2.Аналитический расчет припуска

Минимальный припуск при обработке поверхности вращения определяю по следующей формуле:

__________

2Zimin=2((Rzi-1+Ti-1)+Vρ^2i-1+ε^2i-1), мкм (2.14)

где Rzi-1 - высота микро неровностей поверхности по ГОСТ 2789-13 на предыдущем переходе;

Тi-1 - глубина дефектного слоя, полученного на предыдущем переходе;

ρi-1 - суммарное значение пространственных отклонений взаимосвязанных поверхностей, оставшихся после выполнения предшествующего перехода;

εi-1 - погрешность установки заготовки на станке при выполняемом переходе.

Для обработки отверстия предлагаю такой маршрут: черновое, получистовое, чистовое и тонкое растачивание. Обработка производится на станке модели 12А488. Базируется отливка на плоскость в специальном приспособлении.

Суммарное значение пространственных отклонений при базировании на плоскость равна деформации литых заготовок

ρо=ρдеф; мкм (2.15)

ρдеф=Δдеф.у*L3 (2.16)

где: Δдеф.у - величина удельной деформации литой заготовки, мкм/мм;

L3 - общая длина заготовки, мм

Величину удельной деформации отливок Δдеф.у для корпусных деталей принимаю 0.7...1.0 мкм/мм

ρдеф.=1*256=256 мкм

Величина остаточного коробления после первого технологического перехода механическая обработка определяется:

ρост=Ку*ρдеф, мкм (2.17)

где Ку - коэффициент уточнения [2]

ρост=0,06*256=15,4 мкм

Пространственное отклонение при обработке закономерно уменьшается. Поэтому уже после чистовой обработки величина отклонения столь мала, что ею пренебрегают.

Таблица 2.3 - Таблица расчета припуска

										Предельные значения при-
	Элементы				расчетный	расчетный	Допуск		Предельный
Технологич.		припуска			припуск	размер	δ,	размер,мм		пусков,мкм
переходы					2Zmin,	dр,мм	мкм	d min	dmax	пр	пр.
	Rz	T	ρ	ε	мкм					2Zmin	2Zmin
Заготовка	600		256		______	139,368	3800	135,6	139,4	____	__
Растачивание:

Продолжение табл. 2.3

черновое	100	100	15	120	2*1083	141,534	630	140,9	141,5	2166	5336
Получистовое	50	50		56	2*158	141,85	250	141,6	141,9	316	696
чистовое	25	25			2*50	141,95	150	141,8	142	150	200
тонкое					2*25	142,1	100	142	142,1	100	200
										2507	6432

Погрешность установки εу определяют в общем виде как векторную сумму погрешности базирования εб и погрешности закрепления εз, т.е:

________

εу=Vεб^2+εз^2 (2.18)

Базирование заготовки происходит по плоскости и отверстиям в них в зажимном приспособлении с быстродействующим зажимом. Погрешность установки εу определяю по [3] εу=120 мкм.

Пользуясь формулой 2.14 определяю минимальный отпуск по всем переходам и заношу в табл. 2.3

___________

2Zmin1=2(600+V256^2+120^2)=2*1083 мкм

__________

2Zmin2=2(100+V15.4^2+56^2)=2*158 мкм

___

2Zmin3=2(50+V0+0)=2*158 мкм

2Zmin4=2(25)=2*25 мкм

Имея расчетный размер после последнего перехода для остальных переходов получаем:

тонкое растачивание dp4=142.1-0.05=141.95 мм

чистовое растачивание dp3=141.05-0.1=141.85 мм

получистовое растачивание dp2= 141.85-0.316=141.534 мм

черновое растачивание dp1=141.534-2.166=139.368 мм

dmax1=142.1 мм; dmin1=142.1-0.1=142 мм;

dmax2=141.95 мм; dmin2=141.95-0.15=141.8 мм;

dmax3=141.85 мм; dmin3=141.85-0.25=141.6 мм;

dmax4=141.534 мм; dmin4=141.534-0.63=140.904мм;

dmaxзач=139.368 мм; dminзач=139.368-3.8=135.568 мм

Минимальные предельные значения припусков Zmin и максимальные Zmax

тонкое растачивание: 2Zmin=142.1-141.95=0.15 мм

2Zmax=142-141.8=0.2 мм

чистовое растачивание: 2Zmin=141.95-141.85=0.1мм

2Zmax=141.8-141.6=0.2 мм

Получистовое растачивание: 2Zmin=141.85-141.534=0.316 мм

2Zmax=141.6-140.904=0.696 мм

черновое растачивание: 2Zmin=141.534-139.368=2.166мм

2Zmax=140.904-135.568=5.336мм

Общие припуски Zo min и Zo max определяем суммируя промежуточные припуски и записываем их значения в мкм.

2Zo min=2166+316+150+100=2507 мкм

2Zo max=5336+696+200+200=6432 мкм

Общий номинальный припуск:

Zo ном=Zomin+Bз+Вд (2.19)

Zо ном=2507+3800+100=6407 мкм

dз ном=dд ном-Zо ном

dз ном=142-6.407=135.593 мм

Произвожу проверку правильности выполненных размеров:

Zmax1 - Zmin1=5336-2166=3170 мкм

δзаг - δ1=3170 мкм

Расчет выполнен, верно.

Расчет произведен по методике изложенной в [9].

1. Исходная заготовка: штамповка, , , , ; ; .

2. Заготовка после чернового фрезерования: ; ; ; , погрешность по 11 квалитету: . [10,185]

3. Фрезерование чистовое: ; ; ; . [10,188]

Чистовое фрезерование:

;

Номинальный (расчетный) припуск

;

.

Максимальный припуск:

.

