книги из ГПНТБ / Коганов, И. А. Расчет припусков на механическую обработку учебное пособие

В этой формуле коэффициенты Кд,Кн, Кт и т. д. характери­ зуют законы распределения величин соответствующих состав­ ляющих припуска.

Так как при проектировании технологического процесса за­ коны распределения этих случайных величин могут быть неиз­ вестны, можно условно принять коэффициенты К, одинаковыми.

отсутствии заметного износа инструментов, можно рассчиты­ вать на то, что законы распределения большинства погрешно­ стей близки к закону Гаусса (т. е. К =1 ) . Однако некоторые из этих составляющих могут следовать и другим законам рас­ пределения, поэтому при расчете припуска следует принимать К = 1,2-f 1,3.

Предлагаемый расчетный метод определения припусков мо­ жет быть применен и при обработке способом индивидуального получения размеров в единичном и мелкосерийном производ­ стве. При этом погрешность установки в расчетной формуле за­ меняется погрешностью выверки заготовки при се установке на станке. Справочные данные для определения других составляю­ щих припуска приведены в работах [27, 8 и 9].

В зависимости от вида обработки и материала заготовки от­ дельные составляющие припуска оказывают различное влияние на общую величину припуска. Когда величина какой-либо со­ ставляющей незначительна или равна нулю, то при определении операционного припуска ее не вводят в расчетную формулу. Рассмотрим несколько примеров.

1. При обработке чугунных деталей после черновой обработ­ ки принимают 7^=0.

2.При шлифовании заготовок после термической обработки поверхностный слой должен быть по возможности сохранен, по­ этому составляющую Та из расчетной формулы и в этом слу­ чае следует исключить.

3.При расчете припуска на обработку отверстия плавающей разверткой можно принять Лв= 0, е„=0, так как смещение оси предварительно обработанного отверстия при этой операции не исправляется. Расчетная формула примет вид

60

этому и припуск ,на обработку определяется лишь высотой микронеровностей поверхности, полученных на предшествующей ступени обработки, т. е. z e—2Ha .

Таким образом, в каждом конкретном случае необходимо ре­ шать, какие составляющие припуска следует учитывать и каки­ ми составляющими можно пренебречь.

П р и м е ч а н и е .

В ряде случаев по соображениям, связанным с режимами обработки, осо­ бенно на многопозиционных станках, целесообразно перераспределять вели­ чины операционных припусков между предварительной и чистовой обработ­ кой в следующих соотношениях:

размер черной заготовки остаются неизменными.

3.ПОРЯДОК ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ ПРИПУСКОВ, ОПЕРАЦИОННЫХ РАЗМЕРОВ

ИРАЗМЕРА ЗАГОТОВКИ

Определение операционных припусков, операционных разме­ ров (или размеров на отдельные технологические переходы) и размера заготовки производится в следующем порядке:

1. В зависимости от конструкции детали, ее материала и масштаба выпуска устанавливаются вид заготовки, способ ее изготовления и степень точности размеров заготовки (класс или группа1 точности).

2.Намечается технологический процесс обработки заготовки

сучетом требований чертежа готовой детали и существующих

рекомендаций по выбору технологических (установочных) баз.

3. Определяется последовательность обработки и число пере­ ходов п (или операций), необходимых для выполнения требова­ ний чертежа по точности или чистоте обработки рассматривае­ мой элементарной поверхности детали. Для каждого из после­ довательно осуществляемых переходов устанавливаются ожи­ даемая точность и чистота обработки.

4.Устанавливаются численные значения составляющих опе­ рационного припуска для каждого перехода обработки данной элементарной поверхности (оа; Да; На\ Та\ ра и е„).

5.Рассчитываются величины операционных припусков на от­ дельные ступени обработки, начиная с черновой.

6.Устанавливаются операционные размеры для каждой сту­ пени обработки и размер заготовки. При этом возможны две схемы расчета:

61

Li= L(+l~ z <—1

4.Устанавливаются максимальные 4. Устанавливаются минимальные

Округление производится до того же знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер каждого перехода.

5. Операционные размеры на каждую ступень обработки и размер за готовки записываются с указанием допуска на них.

62

III.ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА П Р И П У С К О В

ПРИМЕР 1.

табл. 38 следует, что 5-й класс точности и чистота поверхности V3 обеспечиваются однократным фрезерованием торцовыми фрезами.

2. Устанавливаем последовательность обработки вала: а) резка заготовок на ножницах;

б) фрезерование торцов (и зацентровка) на фрезерно-цент­ ровальном станке.

При фрезеровании торцов для установки заготовок приме­ няются самоцентрирующие тиски (базовые точки 1—4) и от­ кидной упор (базовая точка 5) (рис. 33, б).

3. Определяем односторонний припуск на обработку левого торца по формуле (34):

Принимаем К=4,2:

а) составляющая Ло= 0 , так как левый торец является уста­ новочной базой заготовки. Но в этом случае следует учесть не-

установочная база заготовки совпадает с установочной базой приспособления. Погрешность закрепления из-за ее малости также можно принять равной нулю, т. е. е3 = 0. еп = 0 , так как

63

вое последовательно обрабатываемые заготовки ориентируются в осевом направлении по одному и тому же упору.

Следовательно, е„ = 0 .

Припуск на фрезерование левого торца:

Zi = 1,2|/"300- Ч- 400- -у- 6002 = 937 мкм,

т. е. Zi=0,937 мм.

