2.6 Выбор технологического процесса получения заготовки

Правильно выбрать заготовку – значит определить рациональный метод её получения, обеспечить физико–механические свойства детали, добиться наименьших потерь материала, вследствие чего увеличить экономическую эффективность её изготовления. Качество заготовки оказывает непосредственное влияние на технологический процесс изготовления детали. Необходимо обеспечить у заготовки такие припуски и напуски, чтобы было наименьшее количество отходов (стружки), и при этом не сказывалось в процессе обработки на качество обработанных поверхностей детали.

Всем этим требованиям наиболее полно отвечают заготовки, полученные из сортового проката круг ГОСТ 2590-71, материал которого – конструкционная сталь.

Заготовка из проката, сталь горячекатаная, обычная точность прокатки, резка дисковыми пилами на отрезных станках. Допуск на размер заготовки IT=1100 мкм, Шероховатость поверхности заготовки Ra=25 мкм. Допуск на длину заготовки Т=1000мкм, шероховатость Ra=25 мкм.

Рисунок 7 – Заготовка – прокат (круг)

Определим коэффициент использования материала К_им по формуле:

К_им =m_д/ m_з, (28)

где m_д – масса детали, кг;

m_з – масса заготовки, кг.

К_им =

К_им>0,6, что соответствует условиям серийного производства.

2.7 Составление плана обработки поверхностей детали и назначение допусков на обработку

Потребное число переходов определяется по формуле:

, (29)

где ε_д – уточнение детали;

ε_ср – среднее уточнение по методам механической обработки; принимаем

ε_ср = 3,25.

Уточнение детали ε_д определим по формуле:

, (30)

где Т_з – допуск заготовки, мкм; берётся с чертежа заготовки;

Т_д – допуск детали, мкм; берётся с чертежа детали.

Определим количество переходов для поверхности 2 - Ø 30 мм (рисунок 6)

Принимаем n=4

Допуски на обработку принимаем [16, с.5 таблица 3].

Таблица 3 - План обработки поверхности детали

Метод обработки	Квалитет точности	Допуск, мкм	Шероховатость Ra, мкм
0 Заготовка-прокат	h 15	1100	25
1 Точение черновое	h 13	330	12,5
2 Точение получистовое	h 10	84	3,2
3 Точение чистовое	h8	39	1,6
4 Шлифование	h6	13	0,8

2.7 Определение припусков на обработку, межпереходных размеров и глубины резания

Определим припуски на обработку, межпереходные размеры и глубину резания для поверхности 2 - Ø 30 мм (рисунок 6).

Минимальный припуск при обработке наружных и внутренних поверхностей (двухсторонний припуск) рассчитывается по формуле:

, (31)

где Rz_i-1 – высота неровностей профиля на предшествующем переходе;

Т_i-1 – глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе (обезуглероженный или отбеленный слой);

ρ_i-1 – суммарные отклонения расположения поверхности (отклонение от параллельности, перпендикулярности, соосности) на предшествующем переходе;

ε_yi – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

Для первого перехода суммарное отклонение расположения поверхности формы определяем по формуле:

, (32)

где - кривизна проката мкм на 1 мм;

l – длина заготовки, мм.

Для последующих переходов:

, (33)

где К_у – коэффициент уточнения по методам обработки. Принимаем [16, с. 190 таблица 29]:

1.Расчет припуска на черновое точение

Rz₀= 200 мкм; Т₀ =300 мкм [16,с. 180 таблица1]

= 1,5мм [16, т.4, с. 180]

= 1,5·110=165 мкм

[37, т. 4]

[37, т. 5]

мкм

мкм

2. Расчет припуска на получистовое точение

Rz₁ =63 мкм; Т₁ = 60 мкм [16, с. 181 таблица 5]

₁ = 165·0,06=10 мкм;

