10.4. Допуск на технологический размер

Допуск на технологический размер должен быть больше или равен сумме погрешностей, образующихся в процессе обработки:

, (10.3)

где – рассеяние размера, вызванное дефектами формы базовой поверхности и смещением при закреплении заготовки относительно упора на станке в пределах всей серии обрабатываемых деталей на і-м технологическом переходе; – рассеяние размера обработанной поверхности в процессе резания на i-м технологическом переходе в пределах всей серии деталей, зависящее от вида обработки (черновая, получистовая, чистовая).

Рассмотрим примеры размерного анализа технологического размера для различных схем обработки одной и той же детали.

В соответствии со схемой обработки (рис. 10.3 a) каждая из поверхностей 2 и 3 обрабатывается отдельными резцами: вначале – в размер , а затем – в размер при одном и том же установе заготовки. Возможность обеспечения точности размера В в зависимости от рассеяния размеров на каждом переходе

, т.е. .

При чистовой подрезке торца мм, а при продольном точении в размер мм. Тогда условие (10.3) выполняется с запасом точности

0,3 > 0,05 + 0,08 > 0,13.

а

Рисунок 10.3 – Технологические размеры и погрешности базирования

и изготовления при различных наладках обработки ступенчатого вала (начало)

б

Рисунок 10.3 – Технологические размеры и погрешности базирования

и изготовления при различных наладках обработки

ступенчатого вала (продолжение)

в

Рисунок 10.3 – Технологические размеры и погрешности базирования

и изготовления при различных наладках обработки

ступенчатого вала (окончание)

На рис. 10.3 б дан пример обработки детали, когда поверхности 2 и 3 обрабатываются на двух операциях с технологическими размерами и соответственно. На каждой операции при установе заготовки проявляются погрешности базирования и обработки. Поэтому на точность размера В влияют погрешности размера обработанных поверхностей на каждой операции:

.

Если мм, мм, мм и мм, то условие (10.3) обеспечивается с запасом точности

0,3 > 0,04 + 0,08 + 0,04 + 0,05 > 0,21.

В примере (рис. 10.3 в) размер В получают с одного установа двумя резцами, настроенными предварительно на размер в резцедержателе. Возможность обеспечения точности размера В зависит от точности настройки на размер резцов в резцедержателе:

.

Обычно точность настройки резцов в резцедержателе находится в пределах 0,04 мм. Поэтому условие (10.3) также выполняется с большим запасом точности: 0,3 > 0,04.

10.5. Пример расчета технологических размеров

На рис. 10.4 приведены эскизы заготовки детали, припуски и размеры, поясняющие расчет технологических размеров при получении заготовки и при механической обработке детали.

Расчет технологических размеров на заготовительной операции и при механической обработке можно выполнить в такой последовательности [38]:

1. Начертить эскиз готовой детали.

2. Указать на эскизе размеры по чертежу.

3. Показать на эскизе детали припуски на обработку, начиная с последней операции (перехода).

4. Назначить наименьший припуск на каждом технологическом переходе (0,2 и 0,7 мм) и показать их на схеме.

5. Обозначить каждую поверхность заготовки с помощью цифр.

6. Проставить технологические размеры заготовки , и на операциях механической обработки в соответствии с последовательностью, предписанной технологическим процессом: , , , , , и .

7. Вычертить граф погрешностей базирования и изготовления на каждом технологическом переходе (операции) в соответствии с технологическим процессом обработки.

Рисунок 10.4 – Схема расчета технологических размеров на заготовительной

операции и механической обработке вилки [38] (начало)

Рисунок 10.4 – Схема расчета технологических размеров на заготовительной

операции и механической обработке вилки [38] (окончание)

8. Назначить величину погрешностей и с учетом способа базирования, средств закрепления заготовки, вида обработки на каждой операции (переходе):

• ;

• (базирование на поверхность литой заготовки);

• (черновое точение торцевой поверхности);

• (чистовое точение торцевой поверхности);

• (чистовая обработка фаски);

• (базирование на обработанную поверхность);

• (черновая обработка торцевой поверхности);

• (чистовая обработка торцевой поверхности);

• (чистовая обработка фаски);

• (базирование на обработанную поверхность);

• (обработка отверстия в приспособлении для сверления).

9. Начертить граф технологических размеров .

10. Рассчитать совокупность погрешностей, образующихся при обработке каждой поверхности и проверить выполнимость условия (10.3).

• Размер , расположенный между точками 2 и 9:

, технологический прямой размер ;

.

• Размер , расположенный между точками 4 и 9:

, технологический прямой размер ;

.

• Размер , расположенный между точками 8 и 9:

, технологический прямой размер ;

.

• Размер , расположенный между точками 4 и 5:

, технологический прямой размер ;

.

• Размер , расположенный между точками 7 и 9:

;

;

.

• Размер , расположенный между линиями 1 и 7:

;

;

.

• Размер , расположенный между точками 6 и 7:

;

;

.

• Наименьший припуск , расположенный между поверхностями 9 и 10:

;

;

.

• Наименьший припуск , расположенный между поверхностями 3 и 4:

;

;

.

11. Оптимизировать погрешности технологических размеров на всех технологических переходах с учетом последовательности механической обработки детали, используя условие (10.3):

.

Например, для размера с допуском 0,6 мм, расположенного между поверхностями 2 и 9:

мм.

Запас точности мм.

Тогда допускаемая (оптимальная) погрешность обработки

мм.

Результаты оптимизации погрешностей при получении технологических размеров сведены в табл. 10.5.

12. Расчет средних припусков , мм:

;

;

;

;

.

13. Расчет средних конструкторских (по чертежу) размеров , мм:

 для размеров с одним предельным отклонением

;

 для размеров с двумя предельными отклонениями

;

; ; ;

; ; .

14. Расчет среднего технологического размера.

Средний технологический размер , мм, между двумя рассматриваемыми поверхностями равен сумме среднего конструкторского размера и средних припусков , расположенных между этими поверхностями:

;

;

;

;

;

;

;

.

15. Расчет допусков на технологические размеры:

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

16. Величина технологических размеров :

; ; ; ;

; ;

17. Расчет наладочных размеров .

При обработке охватываемых поверхностей технологический наладочный размер (первичная наладка) может быть рассчитан по формуле (6.8)

,

где – рассчитанный i-й технологический наладочный размер, мм; – номинальный размер i-го технологического наладочного размера, мм; – наименьшее предельное отклонение на i-й технологический наладочный размер, мм; – среднее арифметическое отклонение i-го технологического наладочного размера, мм; – допуск на настройку инструмента на i-м технологическом переходе, мм.

Расчет наименьших предельных технологических

размеров

Операция 010 (токарная):

;

;

Операция 020 (токарная):

;

.

Расчет среднего арифметического отклонения размера

, мм, и допуска на настройку инструмента:

(черновое точение торцовой поверхности);

(чистовое точение торцовой поверхности);

(черновое точение торцовой поверхности);

(чистовое точение торцовой поверхности);

(точность наладки инструмента).

Расчет технологических наладочных размеров

(для первичной настройки)

;

;

;

,

где – допуск на настройку режущего инструмента на станке, зависящий от точности средств настройки (см. п. 6.1).