Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Расчет промежуточных припусков и размеров заготовки.Стр 1 из 3Следующая ⇒
Припуск - слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали. Припуск на обработку поверхностей детали может быть назначен по соответствующим справочным таблицам или на основе расчетно-аналитического метода определения припусков. Расчетно-аналитический метод определения припусков на обработку базируется на анализе факторов, влияющих на припуски предшествующего и выполняемого переходов технологического процесса обработки поверхности. Значение припуска определяется методом дифференцированного расчета по элементам, составляющим припуск. Метод предусматривает расчет припусков по всем последовательно выполняемым технологическим переходам обработки данной поверхности детали (промежуточные припуски), их суммирование для определения общего припуска на обработку поверхности и расчет промежуточных размеров, определяющих положение поверхности, и размеров заготовки. Расчетной величиной является минимальный припуск на обработку, достаточный для устранения на выполняемом переходе погрешностей обработки и дефектов поверхностного слоя, полученных на предшествующем переходе, и компенсации погрешностей, возникающих на выполняемом переходе. Промежуточные размеры, определяющие положение обрабатываемой поверхности, и размеры заготовки рассчитывают с использованием минимального припуска. Расчетно-аналитический метод предусматривает следующие правила расчета припусков на обработку:
1. Минимальный припуск при последовательной обработке противолежащих поверхностей (односторонний припуск) рассчитывается по формуле ; (1) при параллельной обработке противолежащих поверхностей (двусторонний припуск) – по формуле ; (2) при обработке наружных и внутренних поверхностей (двусторонний припуск) – по формуле . (3) Здесь высота неровностей профиля на предшествующем переходе; hi-1 - глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе (обезуглероженный или отбеленный слой); - суммарные отклонения расположения поверхности (отклонения от параллельности, перпендикулярности, соосности, симметричности, пересечения осей, позиционное) и в некоторых случаях отклонения формы поверхности (отклонения от плоскостности, прямолинейности на предшествующем переходе); ei, - погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.
2. Допуск и параметры качества поверхности на конечном технологическом переходе (Rz и h) принимают по чертежу детали, проверяя по нормативам возможность получения их выбранным способом обработки.
3. Для серого и ковкого чугунов, а также цветных металлов и сплавов после первого технологического перехода и для стали после термической обработки при расчете припуска слагаемое h из формулы исключают. В конкретных случаях те или иные слагаемые, входящие в расчетные формулы для определения припусков на обработку, также исключают. Так исключают те погрешности, которые не могут быть устранены при выполняемом переходе: например, при развертывании плавающей разверткой и протягивании отверстий смещение и увод оси не устраняются. Следовательно, минимальный припуск в этом случае . (4) При шлифовании у заготовки после ее термической обработки поверхностный слой должен быть сохранен: следовательно, слагаемое hi-1 должно быть исключено из расчетной формулы: . (5) 4. Отклонения расположения r∑ необходимо учитывать у заготовок (под первый технологический переход); после черновой и получистовой обработки лезвийным инструментом (под последующий технологический переход); после термической обработки, если даже деформации не было. В связи с закономерным уменьшением отклонений расположения поверхностей при обработке за несколько переходов на стадиях чистовой и отделочной обработки ими пренебрегают. Порядок определения предельных промежуточных размеров по технологическим переходам и окончательных размеров заготовки следующий:
1. Расчетные формулы для определения размеров наружных поверхностей , (6) , (7) , (8) , (9) где - минимальный (расчетный) припуск на сторону на выполняемый технологический переход; - минимальный (расчетный) припуск на обе стороны или по диаметру; , , и - соответственно наименьшие и наибольшие предельные размеры, полученные на предшествующем технологическом переходе; , , и - соответственно наименьшие и наибольшие предельные размеры, полученные на выполняемом технологическом переходе.