= 0 мкм, так как обработку выполняем без переустановки детали

мкм

3. Расчет припуска на чистовое точение

Rz₂ =32 мкм; Т₂ = 30 мкм [35, с. 181 таблица 5]

= 0 мкм, так как обработку выполняем без переустановки детали

₂ = 165·0,05 =8 мкм;

мкм

4. Расчет припуска на шлифование

Rz₃ =6 мкм; Т₃ = 12 мкм [35, с. 181 таблица 5]

₃ = 165·0,04 =7 мкм;

[37, т. 4]

[37, т. 5]

мкм

мкм

Определяем расчётные минимальные размеры

d_.i-1. = d_i + 2z_{min i-1} (34)

d_min4=30,002 мм;

d_min3=30,002+0,116=30,118 мм;

d_min2=30,118+0,14=30,258 мм;

d_.min1=30,258+0,266=30,524 мм;

d_min0 =30,524+1,432=31,956 мм.

Приятые (округленные) минимальные размеры:

d_min4 = 30,002 мм;

d_min3 = 30,118 мм;

d_min2 = 30,258 мм;

d_min1 = 30,52 мм;

d_min0= 31,9 мм.

Определяем максимальные предельные размеры:

d_{max i} =d_{min i}+ Т_i; (35)

d_max4= 30,002+0,013=30,015 мм;

d_max3= 30,118+0,039=30,157 мм;

d_max2= 30,258+0,084=30,342 мм;

d_max1= 30,52+0,33=30,85 мм;

d_max0 =31,9+1,1=33 мм.

Определяем предельные минимальные припуски 2z _min , мкм

2z _{min i}= d_{min i-1} - d_{min i} (36)

2z _{min 1}=31,9-30,52=1,38 мм;

2z _{min 2}=30,52-30,258=0,262 мм;

2z _{min 3}=30,258-30,118=0,14 мм;

2z _{min 4}=30,118-30,002=0,116 мм.

Определяем предельные максимальные припуски 2z_max , мкм:

2z_maxi=d_{max i –1} –d_{max i} ; (37)

2z_max1=33-30,85=2,15 мм;

2z_max2=30,85-30,342=0,508 мм;

2z_max3=30,342-30,157=0,185 мм;

2z_max4=30,157-30,015=0,142 мм.

Определим допуск на припуск:

ITz_i=2_zmaxi - 2_Zmini (38)

ITz₁=2150-1380=770 мкм;

ITz₂=508-262=246 мкм;

ITz₃=185-140=45 мкм;

ITz₄=142-116=26 мкм.

Проведем проверку расчётов по условию:

Т_з–Т_д= 2Z_{0 max}–2Z_{0 min}; (39)

1100-13= (2150+508+185+142) – (1380+262+140+116)=1087 мкм.

Условие выполнено, следовательно расчет выполнен верно.

Определим глубину резания t_i, мм, по формуле:

(40)

t₁=2,15/2=1,075 мм;

t₂=0,508/2=0,254 мм;

t₃=0,185/2=0,093 мм;

t₄=0,142/2=0,071 мм

Результаты расчета заносим в таблицу 4.

Таблица 4 - Карта расчета припусков на обработку

Технологические переходы	Расчетные значения		Допуск Т, мкм	Принятые припуски, мкм		Принятые предельные размеры, мм
	2Z min, мкм	d min, мм		2Z min	2Z max	d min	d max
1	2	3	4	5	6	7	8
0. Заготовка-прокат	-	31,956	1100	-	-	31,9	33

Продолжение таблицы 4

1	2	3	4	5	6	7	8
1. Точение черновое	1432	30,524	330	1380	2150	30,52	30,85
2. Точение получистовое	266	30,258	84	262	508	30,258	30,342
3. Точение чистовое	140	30,118	39	140	185	30,118	30,157
4. Шлифование	116	30,002	13	116	142	30,002	30,015
Проверка расчёта: Тз–Тд=110-13=1087; 2Z0 max–2Z0 min=2985-1898=1087