Сборник практических работ по технологии машиностроения

Пример 3. Поверхность литой заготовки имеет волнистый про­ филь с Ьв = 10 мм, = 0,6 мм. Найти Ь и а при установке загото­ вок по направляющей базе на штыри с К = 40 мм, В = 20 мм. По формулам (2.4.2) и (2.4.3) определяем Ь и а:

к = 40 - ^40^ -(10/2)2 ^ 0 3

Для заготовок с 1>160 мм, обработанных резанием, допуск зна­ чений а при точности 12-16 квалитетов составляет 20'. Следова­ тельно, данная схема установки обеспечивает точность расположе­ ния ее поверхностей в пределах допуска.

Рис. 2.4.5. Номограмма максимально возможных погрешностей Ь базирования

иугла а поворота заготовки (контакт опор со сферической головкой по боковым сторонам профиля волн) при радиусе сферы Я=5 мм (1) 10 мм (2), 16 мм (3),

25 мм (4), 32 мм (5), 40 мм (6) и расстоянии между опорами Ь=50 мм (7), 70 мм (8), 100 мм (9), 150 мм (10), 200 мм (11), 300 мм (12), 500 мм (13)

131

Варианты заданий

Задание 1

Определить, какой случай контактирования будет происходить при установке трех литых заготовок в одном приспособлении, по­ грешность базирования Ь и угол поворота заготовки а.

ЗаданиеТ

Определить Ь и а по формулам (2.4.2), (2.4.3) при установке за­ готовки на опорные штыри, имеющей волнистый профиль, при допустимши угле поворота а =20' (точность обработки - 12 квалитет).

132

РАСЧЕТ ПРИПУСКОВ НА 1УШШШЧЕСКУЮ ОБРАБОтаУ

Цель работы - изучеть методику расчета, припусков на обра­ ботку для различных поверхностей деталей.

Методические указания и примеры выполнения работы

Основные положения по определению припусков рас^^ноаналитическим методом приведены в пособиях [56, с. 175-196], [21, с. 174-178], [41, с. 95-120], [9, с, 59-92].

, Расчет припусков на обработку наружных и внутренних поверх­ ностей имеет свою особенность. Она заключается. в„том, что для наружнь1х поверхностей расчет начинается с наименьшего предель­ ного размера готовой детали последовательным прибавлендам рас­ четных припусков 2тш ПО вссм опсрациям, а для внутренних по­ верхностей - с наибольшего предельного размера последователь­ ным вычитанием ^ п -

Слагаемые, составляющие припуск на обработку,,зависят от многих факторов: формы, размеров, материала деталей, методов обработки и др.

В соответствующих таблицах в зависимости от этих факторов приведены значения Кг и Т (Ь) ([56, табл. 1-25], [23, табл.1-29], [43, табл.4.25-4.27], [10, табл.4.3-4.6^).

Для отверстий, точность обработки которых не зависит от кдасса детали, эти нормативы цриведень!, отдельно ([56, табл.27-28], [23, табл.24-25], [43, табл.4.27], [10, табл.4.6]).

Пространственные отклонения учитываются только у заготовок (под первый технологический переход обработки), после черновой

133

и получистовой обработки лезвийным инструментом (под после­ дующий технологический переход), после термообработки [43]. При последующей обработке эти погрешности становятся ничтож­ но малыми и ими можно пренебречь.

Погрешности установки бу на выполняемом переходе определя­ ются по формуле

где Ей - погрешность базирования, возникающая при несовпадении уста&ювочной и измерительной баз. Погрешность базирования оп­ ределяется по соответствующим формулам в зависимости от схемы установки при обработке ([56, табл. 12-20], [23, табл. 21-25], [43, табл. 4.33-4.37], [Ю, табл. 4.10-4.13]);

бз —погрешность закрепления, возникающая в результате сме­ щения обрабатываемых поверхностей заготовок от действия за­ жимной силы. При укрупненных расчетах точности обработки Еу мом о определить по соответствующим таблицам ([56, табл.12-19], [23, табл.18-25], [43, табл:4.33-4.37], [10, табл.4.10-4.15]).

Определение значений допусков на размеры заготовок произво­ дится по стандартам, регламентирующим различные методы полу­

чения заготов&к.

Допуски на отливки из металлов й сплавов и припуски на механичес|фо обработку определяются по ГОСТ 26645-85; на штампо­ ванные заготовки - по ГОСТ 7505-89([23, табл.47-48]).

Значения промежуточных допусков для различных видов меха­ нической обработки определяются по таблицам экономической точности обработки ([23, табл.8-11]) и соответствующим квалите-

там точности [21].

