых погрешностей

Производим поиск грубых погрешностей, используя неравенство (4):

3 × 0,0043 = 0,013.

l25,407 – 25,401l = 0,006 (мм).

0,006 < 0,013.

l25,392 – 25,401l = 0,009 (мм).

0,009 < 0,013.

Вывод: так как наибольшее и наименьшее значения выборки меньше 3 × S_x, следовательно, они не являются грубыми погрешностями и не отбрасываются.

 

Поиск грубых погрешностей

Производим поиск грубых погрешностей, используя неравенство (4):

3 × 0,0038 = 0,011.

l25,407 – 25,400l = 0,007 (мм).

0,007 < 0,011.

l25,392 – 25,400l = 0,008 (мм).

0,008 < 0,011.

Вывод: так как наибольшее и наименьшее значения выборки меньше 3 × S_x, следовательно, они не являются грубыми погрешностями и не отбрасываются.

 

Построение среднего размаха

Выбираем для расчетов третий столбик выборки.

Находим среднюю линию процесса по формуле (1):

 

(мм).

 

Находим средний размах процесса , вычисляемый по формуле:

 

; (12)

где X_max – максимальное число в столбике, мм;

X_min - минимальное число в столбике, мм;

m – число выборок.

мм.

Находим верхнюю и нижнюю контрольные границы по формулам соответственно:

ВКГ = + A₂ × ; (13)

НКГ = - A₂ × ; (14)

где А₂ - табличный коэффициент, равный 0,373.

 

ВКГ = 25,404 + 0,373 × 0,006 =25,408 (мм);

НКГ = 25,404 – 0,373 × 0,006 = 25,400 (мм).

 

Строим карту размаха (рисунок 13).

 

 

Рисунок 13

 

 

Вывод: точки на графике не выходят за верхнюю и нижнюю контрольные границы, означающее, что технологический процесс налажен, и изготовление деталей можно продолжать дальше.

 

Построение общего размаха

Для расчетов принимаем весь объем выборки.

Находим значения среднеквадратичных отклонений каждого столбца по формуле (12):

R₁ = (мм);

R₂ = (мм);

R₃ = 0,006 мм.

 

Находим среднюю линию процесса , по формуле:

 

= ; (15)

где R_i – значение среднеквадратичных отклонений.

 

= (мм).

 

Находим верхнюю и нижнюю контрольные границы по формулам соответственно:

ВКГ_R = D₄ × ; (16)

НКГ_R = D₃ × ; (17)

 

где D₄ - табличный коэффициент, равный 1,864;

D₃ - табличный коэффициент, равный 0,136.

ВКГ_R = 1,864 × 0,006 = 0,011 (мм);

НКГ_R = 0,136 × 0,006 = 0,001(мм).

 

Строим карту размаха (рисунок 14).

 

Рисунок 14

 

Вывод: точки на графике не выходят за верхнюю и нижнюю контрольные границы, означающее, что технологический процесс налажен, и изготовление деталей можно продолжать дальше.

 

Построение среднего размаха

Выбираем для расчетов первый столбик выборки.

Находим среднюю линию процесса по формуле (1):

 

(мм).

 

Находим средний размах процесса , вычисляемый по формуле (12):

 

(мм).

 

Находим верхнюю и нижнюю контрольные границы по формулам (13) и (14):

 

ВКГ = 25,397 + 0,373 × 0,01 =25,403 (мм);

НКГ = 25,397 – 0,373 × 0,01 = 25,391 (мм).

 

Строим карту размаха (рисунок 15).

 

Рисунок 15

 

Вывод: точки на графике не выходят за верхнюю и нижнюю контрольные границы, означающее, что технологический процесс налажен, и изготовление деталей можно продолжать дальше.

 

Построение общего размаха

Для расчетов принимаем весь объем выборки.

Находим значения среднеквадратичных отклонений каждого столбца по формуле (12):

R₁ = 0,010 мм;

 

R₂ = (мм);

R₃ = (мм).

 

Находим среднюю линию процесса , по формуле (15):

 

= (мм).

 

Находим верхнюю и нижнюю контрольные границы по формулам (16) и (17):

 

ВКГ_R = 1,864 × 0,007 = 0,013 (мм);

НКГ_R = 0,136 × 0,007 = 0,001(мм).

 

Строим карту размаха (рисунок 16).

 

Рисунок 16

 

Вывод: точки на графике не выходят за верхнюю и нижнюю контрольные границы, означающее, что технологический процесс налажен, и изготовление деталей можно продолжать дальше.

 

Построение среднего размаха

Выбираем для расчетов второй столбик выборки.

Находим среднюю линию процесса по формуле (1):

 

(мм).

 

Находим средний размах процесса , вычисляемый по формуле (12):

 

(мм).

 

Находим верхнюю и нижнюю контрольные границы по формулам (13) и (14):

 

ВКГ = 25,401 + 0,373 × 0,002 =25,403 (мм);

НКГ = 25,401 – 0,373 × 0,002 = 25,399 (мм).

