6. Расчет припусков

Припуск – слой металла, который необходимо удалить с поверхности заготовки для получения детали с заданным качеством поверхности. На величину припуска оказывает следующие факторы: материал заготовки, вид заготовки, размер заготовки, величина дефектного слоя на обрабатываемой поверхности, сложность процесса механической обработки, величина погрешности установки.

Для размера определим припуск расчетно-аналитическим методом.

Исходные данные: сталь 15ХГТ, метод получения заготовки – штамповкой на ГКМ , , .

По табл. 4.6 и табл. 4.3 с.63-65 [1] определим параметры , , достигаемые после механической обработки, и занесем их в табл. 7.1.

Таблица 6. 1. Качество поверхности после механической обработки.

Вид обработки	, мкм	, мкм
Заготовка (штамповка)	150	200
Зенкерование	50	50
Развертывание	5	10
Шлифование	1	7

Определим суммарное отклонение расположения поверхностей и формы поверхностей по переходам:

Зенкерование. Базирование производиться в самоцентрирующем патроне по наружному диаметру с прижимом к торцевой поверхности:

, мкм (6.1)

где ρ_см – смещение оси отверстия, мкм; принимается равным допуску на толщину стенки поковки, по ГОСТ 26645-85 _, ρ_кор – коробление отливки по длине и по диаметру, мкм

Таким образом, получаем что:

Зенкерование:

Развертывание: .

Погрешность установки при зенкеровании :

где - погрешность закрепления, мкм. Определяется согласно [1] с. 77 табл. 4.11

Погрешность установки при чистовом растачивании:

где - погрешность индексации, мкм. Принимается равной 50мкм

Расчетный припуск определим по формуле:

, мкм (6.2)

где – шероховатость поверхности на предшествующей операции, мкм; – глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующей операции, мкм; – суммарное отклоне

ние расположения поверхностей и отклонение формы поверхностей на предшествующей операции, мкм.

Зенкерование:

_{Развертывание}:

_{Шлифование:}

Определим расчетный максимальный размер:

Шлифование:

Развертывание: .

Зенкерование:

Заготовка:

Допуски выбираем из [3] с. 335 приложение 2 таблиц в зависимости от квалитета точности получаемого размера.

Определим минимальные и максимальные размеры по переходам:

, мм (6.3)

где – допуск, мм. При 7 квалитете _{, при зенкеровании при 9 квалитете , полученная заготовка имеет 14 квалитет с допуском .}

Шлифование:

Развертывание:

Зенкерование:

Заготовка:

Определим предельные припуски

, мм (6.4)

Шлифование:

Развертывание:

Зенкерование:

, мм (6.5)

Шлифование:

Развертывание:

Зенкерование: .

Максимальные размеры по переходам получаем путем округления расчетного максимального размера до порядка допуска.

Полученные результаты занесем в табл. 6.2.

Таблица 6.2. Полученные значения припусков.

Технологические	Элементы припуска, мкм				Расчётный припуск Zmin, мкм
операции и переходы обработки	Rz	T(h)	ρ	ε
Заготовка	200	200	470	-	-
Зенкерование	50	50	91,9	140	2×620
Развертывание	5	10	0,94	51	2×152.85
Шлифование	1	7	-	-	2×30.9236

Окончание таблицы 6.2

Расчётный размер, мм	Допуск ТА, мкм	Предельный размер, мм		Пред. значения припусков, мм
		min	max	min	max
28.4444	520	27.92	28.44	-	-
29.6844	52	27.97	29.99	1.24	1.638
29.9901	21	29.63	28.68	0.3057	0.3367
30.021	21	30	30.021	0.0309	0.0309
Итого:				1.5766	2.0056

Определим величину общего номинального припуска:

, мкм (6.5)

где – суммарный минимальный припуск, мкм; – допуск на заготовку, мкм; – допуск на деталь, мкм;

.

.

По полученным результатам строим схему расположения межоперационных припусков и допусков на заданную поверхность – отверстие диаметром 30Н7(рис. 6.1).

Рис. 7.1. Схема графического расположения припусков и допусков на обработку отверстия

Для остальных поверхностей припуски выберем по ГОСТ 26645-85 и занесем их в табл. 5.2.

Таблица 6.3. Определение припусков опытно статическим методом.

