6. Детальна розробка оптимального варіанту технологічного процесу

2.6.1 Визначення допусків, припусків і операційних розмірів.

Проектування заготовки

Розраховуємо припуски на обробку і проміжні розміри Ø70Н8 .

Сумарне відхилення розташування заготовки при обробці в патроні для

зовнішньої поверхні:

- відхилення розташування заготовки,мм;

- деформація заготовки, мм.

Величину відхилення розташування заготовки визначають:

;

- величина питомого відхилення розташування мкм/мм [4, ст.60];

- відстань від січення, для якого визначають величину відхилення, розташовано до місця кріплення заготовки, мм.

-0,07 мкм/мм [4, ст64 табл3.22].

=50 мм.

=0,07*50=3,5 мкм;

=50 мкм;

= = 50,12 мкм.

Просторове відхилення для заготовки після чорнового точіння:

- коефіцієнт уточнення форми [1, ст73].

=0,06*304=18,23 мкм;

=0,04*304=12,16 мкм;

Похибка установки при чорновому точінні:

= 73мкм - похибка в зажимному патроні;

=6,5 мкм - похибка базування.

Похибка при чистовому точінні становить:

= *0,05=77,5 0,05=3,875мкм;

Розрахунок мінімальних значень припусків проводимо користуючись основною формулою:

;

Мінімальний припуск під чорнове обточування:

під чистове точіння :

під тонке точіння:

Виходячи з креслень деталі і розрахунковий розмір після останнього переходу для останніх отримуємо:

Визначаємо граничні значення припусків як різницю найбільших

граничних розмірів і - різницю найменших граничних розмірів попереднього і виконуваного переходів:

;

Перевірка:

Б ₂-8₃=54-35=19 мкм;

8_г8₂=140-54=86 мкм;

мкм; 8₃-8,=870-140=730 мкм;

На інші оброблювані поверхні деталі припуски та допуски визначаємо табличним методом.

Загальні припуски на оброблювальні поверхні.

Розмір поверхні	Припуск, мм	Допуск, мм
Ø70Н11		0,5
Ø273Н11		0,9
Ø243,ЗН11		0,7
61		0,5
6,5		0,3
Ø273Н11		0,7

Між операційні розміри на останні операції

Таблиця 2.6.1.1. Розрахункові припуски на механічну обробку Ø70Н7

		-	2277	353	142	2772
		-	1727	237	114	2078
		67,968	69,695	69,932	70,046	Всього
		67,227	69,505	69,858	70
		740	190	74	46
		67,968	69,695	69,932	70,046
		-	1227,44	237,29	114,32
Елементи припуску		-	77,5	3,87	-
		304	18,2	12,1	-
	Т	300	50	25	-
		200	50	20	5
Технологічні переходи обробки поверхонь		Заготовка	Точіння чорнове	Точіння чистове	Точіння тонке

4. Вибір методу обробки поверхонь( за коефіцієнтом уточнення).

На правильний вибір методу обробки поверхонь заготовки впливають такі фактори, як службове призначення деталі, функціональне призначення поверхонь,вимоги до точності, шорсткості, геометричної форми, тощо. Аналізуючи дану деталь приймаємо метод обробки різанням, як найбільш поширений, в машинобудуванні.

Вимоги які ставлять до деталі, дозволяють зробити цей вибір. Обробку поверхонь необхідно виконувати за декілька переходів на кожному з яких виконуємо свій вид обробки (від чистової до чорнової). Згідно з рекомендаціями при обробці заготовки необхідно забезпечити мінімальну кількість установів, підвищену продуктивність праці, точність обробки.

Можливі 2 шляхи пошуку методу і маршруту обробки поверхонь. Перший шлях пошуку – визначення числа ступенів та методів обробки, що рекомендують довідники та технічна література. Другий шлях пошуку – визначення числа ступенів обробки на основі розрахунків уточнення.

,

де загальні уточнення;

окремі ступені уточнення;

число ступенів обробки;

допуски параметрів, що розглядаються відповідно до заготовки, деталі.

Для найбільш спрямованого вибору числа ступенів використовуємо формулу:

.

Наприклад, для даної деталі, яка має зовнішню поверхню Е з допуском Н7. Заготовка виготовлена за методом лиття в кокіль і досягає точності Н14.Загальне уточнення:

;

;

Приймаємо ступенів обробки. Після чорнової обробки точність збільшується з Н14 до Н10( 4 квалітета); після чистової з Н10 до Н8( 2 квалітета); що цілком відповідає рекомендаціям вибору методу обробки по економічній точності.

4. Детальна розробка оптимального варіанту ТП.

1. Визначення припуску та між операційних розмірів, проектування заготовки.

