РАСЧЕТ ПРИПУСКОВ И МЕЖПЕРЕХОДНЫХ РАЗМЕРОВ
.pdf
На основании данных расчётов построим схему графического расположения припусков и допусков на обработку отверстия 120(+0,022) (рис. 2.6).
Рис. 2.6. Схема графического расположения припусков и допусков на обработку отверстия 120 H6 корпуса
На остальные обрабатываемые поверхности корпуса припуски и допуски выбираем по таблицам (ГОСТ 1855-55) и записываем их значения в табл. 2.22.
41
Рис. 2.7. Заготовка корпуса с установленными припусками и допусками
42
Таблица 2.22 Припуски и допуски на обрабатываемые поверхности корпуса
(см. рис. 2.5) по ГОСТ 1855-55 (размеры в мм)
Поверхность |
Размер |
Припуск |
Допуск |
||
|
|
||||
табличный |
расчетный |
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
1 |
120 |
2 4,0 |
2 3,0 |
±1,0 |
|
2 |
120 |
2 4,0 |
|
±1,0 |
|
3 |
320 |
2 5,0 |
|
±1,5 |
|
4 |
320 |
2 5,0 |
|
±1,5 |
|
5,6 |
370 |
2 5,0 |
|
±1,5 |
|
7,8 |
200 |
2 6,0 |
|
±1,2 |
|
9 |
170 |
2 4,5 |
|
±1,2 |
|
10 |
5 |
2 3,5 |
|
±0,8 |
|
На рис. 2.7 показан чертеж заготовки корпуса с припусками на механическую обработку.
Пример 2.4.2 Рассчитать припуски на обработку и промежуточные предельные раз-
меры на поверхность 50m6 опорной шейки вала-шестерни, показанного на рис. 2.8. На остальные обрабатываемые поверхности назначить припуски и допуски по ГОСТ 7505-74.
Материал детали – Сталь 40Х ГОСТ 4543-71. Заготовка - штамповка на ГКМ повышенной точности. Масса заготовки m ≈ 8,5 кг.
Технологический маршрут обработки поверхности 50k6 состоит из точения чернового и чистового и шлифования чернового и чистового. Точение и шлифование производится в центрах, схема установки показана на рис. 2.8.
Технологический маршрут обработки поверхности записываем в расчетную табл. 2.23. В таблицу также записываем соответствующие заготовке и каждому технологическому переходу значения элементов припуска. Так как в данном случае обработка ведется в центрах, погрешность установки в радиальном направлении равна нулю, что имеет значение для рассчитываемого размера. В этом случае эта величина исключается из основной формулы для расчета минимального припуска и соответствующую графу можно не включать в расчетную таблицу.
43
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.23 |
||
|
Расчёт припусков и предельных размеров по технологическим переходам |
|
|
||||||||||
|
|
на обработку поверхности 50m6 опорной шейки вала |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
к |
- |
|
|
|
|
|
|
Технологиче- |
|
|
|
|
|
Расчетныйприпус 2Z |
|
Предельные |
Предельные |
|
|||
Элементы припуска, |
|
Расчетныйраз мер dмм |
Допуск мкм,δ |
|
|||||||||
ские переходы |
|
размеры, |
значения |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
мкм |
|
|
мкм, |
|
|
|
||||||
обработки |
|
|
|
, |
|
мм |
припусков, мкм |
|
|||||
элементарной |
|
|
|
|
|
min |
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
поверхности |
RZ |
T |
ρ |
ε |
у |
|
|
|
dmin |
dmax |
2Z пр |
2Z maxпр |
|
|
|
|
|
|
|
min |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Заготовка |
150 |
250 |
1044 |
|
|
|
53,529 |
1800 |
53,6 |
55,4 |
|
|
|
(штамповка на ГКМ |
|
|
|
|
|
|
|||||||
повышеннойточности) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Точение |
50 |
50 |
63 |
|
|
2 1444 |
50,641 |
340 |
50,65 |
50,99 |
2950 |
4410 |
|
черновое |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Точение |
30 |
30 |
42 |
|
|
2 163 |
50,315 |
100 |
50,4 |
50,5 |
250 |
490 |
|
чистовое |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Шлифование |
10 |
20 |
21 |
|
|
2 102 |
50,111 |
25 |
50,111 |
50,136 |
289 |
364 |
|
черновое |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Шлифование |
5 |
15 |
|
|
|
2 51 |
50,009 |
17 |
50,009 |
50,026 |
102 |
110 |
|
чистовое |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого, Σ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3591 |
5374 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.2.8. Вал-шестерня (чертеж и схема установки при обработке поверхности опорной шейки 50m6)
Суммарное значение пространственных отклонений оси обрабатываемой поверхности 50m6 относительно оси центровых отверстий определится по формуле:
ρзаг =
ρсм2 + ρкор2 + ρц2 ,
где ρсм – смещение обрабатываемой поверхности 50k6 относительно поверхности используемой в качестве технологической базы при сверлении центровых отверстий, мкм. Это смещение обусловлено несовпадением полуматриц в горизонтально-ковочной машине. Если при сверлении центровых
отверстий в качестве технологических |
баз использовались поверхности |
50m6, то ρсм = 0 мм. |
к l = 1,5 110 = 165 мкм =0,165 |
ρкор – коробление детали, мм. ρкор = |
мм, где: к – удельная кривизна заготовок на 1 мм длины, мкм; l – расстояние от обрабатываемого сечения до ближайшей опоры, мм.
