13. СХЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ И РАСЧЁТ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ РАЗМЕРОВ ОБРАБАТЫВАЕМОЙ ДЕТАЛИ

Направленность раздела:

1. Освоение правил формирования линейных и диаметральных размеров на операциях и переходах механической обработки заготовок.

Основой формирования схем обработки являются припуски на механическую обработку и требования к точности получаемых размеров и качеству поверхностей детали.

Припуски на механ ческую обработку подразделяются так [12]:

- общ й пр пуск – это слой материала, который необходимо удалить с по-

Общ й ном нальный припуск равняется сумме промежуточных припусков, назначенных на отдельные переходы, например, черновое точение, получистовое точение, чистовое точение, черновое развертывание, чистовое развертывание, предварительное (о дирочное, черновое) шлифование, окончательное

(чистовое, тонкое) шлифование и т.д.

После назначения промежуточных припусков производится расчет промежуточных размеров обрабатываемой детали: сначала линейных, затем диаметральных размеров, образующих размерные цепи, в которых замыкающим зве-

Д ваемой детали между операциями и переходами. И

ном являются размеры по рабочему чертежу готовой детали [23, 24].

Схемы формирования размеров позволяют выделить технологические размерные цепи, на основе которых осуществляется расчет размеров обрабаты-

Исходными данными для схем формирования линейных и диаметральных

технологических размеров являются: рабочий чертеж детали, чертеж заготовки и план механической обработки детали.

Методику построения схем формирования линейных и диаметральных размеров рассмотрим на примере детали “Зубчатое колесо” (рис. 13.1). План механической обработки рассмотрен ранее.

По плану механической обработки детали “Зубчатое колесо” получены технологические операционные промежуточные размеры снимаемых слоев общего номинального припуска для всех обрабатываемых поверхностей (табл.13.1), которые будут использованы для пояснения схем формирования линейных и диаметральных размеров.

73

d 120 – 0,087(D1); d 60 – 0,074 (D2) и d32 + 0,025 (D3), (см. рис. 13.1).

Размеры исходной заготовки обозначают: линейные – А0, диаметральные – d0, которым присваивается произвольно порядковый номер. В данном случае

74

размеры заготовки обозначим: линейные –55,8 10,,48(А01), 21,7 10,,37(А02); диамет-

ральные –D124 10,,68(d01), D63,8 10,,48(d02), D28,4 10,,37 (d03 ) (см. рис.13.1,б).

При формировании схемы линейных размеров ось заготовки рекомендуется располагать на схеме горизонтально [23].

Си

Рис. 13.2.бАСхема формирования линейныхД(технологических) размеров при механической обработке заготовки детали “Зубчатое колесо”

Схема формирования линейных технологических размеров строится в соответствии с разработанным планом механической обработки. На эскизе заготовки (рис. 13.2) проставляются линейные пронумерованныеИсимволы разме-

ров. В данном примере для детали – это S1 и S2, для исходной заготовки – A01

и A02.

Общий номинальный припуск каждой обрабатываемой линейной поверхности разделяется на количество необходимых промежуточных слоев (табл.13.1), которые разделяются на схеме штриховкой (см. рис. 13.2). Каждый снимаемый слой общего припуска на схеме формирования линейных размеров обозначают символом Zlj, где i – номер операции, j – номер перехода

(см. рис. 13.2).

Составляющими звеньями размерных цепей являются технологические размеры Аlj (размеры при каждом переходе), где i – номер операции, j - номер

перехода. Размеры Аlj наносятся на схему в порядке выполнения операций и

75

переходов; стрелки для конкретного перехода проставляются в сторону снимаемого слоя припуска с указанием шариком поверхности, от которой производится контроль получаемого размера.

хему обработки следует проверить [23]:

- количество технологических размеров А0 Аlj должно быть на единицу

меньше, чем число поверхностей на схеме обработки (рис.2). В приведенном примере (см. рис. 13.2) имеется А0 два размера ( А01и А02) и 11 размеров Аlj ,

т.е. их сумма составляет 13 технологических размеров, т.е. на единицу меньше, чем число поверхностей на схеме обработки, которых 14;

- кол чество размеров А0 Аlj должно быть равно сумме S0 (в данном

Общий номинальный припуск для каждой обрабатываемой диаметральной поверхности разделяется на количество необходимых промежуточных слоев (см. табл.13.1). На схеме они штрихуются в разные стороны. Каждый снимаемый слой на схеме формирования диаметральных размеров обозначают символом Z , где i – номер операции, j – номер перехода (рис. 13.3).

Составляющими звеньями размерных цепей являются технологические размеры dlj , которые наносятся на схему в порядке выполнения операций и

переходов; стрелки для конкретного перехода проставляются в сторону сни-

Номинальные промежуточные размеры снимаемых слоев общего номинального припуска приведены в табл.13.1 и рис. 13.2. Неизвестными являются размеры Аlj , получаемые в ходе выполнения операций и переходов.

