2.7 Разработка операционного технологического процесса обработки

На рисунке 9 представлен эскиз детали.

Рисунок 9. Эскиз обрабатываемой детали с указанием обрабатываемых плоскостей

Операционный технологический процесс сведен в таблицу 12.

Таблица 12. Операционный технологический процесс обработки

Номер, наименование операции	Наименование и модель станка	Номер поверхности по эскизу	Переходы при обработке поверхности
005 Многоцелевая	HECKERT FUTER 1250H	16	Фрезеровать начерно
		1,2	Фрезеровать начерно, окончательно.
		13	Фрезеровать начерно, окончательно .
			Переустановить заготовку
		16	Фрезеровать начерно, получисто, чисто, тонко
		1,2	Фрезеровать начерно, окончательно.
		13	Фрезеровать начерно, окончательно .
		5	Расточить начерно, получисто, чисто, тонко.
		6	Центровать, сверлить, зенковать, нарезать резьбу
		11	Фрезеровать начерно, окончательно.
		12	Фрезеровать начерно, окончательно.
		9	Сверлить окончательно
			Переустановить заготовку
		16	Фрезеровать получисто, чисто, тонко
		6	Центровать, сверлить, зенковать, нарезать резьбу
		3	Фрезеровать начерно, окончательно.
		9	Сверлить окончательно
		4	Фрезеровать начерно, окончательно.
		15	Центровать, сверлить, зенковать, нарезать резьбу
		7	Фрезеровать начерно, окончательно.
		14	Фрезеровать окончательно.
		8	Сверлить окончательно
		10	Сверлить окончательно

2.8 Расчет и определение припусков и межоперационных размеров

Определение припусков на отверстие Ø150Н7(^+0,04) [1, с. 72-89].

Определим параметры Rz и h по технологическим переходам (размеры в мкм).

Заготовка - Rz + h = 1000.

Растачивание черновое - Rz = 250; h = 240.

Растачивание получистовое - Rz = 125; h = 120.

Растачивание чистовое - Rz = 40; h = 40.

Растачивание тонкое - Rz = 5; h = 5.

Суммарное отклонение расположения поверхностей при обработке отверстий при базировании на плоскость (базирование заготовки осуществляется в координатный угол при обработке Ø150Н7(^+0,04))

где

- удельная кривизна заготовки, мкм/мм;

l – длина заготовки, мм;

- допуск линейных размеров, мкм.

Остаточные отклонения расположения поверхностей.

где К_у – коэффициент уточнения.

После чернового растачивания К_у1 = 0,06 [1, табл. 54]

После получистового растачивания К_у2 = 0,05 [1, табл. 54]

После чистового растачивания К_у3 = 0,04 [1, табл. 54]

Погрешность установки заготовки при черновом переходе ε_ч = 150 мкм.

Погрешность установки при получистовом переходе

ε_п/ч = К_у2 · ε_ч = 150 · 0,05 = 7,5 мкм.

Погрешность установки при чистовом переходе

ε_чист = К_у3 · ε_ч = 150 · 0,04 = 6 мкм.

Минимальные значения припусков, мкм.

где Rz_i-1 – шероховатость поверхности, получаемая на предшествующей операции;

h_i-1 – глубина поверхностного дефектного слоя, полученная на предшествующей операции;

– суммарное отклонение формы поверхности, полученное на предшествующей операции;

ε_i – погрешность базирования на выполняемом переходе.

Растачивание черновое

Растачивание получистовое

Растачивание чистовое

Растачивание тонкое

Расчетные наибольшие предельные размеры по переходам, мм.

D_i-1=D_i – 2Zmin_i-1,

где D_i-1 – диаметр отверстия на следующем переходе, мм;

2Zmin_i-1 – припуск на следующем переходе, мм.

Растачивание чистовое

D_чист = D_{дет(тонк)} – 2Zmin _тонк = 150,040 – 0,320 = 149,720.

Растачивание получистовое

D_{получист} = D_чист – 2Zmin _чист = 149,720 – 0,690 = 149,030.

Растачивание черновое

D_черн = D_{получист} – 2Zmin _{получист} = 149,030 – 1,220 = 147,810.

Заготовка

D_заг = D_черн – 2Zmin _черн = 147,810 – 6,011 = 141,799.

Расчетные наибольшие предельные размеры округляются в сторону уменьшения до того знака десятичной дроби, с которым задан допуск, поэтому

D_заг = 141; D_черн = 147; D_{получист} = 149;

D_чист = 149,7.

Наименьшие предельные размеры по переходам, мм.

