Расчет припусков на обработку плоской поверхности

Выполним расчёт припусков и промежуточных технологических размеров на подрезание торца детали в размер 30±IT14/2 диаметром Æ80е9.

Исходные данные:

1) технологический маршрут обработки торца:

- заготовка – поковка (допуск размера IT = 1000 мкм, ГОСТ 7505-89);

- точение черновое – H14;

2) инструмент – резец проходной отогнутый;

3) эскиз обработки (рисунок 2.6).

Рисунок 2.6 – Схема базирования детали при подрезании торца

 

Выполним расчёт одностороннего припуска на подрезание торца в размер  30±IT14/2 в детали «Поршень ТП-10-1084-1».

Определяем формулу для расчёта одностороннего припуска на обработку цилиндрической детали [17, стр. 65]:

,                              (2.12)

где Rz – параметр шероховатости поверхности по 10 точкам, мкм;

T – глубина дефектного слоя поверхности, мкм;

r – величина пространственных отклонений поверхности, мкм;

e – погрешность установки заготовки в приспособление, мкм.

 

По справочным таблицам и формулам учебника [17] определяем параметры формулы (2.18) для заготовки и всех технологических переходов. Результаты этой работы записываем в таблицу 2.9.

 

Таблица 2.9 – Расчет припусков и предельных размеров на 30±IT14/2

Технологический переход	Элементы припуска				Расчетный припуск zmin, мкм	Расчетный размер dp, мм	Допуск δ, мкм	Предельный размер, мм		Предельные значения припусков, мкм
	Rz	T	r	e				dmin	dmax	Zmin	Zmax
1 Заготовка	150	250	48	-	-	30,748	1000	31	32	-	-
2 Точение черновое	40	60	3	500	948	29,8	400	29,8	30,2	1200	1800

 

Значения параметров Rz и T для заготовки выбираем из таблицы 27 [17], принимая в качестве заготовки поковку (вычисляем припуски для модернизированного технологического процесса). Значения параметров Rz и T для обработки детали резанием выбираем из таблицы 29 [17].

Величину пространственных отклонений поверхности r находим, исходя из схемы базирования заготовки при её обработке (рисунок 2.6), с помощью которой по таблице 31 учебника [17] находим группу формул для расчёта:

,                                           (2.13)

где r _кор– коробление поверхности, мкм;

D_К – удельная кривизна поверхности, мкм/мм;

D – диаметр обрабатываемой поверхности, мм.

Перечисленные параметры выбираем из таблицы 32 учебника [17]. Подставляя их в группу формул (2.13), получаем величину пространственных отклонений для заготовки:

мкм.

Данное значение записываем в таблицу 2.9, в строку для заготовки.

Величину пространственных отклонений для последующих переходов находим по формуле (30) учебника [17]:

,                                                (2.14)

где r _заг– величина пространственных отклонений для заготовки, мкм;

r _ост– остаточная величина отклонений на i -том переходе, мкм;

k _у– коэффициент уточнения формы.

Коэффициент уточнения формы имеет следующее значение для черновой обработки: k _у = 0,06 [17].

Подставляем данное значение в формулу (2.14) и получаем, округляя результат расчёта до целых в большую сторону:

мкм.

Полученное значение записываем в таблицу 2.9, в строку для соответствующего технологического перехода.

Погрешность установки заготовки в приспособление найдём по формуле (34) учебника [17]:

,                                     (2.15)

где e _б– погрешность базирования, мкм;

e _з– погрешность закрепления, мкм;

 e _пр– погрешность положения заготовки, мкм.

Погрешность базирования заготовки находим, исходя из схемы базирования заготовки при её обработке (рисунок 2.6), с помощью которой по таблице 36 учебника [17] находим формулу для расчёта:

e _б = 0.

Погрешность закрепления находим из таблицы (37) учебника [17]:

e _з = 500 мкм.

Погрешность положения учитывается только при обработке заготовки на многопозиционных станках, имеющих несколько шпинделей, которые автоматически перехватывают заготовку (что имеет место на токарных автоматах). При обработке детали на однопозиционном станке данную погрешность принимают равной нулю:

e _пр = 0.