76

Си бА

Рис.13.3. Схема формированияДдиаметральных размеров при механической обработке заготовкиИ

Размеры необходимо знать, так как они служат для настройки станков, контроля получаемых промежуточных размеров в процессе механической обработки детали и т.д. S1 и S2 в данном случае являются итоговыми линейными размерами детали, поэтому с них и следует начинать определение значений промежуточных размеров Аlj. Результаты расчёта линейных промежуточных раз-

меров:

1)А45.3 S2 18мм;

2)А25.2 S2 Z45.3 18,0 0,05 18,05мм;

3)А25.1 А25.2 Z25.2 18,05 0,2 18,25мм;

4)А5.1 А02 Z5.1 21,7 1,2 20,5мм;

5)А50.2 S1 52мм;

77

6)А25.4 S1 Z45.3 Z50.2 52 0,05 0,05 52,10мм;

7)А25.3 А25.4 Z25.4 52,1 0,2 52,3мм;

8)А15.2 А25.3 Z25.3 52,3 0,35 52,65мм;

9)А15.1 А15.2 Z15.2 52,65 0,2 52,85мм;

На каждый технологический размер назначается допуск в соответствии со среднеэкономической точностью выбранного метода [1].

78

Контрольные вопросы

1. Как разделяется общий припуск на промежуточные слои при разработке плана механической обработки?

2. Какие размеры указываются на линейных и диаметральных схемах при расчёте промежуточных размеров заготовки на каждом переходе?

3. Как обозначаются на линейных и диаметральных схемах промежуточные слои?

4. Как определяются промежуточные размеры и их квалитет для запланированных переходов?

5. Как форм руются л нейные и диаметральные схемы?

Направленность раздела:

1. Освоение элементов режимов резания (глубина резания, подача, скорость резания), принципов их назначения и расчёта.

2.Установление потребного количества рабочих переходов, значений глубины резания и подачи для назначенных рабочих переходов, обеспечивающих наименьшую продолжительность обработки и заданную точность размеров и шероховатости обрабатываемой поверхности детали.

3.Определение скоростей резания Vрасч. для всех назначенных переходов, частоты вращения nрасч. обрабатываемой детали.

Кэлементам резания относятся [2]: И

-глубина резания t, мм;

-подача S, мм/об;

-скорость резания V, м/мин.

При назначении элементов режима резания учитывается:

-характер обработки(точение,сверление,развёртывание,фрезерование ит.д.);

-тип и размеры инструмента (резцы, свёрла, фрезы и т.д.);

79

- материал режущей части инструмента (быстрорежущая сталь, твёрдый сплав и т. д.);

- материал заготовки и его состояние (вязкость, твёрдость и т. д.); - состояние поверхности заготовки (без корки, с коркой на прокате, поков-

ке или отливке); - тип и состояние оборудования (мощность, жёсткость и точность станка и

Ст. д.).

Назначение режимов резания начинается с установления размеров снимаемых слоёв припуска, т. е. глубины резания, в зависимости от класса точности размеров шероховатости обрабатываемой поверхности. Глубину резания t при

роховатости данной поверхности Rz80 и более [2, 3].

черновой (предвар тельной) обработке назначают по возможности максималь- лированиеную (до 70% размера пр пуска) вплоть до полного снятия припуска на обработку за од н проход при точности размера детали IT13– IT12 квалитета и ше-

При более высок х тре ованиях по точности размеров и шероховатости обрабатываемой поверхности назначают чистовые переходы (получистовое, чистовое или тонкое точен е), вплоть до отделочных операций – шлифование, по-

поверхностей набАстанках токарной группы приведены в табл.14.1 [21].

, хон нгован е, суперфиниширование.

На каждом последующем переходе назначается меньшая глубина резания, чем на предыдущем, с оставлением минимального слоя припуска для окончательной обработки. Например, при чистовой окончательной обработке для Ra3,2 глубина резания может составлять t = 0,5 – 1,0 мм, а при Ra ≤0,63 глубина

резания не может быть олее t = 0,1 – 4 мм.

Ориентировочные данные по точности обработки наружных и внутренних

Данные табл.14.1 позволяют рациональноДпланировать необходимое число перехода (черновое точение, получистовое, чистовое и т.д.) для достижения заданной точности размеров и шероховатости обрабатываемой поверхности детали. При этом число рабочих ходов перехода не должно превышать необходи-

мое, т.к. это уменьшит производительность труда, увеличит себестоимость деталей.

Подача S (мм/об) при черновом точении принимается максимально допус-

Рекомендуемые подачи при черновых и чистовых точениях приведены в табл. 14.2–14.4.

80

Примечания: Нижние значения подач соответствуют меньшим размерам державки резца и более прочным обрабатываемым материалам, верхние значения подач – большим размерам державки резца и менее прочным обрабатываемым материалам.

81

Таблица 14.3

Подачи при черновом растачивании резцами с пластинами из твёрдого сплава и быстрорежущей стали [2]

82

Таблица 14.4

Подачи при чистовом точении, мм/об [2]

Примечан . Подачи даны для о ра отки сталей с σв = 700 – 900 МПа и чугунов; для сталей с σв=500 – 700 МПа значения подач умножить на коэффициент Ks=0,45; для сталей с σв=900 – 1100 МПа значен я подач умножить на коэффициент Ks=1,25.

T – стойкость резца, ра оты режущего инструмента до затупления. Среднее значен е стойкости резца T при одноинструментальной обработке составляет 30 – 60 м н. При проведении расчёта скорости резания стойкость резца T принимается ориентировочно в зависимости от прочности обрабаты-

ваемого материала.

Скорость резания V, м/мин при наружном продольном и поперечном точе-

83

Таблица 14.5

Значения коэффициента Cv и x, y, m [2]

* Без охлажден я.

где KMv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

84

85

Установив все необходимые данные, по формуле (14.1) определяется расчётная скорость резания Vрасч. для конкретного рабочего хода перехода.

По полученному значению расчётной скорости резания Vрасч. определяется расчётная частота вращения детали (обрабатываемой заготовки):

сти резания V7?

86