D_imin = D_imax – TD_i,

где D_imin – минимальный диаметр на данном переходе, мм;

D_imax – максимальный диаметр на данном переходе, мм;

TD_i – допуск на данном переходе, мм.

Растачивание тонкое

D_тонк = D_{дет max} – TD_дет = 150,04 – 0,04 = 150.

Растачивание чистовое

D_чист = D_{чист max} – TD_чист = 149,7 – 0,1 = 149,6.

Растачивание получистовое

D_{получист} = D_{получист max} – TD_{получист} = 149 – 0,25 = 148,75.

Растачивание черновое

D_черн = D_{черн max} – TD_черн = 147 – 1 = 146.

Заготовка

D_заг = D_{заг max} – TD_заг = 141 – 2,0 = 139.

Предельные значения припусков, мм

Максимальные

2Z_max = D_imin – D_(i-1)min.

2Z_{max тонк} = D_{тонк min} – D_{чист min} = 150,000 – 149,6 = 0,4;

2Z_{max чист} = D_{чист min} – D_{получист min} = 149,60 – 148,75 = 0,85;

2Z_{max получист} = D_{получист min} – D_{черн min} = 148,75 – 146,00 = 2,75;

2Z_{max черн} = D_{черн min} – D_{заг min} = 146 – 139 = 7.

Минимальные

2Z_min = D_imax – D_(i-1)max.

2Z_{min тонк} = D_{тонк max} – D_{чист max} = 150,04 – 149,7 = 0,34;

2Z_{min чист} = D_{чист max} – D_{получист max} = 149,7 – 149,0 = 0,7;

2Z_{min получист} = D_{получист max} – D_{черн max} = 149 – 147 = 2;

2Z_{min черн} = D_{черн max} – D_{заг max} = 147 – 141 = 6,0.

Проверка

2Z_0max – 2Z_0min = Т_з - Т_д = 11 – 9,04 = 2,0 – 0,04 = 1,96.

На рисунке 10 изображена схема графического расположения припусков и допусков на обработку отверстия Ø150Н7(^+0,04), а в таблицу 13 сведены расчеты по припускам и допускам на обработку.

Рисунок 10. Схема графического расположения припусков и допусков на обработку отверстия

Технологические переходы обработки поверхности	Элементы припуска, мкм						Расчетные величины				Допуск, мм		Предельный размер, мм						Предельные значения припусков, мм
	Rz	h				ε		Припуск 2Zmin, мм		Расчетный размер Dmax, мм			min		max		2Z			2Z
Заготовка	1000		2000		-		-		141,799		2,00		139,00		141,00		-			-
Растачивание черновое IT14	250	240		120		150		6,00		147,810		1,00		146,00		147,00		7,00			6,00
Растачивание получистовое IT11	125	120		100		7,5		2,00		149,030		0,25		148,75		149,00		2,75			2,00
Растачивание чистовое IT9	40	40		80		6		0,70		149,720		0,10		149,60		149,70		0,85			0,70
Растачивание тонкое IT7	5	5		0		6		0,34		150,040		0,04		150,00		150,04		0,40			0,34
∑																			11	9,04

Таблица 13. Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности отверстия Ø150Н7(^+0,04)

Определение припусков на поверхность 86_-0,1 [1, с. 72-89].

Определим параметры Rz и h по технологическим переходам (размеры в мкм).

Заготовка - Rz + h = 1000.

Фрезерование черновое - Rz = 250; h = 240.

Фрезерование получистовое - Rz = 125; h = 120.

Фрезерование чистовое - Rz = 40; h = 40.

Фрезерование тонкое - Rz = 5; h = 5.

Суммарное отклонение расположения поверхностей при обработке отверстий при базировании на плоскость (базирование заготовки осуществляется в координатный угол при обработке 86_-0,1)

где

- удельная кривизна заготовки, мкм/мм;

l – длина заготовки, мм;

- допуск линейных размеров, мкм.

Остаточные отклонения расположения поверхностей.

где К_у – коэффициент уточнения.

После чернового фрезерования К_у1 = 0,06 [1, табл. 54]

После получистового фрезерования К_у2 = 0,05 [1, табл. 54]

После чистового фрезерования К_у3 = 0,04 [1, табл. 54]

Погрешность установки заготовки при черновом переходе ε_ч = 150 мкм.

Погрешность установки при получистовом переходе

ε_п/ч = К_у2 · ε_ч = 150 · 0,05 = 7,5 мкм.

Погрешность установки при чистовом переходе

ε_чист = К_у3 · ε_ч = 150 · 0,04 = 6 мкм.