Подставляя выбранные значения частных погрешностей в формулу (2.15), получаем значение погрешности установки заготовки при точении:

мкм.

Данное значение записываем в таблицу 2.9, в строку для точения.

С помощью формулы (2.12) и данных таблицы 2.9 вычисляем значение минимального расчётного припуска Z_imin для каждого технологического перехода, начиная с последнего (округляем до целых в большую сторону).

Определяем Z _{2 min} для чернового точения:

 мкм.

Значение минимального расчётного одностороннего припуска на сверление Z _{2 min} записываем в таблицу 2.9.

Для последнего технологического перехода (черновое точение) записываем в столбик «расчётный размер» таблицы 2.9 наименьший предельный размер поверхности по чертежу. Для размера 30±IT14/2 наименьший предельный размер равен:

d _{2Р min} = 30 – 0,2 = 29,8 мм.

Находим промежуточный расчётный размер заготовки прибавлением минимального расчётного одностороннего припуска к расчётному размеру на выполняемом переходе.

Промежуточный расчётный размер заготовки:

d _{1Р min} = d _{2Р min} + Z _{2 min} = 29,8 + 0,948 = 30,748 мм.

Результаты расчётов записываем в таблицу 2.9.

По таблицам допусков и посадок [18] определяем допуски d на все промежуточные технологические размеры и записываем их в таблицу 2.9.

Определяем наименьшие предельные размеры d_min по всем технологическим переходам, округляя увеличением расчётных размеров до последних значащих цифр допусков.

Наименьший предельный размер для чернового точения:

d _{2 min} = d _{2Р min} = 29,8» 29,8 мм.

Наименьший предельный размер заготовки:

d _{1 min} = d _{1Р min} = 30,748» 31 мм.

Найденные размеры d_min по всем переходам записываем в таблицу 2.9.

Определяем наибольшие предельные размеры d_max по всем технологическим переходам прибавлением допусков к округлённым наименьшим предельным размерам D_max для технологических переходов.

Наибольший предельный размер для чернового точения:

d _{2 max} = d _{2 min} + d ₂ = 29,8 + 0,4 = 30,2 мм.

Наибольший предельный размер заготовки:

d _{1 max} = d _{1 min} + d ₁ = 31 + 1 = 32 мм.

Найденные размеры d_max по всем переходам записываем в таблицу 2.9.

Определим предельные значения односторонних припусков Z_max, как разность наибольших предельных размеров на предшествующем и выполняемом технологических переходах.

Наибольший предельный припуск для чернового точения:

Z _{2 max} = d _{1 max} – d _{2 max} = 32 – 30,2 = 1,8 мм = 1800 мкм.

Найденный припуск Z _{2 max} записываем в таблицу 2.9.

Определим предельные значения односторонних припусков Z_min, как разность наименьших предельных размеров на предшествующем и выполняемом технологических переходах.

Наименьший предельный припуск для чернового точения:

Z _{2 min} = d _{1 min} – d _{2 min} = 31 – 29,8 = 1,2 мм = 1200 мкм.

Найденный припуск Z _{2 min} записываем в таблицу 2.9.

Определяем значения наибольшего Z _{О max} и наименьшего Z _{О min} общих припусков, суммируя соответствующие значения припусков по всем технологическим переходам:

Z _{О max} = Z _{2 max} = 1800 мкм.

Z _{О min} = Z _{2 min} = 1200 мкм.

Проверяем правильность расчёта припусков. Припуски подсчитаны правильно, если разность наибольшего Z _{О max} и наименьшего Z _{О min} общих припусков равна разности допусков заготовки d ₁ и окончательной поверхности детали d ₂:

Z _{О max} – Z _{О min} = d ₁ – d ₂.                                  (2.16)

Подставляем значения в формулу (2.16) и получаем равенство:

1800 – 1200 = 1000 – 400.

600 = 600.

Равенство (2.16) выполняется, значит, припуски подсчитаны правильно.

Вывод по результатам расчёта: для подрезания торца в размер 30±IT14/2 необходимо иметь круглый прокат или заготовку-поковку с длиной утолщения не менее 32±1 мм. Механическую обработку заготовки следует проводить с соблюдением промежуточных технологических размеров, которые представлены в таблице 2.9.