Определение операционных припусков и размеров. Определение общего припуска и размеров заготовки

 

 

Припуск - слой металла, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданной формы, точности и качества поверхности. Для трех поверхностей определяем их расчетно-аналитическим методом, для остальных – табличным.

Расчетно-аналитический метод определения припусков на обработку базируется на анализе факторов, влияющих на припуски предшествующего и выполняемого переходов при обработке поверхностей.

 

 

Рассчитаем симметричный припуск для поверхности вращения диаметром.

Согласно методике двойной операционный припуск для внутренней поверхности вращения определяется по формуле:

.

где Rz_i-1 - высота микронеровностей профиля;

h_i-1 - глубина дефектного слоя материала от предыдущей операции;

D_{S i-1} - погрешности формы и взаимного расположения поверхностей на предыдущей операции;

e_i - погрешности установки на выполняемом переходе.

Элементы минимальных припусков для каждого перехода и допуски на операционные размеры, и размеры заготовки принимаем по нормативным данным (табл.14, стр.186, СТМ, том 1, [3]):

 

-заготовка:	Rz = 160 мкм;	h = 200 мкм;
-черновое точение:	Rz= 50 мкм;	h = 50 мкм;

Определяем суммарные значения погрешности пространственных отклонений формы для заготовки:

,

где - отклонение от концентричности отверстия .

табл.17, стр186, [3].

где К_у - коэффициент уточнения после i-го перехода[3, стр. 190, табл. 29];

- после чернового точения: D_экс=216 0,06=12,96 мкм;

- после чистового точения: D_экс=12,96 0,05=0,648 мкм;

Погрешность установки выбираем из табл. 13, стр. 42,[3].

e_{у ток.чр.}= 10 мкм;

e_{уток ч.} = 10 мкм;

Подставляя полученные значения элементов припуска в приведенную ранее формулу, получим расчетные величины, которые для определения операционных размеров удваиваем:

- точение черновое:

;

- точение чистовое:

мкм;

Определяем межоперационные размеры последовательным прибавлением припусков на механическую обработку отразмерам готовой детали. Расчетные операционные размеры определяем по формуле:

.

где d_{i-1 max}-максимальное значение размера на предшествующем переходе, мм;

d_imax- то же на выполняемом переходе, мм;

Ti - допуск на размер получаемый после выполнения i-го перехода (операции), мм;

Для точения чистового: d_max1 = 479.7 мм

Для точения чернового: d_max2= 479.7-0,232+0,630 = 480,098 мм;

Для заготовки: d_max3= 480,098 +1,152+5 = 486,250 мм

Определяем максимальный расчетный размер на каждом переходе [1 стр. 178]:

d_{i min} = d_{i max} – Ti.

Чистовое точение: d _min1= 479.7 – 0,155=479,545 мм;

Черновое точение: d _min2= 479,545 – 0,63 = 478,915 мм;

Заготовка: d_min= 486,250 + 5 = 491,250 мм.

Округляем расчетные значения операционных размеров до знаков допускаемых отклонений, окончательно устанавливаем их предельные величины и заносим в таблицу.

Предельные значения припусков для каждой операции определяется по формуле:

Правильность расчета устанавливаем на основании равенства:

Во всех случаях для всех переходов это равенство соблюдается.

Определяем минимальный и максимальный размеры заготовки на операциях по формулам:

,

где - допуск на размер после выполнения і-го перехода, мм;

Z_imin – минимальное значение припуска на выполнение і-го перехода, мм;

(мм);

Исполнительный размер заготовки составляет: мм.

 

 

Рассчитаем симметричный припуск для торцевых поверхностей .

Асимметричные припуски для плоских поверхностей и торцов определяются по формуле:

где Rz_i-1 - величина шероховатости от предшествующей обработки, мкм;

h_i-1 - глубина дефектного слоя материала от предыдущей операции, мкм;

D_{S i-1} - погрешность формы и взаимного расположения поверхностей на предыдущей операции, мкм;

e_i - погрешность базирования на выполняемом переходе, мкм.

Характеристики качества поверхности выбираем из таблицы 24, стр.187 и табл. 12, стр. 186 [3]:

- заготовка: Rz=160 мкм; h=200 мкм;

- точение черновое торец: Rz=50мкм; h=50мкм;

- точение чистовое торец: Rz=25 мкм; h=25мкм;

- шлифование торец: Rz=5 мкм; h=5мкм.

За суммарную величину погрешностей формы и пространственных отклонений торцов заготовки, полученной штамповкой, принимаем:

где D_кор= D_к l –коробление заготовки;

D_к = 0,6 – кривизна; табл.15, стр186, [3].

D_кор= 0,6 574= 344,4 мкм;

D_неп = 0,7 - неперпендикулярность торца фланца к оси поковки; табл.21, стр187, [3],

0,7 =14,7 мкм.

По мере обработки происходит ее уменьшение пропорционально коэффициенту уточнения:

D_{Sточ.черн}= мкм;

После чистового точения будет незначительным.