2. Размеры элементарной поверхности определяются следующим образом. Из чертежа детали берут и заносят в расчетную карту для конечного перехода наименьший для наружных (или наибольший для внутренних) поверхностей размер. Для переходов обработки наружных поверхностей наименьший размер рассчитывают прибавлением к наименьшему предельному размеру по чертежу припуска zmin. При обработке внутренних поверхностей расчетным размером является наибольший размер. Размер на предшествующем переходе определяют путем вычитания zmin. Наименьшие (наибольшие) предельные размеры по всем технологическим переходам округляют увеличением (уменьшением) их до того же знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер для каждого перехода. Наибольшие (наименьшие) предельные размеры определяют прибавлением (вычитанием) допуска к округленному наименьшему (из округленного наибольшего) предельному размеру. Находят фактические предельные значения припусков zmax как разность наибольших (наименьших) предельных размеров и zmin как разность наименьших (наибольших) предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов (выполняемого и предшествующего переходов). Общие припуски определяют как сумму промежуточных припусков на обработку. Правильность проведенных расчетовпроверяют по формулам , (10) , (11) , (12) . (13) При необходимости находят номинальные размеры: для наружных поверхностей номинальный размер заготовки равен наибольшему размеру, т.е. а = атах на чертеже указывают атах - Т; для внутренних поверхностей номинальный размер заготовки равен наименьшему размеру, т.е. а = аmin на чертеже указывают аmin + Т. Если допуск расположен симметрично относительно номинального размера, то . (14) На чертеже указывают и . Рассмотрим методику аналитического расчета припусков для механической обработки на конкретных примерах.
Пример 1 Исходные данные. Деталь «Вал». Технические требования - диаметр 50h7, шероховатость Ra = 1, 25 мкм. Материал детали – сталь 45. Общая длина детали – 200 мм. Длина обрабатываемой поверхности – 150 мм. Метод получения заготовки - штамповка. Обработка производится в патроне на токарном станке 1К62. Требуется определить межоперационный и общий припуски и диаметральный размер заданной поверхности заготовки. 1. Назначаем технологический маршрут обработки: - точение черновое - точение чистовое - шлифование. 2. В графу 2 записываем элементарную поверхность детали и технологические переходы в порядке последовательности их выполнения. 3. Заполняем графы 3, 4 и 9 по всем технологическим переходам. Данные для заполнения граф 3 и 4 взяты из табл. П 1.11 и П 1.18, допуск (графа 9) на диаметральный размер штамповки взят из табл. П 1.1. Для выполнения расчета промежуточных припусков при обработке указанной шейки вала аналогичным методом необходимо собрать данные: Rzi-1; Ti-1; ρ i-1; ε i; δ i.. 4. Суммарное значение пространственных погрешностей (графа 5) определяем по формуле при обработке наружной поверхности в патроне. , (15) где ρ см – допускаемые погрешности по смещению осей фигур, штампуемых в разных половинах штампа (табл. П 1.16), тогда ρ см = 700 мкм, ρ кор – общая кривизна заготовки, определяемая по формуле ρ кор =∆ K·L3, где ∆ К – удельная допустимая кривизна, ∆ К= 2 мкм/мм (табл. П 1.14) Таблица 1
ρ кор = 220 · 2= 440 мкм; то ρ 0 = 827мкм. Величина остаточной кривизны после выполнения перехода обработки следует определить по формуле ρ ост = Ку · ρ 0, (16) где ρ 0 – кривизна заготовки Ку – коэффициент уточнения (табл. П 1.21) Ку = 0, 06 – черновое точение Ку = 0, 04 – чистовое точение Ку = 0, 02 – шлифование.
Тогда ρ 1 = 0, 06 · 827 = 50мкм ρ 2 = 0, 04 · 50 = 2 мкм ρ 3 = 0, 02 · 2 = 0, 04 мкм. Данные заносим в графу 5. 5. Погрешность установки заготовок (графа 6) в трехкулачковом самоцентрирующем патроне при черновом обтачивании ε у1 =300мкм (табл. П 1.2); при чистовом обтачивании без переустановки - ε у2 = 0 На переходе шлифования обработка производится в центрах, т.е. ε у3=0. 6. Расчет минимального припуска (графа 7) при обработке наружной поверхности штамповки в патроне производится по формуле: , (17)
для чернового точения: , для чистового точения , для шлифования . 7. Расчет промежуточных минимальных диаметров по переходам проводится в порядке, обратном ходу технологического процесса обработки этой поверхности, т.е. от размера готовой детали к размеру заготовки, путем последовательного прибавления к наименьшему предельному размеру готовой поверхности детали минимального припуска 2Zi min. Результаты заносятся в графу 8. 8. В графу 11 записываются размеры по всем технологическим переходам, округляя их увеличением до того же знака десятичной дроби, с каким задан допуск на размер для каждого перехода. 9. Наибольшие предельные размеры (графа 10) определяются путем прибавления допуска к округленному минимальному предельному размеру. 10. Предельные размеры припусков Zi max (графа 12) определяются как разность предельных максимальных размеров и Zi min (графа 13) – как разность предельных минимальных размеров предшествующего и выполняемого переходов. 11. Для определения общих припусков Z0 min и Z0 max суммируются соответствующие промежуточные припуски на обработку.