Величина 2гоах используется при назначении глубины резания; 2тах 11. Эту величину используют при определении режимов реза­ ния V й 8 и выборе оборудования по мощности.

Значения номинального припуска 2„ом необходимы для опреде­ лений номинальных размеров заготовок, по которым изготовляют технологическую оснастку (штампьт, пресс-формы, модели т.д.).

134

Пример 1. Рассчитать припуски на обработку и предельные раз­ меры по технологическим операциям (переходам) обработки поверх­ ностей стакана подшипников (табл.2.5.1). На те же поверхности на­ значить припуски и допуски по ГОСТ 26645-85. 8-й класс точности размеров отливки по ГОСТ 26645-85 соответствует примерно 1-му классу точности по ГОСТ 1855-55.

Наружный диаметр 0 270 мм.

Способ установки - на разжимной оправке по 0 160 мм и торцу «А». Величины Кг и Т(Ь) определяются по [56, табл. 6-10], [23, табл. 20-23] и [43, табл. 4.25].

Пространственное отклонение - результат коробления отливки. Удельная величина коробления Дк =Т0 мкм/мм ([56, табл. 8], [23, табл. 28], [43, табл. 4.29]), что на длине Ь = 70 мм дает общую вели­ чину коробления (Д)р = Дк-Ь = 1,0-70 = 70 мкм.

Величина остаточной пространственной погрешности

Значения коэффициента Куопределяются по [1, табл.29].

После точения чернового Рчерн(Ачерн) = 0,06 Р заг(Д заг) = 0,06 70 = - 4,2 мкм.

После точения получистового Рполучист (Аполучист) = 0,05 ■Рзаг (Д за г)= = 0,05 70 = 3,5 мкм.

После точения чистового Рчист(Ачист) = 0,04 Рзаг (Д заг) = 0,04 70 = = 2,8 мкм.

Погрешность базирования на разжимной оправке Ез = 0. По­ грешность установки в данном случае будет состоять только из по­ грешности индексации Еивд стола многошпиндельного станка, при­ нимаемой равной 50 мкм.

Величина расчетного припуска определяется по формуле

Значения 21,^„ по операциям (переходам) обработки составят:

135

• точение голучистовое:г: 2 2 ^ = 2 ^ 0 + ^ 4 ,2 ' + 50")= 2-102 мкм;

• точение чистовое; 22^„ = 2^0 + -\/з,5^ + 50^ )= 2 -101 мкм. Расчетные размеры по операциям (переходам) механической об­

работки составят:

•точение чистовое - 269,79 мм;

•точение получистовое - 269,79 + 0,202 = 269,992 мм;

•точение черновое - 269,992 + 0,204 = 270,196 мм;

•заготовка - 270,196 +1,592 = 271,568 мм. Результаты расчетов сводим в табл. 2.5.1.

В графе «Предельные размеры» значения «т1п» получаются пу­

тем округления расчетных размеров до точности допуска соответ­ ствующего перехода.

Значения «тах» получаются путем прибавления допусков соот­ ветствующих переходов к наименьшим предельным размерам.

Минимальные предельные значения припусков Т^шп представля­ ют собой разности наименьших предельных размеров предшест­ вующего и выполняемого переходов, а максимальные 2тах - соот­ ветственно разности наибольших предельных размеров.

Номинальный (расчетный) операционный припуск

где ТАи - допуск на обработку заготовки на предшествующей опе­ рации.

Тогда номинальные (расчетные) припуски на;

1)точение чистовое - 2ном.точ.чист. = 0,2 + 0,52 = 0,72 мм;

2)точение получистовое - 2юмточ.получист. = 0,2 + 1,3 = 1,5 мм;

3)тбчЫие черновбе - 2ном.точ.черн. = 1,38 + 1,0 = 2,38 мм (в расчет взята половина допуска отливки, т. к. она имеет симметричное рас­

136

Торец «Б» (размер 125^,0бзмм).

Как и в предыдущем примере, в расчетную табл. 2.5.1 записыва­ ем соответствующие заготовке и каждому технологическому пере­ ходу значения элементов припуска.

Общая величина коробления заготовки на диаметре 270 мм р(Д) = Ак • В = 1 • 270 = 270 мкм.