Фрезерование черновое:

Номинальный наибольший операционный размер на фрезерование черное ;

.

Минимальный припуск на черновое фрезерование:

.

Номинальный (расчетный) припуск на фрезерование черное:

.

Расчетный размер заготовки:

.

Таблица 2.3 – Расчет припусков для штампованных деталей

Технологические переходы обработки поверхностей	Элементы припусков				Расчет. припуск.	Расчет. разм., мм	Допуск, мкм	Предел.		Пред. знач. прип.
Заготовка	160	250	0,224	0,12	-	101,83	2000	101,93	102,52		-	-
Фрезерование черновое	80	80	0,012	0,09	0,66	101,47	220	101,47	100,81		0,66	1,63
Фрезерование чистовое	20	30	0,008	0,055	0,25	100,33	87	100,33	100,56		0,25	0,55

Расчет произведен по методике изложенной в [3].

Расчет режимов резания для предварительной обработки поверхности.

Определим аналитическим методом режим резания для предварительного точения наружной цилиндрической поверхности заготовки, ориентируясь на резец с режущей частью из твердого сплава Т15К6 (/2/ стр.70) и его геометрическими параметрами (/2/ стр.26-27 табл. 10, 11 прил.1).

φ=45˚-главный угол в плане;

φ1=10˚-вспомогательный угол в плане;

α=12˚- задний угол;

γ= 10˚- передний угол;

r= 1 мм – радиус при вершине;

В×Н=16х25 мм – сечение державки

Полагая, что весь припуск снимается за один рабочий ход, определяем глубину резания по формуле:

[pic] формула

(3.1)

где Dзаг.mах =36,4 мм – максимальный диаметр заготовки.

dзаг.ном = 30 мм – номинальный диаметр детали.

[pic] формула

мм– сумма промежуточных припусков без припуска на предварительное точение:

[pic] формула 2,738мм ≈ 3мм

По [2. c.76] табл. 12 прил.3. ориентируясь на t=3 мм, выбираем обрабатываемый материал – сталь углеродистая, сечение державки резца – 16 х 25 мм, резец проходной с пластинкой из твердого сплава, диаметр отрабатываемой заготовки 40 мм, выбираем технологически допустимую подачу: Sт.д=0,4 ÷ 0,6 мм/об (/1/, стр. 29 табл.12 )

Для предварительной (черновой) обработки технологически допустимая подача Sт. Д

Проверяется по местности детали, по прочности державки резца, по прочности твердосплавной пластинки, по прочности механизма подачи резца (по слабому звену стакана).

1. Проверка подачи по жесткости детали (обработка в центрах) [2, с. 36].

Прогиб детали:

[Формула]

где Py – радиальная составляющая усилия резания; l = 300 мм - пролет между центрами равен длине заготовки: формула

модуль упругости стали: формула – момент инерции сечения заготовки.

Из соображения точности обработки величина прогиба f не должна превышать 0,25 б т.е. четверти допуска на размер, который будет получен после обработки.

Здесь б = 250 мкм = 0,25мм [3; с. 44] – допуск на размер детали, размер которой находится в интервале от 30 до 50 мм. Деталь выполнена черновым точением по 12 квалитету точности.

Между Ру и подачей Sж, определяемой из условий жесткости детали, имеется зависимость ([2, с. 42] табл. 8-9 прил. 2)

[Формула]

где Сру = 198; Х = 0,9; у = 0,6; П = -0,3; t = 3мм – глубина резания; V – скорость резания, которую ориентировочно принимаемой ровной 100 м/мин (а дальнейшем величину скорости уточним).

Определим Ру из (23) и подставив в (24), получим

[Формула]

Sж > Sт.д, Следовательно по условию жесткости детали Sт.д. приемлемо.

[таблица]

Величины tв, tобс и tпер определяются по нормативам [2] табл. 15-22 прил. 3.

2. Определить штучное время для всех переходов в сумме по формуле

[Формула]

где n – число переходов.

3. Определить подготовительно – заключительное время tn.з. для каждого перехода по нормативам [2], табл.21 – 22 прил.3.

4. Определить штучно – калькуляционное время для всех переходов в целом по формуле:

[формула]

где N – количество деталей в партии, принять N = 50.

5. Заполнить для каждого перехода графы 23 – 29 табл.2.

6. Произвести обработку заготовки согласно данным табл. 1 и 2.

7. Сделать выводы о соответствии детали изготовленной по расчетным технологическим параметрам требованиям рабочего чертежа (эскиза).

Техническая характеристика токарно-винторезного станка 1 К 62

1. Высота центров – 200 мм

2. Максимальный диаметр обрабатываемой заготовки – 400 мм

3. Расстояние между центрами (макс.) – 1400 мм

4. Число оборотов шпинделя: 1,25 – 16 – 20 – 25 – 31,5 – 40 – 50 – 63 – 80 – 100 – 125 – 160 – 200 – 250 – 315 – 400 – 500 – 630 – 800 – 1000 – 1250 – 1600 – 2000 об/мин

5. Продольные подачи – 0,075 : 4,46 мм/об

6. Поперечные подачи – 0,075 : 2,23 мм/об

7. Мощность эл. двигателя – 10 кВт

8. КПД привода – 0,85

9. Вес станка – 2400 кг

10. Габариты – 2785*1165*1355

Техническая характеристика круглошлифовального станка 3В12

1. Максимальный диаметр обрабатываемой заготовки – 200 мм

2. Максимальная длина заготовки – 500 мм

3. Диаметр шлифовального круга – 300 мм

4. Число оборотов шпинделя – 2500 об/мин

5. Поперечная подача шлифовальной бабки на 1 ход стола – 0,002 – 0,038 мм

6. Мощность двигателя – 3 кВт