4. Определяем односторонний припуск на обработку правог торца:

а) составляющая Д3=2000 мкм, так как допуск на длину заготовок при резке их на ножницах составляет бь3аг=±2,0 мм, я в расчет принимаем нижнее отклонение (табл. 33);

б) Я а = 300 мкм, 7а=400 мкм (табл. 37);

в) Рд—0, так как пространственные отклонения правого тор­ ца учтены составляющей Аа ;

64

г) погрешность установки гв = 0 . Тогда

г 2= 1,2)/20002+3002+4002 =2474 мкм

или z2=2,474 мм.

5. Определяем общий припуск на обработку двух торцов:

го = г1+ 2 2= 0,937+2,474=3,411 мм.

Учитывая, что допуск на длину заготовки при резке «а нож­ ницах составляет ±2,0 мм, округляем расчетную величину об­ щего припуска ,в сторону его увеличения до ближайшего цело­ го числа и принимаем z0—4 мм.

6.Устанавливаем размер заготовки. Номинальный размер

заготовки L3ar =250+4=054 мм. Окончательно с учетом до­ пустимых отклонений L3ar =254±2,0 мм.

Б. О п р едел ен и е п ри п уск а на о б р а б о т к у п овер хн ости в а л а 0 6 0 С3

(Исходные данные те же, что и для пункта А).

1.Определяем метод обработки на финишной операции. Требования по точности диаметрального размера (3-й класс)

ичистоте поверхности (V 6) могут быть обеспечены однократ­ ным шлифованием (табл. 4 и 40).

2.Устанавливаем последовательность механической обра­

ботки:

а) черновое точение (V 3; 7-й класс точности);

б) чистовое точение (V 5; 4-й класс точности); термообра­ ботка;

,в) шлифование (V 6; 3-й класс точности).

Черновое, чистовое точение и шлифование детали произво­ дятся отдельными операциями при установке детали в центрах. Левые центры жесткие.

3. Определяем двусторонний припуск на черновое точение ва­ ла по формуле (35), приняв К = 1,2:

K V §я + 4 (Д * + /7 2 + Г * + р* + в*);

а) составляющая да. Допуск на диаметральный размер за­ готовки из проката обычной точности при диаметрах от 60 до 75 мм составляет 1,6 мм (табл. 30). В расчет принимаем

только минусовое отклонение размера, то есть 6 а=1100 мкм;

ет погрешность зацентровки вала, определяемую по формуле

(19):

где бзаг — допуск на диаметральный размер заготовки (бзаг =1,6 мм). Следовательно,

Да =0,25v l ^ + i =0.472 мм или Да = 472 мкм>

г) кривизна заготовки в ее среднем сечении по формуле (12):

Ркр= Ро^>

где /= 0 ,5 -L = 0 ,5-250= 125 мм;

ро = 10 Мкм/мм (примечание 3 к табл. 30).

Отсюда ркр =10-125 = 1250 мкм;

д) погрешность установки е„ в радиальном направлении

®в==£б+ез+ £п/

где е6 = 0 (установка в центрах); еп= 0 . Из-за незначительной величины (.см, табл. 84) в сравнении с другими составляющими погрешность е3 также принимаем равной нулю.

Следовательно, погрешность установки ев = 0 .

Припуск на черновое точение поверхности вала 0 60 мм будет

2черн = 1 ,2 /1 1002+4(1502+1502+472-+12502)=3505 мкм

г) остаточная кривизна заготовки после черновой обработки на основании примечания 4 к табл. 40:

Рчерн=0)06рзаг=0,06 -1250=75 мкм\

д) устанавливаем величину погрешности установки: £б=0; £п=0; е3=15 мкм

(левый центр жесткий с поводковым патроном — табл. 84). Следовательно,

£в= £3, £„ = 15 мкм.

Припуск на чистовое точение вала

2ч„ст=1,2 / 7402+4(802+1002 +242+ 752 + 1 52) = 960 мкм

или гЧИст=22=0,9б мм.

66

ПРИМЕР 2.

68

но-ковочной машине (2-я группа точности по ГОСТ 7505—55). Вес поковки 7,6 кг;

в) механическая обработка производится на автоматической линии.

Технологический процесс обработки двухвенцового зубчато­ го колеса (неполный) приведен на рис. 35 *.

Черновая токарная обработка на двух первых позициях про­ изводится на вертикальных токарных многорезцовых станках моделей Э101А и Э101Б, имеющих, кроме двух боковых суппор­ тов, расточной шпиндель для обработки центральных отверстий зенкерами (или расточными резцами). Базирующими поверхно­ стями заготовок на этих позициях являются наружные цилинд­ рические поверхности и торцы.

Чистовая обработка наружной поверхности заготовки произ­ водится на вертикальном токарном многорезцовом, станке Э-102. Установочные поверхности заготовки—торец и центральное шлицевое отверстие.

1. Определяем припуск на однократное (черновое) подреза­ ние верхнего торца. Заготовка для обработки закрепляется в трехкулачковом самоцентрирующем патроне (рис. 35, а) :

а) определение составляющей припуска Аа. Для поковок ве­ сом 7,6 кг 2-й группы точности по ГОСТ 7505—55 суммарный допуск на межторцовый размер 70 мм составляет

§s =3,1 мм (±?;“)

(см. раздел IV, табл. 42, графы 1—3, 9 и 10). В качестве со­ ставляющей Да учитываем только нижнее отклонение допуска, то есть Да= 1100 мкм;

поверхности (рд).

Удельное коробление поковки 2-й группы точности при наи­

Искривление оси поковки, обусловленное ее короблением, приводит к тому, что торец поковки становится неперпендику­ лярным к оси вращения заготовки, что также должно быть учте-

* Размеры детали и описание технологического процесса обработки взя­ ты из книги Якобсона М. О. «Технология станкостроения». М., Машгиз, 1960.

69