Остаточная величина пространственных отклонений: Р1(Д1) = 0,06 • Рзаг = 0,06 • 270 = 16,2 мкм; ргСДг) = 0'>05 • Рз^ = 0,05 • 270 = 13,5 мкм; Рз(Аз) = 0,04 • Рзаг = 0,04 -/270 = 10,8 мкм.,

Погрешность установки аналогична предыдущему примеру. Ве­ личина расчетного припуска определяется по формуле

2пйп - К-2Л-1 + + Рз^1 + Е,. (2.5.5)

Значения 2папПО операциям (переходам) обработки составляют:

•точение черновое 2щш = 600 + 270 + 50 = 920 мкм;'

•точение получистовое2таиг= 50 4 16,2+ 50 =116,2 = Пб мкм;

•точение чистовое 2шп= 50 + 14,0 + 50 = 114,0 мкм.

Расчетные размеры по операциям (переходам), предельные раз­ меры и предельные значения припусков определяются аналогично предыдущему:

2„ом.точ.чист. = 0,114 + 0,25 = 0,364 мм.

^ном.точ.получист. 0,116 + 0,63 0,746 мм.

2„ом.точ.черн. = 0,92 + 0,8 = 1,72 мм. ^ном.об. 2,83 мм.

Расчетный (номинальный) размер заготовки 125 + 2,83 = 127,83, мм.

Наружный диаметр 0 230ч>,4б мм.

Величины Кг и Т для заготовки и операции (^переходов; механи­ ческой обработки записаны в сводной табл.2.5.1 аналогично преды­ дущему.

рзаг = Ак • Ь = 1 • 55 = 55 мкм.

Остаточная величина пространственных отклонений: Р1= 0,06 • 55 = 3,3 мкм = 3,1) мкм; Рг = 0,05 ■55 = 2,75 мкм.

137

Установка на данной операции осуществляется в самоцентрирующем пневматическом патроне по 0270 мм и торцу «Б», в дан­ ном случае 8у = 660 мкм ({43, табл.4.35]).

Под второй технологический переход е'у = 0,0б8у + Еинд = 0,06 • 660 + 50 = 39,6 + 50 » 90 мкм.

Значения 22пиппо операциям (переходам) обработки составят:

• точение черновое 2 2 ^ - 2(бб0 + у/55^ +660^ ]=

=2(660+665) = 2-1265 мкм;

•точение получистовое 20^„ = 2 ^0 + 4з^' + 90^ 1= 2 • 140 мкм.

^ном.точ.получисг., 0,28 "Ь 0,72 1,0 мм. ^ном.точ.черн. 2,53 "Ь 0,8 3,3 мм. ^ном.об. 4,33 мм.

Расчетный (номинальный) диаметр заготовки 230 + 4,33 = 234,33 мм.

Отверстие 0160

В сводную таблицу записываем величины Кг и Т (Ь) Для заготов­ ки и переходов механической обработки ([56, табл. 6-10]; [21, табл. 20,23]; [43, табл. 4.25-4.27]).

Суммарное значение пространственных отклонений для заготов­

Величину коробления отверстия надо учитывать как в диамет­ ральном, так и в осевом сечениях. Поэтому

= 7(М 60)"+(1-75)^ =176 мкм.

где (1 и ^ - диаметр и длина обрабатываемого отверстия соответст­ венно.

Смещение оси отверстия в процессе формовки Рсм принято рав­ ным величине поля допуска на толнщну стенки 35 мм, т. е. 800 мкм ([41, табл. 1]).

138

<1пих заготовки 233,95

■---^

зш ловки 233.15 допуск заготовки 1,6

^заготовки 232,35

<1тю точения черновою 230,54

” — ^

допуск точения чернового 0.72

<^!« точения чернового 229.82

------- Р'

А™, точения получист. 230.0 --Р' ПОПУСК точения получист. 0.46 <1т!п точения получист. 229,54

%

Рис. 2.5.1. Схема графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности 023О_о,4бмм

Суммарное значение пространственных отклонений отверстия составит

= 7800"+176" = 820 мкм.

Остаточная величина р после чернового растачивания составит Р1= 0,05 • рзаг = 41 мкм.

После чистового растачивания рг = 0,002 • Рзаг= 0,002 ■820 = 1,64 = «2 мкм.

Установка детали такая же, как и при обработке наружной по­

верхности 0230-0,46 мм.

Минимальный припуск под растачивание черновое

= 2(б00 + л/820"+660" )= 2(б00 +1040) = 2 • 1640 мкм;

чистовое

2 2 ^ = 2^0 + 741"+90")= 2 • 150 мкм.

139

!работка н а м н огош п и н д ел ь н ом п ол уавтом ате.

0 2 7 0 .$ ^ ,

0 1 9 0 * * ,•Т!

ч

0 Ш \ ^ п

02^ 0.

, Рис. 2.5.2. Деталь-стаканподшипников, СЧ 15 г о с т 1412-79 (точность отливки^8-8-3 ГОСТ 26645-Х‘?