Поверхонь валика із цементацією однієї із щаблів.

 

Четверта операція - шліфування термічно обробленої поверхні 21 до діаметра Д22 (мал. 7,в) з бази поверхні 31.

Від розмірного аналізу технологічного процесу ми очікуємо відповіді на наступні питання:

Якими повинні бути діаметральні розміри Д30, Д31, Д20, Д21 і Д22, щоб забезпечити мінімальний припуск на обробку?

Які вимоги співвісності необхідно забезпечити на всіх операціях і вихідній заготівлі, щоб витримати вимоги креслення щодо припустимої нерівномірності цементованого шару?

Які граничні значення припусків на механічну обробку?

На мал. 8 показана розмірна схема технологічного процесу обробки діаметральних розмірів.

Номінально загальні осі циліндричних поверхонь 20 й 30, як правило, не збігаються, тому в заготівлі вони позначені номерами 200 й 300, а діаметральні розміри умовно проставлені від відповідних осей.

На першій операції при обробці поверхні 20 знімається припуск S1, у результаті чого утвориться нова поверхня 21. При цьому змінюється положення осі цієї поверхні на величину ЕS₁, що залежить від допуску співвісності ТE₁ на цій операції. Нова вісь позначена номером 201.

Друга операція - цементація на глибину НС. На границі з основним металом утвориться умовна циліндрична поверхня II.

На третій і четвертій операціях у результаті обробки утворяться нові поверхні 31 й 22, осі яких позначені номерами 301 й 202 (відповідні зсуву осей ЕS₂ й ES₃). Hа графі розмірних зв'язків (мал. 9) відхилення від співвісності поверхонь заготівлі на цих операціях Е₀, Е₁, Е₂ й Е₃ позначені як технологічні розміри, а результуючі відхилення від співвісності ЕS₁, ЕS₂, ЕS₃ - лініями із хвилястою вставкою. При складанні рівнянь технологічних розмірних ланцюгів, які включають допуск співвісності (або допуск биття) циліндричних поверхонь, ці погрішності, що мають випадкову величину й випадкові напрямки, складаються методом квадратичного додавання. Для підвищення надійності результату можна рекомендувати вводити коефіцієнт 1,1. Наприклад, зсув осей ЕS₁ визначають по формулі

.

 

Таким чином, однобічний припуск S₁ визначається рівнянням:

 

.

 

При визначенні мінімального значення припуску з різниці відповідних радіусів максимальна погрішність (допуск співвісності) віднімається, а при визначенні максимального значення - додається. Наприклад:

 

;

.

Для рішення поставленого завдання - забезпечення коливання глибини цементації, рівної 0,4 мм (0,7...1,1) необхідно виконати умови

 

.

 

де ТНС - припустиме коливання глибини цементації при виконанні операції 2; ТНСА - припустиме коливання глибини цементованого шару виготовленої деталі; ТД21, ТД22- допуски виготовлення відповідних діаметральних розмірів; ТE2, ТE3- допуски співвісності на 3-й й 4-й операціях.

 

 

Рис.8. Розмірна схема технологічного процесу

обробки діаметральних розмірів

 

 

Рис.9. Граф розмірних зв'язків технологічного процесу

обробки діаметральних розмірів

 

Вибираємо допуск на діаметр Д21 (попереднє шліфування) по 9-му квалітеті точності (0,074 мм). На діаметр Д22 заданий допуск по 8-му квалітеті точності (0,046 мм). Призначаємо допуски співвісності ТE2 і ТE3 на 3-й й 4-й шліфувальних операціях, рівні відповідно 0,025 й 0,02 мм (допуск співвісності ТE3 повинен бути не більше заданого кресленням допуску ТЕА1). Значення погрішностей установки заготівель при закріпленні їх у патронах різних типів і на довідках без вивірки наведені в [2, табл. 12,13, с. 41,42], а при установці на планшайбі в призму або на настановні пальці - в [2, табл. 18, с. 45]. Наприклад, для розглянутого випадку необхідна точність установки (0,02...0,025 мм) може бути забезпечена застосуванням патронів із пружними втулками або з гідропластмасою [2, табл. 1].

Для прийнятої точності установки припустимі коливання глибини цементації в термічному цеху ТНС:

 

;

.

 

Щоб забезпечити задану кресленням глибину цементації, отриману в результаті термообробки (ТO) і наступної механічної обробки, у термічному цеху глибина цементації поверхні заготівлі повинна бути витримана з більшою точністю (0,27 мм у порівнянні з 0,4 мм, заданими кресленням).

Для визначення мінімальної глибини цементації при виконанні 2-й операції необхідно розрахувати розмір Д21, виходячи з умови достатності припуску на остаточне шліфування:

 

([2, табл. 5, с. 182]).

 

Погрішності установки заготівлі й погрішність розташування поверхонь у цьому випадку окремо не враховуються, тому що вони регламентовані допуском на биття заготівлі, а погрішність форми укладається в поле допуску діаметрального розміру. Тому що по рівнянню розмірного ланцюга:

 

;

 

,

 

 

Приймаємо Д21 = 60,2 - 0,074.

Тоді мінімальна глибина цементації

 

;

 

і максимальна

 

;

 

Аналогічно розраховуються діаметральні розміри й допустиме биття, що, поверхонь заготівлі.