ρц – погрешность зацентровки, мм. При установке вала на призму с односторонним прижимом погрешность зацентровки определится по формуле:
|
δ |
заг |
|
2 |
|
2 |
2 |
||
ρц = |
|
|
|
+0,252 = |
|
|
|
+0,252 =1,031 мм, |
|
|
|
|
|||||||
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|||
45
где δзаг – допуск на поверхности, используемые в качестве базовых на фре- зерно-центровальной операции (по ГОСТ 7505-74 для штамповок повышенной точности, для группы стали М1, степени сложности С2: δз = 2,0 мм); 0,25 – погрешность настройки центровального станка, мм.
ρзаг =
0,1652 +1,0312 =1,044 мм.
Остаточное пространственное отклонение
ρост = k y ρзаг ,
где ky – коэффициент уточнения формы (табл. 2.13), после чернового точения ρ1 = 0,06 1044 = 63 мкм;
после чистового точения ρ2 = 0,04 1044 = 42 мкм; после чернового шлифования ρ3 = 0,02 1044 = 21 мкм.
Расчет минимальных значений припусков производим пользуясь основной формулой
2Zmin1 = 2(Rzi−1 +Ti−1 + ρi−1 ),
где Rzi−1,Ti−1 – соответственно высота неровностей и глубина дефектного по-
верхностного слоя на предшествующем технологическом переходе, мкм;
ρi−1 – суммарное значение пространственных отклонений для элементарной поверхности на предшествующем переходе, мкм;
εi – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе, мкм.
Минимальный припуск:
под черновое точение 2Zmin1 = 2(150 + 250 +1044) = 2 1444 мкм; под чистовое точение 2Zmin2 = 2(50 +50 +63) = 2 163 мкм; под черновое шлифование 2Zmin3 = 2(30 +30 + 42) = 2 102 мкм; под чистовое шлифование 2Zmin4 = 2(10 + 20 + 21) = 2 51 мкм.
Графу “Расчётный размер” заполняем, начиная с конечного (чертёжного) размера путём последовательного прибавления расчётного минимального припуска каждого технологического перехода:
для чернового шлифования d р3 = 50,009 +0,102 = 50,111 мм; для чистового точения d р2 = 50,111+0,204 = 50,315 мм; для чернового точения d р1 = 50,315 +0,326 = 50,641 мм;
для заготовки d р1 = 50,641+ 2,888 = 53,529 мм.
Значения допусков каждого технологического перехода и заготовки принимаем по таблицам в соответствии с квалитетом, используемого метода обработки.
Наименьший предельный размер определяем округлением расчётных размеров в сторону увеличения их значений. Округление производим до того же
46
знакадесятичнойдроби, скакимдандопускнаразмердлякаждогоперехода. Наибольшие предельные размеры определяем прибавлением допусков
к округлённым наименьшим предельным размерам:
dmax4 = 50,009 + 0,017 = 50,026 мм; dmax3 = 50,111 + 0,025 = 50,136 мм; dinax2 = 50,400 + 0,100 = 50,500 мм; dmax1 = 50,650 + 0,340 = 50,990 мм; dmax заг = 53,600 + 1,800 = 55,400 мм.
Максимальные предельные значения припусков Zmaxпр равны разности наибольших предельных размеров, а минимальные значения Zminпр – соответ-
ственно разности наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов:
2Zmaxпр |
4 |
= 50,136 |
−50,026 = 0,110 мм =110 мкм; |
|
2Zmaxпр |
3 |
= 50,500 −50,136 = 0,364 мм = 364 мкм; |
||
2Zmaxпр |
2 |
= 50,990 −50,500 = 0,490 мм = 490 мкм ; |
||
2Zmaxпр 1 |
= 55,400 |
−50,990 = 4,410 мм = 4410 мкм. |
||
2Zminпр |
4 |
= 50,111−50,009 = 0,102 мм =102 мкм; |
||
2Zminпр |
3 |
= 50,400 |
−50,111 = 0,289 мм = 289 мкм; |
|
2Zminпр |
2 |
= 50,650 |
−50,400 = 0,250 мм = 250 мкм; |
|
2Zminпр 1 |
= 53,600 −50,650 = 2,95 мм = 2950 мкм. |
|||
Общие припуски ZО min и ZО max определяем, суммируя промежуточные припуски и записываем их значения внизу соответствующих граф.