Для розрахунків припуску використовують декілька методів. В рамках курсового проекту розрахунок припусків на механічну обробку виконуємо розрахунково-аналітичним і табличним методами. Для прикладу детально визначимо припуски на поверхню Е – розрахунково-аналітичним методом.

Для заготовок отриманих методом лиття в кокіль, значення коефіцієнтів будуть рівні ([2]дод.5) R_z=600 мкм; h=300 мкм.

Значення цих параметрів після механічної обробки будуть рівними ([1]дод.5) :

• Для чорнового фрезерування R_z=75 мкм; h=50

• Для чистового фрезерування R_z=25 мкм;

Отже, при такій обробці досягаються параметри, задані на кресленні.

Залежно від умов виконання операцій використовуємо формулу для визначення простих відхилень на заготовку ([1]дод.10):

,

де питоме короблення площини виливка, мкм;

сумарне зміщення площини виливка, мкм;

,

де мкм/м;

шар знімає мого металу;

довжина проходу;

мкм.

мкм, ([20]);

мкм.

Решта просторових відхилень після механічної обробки будуть дорівнювати:

Чорнове фрезерування:

мкм, коефіцієнт уточнення форми;

Оскільки для чистового фрезерування відхилення малі то вони не будуть впливати на кінцевий результат розрахунків. Тому ними можна знехтувати.

Похибка при чистовому фрезеруванні мкм.

Результати розрахунків заносимо в таблицю 2.2.

Таблиця 2.2.

Технологічні переходи	Елементи припуску, мкм
	Rz	h		W
Заготовка Чорнове фрезерування Чистове фрезерування	600 75 25	250 50 -	294 17,65 8,76	- 110 0

На основі цих даних проводимо розрахунок мінімальних значень між операційних припусків за формулою:

;

Мінімальний припуск під чорнове фрезерування:

мкм.

Мінімальний припуск на чистове розточування:

.

Розрахунковий розмір d починається з кінця, тобто з розміру d= 50,01 мм послідовним відхиленням разового мінімального припуску кожного технологічного переходу.

мм,

мм.

Результати розрахунків заносимо до таблиці 2.3.

Значення допусків кожного методу приймаються відповідно до квалітетів того чи іншого виду обробки з урахуванням розрахунків ([1]). Наводимо їх в таблиці 2.3.

Граничні розміри поверхні розраховуємо таким чином: отримуємо з разового розміру шляхом округлення до точності допуска відповідного переходу ;

отримуємо з найбільшого граничного розміру шляхом віднімання допуска відповідного переходу.

Таким чином, для чистового фрезерування :

мм;

мм;

для чорнового фрезерування:

мм;

мм;

для заготовки :

мм;

мм;

Мінімальні значення припусків рівні різниці найбільших граничних розмірів даного переходу з попереднього, а максимальне значення – відповідно різниці найменших граничних розмірів.

Тоді для чистового фрезерування:

мкм.

мкм.

Для чорнового фрезерування:

мкм.

мкм.

Загальні припуски отримуємо, додаючи проміжні припуски:

мкм.

мкм.

Для всіх інших поверхонь, що обробляються, припуски знаходимо за табличним методом і значення заносимо в таблицю 2.4.

Таблиця 2.4.

Поверхня деталі	Клас точності розмірів	Степінь точності поверхні	Ряд припуску	Допуск розміра, мм	Спосіб кінцевої обробки	Значення припуску, мм
2,4,5,6	7т-11	9-16	3-6	1,8	чистова	2,5
1,3,8,9,10	7т-11	9-16	6-7	3,0	чорнова	3,3

Рис.1 Схема графічного розміщення припусків і допусків на обробку поверхні Е губки рухомої.

2. Розмірній аналіз технологічного процесу

За допомогою розмірного аналізу визначаємо розміри заготовки і розміри припусків для технологічних операцій та зробимо висновок відносно якості запропонованого варіанту ТП.

Наведемо нижче всі необхідні розмірні ланцюги зі схемою рис. 1. і рис.2.

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

Якісний аналіз розмірної схеми граф-дерева(рис. 4 і рис.5.) та розмірних ланцюгів в осьовому і радіальному напрямку показує, що запропонований варіант може бути прийнятий. Перш за все, всі конструктивні розміри витримуються безпосередньо при виконанні технологічних операцій. Тобто, похибки обробки будуть залежати тільки від точності технологічної системи.

Рис. 2. Розмірна схема лінійних розмірів в осьовому напрямку

Рис. 3. Розмірна схема лінійних розмірів у радіальному напрямку

Рис. 4. Граф-дерево комплексної схеми в осьовому напрямку

Рис. 5. Граф-дерево комплексної схеми в радіальному напрямку