12. Выполняем проверку: Тd3 – Тdд = ∑ 27max - ∑ 27min. 0, 84-0, 021=4, 06-3, 241.
Пример 2 Исходные данные. Деталь «Вал». Технические требования - диаметр 50h7, шероховатость Ra = 1, 25 мкм. Материал детали – сталь 45. Общая длина детали – 200 мм. Длина обрабатываемой поверхности – 150 мм. Метод получения заготовки - штамповка. Обработка производится в патроне на токарном станке 1К62. Требуется определить межоперационный и общий припуски и диаметральный размер заданной поверхности заготовки. Назначаем технологический маршрут обработки: - точение черновое - точение чистовое - шлифование. Порядок выполнения расчета аналогичен примеру 1. В графу 2 записывают элементарную поверхность детали и технологические переходы в порядке последовательности их выполнения. Заполняем графы 3, 4 и 9 по всем технологическим переходам. Данные для заполнения граф 3 и 4 взяты из табл. П 1.4 и П 1.7., допуск (графа 9) на диаметральный размер проката взят из табл. П 1.1.
Таблица 2
Суммарное значение пространственных погрешностей при отработке наружной поверхности: (18) где rо – общее отклонение оси от прямолинейности rк – кривизна профиля сортового проката (табл. П 1.6) rк = 1, 5 мкм/мм Lз – длина заготовки. мкм. Находим коэффициенты уточнения (табл. П 1.21) для: - чернового точения Ку = 0, 06 - чистового точения Ку = 0, 05 - шлифования Ку = 0, 03. ρ = ρ о · Ку ρ 1 = 375 · 0, 06 = 23мкм ρ 2 = 0, 05 · 23 = 1 мкм ρ 3 = 0, 03 · 1 = 0 мкм Данные заносим в графу 5. Погрешность установки заготовок (графа 6) в трехкулачковом самоцентрирующем патроне при черновом обтачивании ε у1 =200мкм /1/(табл. П 1.2); при чистовом обтачивании без переустановки - ε у2 = 0 мкм. На переходе шлифования обработка производится в центрах, т.е. ε у3 = 0мкм. Расчет минимального припуска (графа 7) при обработке наружной поверхности проката в патроне производится по формуле:
при черновом точении: (19) мкм, при чистовом точении: мкм, при шлифовании: мкм. В графу 11 записываются размеры по всем технологическим переходам, округляя их увеличением до того же знака десятичной дроби, с каким задан допуск на размер для каждого перехода. Наибольшие предельные размеры (графа 10) определяются путем прибавления допуска к округленному минимальному предельному размеру. Предельные размеры припусков Zi max (графа 12) определяются как разность предельных максимальных размеров и Zi min (графа 13) – как разность предельных минимальных размеров предшествующего и выполняемого переходов. Для определения общих припусков Z0 min и Z0 max суммируются соответствующие промежуточные припуски на обработку. Проверка: Тd3 – Тdд = ∑ 2Zmax - ∑ 2Zmin. 0, 520-0, 021=2, 58-2, 081. Пример 3 Исходные данные. Деталь «Втулка». Требуется определить межоперационный и общий припуски и размер заготовки на отверстие диаметром 40H6 с шероховатостью Ra=0, 63 мкм. Материал детали – сталь 45. Общая длина детали – 50 мм. Метод получения заготовки - прокат. Обработка производится на вертикально-сверлильном станке, приспособление - пневмотиски с призматическими губками. Назначаем технологический маршрут обработки: - сверление - рассверливание - зенкерование - развертывание предварительное -развертывание окончательное. Для выполнения расчета промежуточных припусков при обработке указанного отверстия аналогическим методом необходимо собрать данные: Rzi-1; Ti-1; ρ i-1; ε i; δ i.. В графу 1 записывают элементарную поверхность детали и технологические переходы в порядке последовательности их выполнения. Заполняем графы 2, 3 и 8 по всем технологическим переходам. Данные для заполнения граф 2 и 3 взяты из табл. П 1.4 и П 1.19, допуск (графа 8) на диаметральный размер проката взят из табл. П 1.1. Таблица 3
