1 Изучение и анализ рабочего чертежа и технологического процесса изготовления детали
Объектом рассмотрения является деталь типа «Вал». Материал заготовки – Сталь 45. Конструкторские базы: основные – поверхности 5 и 6, вспомогательные – поверхности 1 и 9 (рисунок 1). На рабочем чертеже приведены следующие технические требования: указаны биения относительно базы А (поверхность №5): радиальное биение поверхности №7 равно 0,15 мм, радиальное биение поверхности № 9 – 0,03 мм. Согласно заданию общая шероховатость – Ra 0,63мкм, однако на поверхностях № 6, 7 шероховатость Ra 2,5мкм, на поверхности № 1 – Rz 20мкм, а на поверхности №4 – Rz40мкм. На чертеже приведены 4 размера с двусторонним допуском. Перепишем их в соответствии с технологическими требованиями: 44,7-0,4, 41,9+0,1, 179,5+0,1 и 168,54+0,92. В процессе обработки деталь подвергается термической обработке. На чертеже есть 1 свободный размер. В соответствии с таблицей П1 [2] назначаем допуски: 20±0,2. Все поверхности данной детали доступны для обработки стандартным инструментом. Деталь контролепригодна. Исходя из проведенного выше анализа, можно сделать вывод, что данная деталь технологична.
Рисунок 1 – Нумерация обрабатываемых поверхностей
2 Проектирование исходной заготовки на основе нормативов общих припусков
Припуски на механическую обработку штампованной заготовки назначаются по таблице П17 [2], неуказанные припуски находим интерполяцией. Схема расположения припусков приведена на рисунке 2.
На поверхности № 2, исходя из шероховатости Rz=20мкм, припуск равен 2,02 мм.
На поверхностях № 6, 7, исходя из шероховатости Rz=2,5мкм, припуск равен 2,25 мм.
На поверхностях № 1, 3, 5, 8 и 9 исходя из шероховатости Rz=0,63мкм, припуск равен 2,5 мм.
Исходя из схемы (рисунок 2) можно определить линейные и диаметральные размеры заготовки.
Рисунок 2 – Схема назначенных припусков
Допуски на размеры заготовки определяем исходя из размеров штампованной заготовки по таблице П9 [2]. Габаритный размер штампованной заготовки 219,1 мм. Класс точности – 5.
мм,
мм,
мм,
мм;
мм,
мм,
мм;
После определения допусков изобразим чертеж заготовки – рисунок 3.
Рисунок 3 – Чертеж заготовки
3 Определение линейных операционных размеров
3.1 Построение комплексной размерной схемы технологического процесса и линейных размерных цепей
Для расчета линейных операционных размеров необходимо разработать комплексную размерную схему ТП (рисунок 4). После построения комплексной размерной схемы можно приступить к построению размерных цепей, но сначала проверим основное правило размерных цепей. Общее количество линейных размерных цепей с одной стороны равно количеству замыкающих звеньев – припусков на обработку и конструкторских размеров, а с другой – количеству определяемых операционных размеров.
Количество размерных цепей равно 15, количество замыкающих звеньев (4 конструкторских размера и 11 припусков) равно 15, количество операционных размеров равно 15, следовательно, условие выполняется.
Рисунок 4 – Комплексная размерная схема ТП
Рисунок
4 –
Комплексная размерная схема ТП
(Продолжение)
3.2 Составление уравнений размерных цепей и установление очередности их решения
Для решения задачи определения линейных операционных размеров составляем уравнения РЦ. В общем виде для линейных размерных цепей уравнение замыкающего звена имеет вид:
где
–
замыкающее звено,
–
увеличивающее составляющее звено,
–
уменьшающее составляющее звено, m
и n
– количество
соответственно увеличивающих и
уменьшающих звеньев цепи.
Перед решением размерных цепей необходимо их упорядочить, т.е. установить порядок их решения. Каждая последующая цепь должна отличаться от предыдущей только одним неизвестным.
В таблице 1 приведены уравнения размерных цепей, порядковые номера их решений и определяемые звенья [2].
Таблица 1 – Уравнения размерных цепей
-
№
р.ц.
Уравнение
замыкающего звена
№ решения
Результат
решения цепи
КР3=А14
1
А14
КР2=А15
2
А15
Z15=А13-А15
3
А13
Z13=А11-А13
4
А11
КР1=А13-А11+А10
5
А10
КР4=А13-А11+А10-А12
6
А12
Z10=А8-А10
7
А8
Z8=А6-А8
8
А6
Z6=А4-А6
9
А4
Z11=А7-А6+А8-А11
10
А7
Z14=А9-А8+А11-А13+А14
11
А9
Z9=А5-А6+А9
12
А5
Z7=А2-А4+А7
13
А2
Z4=А1-А4
14
А1
Z5=А3-А1+А4-А5
15
А3