2ZОmin =102 + 289 + 250 + 2950 = 3591 мкм; 2ZОmax =110 +364 + 490 + 4410 = 5374 мкм.
Общий номинальный припуск определяем с учётом несимметричного расположения поля допуска заготовки:
ZО ном = ZО min + НЗ − НД = 3591+600 −9 = 4182 мкм;
Нижнее отклонение размера заготовки НЗ находим по ГОСТ 7505-74
НЗ = 600 мкм.
Номинальный диаметр заготовки:
dЗ ном = d Д ном + ZО ном = 50 + 4,182 = 54,182 ≈ 54 мм.
Произведём проверку правильности расчётов:
Zmaxпр 4 − Zminпр 4 = δ3 −δ4 ;
110 – 102 = 25 –17;
8 = 8;
47
Zmaxпр 3 − Zminпр 3 = δ2 −δ3 ;
364– 289 = 100 –25; 75 = 75;
Zmaxпр 2 − Zminпр 2 = δ1 −δ2 ;
490 – 250 = 340 – 100;
240 = 240;
Zmaxпр 1 − Zminпр 1 = δзаг −δ1 ;
4410 – 2950 = 1800 – 340;
1460 = 1460.
На основании данных расчётов построим схему графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности 50m6 (рис. 2.9).
Рис. 2.9. Схема графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности 50m6 вала
48
На остальные обрабатываемые поверхности вала припуски и допуски принимаем по ГОСТ 7505-74 и записываем их значения в табл. 2.24.
Таблица 2.24 Припуски и допуски на обрабатываемые поверхности вала (см.
рис. 2.8) по ГОСТ 7505-74 (размеры в мм)
Поверхность |
Размер |
Припуск |
Допуск |
||
|
|
|
|||
табличный |
|
расчетный |
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
1,9 |
305 |
2 2,6 |
|
|
+1,5 |
|
|
−1,0 |
|||
2,8 |
50 |
2 2,5 |
|
2 2,1 |
+1,2 |
|
−0,6 |
||||
3,5 |
85 |
2 2,2 |
|
|
+1,2 |
|
|
−0,6 |
|||
4 |
85 |
2 2,2 |
|
|
+1,2 |
|
|
−0,6 |
|||
6 |
60 |
2 2,2 |
|
|
+1,2 |
|
|
−0,6 |
|||
7 |
80 |
2,2 |
|
|
+1,2 |
|
|
−0,6 |
|||
На рис. 2.10 показан чертеж заготовки |
(штамповки |
на ГКМ) вала |
|||
с припусками на механическую обработку. |
|
|
|||
Рис. 2.10. Заготовка вала-шестерни с установленными припусками и допусками
49
3. ОПЫТНО – СТАТИСТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИПУСКОВ
3.1. Припуски на обработку наружных цилиндрических поверхностей
Припуски и допуски на механическую обработку наружных цилиндрических поверхностей регламентируются ОСТ 23.4.60-79.
Вданном разделе рассматриваются припуски на механическую обработку наружных цилиндрических поверхностей.
Схема расположения припусков и предельных отклонений на обработку наружных цилиндрических поверхностей приведена на рис. 3.1.
Взависимости от характера производства установлены две группы припусков:
группа 1 – припуски для массового и крупносерийного производства; группа 2 – припуски для малосерийного и единичного производства.
Величины припусков должны соответствовать указанным в табл. 3.1 и 3.2.
При использовании табл. 3.1 необходимо иметь в виду следующее:
1.Припуски для размеров диаметром от 1 до 250 мм установлены из расчёта заготовок стали горячекатаной круглой повышенной и обычной точности по ГОСТ 2590-71.
2.При применении проката высокой точности припуски на предварительное точение должны быть уменьшены на 15 % по сравнению с припусками на обработку проката обычной точности.
3.Допускается увеличение или уменьшение припусков на предварительное обтачивание с учётом применяемости размеров проката.
4.Припуски на шлифование закалённых деталей даны с учётом правки заготовки.
5.Прутки стальные круглые калиброванные диаметром до 40 мм по ГОСТ 7417-75 рекомендуется шлифовать без предварительной механической обработки.
6.При шлифовании валов с посадкой Н11/h11 допускается уменьшение припуска на значение верхнего отклонения данной посадки, если эта величина составляет не менее 20 % припуска. При шлифовании валов с посадкой Н8/h8 допускается увеличение припуска на значение верхнего отклонения данной посадки, если эта величина не менее 20 % припуска.
50