Погрешность установки выбираем из табл.4.10, стр.75[4].

e_{у ток.чер.}=500 мкм;

e_{у ток.чист.}=120 мкм;

e_{у шл.}=60 мкм;

Подставляя полученные значения элементов припуска в приведенную ранее формулу, получим их минимальные значения для каждой операции:

- точение черновое торца: 2Z_min=2 (160+200+344+500)=2408 мкм;

- точение чистовое торца: 2Z_min=2 (50+50+21+120)=482 мкм;

- шлифование торца: 2Z_min=2 (25+25+60)=220 мкм;

Минимальные значения операционных размеров определяем по формуле:

a_{i-1 min} = a_{i min} + 2T_i + 2Z_{i min}

где a_imin - минимальное значение размера на выполняемом переходе, мм;

a_{i-1 min}- тоже на предшествующем, мм;

T_i- допускаемое отклонение размера на выполненном переходе, мм.

- Шлифование торца:

a_min= 53 – 0,11 = 52,89 мм;

- точение чистовое торца:

a_min= 53+0.220= 53,220 мм;

- точение черновое торца:

a _min= 53,220 + 0,482+2 0,15= 54мм;

- заготовка:

a _min= 54 + 2,41 + 2 0,63 = 57,67мм.

Определяем максимальный расчетный размер на каждом переходе:

,

- шлифование, торец:

a _mах= 52,89+2 0,052 =52,994мм;

- чистовое точение, торец:

a _mах= 53,220 + 2 0,15 = 53,55мм;

- черновое точение, торец:

a _max= 54 +2 0,63 = 55,26мм;

- Штамповка:

a _max= 57,67+ 2,8 = 60,47 мм;

Определяем максимальные и минимальные значения припусков

На две стороны. Глубина резания в два раза меньше.

;

.

1) шлифование, торец:

Z_min= 53,22– 52,994 = 0,226 мм;

Z_max= 53,55– 52,89 = 0,66 мм;

2)чистовое точение, торец:

Z_min= 54– 53,55 = 0,45 мм;

Z_max= 55,26– 53,22 = 2,04 мм;

 

3)черновое точение, торец:

Z_min= 57,67– 55,26 = 2,41 мм;

Z_max= 60,47– 54 = 6,53 мм;

Результаты расчетов приведены в таблице 6.1

Исполнительный размер толщины заготовки равен

Припуск на остальные обрабатываемые поверхности определяем табличным методом, с учетом методов обработки, размеров обрабатываемых поверхностей и точности обработки.

Операционные размеры рассчитываем по формулам:

- для плоских поверхностей (торцов):

- для наружных поверхностей вращения:

- для внутренних поверхностей вращения (отверстий):

,

где и – размеры, получаемые на выполняемых переходах (операциях);

и - размеры, получаемые на предыдущих переходах (операциях).

Предельные значения асимметричных припусков для каждой операций определяем по формулам:

Предельные значения симметричных припусков для каждой операций определяем по формулам:

; -для наружных поверхностей;

; -для внутренних поверхностей.

Правильность расчета устанавливаем на основании равенств: для симметричного припуска и для асимметричного. Результаты расчетов приведены в таблице 6.1

Таблица 6.1 Карта расчетов припусков аналитическим методом.

 

№ перехода	Наименование переходов	Элементы припуска мкм	Расчет припуск 2Zmin Мкм	Допуск Ti мкм	Min (max) Расчет. размер мм	Предельные значения размеров, мм	Предельные значения припусков 2×Z, мкм
Rzi-1	hi-1	DΣi-1	ei	min	max	min	max
	Наружная Æ Штамповка Черновое Чистового точения			12,9	-	-		481.7 481.098 480.250	481.7 480.098 479.545	481.25 480.098 479.7	-	-
	Торцевая поверхность 53-0,2 Заготовка Точение черновое пов.1 Точение черновое пов.2 Точение чистовое пов.1 Точение чистовое пов.2			4,98 0,39 0,28 0,03 0,02	-	404.98 403,6 520,39 500,28		57.67 55,19 53.22 52.89	57.7 55,2 53.2 52.9	59,53 55.4 54,2 53,4 53,1	0,4 0,4 0,4 0,5	2,3 0,9 0,8 0,8

 

Таблица 6.2 Карта расчетов припусков табличным методом.

План обработки элементарной поверхности	Граничные отклонения	Допуск на обработку	Припуск номинальный	Размер номинальный	Размер исполнительный	Граничный припуск
es	ei
мкм	мкм	мкм	мм	мм	мкм	мкм
Внутренняя цилиндрическая Заготовка Черновое раст. Чистовое раст.     Наружная цилиндрическая Заготовка Чернов точ. Чистовое точ.   Внутренняя цилиндрическая Заготовка Черновое раст. Чистовое раст   Симметричная торцевая Заготовка Черновое точ. Чистовое точ.	+1500 +630 +250   +2400     +1500 +630 +250     +1600	-3000   -1200 -630 -250     -3000     -900 -630 -70			459.5   477.25 477.05 475.4     440,87     14,7 9,76