Минимальные значения припусков, мкм.

где Rz_i-1 – шероховатость поверхности, получаемая на предшествующей операции;

h_i-1 – глубина поверхностного дефектного слоя, полученная на предшествующей операции;

– суммарное отклонение формы поверхности, полученное на предшествующей операции;

ε_i – погрешность базирования на выполняемом переходе.

Фрезерование черновое

Фрезерование получистовое

Фрезерование чистовое

Фрезерование тонкое

Расчетные наименьшие предельные размеры по переходам, мм.

L_i-1 = L_i + Zmin_i-1,

где L_i-1 – размер поверхности на следующем переходе, мм;

Zmin_i-1 – припуск на следующем переходе, мм.

Фрезерование чистовое

L_чист = L_{дет(тонк)} + Zmin _тонк = 86 + 0,167= 86,167.

Фрезерование получистовое

L_{получист} = L_чист + Zmin _чист = 86,167 + 0,353 = 86,520.

Фрезерование черновое

L_черн = L_{получист} + Zmin _{получист} = 86,520 + 0,620 = 87,140.

Заготовка

L_заг = L_черн + Zmin _черн = 87,140 + 3,180 = 90,940.

Расчетные наименьшие предельные размеры округляются в сторону увеличения до того знака десятичной дроби, с которым задан допуск, поэтому

L_заг = 91,0; L_черн = 87,15; L_{получист} = 86,53;

L_чист = 86,17.

Наибольшие предельные размеры по переходам, мм.

L_imax = L_imin + T_i,

где L_imin – минимальный размер на данном переходе, мм;

L_imax – максимальный размер на данном переходе, мм;

T_i – допуск на данном переходе, мм.

Фрезерование тонкое

L_тонк = L_{дет min} + T_дет = 85,9 + 0,100 = 86.

Фрезерование чистовое

L_чист = L_{чист min} + T_чист = 86,17 + 0,22 = 86,39.

Фрезерование получистовое

L_{получист} = L_{получист min} + T_{получист} = 86,53 + 0,54 = 87,07.

Фрезерование черновое

L_черн = L_{черн min} + T_черн = 87,15 + 0,87= 88,02.

Заготовка

L_заг = L_{заг min} + T_заг = 91 + 1,4 = 92,4.

Предельные значения припусков, мм

Минимальные

Z_min = L_(i-1)min – L _imin.

Z_{min тонк} = L_{чист min} – L_{тонк min} = 86,17 – 85,9 = 0,27;

Z_{min чист} = L_{получист min} – L_{чист min} = 86,53 – 86,17 = 0,36;

Z_{min получист} = L_{черн min} – L_{получист min} = 87,15 – 86,53 = 0,62;

Z_{min черн} = L_{заг min} – L_{черн min} = 91 – 87,15 = 3,85.

Максимальные

Z_max = L_imax – L _(i-1)max.

Z_{max тонк} = L_{чист max} – L_{тонк max} = 86,39 – 86 = 0,39;

Z_{max чист} = L_{получист max} – L_{чист max} = 87,07 – 86,39 = 0,68;

Z_{max получист} = L_{черн max} – L_{получист max} = 88,02 – 87,07 = 0,95;

Z_{max черн} = L_{заг max} – L_{черн max} = 92,4 – 88,02 = 4,38.

Проверка

Z_0max – Z_0min = Т_з - Т_д = 6,4 – 5,1 = 1,4 – 0,1 = 1,3.

На рисунке 11 изображена схема графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности 86_-0,1, а в таблицу 14 сведены расчеты по припускам и допускам на обработку.

Рисунок 11. Схема графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности

Технологические переходы обработки поверхности	Элементы припуска, мкм						Расчетные величины				Допуск, мм		Предельный размер, мм						Предельные значения припусков, мм
	Rz	h				ε		Припуск Zmin, мм		Расчетный размер Lmin, мм			min		max		Z			Z
Заготовка	1000		2030		-		-		90,940		1,40		91,00		92,40		-			-
Фрезерование черновое Ra50	250	240		122		150		3,85		87,140		0,87		87,15		88,02		4,38			3,85
Фрезерование получистовое Ra25	125	120		102		7,5		0,62		86,520		0,54		86,53		87,07		0,95			0,62
Фрезерование чистовое Ra12,5	40	40		81		6		0,36		86,167		0,22		86,17		86,39		0,68			0,36
Фрезерование тонкое Ra6,3	5	5		0		6		0,27		85,900		0,1		85,90		86,00		0,39			0,27
∑																			6,4	5,1

Таблица 14. Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку поверхности 86_-0,1