Суммарное значение пространственных погрешностей (графа 4) определяют по формуле при обработке внутренней поверхности. В данном случае - увод сверла и смещение оси отверстия при сверлении. , (20) где - увод сверла (табл. П 1.20) =35 - смещение оси отверстия относительно номинального положения =30 (табл. П 1.20) =46, 097. Находим коэффициент уточнения (табл. П 1.21): для сверления Ky=0, 06 для рассверливания Ky=0, 05 для зенкерования Ky=0, 05 для развертывания предварительного Ky=0, 04 для развертывания окончательного Ky=0, 03 мкм мкм мкм мкм мкм Данные заносим в графу 4. Погрешность установки заготовок (графа 5) в пневмотиски с призматическими губками при сверлении ε у1 =200мкм (табл. П 1.3); при рассверливании без переустановки - ε у2 =0 мкм. Так как переустановка не производится, то ε у3 = 0 мкм ε у4 = 0 мкм ε у5 = 0 мкм. Расчет минимального припуска (графа 6) при обработке отверстия производится по формуле: , (21) для сверления: мкм для рассверливания: для зенкерования: для развертывания предварительного: для развертывания окончательного: . Расчет промежуточных минимальных диаметров по переходам проводится в порядке, обратном ходу технологического процесса обработки этой поверхности, т.е. от размера готовой детали к размеру заготовки, путем последовательного вычитания к наименьшему предельному размеру готовой поверхности детали минимального припуска 2Zi min. Результаты заносятся в графу 7. В графу 10 записываются размеры по всем технологическим переходам, округляя их увеличением до того же знака десятичной дроби, с каким задан допуск на размер для каждого перехода. Наибольшие предельные размеры (графа 9) определяются путем прибавления допуска к округленному минимальному предельному размеру. Предельные размеры припусков Zi max (графа 11) определяются как разность предельных максимальных размеров и Zi min (графа 12) – как разность предельных минимальных размеров предшествующего и выполняемого переходов. Для определения общих припусков Z0 min и Z0 max суммируются соответствующие промежуточные припуски на обработку. Проверка:
Пример 4 Исходные данные. Деталь «Корпус». Требуется определить межоперационный и общий припуски и размер заготовки на поверхность «отверстие». Окончательные требования - отверстие 40Н7, шероховатость Ra = 1, 25 мкм. Материал детали – сталь 45. Общая длина детали – 100 мм. Метод получения заготовки - штамповка. Обработка производится на вертикально-сверлильном станке. Назначаем технологический маршрут обработки: - рассверливание - зенкерование - развертывание предварительное - развертывание окончательное. Таблица 4
Для выполнения расчета промежуточных припусков при обработке указанного отверстия аналогическим методом необходимо собрать данные: Rzi-1; Ti-1; ρ i-1; ε i; δ i.. Данные для заполнения граф 2 и 3 взяты из табл. П 1.11 и П 1.19, допуск (графа 8) на диаметральный размер штамповки взят из табл. П 1.1. Суммарное значение пространственных погрешностей (графа 4) определяют по формуле при обработке внутренней поверхности. В данном случае - увод сверла и смещение оси отверстия при сверлении. , (22) где - увод сверла (табл. П 1.20) =35 - смещение оси отверстия относительно номинального положения =30 (табл. П 1.20) =46, 097. Находим коэффициент уточнения (табл. П 1.21): для рассверливания Ky=0, 06 для зенкерования Ky=0, 06 для развертывания предварительного Ky=0, 05 для развертывания окончательного Ky=0, 04. мкм q2 = 3 · 0, 06 = 0, 2 мкм q3 = 0, 2 · 0, 05 = 0мкм q4 = 0· 0, 04 = 0 мкм Погрешность установки заготовок (графа 5) на постоянные опоры в приспособлении с пневматическим приводом при рассверливании ε у1 =160мкм (табл. П 1.3). Так как переустановка не производится, то ε у2 = 0 мкм ε у3 = 0 мкм ε у4 = 0 мкм. Расчет минимального припуска (графа 6) при обработке отверстия производится по формуле:
, (23)