Обозначение размера	Размер по чертежу, мм	Припуск, мм		Пред. отклонения	Размер заготовки
		Табличный	Расчётный
1	50	2×1	-	-	52
2	104	2×1.45	-	-	106.9
3	54	2×2.0	-	-	58

7. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ

Наиболее выгодными режимами резания являются такие, которые обеспечивают наименьшую себестоимость обработки при условии удовлетворения качества продукции и заданной производительности.

Режимы резания могут определяться двумя методами: расчетно-аналитическим и табличным методом.

Последовательность назначения режимов резания следующая:

1. Выбор глубины резания. Всегда надо стремиться удалить весь припуск за один проход, но получить высокую точность и качество поверхности при этом невозможно. Следовательно, надо назначать дополнительные чистовые операции. В таких случаях глубина резания выбирается по таблицам межоперационных припусков.

2. Выбор подачи. Вначале выбирают подачу по таблицам в зависимости от обрабатываемого материала, диаметра детали, глубины резания и материала резца. Следует учитывать, что при чистовом точении величина подачи ограничена требованиями, предъявляемыми к шероховатости и точности размеров детали.

3. Назначение скорости резания. Исходя из выбранной: глубины резания и подачи резания назначают скорость резания, которая в данных условиях работы режущего инструмента обеспечит необходимый период его стойкости. Период стойкости выбирается из таблиц и зависит от числа режущих инструментов в наладке.

Рассмотрим подробно расчет режима резания на примере фрезерной операции 005 обработки торцевых поверхностей. Так как два торца обрабатываются одновременно, то расчет будем вести по любому торцу, так как он имеют одинаковую площадь поверхности.

1. Расчет длины рабочего хода и средней ширины фрезерования :

(7.1)

где – длина резания, равная длине обработки, измеренной в направлении резания, мм: ; – длина подвода, врезания и перебега инструмента, мм. Выбирается в зависимости от ширины фрезерования :

(7.2)

где – площадь фрезеруемой поверхности:

;

.

Диаметр фрезы: . Из [3] выбираем длину подвода, врезания и перебега инструмента: . – дополнительная длина хода, вызванная в ряде случаев особенностями наладки и конфигурации детали, мм: .

.

Определение рекомендуемой подачи на зуб фрезы по нормативам . Обработка ведется торцовой фрезой из твердого сплава ВК6: .

Определяем стойкость инструмента по нормативам в минутах резания:

(7.3)

где – коэффициент, учитывающий количество инструмента в наладке, так как фрезы две то ; , – стойкости первого и второго инструментов в наладке: , [3]; – коэффициент времени резания каждого инструмента:

(7.4)

Таким образом, получаем что стойкость инструмента равна:

Определение рекомендуемой нормативами скорости резания:

(7.5)

где , [3]; – коэффициент, зависящий от размеров обработки. Определяется в зависимости от следовательно ; – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала: ; – коэффициент, зависящий от стойкости и материала инструмента: ;

.

Расчет числа оборотов шпинделя, соответствующего рекомендуемой скорости резания.

(7.6)

Уточнение числа оборотов шпинделя по паспорту станка: .

Уточнение скорости резания по принятому из паспорта станка числу оборотов шпинделя:

(7.7)

.

Расчет минутной подачи по принятому значению числа оборотов шпинделя:

(7.8)

где – число зубьев фрезы: ; .

Уточняем минутную подачу по паспорту станка: .

Расчет основного времени резания:

(7.9)

Сведем основные характеристики режимов резания для оставшихся операции в таблицы. Расчёт будем вести по формулам, [3].

Таблица 7.1. Параметры резания

№ операции	Наименование операции	S0 мм/об	Sm мм/мин	V, м/мин	n, мин'1
5	Фрезерная	2,8	224	118	80
10	Зенкерная	1,1	34,1	9,7	31
15	Развертывание	0,14	-	6,9	20
20	Токарная	0,6	120	158,8	200
25	Токарная чистовая	0,4	44	70	110
30	Токарная	0,6	120	158,8	200
35	Токарная чистовая	0,4	44	70	110
40	Зубофрезерная (червячной фрезой D=80 мм)	1,2	153,6	32,2	128
45	Зубодолбежная	0,9	300	80	-
50	Предварительное шлифование зубьев	-	80	340,2	900
55	Предварительное шлифование зубьев	-	80	340,2	900
60	Шлифовальная	-	80	340,2	900
65	Зубохонингование	-	150	358	500
70	Зубохонингование	-	150	302	500