Расчет промежуточных припусков и размеров заготовки

Разработка перехода обработки отверстия Ø24 H 8^(+0,021). d_max=24,021 мм, d_min=24,000 мм.

Поверхность 3 отверстия имеет шероховатости R_a = 1,6 мкм. По рисунку 13 определим, что для получения шероховатости R_a = 1,6 мкм необходимо использовать следующие виды обработки:

- черновое растачивание, обеспечивает шероховатость до 6,3 мкм;

- получистовое растачивание - до 1,6 мкм;

Таблица 4 – Шероховатость поверхности при различных методах обработки

 

Допуск на отверстие d при толщине стенки до 15 мм составляет +12,5 % и -15,0% (таблица 5), т.е.

+0,125·10,8 = +1,35 мм

-0,15·10,8 = -1,62 мм.

Отверстие Ø24 мм будет иметь верхнее отклонение ES _З = +1,35 мм, нижнее отклонение EI _З = -1,62 мм.

Таким образом, допуск отверстия Ø24 составит:

Т_з = ES _з - EI _з = 1,35 - (-1,62) = 2,97 мм

Таблица 5 – Точность труб стальных горячекатанных

При черновом растачивании отверстия d базой является шейка меньшего наружного диаметра D = 34,8 ммс допуском согласно техническим условиям Н14.

Допуск на диаметр D в диапазоне диаметров 30…50 мм по 14 квалитету составит Т = 620 мкм (таблица 6) с верхним отклонение ES = +0,62 мм, нижним отклонение EI = 0 мм.

Таблица 6 – Значения допусков T (мкм) для размеров до 500 мм

Для получистового чистового растачивания отверстия d по 8 квалитету допуск составит:

Т = 33 мкм.

Определение минимального припуска на диаметр отверстия Ø24 H 8

Рассчитываем по формуле:

где Rz _{( i -1)} – высота неровностей профиля на предшествующем переходе;

h _{( i -1)} – глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе;

Δ_{Σ ( i -1)} – суммарные отклонения расположения поверхности на предшествую­щем переходе;

ε _i – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

Определяем параметры Rz_(i-1) и h_(i-1).

Для заготовки являющейся прокатом обычной точности параметры Rz _{( i -1)} и h _{( i -1)} принимаем по таблице 7.

Таблица 7 – Качество поверхности сортового проката, мкм

Для диапазона диаметров до 30 мм рассматриваемые параметры будут иметь следующие значения:

Высота неровностей профиля Rz _{( i -1)} = 125 мкм,

Глубина дефектного поверхностного слоя h _{( i -1)} = 150 мкм.

Определяем суммарное отклонение расположения поверхности Δ_Σ.

Суммарные отклонения расположения поверхности для заготовки при обработке в трехкулачковом патроне определяются по формуле:

                                               (1)

где Δ_{Σ к} - отклонение оси детали от прямолинейности (кривизна);

                                                (2)

где Δ _к - отклонение оси детали от прямолинейности, мкм на 1 мм длины.

Δ _к при­нимаем по таблице 8.

 

 

Таблица 8 – Удельная кривизна профиля сортового проката, мкм на 1 мм

Для проката нормальной точности и длине заго­товки до 120 мм

Δ _к = 0,5 мкм/мм

l – вылет заготовки из патрона

Согласно чертежа детали

l = 23 мм.

Подставляя принятые значения Δ _к и l в формулу 2 получим:

Δ_{Σ к} = 0,5·23 = 11,5 мкм = 0,0115 мм;

Δ _З = Δ_{Σ к} = 0,0115 мм

Остаточные пространственные отклонения на операциях механической обработки определяют по формуле:

                                              (3)

где k _у – коэффициент уточнения формы (таблица 9).

После чернового растачивания:

Δ_{чер. р} = 0,06 · 11,5 = 0,69 мкм = 0,001 мм

После получистового растачивания:

Δ_{чер. р} = 0,05 · 11,5 =0,575 мкм = 0,001 мм

Таблица 9 – Коэффициент уточнения k _у для отливок, поковок, штампованных заготовок и сортового проката

 

Определение погрешности установки ε.

                                              (4)

где ε _б – погрешность базирования;

ε _з – погрешность закрепления.

При обработке в трёхкулачковом самоцентрирующем пневматическом патроне ε _б = 0.

Погрешность закрепления ε _з определяется по формуле:

                                              (5)

где ε _рад – радиальная составляющая;

ε _ос – осевая составляющая.

При установке в пневматическом патроне по чисто обработанной поверхности в диапазоне диаметров 30…50 мм по таблице 10

ε _рад = 35 мкм;

Таблица 10 – Погрешность закрепления заготовок ε _з при установке в радиальном направлении для обработки на станках, мкм

При установке в пневматическом патроне по чисто обработанной поверхности в диапазоне диаметров 30…50 мм по таблице 11

ε _ос = 40 мкм;

Таблица 11 – Погрешность закрепления заготовок ε _з при установке в осевом направлении для обработки на станках, мкм

Подставляем принятые значения в формулы (5) и (4) получим для чернового растачивания:

Для получистового растачивания ε_з = 0. Следовательно и погрешность установки ε = 0.

После расчёта и принятия значений элементов припуска определяем минимальные припуски по каждому переходу, подставляя принятые значения в формулы

Для получистового растачивания

Для чернового растачивания