 

Строим карту размаха (рисунок 17).

 

Рисунок 17

 

Вывод: точки на графике не выходят за верхнюю и нижнюю контрольные границы, означающее, что технологический процесс налажен, и изготовление деталей можно продолжать дальше.

 

Построение общего размаха

Для расчетов принимаем весь объем выборки.

Находим значения среднеквадратичных отклонений каждого столбца по формуле (12):

R₂ = 0,002 мм;

 

R₁ = (мм);

R₃ = (мм).

 

Находим среднюю линию процесса , по формуле (15):

 

= (мм).

 

Находим верхнюю и нижнюю контрольные границы по формулам (16) и (17):

 

ВКГ_R = 1,864 × 0,005 = 0,009 (мм);

НКГ_R = 0,136 × 0,005 = 0,001(мм).

 

Строим карту размаха (рисунок 18).

 

Рисунок 18

 

Вывод: точки на графике не выходят за верхнюю и нижнюю контрольные границы, означающее, что технологический процесс налажен, и изготовление деталей можно продолжать дальше.

 

Заключение

 

 

Качество продукции – совокупность свойств продукции, обуславливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответветствии с ее назначением.

Контроль качества продукции – контроль количественных и качественных характеристик продукции. В процедуру контроля качества могут входить операции измерения, анализа, испытания.

Качество продукции в первую очередь напрямую зависит от технологического процесса ее изготовления.

В курсовом проекте рассмотрен контроль качества детали «Фланец».

В первом разделе описывается назначение детали, состав и свойства сплава из которого изготовлена деталь, от чего в первую очередь зависит надежность детали.

Во втором разделе перечислен технологический процесс изготовления детали «Фланец».

В третьем разделе указаны основные параметры детали, подлежащие контролю.

Четвертый раздел содержит применяемые средства контроля.

В пятом разделе рассмотрена обработка результатов измерения.

В шестом разделе показан характер изменения показателя качества во времени.

По полученным данным можно судить о том, что технологический процесс налажен и изготавливается качественная продукция.

 

Список литературы

 

 

1 Лифиц И.М, Стандартизация, метрология и сертификация, - М.: Юрайт-Издат, 2004;

2 Марков, Н.Н., Осипов, В.В., Шабалина, Н.Б., Нормирование точности в машиностроении/Ю.Н. Соломенцева, - М.: Высш. шк., 2001.

 

Содержание

1 Назначение, область применения и характеристика детали «Фланец» 5

2 Технологический процесс изготовления детали «Фланец» 7

3 Основные параметры детали «Фланец», подлежащие контролю 8

4 Выбор и обоснование применения средств контроля 10

4.1 Выбор средств измерения 10

4.2 Выбор средств контроля 11

4.3 Контроль допусков формы и расположения 12

5 Обработка результатов измерений 18

5.1 Обработка результатов измерений по первой выборке 18

5.2 Обработка результатов измерений по второй выборке 22

5.3 Обработка результатов измерений по третьей выборке 25

6 Статистические контрольные карты 29

6.1 Построение карт размаха по первой выборке 29

6.2 Построение карт размаха по второй выборке 31

6.3 Построение карт размаха по третьей выборке 33

Заключение 36

Список литературы 37

Ссылочные нормативные документы 38

Приложение А 39

 

Назначение, область применения и характеристика детали «Фланец»

 

 

Фланец является промежуточным звеном в каком-либо сборочном узле. Применяется в различных отраслях промышленности для установки, соединений труб, корпусов и других элементов.

Фланец изготовлен из титанового сплава ОТ4, который относиться к группе псевдо альфа сплавам. Химический состав материала приведен в таблице 1.

 

Таблица 1 – Химический состав сплава ОТ4

Марка сплава	Состав элементов в %	Примеси в %
Al	Mn	Ti	Fe	Si	C	N	O	H
ОТ4				0,4	0,15	0,1	0,05	0,15	0,015

 

Титановый сплав ОТ4 обладает высокой жаропрочностью, термически стабилен при длительном нагреве; не обладает способностью к старению, хорошо подвергается обработке сваркой.

Механические и физические свойства материала приведены в таблице 2.

 

Таблица 2 – Механические и физические свойства титанового сплава

Свойства сплава	Значение
Временное сопротивление в кг/мм^2	70-85
Предел текучести в кг/мм^2	55-65
Относительное удлинение в %	15-40
Относительное сужение в %	25-55
Ударная вязкость в кг/см^2	3,5-6,5
Твердость по Роквелу	60-70
Модуль упругости в кг/мм^2	11000-12000
Модуль сдвига в кг/мм^2
Плотность	4,55
Теплопроводность в кал/см×сек×град.	0,02
Прочность в МПа	600-900
Рабочая температура в °С	200-300

Окончание таблицы 2

Горячая прочность в °С
Мягкий отжиг в МПа	700-850
Максимальная температура применения при долговременном нагружении в °С	450-600
Сопротивление ползучести в °С
Деформируемость при	600-700 °С