4 Розрахунки, вибір та аналіз припусків на обробку поверхонь

4.1 Розрахунок припуску та допусків для самої точної поверхні деталі

Визначення допусків і розрахунок припусків вала.

Визначення оптимальних припусків на обробку тісно пов’язане з встановленням проміжних і початкових розмірів заготовки. Ці розміри необхідні для конструювання штампів, прес-форм, моделей, стержневих ящиків, пристроїв, спеціального різального та вимірювального інструменту, а також для настроювання металорізальних верстатів та іншого технологічного обладнання. На основі визначених припусків можна обґрунтовано визначити масу початкових заготовок, режимів різання, а також норми часу на виконання операцій механічної обробки.

В машинобудуванні застосовують дослідно-статистичні та розрахунково-аналітичні методи встановлення припусків на обробку.

Розрахунок припусків проводимо розрахунково–аналітичним методом.

Розрахунок мінімальних припусків розраховуємо за формулою:

2Z_imin=2(R_zi-1+h_i-1+ ), (4.1)

де R_zi-1 висота нерівностей профілю на попередньому переході;

h_i-1 глибина дефектного слою попередньому переході

сумарне відхилення розташування поверхні, або відхилення форми поверхні.

Визначимо припуск на обробку для самої точної поверхні № 14  Rа 0,63.

Для вказаної поверхні МОП:

Чорнове точіння;

Чистове точіння;

Тонке точіння;

Шліфування.

Визначимо припуск на чорнове точіння за формулами:

; (4.2)

Для заготовки із сортового прокату вагою 29.01 кг визначимо:

R_{z заготов}. = 160 мкм , h _заг.= 250 мкм, точність прокату звичайна.

Похибку форми  _заг визначимо виходячи з кривизни _к сортового прокату; _к=2мкммм, _заг=_к=_к·L_вала=2800=1600мкм; Допуск на виготовлення сортового прокату Тd = 740 мкм.

Для установки заготовки в трикулачковий патрон: _черн=20 мкм:

2ZМ_{чорн. min} = 2[(160+250)+ ]= 4020 мкм;

Допуск на чорнове точіння сортового прокату заготівель по 12 d_чорн=300 мкм;

Якість поверхні після чорнової обробки: Rz_чорн=63мкм; h_чорн= 60 мкм.

Визначимо мінімальний припуск на чистове точіння за формулою:

2ZМ_{чист. min} = 2[(Rz _чорн +h _чорн)+ ]; (4.3)

Похибка форми і розташування поверхні приймаємо в межах 0,5Td _чорн  _чорн = 0,5300 =150 мкм;

Приймаємо що тонке точіння проводиться після чистового, не розкріплюючи заготовку, тоді: _тонк=0.

2ZМ_{чист. min} = 2[(63+60)+  = 546 мкм;

Допуск на чистове точіння 0 d_чист=120 мкм, Rz _чист.=20 мкм; h=30мкм;

Визначимо мінімальний припуск на тонке точіння за формулою:

2ZМ_{тонк. min} = 2[(Rz _чист. +h _чист.)+ ]; (4.4)

Похибка форми і розташування поверхні приймаємо в межах 0,5Td_чист. _тонк= 0,5120 = 60 мкм;

Приймаємо що тонке точіння проводиться після чистового, не розкріплюючи заготовку, тоді: _тонк=0.

2ZМ_{тонк. min} = 2[(20+30)+  = 220 мкм;

Допуск на тонке точіння 8 d_тонк=46 мкм, Rz _тонк.=6,3 мкм; h_тонк=3,2 мкм;

Визначимо мінімальний припуск на шліфування за формулою:

2ZМ_{шлиф. min} = 2[(Rz _тонк. +h _тонк.)+ ]; (4.5)

Похибка форми і розташування поверхні приймаємо в межах 0,5Td_тонк. _шлиф.= 0,546= 23 мкм;

Для установки заготовки в центра па повідковий патрон: _шліф=0 мкм, тоді

2ZМ_{шлиф. min} = 2[(6,3+3,2)+  = 65 мкм;

Допуск на шліфування 6 d_шлиф=19 мкм, Rа= 1,25 мкм.

Максимальні розміри припусків:

2ZВ_черн = 2Zм_черн + Тd_заг – Тd_черн = 4020 + 740 – 300 = 4460 мкм

2ZВ_чист = 2Zм_чист + Тd_черн – Тd_чист = 546 + 300 – 120 = 726 мкм

2ZВ_тонк = 2Zм_тонк + Тd_чист – Тd_тонк = 220 + 120 – 46 = 294 мкм

2ZВ_шлиф = 2Zм_шлиф + Тd_тонк – Тd_шлиф = 65 + 46 – 19 = 92 мкм

Сумарні припуски:

4020 + 546 + 220 + 65 = 4851 мкм

4460+726+294+92 = 5572 мкм

Перевірка:

Тd_заг – Тd_дет = 2Zbо – 2ZМо

740 – 19 = 5572-4851 = 721 мкм

dМ_дет = dМ_шлиф = 60 + 0,0023 = 60,002 мм

dВ_дет = dВ_шлиф = dМ_шлиф + Тd_дет = 60,0023 + 0,019 = 60,021 мм

dМ_тонк = dМ_дет + 2ZМ_шлиф = 60,002 + 0,065 = 60,067 мм

dВ_тонк = dВ_тонк + Тd _тонк. = 60,067 + 0,046 = 60,113 мм

dМ _чист = dМ_тонк + 2Zм_тонк = 60,067 + 0,22 = 60,333 мм

dВ _чист = dМ _чист. + Тd _чист = 60,333 + 0,12 = 60,453 мм

dМ_черн = dМ _чист. + 2ZМ_чист = 60,333 + 0,546 = 60,879 мм

dВ_черн = dМ_черн + Тd_черн = 60,879 + 0,3 = 61,179 мм

dМ _заг. = dМ_черн + 2ZМ_черн = 60,879 + 4,02 = 64,899 мм

dВ_заг = dМ_заг + Тd_заг = 64,899 + 0,74 = 65,639 мм

Визначити міжопераційні припуски та допуски

Прийняті розміри по переходах:

після чорнового розточування 61,179_-0,3

після чистового розточування 60,453_-0,12

після тонкого розточування 60,113_-0,046

після шліфування  .

Проведені розрахунки зводимо до табл. 4.1

Таблиця 4.1 – Таблиця граничних розмірів та припусків поверхні 

№ пов-нi	Маршрут обробки	Допуск TD, мкм	Граничні розміри, мм		Припуски, мм
			Max	Min	2Zmax	2Zmin
30	Заготовка	740	65,639	64,899	-	-
	Точіння чорнове	300	61,179	60,879	4,46	4,02
	Точіння чистове	120	60,453	60,333	0,726	0,546
	Точіння тонке	46	60,113	60,067	0,294	0,22
	Шліфування	19	60,021	60,0023	0,092	0,065

Будуємо схему розташування полів допусків і припусків для обробки поверхні вала  , яка представлена на рис. 4.1

_{Рисунок 4.1} – Схема розташування полів допусків і припусків для обробки поверхні 