книги / Основы технологии машиностроения

smin — гарантированный наименьший зазор; 5Д — допуск на размер отверстия; Ьв — допуск на размер оправки.

В связи со смещением оси заготовки относительно режущего лезвия припуск размещается несимметрично относительно осивраще-

Фиг 178. Влияние погрешности базирования на величину припуска при свободной посадке заготовки на оправку:

а — с равномерно распределенным зазором б — при смещении оси заготовки на величину-зазора, а — при повороте закрепленной заготовки на 180° г — при увеличении припуска на удвоенную погрешность базирования

ния и может оказаться недостаточным с одной стороны заготовки (фиг. 178, б): следовательно, для качественного выполнения обра­ ботки припуск должен быть увеличен на удвоенную погрешность базирования (фиг. 178, г), т. е. на величину

2 еб = 2 (smln + ЬА -f 8fl)'.

282 Расчет припусков на обработку и промежуточных размеров заготовок

При закреплении оправки в жестких центрах погрешность закреп­ ления может быть принята равной нулю (sa —0) и погрешность установки определяется погрешностью базирования заготовки на оправке. Само собой разумеется, что обработанная наружная поверхность будет эксцентрична относительно отверстия на удвоен­ ную величину погрешности базирования.

При установке обрабатываемой заготовки на разжимную оправку зазор «выбирается» и погрешность базирования может быть принята

Фиг. 179. Погрешность установки заготовки на разжимную оправку, закрепленную в самоцентрирующем патроне.

закрепления в результате смещения оправки в радиальном направ­ лении, в связи с неравномерным отжатием зажимных кулачков патрона; в этом случае (фиг. 179) погрешность установки равна погрешности закрепления, которая и должна быть учтена при расчете припуска на обработку.

При свободной посадке заготовки на цилиндрическую оправку имеет место погрешность базирования, а при закреплении этой оправки в трехкулачковом патроне появляется и погрешность закреп­ ления. Погрешность установки в этом случае получится как резуль­

При установке партии заготовок могут получаться любые углы

образованные векторами еб и еа. Поэтому их следует суммировать по правилу квадратного корня. Таким образом,

еь = / е| + £з •

т. е. погрешность установки в этом случае определяется по фор­ муле (11).

Для иллюстрации совместного влияния пространственных откло­ нений и погрешности установки на величину припуска рассмотрим два варианта обработки литой втулки: в одном случае с базированием по литому отверстию и в другом случае— по наружной поверхности.

200 мм (2 -й класс точности отливок), отражается на неравномерности припуска по наружной поверхности; поэтому ра = 1000 AI/C. Погреш­ ность установки по фиг. 181, в не имеет места (еЬл = 0). Принимая На — 300 мк и Та = 300 мк, получим припуск по наружной поверх­ ности:

2zby = 2 [(300 + 300) + ] / I W ] = 3200 мк.

При последующей обработке отверстия (вторая операция) с бази­ рованием по обработанной наружной поверхности (фиг. 181, ?) оста­ точное пространственное отклонение, т. е. смещение оси отверстия относительно наружной поверхности, определим, пользуясь форму­ лой (52):

V<,cm= WcacmA \ f — (t — Ро)Л].

Принимая податливость станка Wcm = 1 мк/кг и пренебрегая податливостью обрабатываемой втулки, получаем податливость системы Wсucm = 1 мк/кг.

При обработке черного отверстия с базированием по черной наружной поверхности, в результате погрешности установки еЬз =

= 400 мк получим эксцентричность отверстия относительно наруж­ ной поверхности:

рэксц = 2е*3 = 2-400 = 800 мк.

Суммарное значение пространственных отклонений

2гь = 3,2 мм, по второму варианту 2zb = 2,8 мм\ б) для отверстия по первому варианту 2zb= 1,5 мм, по второму варианту 2zb = 3,4 мм.

Из рассмотренного примера видно, что пространственные отклоне­ ния, оставшиеся от предшествующего перехода, и погрешность уста­ новки заготовки при выполняемом переходе весьма существенно влияют на величину припуска. Поэтому припуски должны опреде­ ляться расчетом применительно к условиям выполнения обработки. Табличными же данными, которыми пользуются при опытно-стати­ стическом методе определения припусков, нельзя предусмотреть всего многообразия условий выполнения обработки, поэтому при пользовании ими приходится назначать завышенные припуски.

Для подтверждения этого сопоставим полученные расчетом при­ пуски с припусками по ГОСТу 1855-55. Номинальные припуски для втулки с наружным диаметром Ю0_014, внутренним диаметром

84+0-07 и длиной 200 мм для второй группы отливок по указанному ГОСТу одинаковы для наружной поверхности и отверстия, а именно по 5 мм на диаметральные размеры. Для сопоставления с этими при­ пусками пересчитаем полученные нами минимальные припуски на номинальные, пользуясь формулами (128) и (133):

а) для наружной поверхности

по первому варианту

2zb = 3,2 + 0,8 — 0,14 = 3,86 мм;

ьном 1

по второму варианту

2zh = 2,8 + 0,8 — 0,14 -= 3,46 мм\

°н0м

286 Расчет припусков на обработку и промежуточных размеров заготовок

2,5 мм.

Столь существенная разница в припусках в условиях серийного, а тем более массового производства неоправданно и значительно повысит расход металла, силовой электроэнергии и режущего инстру­ мента, а также увеличит трудоемкость процесса обработки.

Уместно при этом заметить, что путем расчета припусков на обра­ ботку при проектировании технологических процессов может быть обоснован в ряде случаев оптимальный вариант технологического процесса производства заданной детали. В частности, в рассмотрен­ ном нами примере оптимальным является первый вариант.

При бесцентровом шлифовании погрешность установки не имеет места и припуск на обработку определяется по формуле

не могут быть ликвидированы при выполняемом переходе; например, при развертывании плавающей разверткой и протягивании отверстий смещение и увод оси не исправляются, а погрешность установки

При отделочном шлифовании (суперфинишировании) и полирова­ нии, когда достигается лишь повышение чистоты поверхности, припуск на обработку определяется высотой микронеровностей поверхности, т. е.

2zb . = 2Н .

При обработке лезвийным инструментом без выдерживания размеРа («как чисто») черной поверхности (фиг. 182) снимается слой

При шлифовании заготовок после термической обработки поверх­ ностный слой должен быть по возможности сохранен, следовательно,

•о

Фиг 182. К определению величины снимаемого слоя при обработке без выдерживания размера.

слагаемое Та должно быть исключено из расчетной формулы; таким образом, при наличии погрешностей установки

— На + Ра + V .

2zbmin - 2 [На + V 9*а+ 6й) 1

в тех случаях, когда погрешность установки отсутствует,

2*m-.n = На+ 9а*

2Zbmm = 2 (Н а+Ра)-

Возможные после термической и химико-термической обработки заготовок деформации, создающие пространственные отклонения, должны быть компенсированы величиной ра.

Исключение слагаемого Та из расчетной формулы для определения припусков на обработку после термической обработки обосновано результатами проведенных для этой цели специальных исследований.

Образцы диаметром 40 мм и длиной 320 мм из стали марки 18ХГТ предварительно шлифовались абразивным кругом зернистостью 60. Затем одна группа образцов подвергалась цементации, а другая — цианированию. При этом были приняты следующие режимы химико­ термической обработки.

1) Цементация при температуре 920—930° в газовой цементацион­