для рассверливания: для зенкерования: для развертывания предварительного: для развертывания окончательного: Расчет промежуточных минимальных диаметров по переходам проводится в порядке, обратном ходу технологического процесса обработки этой поверхности, т.е. от размера готовой детали к размеру заготовки, путем последовательного вычитания к наименьшему предельному размеру готовой поверхности детали минимального припуска 2Zi min. Результаты заносятся в графу 7. В графу 10 записываются размеры по всем технологическим переходам, округляя их увеличением до того же знака десятичной дроби, с каким задан допуск на размер для каждого перехода. Наибольшие предельные размеры (графа 9) определяются путем прибавления допуска к округленному минимальному предельному размеру. Предельные размеры припусков Zi max (графа 11) определяются как разность предельных максимальных размеров и Zi min (графа 12) – как разность предельных минимальных размеров предшествующего и выполняемого переходов. Для определения общих припусков Z0 min и Z0 max суммируются соответствующие промежуточные припуски на обработку Проверка:
Пример 5 Исходные данные. Деталь «Брус», 100× 50× 500. Требуется определить межоперационный и общий припуски и размер заготовки на поверхность «плоскость». Окончательные требования - поверхность 100h7, шероховатость Ra = 1, 25 мкм. Материал детали – сталь 45. Общая длина детали – 100 мм. Метод получения заготовки - литье в землю. Обработка производится в тисках. Назначаем технологический маршрут обработки: -фрезерование черновое, - фрезерование получистовое, - фрезерование чистовое, - шлифование. Таблица 5
Для выполнения расчета промежуточных припусков при обработке указанной поверхности бруса аналогичным методом необходимо собрать данные: Rzi-1; Ti-1; ρ i-1; ε i; δ i.. Данные для заполнения граф 2 и 3 взяты из табл. П 1.8 и П 1.9. Допуск (графа 8) на диаметральный размер отливки взят из табл. П 1.1. Суммарное значение пространственных погрешностей ρ о (графа 4) определяют по формуле при обработке наружной поверхности в патроне: ρ кор, (29) где ρ кор – общая кривизна заготовки. ∆ К =0, 3 – 1, 5мкм/мм ρ кор =∆ K·L3, где ∆ К – удельная допустимая кривизна. ∆ К= 0, 3 мкм (табл. П 1.27) ρ кор = 0, 3 · 100 = 30 мкм; то ρ 0 = 30 мкм. Величину остаточной кривизны после выполнения перехода обработки следует определить по формуле:
ρ ост = Ку · ρ 0, (30)
где ρ 0 – кривизна заготовки, Ку – коэффициент уточнения (табл. П 1.21): Ку = 0, 06 – фрезерование черновое, Ку = 0, 05 – фрезерование получистовое, Ку = 0, 04 – фрезерование чистовое, Ку = 0, 03 - шлифование. Тогда ρ 1 = 0, 06 · 30 = 1, 8мкм, ρ 2 = 0, 05 ·1, 8 =0, 1мкм, ρ 3 = 0, 04 · 0, 1 0 мкм, ρ 4= 0, 03 · 0 0 мкм. Погрешность установки заготовок (графа 5) на постоянных опорах при получистовом фрезеровании ε у1 =160 мкм (табл. П 1.3); при чистовом фрезеровании без переустановки - ε у2 = 0 мкм. На переходе шлифования ε у3 = 0, 05 мкм (табл. П 1.26). Расчет минимального припуска (графа 6) при обработке наружной поверхности штамповки на постоянных опорах производится по формуле: ; (31)
для чернового фрезерования: , для получистового фрезерования: , для чистового фрезерования: , для шлифования: . Расчет промежуточных минимальных размеров по переходам проводится в порядке, обратном ходу технологического процесса обработки этой поверхности, т.е. от размера готовой детали к размеру заготовки, путем последовательного прибавления к наименьшему предельному размеру готовой поверхности детали минимального припуска 2Zi min. Результаты заносятся в графу 7. В графу 10 записываются размеры по всем технологическим переходам, округляя их увеличением до того же знака десятичной дроби, с каким задан допуск на размер для каждого перехода. Наибольшие предельные размеры (графа 9) определяются путем прибавления допуска к округленному минимальному предельному размеру. Предельные размеры припусков Zi max (графа 11) определяются как разность предельных максимальных размеров и Zi min (графа 12) – как разность предельных минимальных размеров предшествующего и выполняемого переходов. Для определения общих припусков Z0 min и Z0 max суммируются соответствующие промежуточные припуски на обработку.
Проверка: Тd3 – Tdg = ∑ 2Zmax - 2Zmin 2, 2-0, 035 = 4, 4 – 2, 235.
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-05-05; Просмотров: 3547; Нарушение авторского права страницы