5. Розрахунок припусків і маси заготовки.

Призначення припусків на механічну обробку поверхонь деталі можна робити двома методами:

1. Розрахунково-аналітичним за методикою професора Кована В. М.;

2. Табличним за діючими стандартами і довідковими даними, що рекомендуються. Расчетно-аналититический метод базується на аналізі виробничих погрішностей, що виникають при конкретних умовах виконання і наступної обробки заготовки, визначенні величин елементів, що складають припуск і їхнє підсумовування.

Цей метод забезпечує самий мінімальний припуск на обробку, дозволяє знизити витрата металу, максимально наблизити форму і розміри заготовки до форми і розмірів готової деталі, зменшити частку механічної обробки в процесі виготовлення деталі. Однак метод трудомісткий і вимагає визначеного рівня підготовки технолога, що дозволити йому комплексно вирішувати цілий ряд проблем при призначенні припусків, зв'язаних зі знанням точностных характеристик методів обробки, устаткування і технологічного оснащення, силових залежностей, що мають місце при різанні, рішення питань базування і закріплення і т.д.

Табличний метод призначення припусків на механічну обробку передбачає призначення загальних припусків, що рекомендуються відповідними стандартами, на кожну поверхню, а потім поділ загальних припусків на операційні по рекомендаціях довідкових таблиць.

Цей метод забезпечує досить швидке рішення поставленої задачі на основі даних стандартів, дозволяє проектувати заготівлю як технологу по механічній обробці, так і фахівцям заготівельних цехів і дає результати по точності, цілком задовольняючим умовам серійного виробництва.

При виконанні необхідно:

> визначити по виду і способу одержання заготовки:

- заготівля одержувана литтям;

- заготівля одержувана чи куванням штампуванням;

- заготівля одержувана із сортового прокату.

> підібрати відповідну довідкову літературу і стандарти;

> зробити вибір загальних припусків на обробку і визначити розміри заготовки з відхиленнями;

> скласти ескіз заготовки з отриманими розмірами;

> визначити масу заготовки:

- шляхом розбивки на фігури простої геометричної форми, визначення обсягу кожної фігури, підсумовування цих обсягів і розрахунку маси добутком об'єму заготовки на щільність вихідного матеріалу;

- для заготовок складної геометричної форми шляхом визначення маси призначених припусків з наступним підсумовуванням отриманої маси припусків з масою деталі.

> визначити коефіцієнт використання матеріалу заготовки;

> призначити операційні припуски і визначити операційні розміри для поверхонь, оброблюваних за два і більш технологічних переходи;

> проставити отримані розміри заготовки на раніше виконаному кресленні заготовки, а операційні розміри на операційних ескізах механічної обробки.

Наприклад:

Вибір величини припусків на обробку і допуски на розміри заготовки робимо на основі аналізу наступних факторів:

- матеріалу заготовки; конфігурації і розмірів заготовки;

- виду заготовки і способу її виготовлення;

- вимог у відношенні механічної обробки;

- технічних умов у відношенні якості поверхонь і точності розмірів деталі.

.5.1. Вибір загальних припусків, визначення розмірів, маси і коефіцієнта використання матеріалу заготовки.

Для кованих, штампованих заготовок і заготовок поперечно-клинового прокату:

• Приймаємо клас точності кування - Т4

(прилож.1 таб.19 [15]);

• Група сталі - М1

(таб. 1 стор. 2 [15]);

• Ступінь складності кування

(прилож. 2 [15]);

Визначається шляхом обчислення відносини маси кування і масі геометричної фігури найпростішої форми, у яку уписується форма кування:

Орієнтовно величину розрахункової маси кування визначаємо по формулі:

Gn=Gд *К (кг);

де Gn -розрахункова маса кування;

Gд - маса деталі за даними креслення;

К – коефіцієнт, установлюваний по прилож. 3[15]

К = 1,3...1,6. Приймаємо К=1,35

Тоді Gn = 2*1,35=2,7 (кг)

Маса простої фігури, у яку вписується кування, являє собою добуток об'єму циліндра на щільність матеріалу, з якого виготовляється заготівля;

Gф=V*p=742*7,8=5786 грам(5,8кг);

де V -об'єм простої фігури, у яку вписується кування

р = 7,8 г/см³ - щільність сталі 40Х;

D і L - розміри кування, що описують фігуру, (визначаються добутком

максимального діаметра деталі і її максимальної длили на умовний коефіцієнт

рівний 1,05):

D = 48*1,05 = 50; L = 360*1,05 = 378

тоді (тому що0,63 > 0,466 > 0,32 отже ступінь складності З2;

• конфігурація площини рознімання штампа - П (плоска);

• вихідний індекс - 11.

Призначення табличних значень загальних припусків робимо в наступній послідовності:

> основні припуски вибираємо по табл. 3 стор. 12...13 [15];

> допуски, і відхилення, що допускаються, вибираємо з табл. 8 [15];

> додаткові припуски вибираємо по табл. 4.3.1; 4.3.2; 4.3.3 і пункту 4.8 стор. 14...16 [15]. Допускаються додаткові припуски в проектах не приймати;

> заносимо всі дані в таблицю, подвоюючи діаметральні й алгебраїчно підсумовуючи значення лінійних розмірів;

> остаточно записуємо розміри заготовки, округляючи лінійні розміри з точністю до 0,5 мм (згідно п. 4.4 стор. 15 [15]).

№ поверхні деталі	Розмір, поле допуска й граничні відхилення деталі	Ra в мкм	Припуски, мм			Допуск заготовки в мм	Відхилення заготовки в мм	Виконавчий розмір заготовки з відхиленнями
			Основний	Додатковий	Розрахунковий
1	2	3	4	5	6	7	8	9
А. Діаметральні розміри:
3	30h6(-0,013)	0,8	1,6	0,2	2*(1,6+0,2)=3,6	1,6		33,6
4		0,8	1,6	0,2	2*(1,6+0,2)=3,6	1,6		Æ33,6
5	40h8(-0,039)	1,6	1,5	0,2	2*(1,5+0,2)=3,4	1,6		Æ43,4
6	20h11(-0,13)	1,6	1,5	0,2	2*(1,5+0,2)=3,4	1,6		Æ23,4
Б. Лінійні розміри
1, 10	360h14(-1,4)	12,5	1,7	0,2	(1,7+0,2)+(1,7+0,2)=3,8	2,8		363,8
13	35Js(0,31)	3,2	1,7	0,2	(1,7+0,2)-(1,5+0,2)=0,2	1,6		35,5
16	40Js(0,31)	12,5	1,2	0,2	(1,7+0,2)-(1,2+0,2)=0,5	1,6		40,5
15	190h14(-1,15)	12,5	1,4	0,2	(1,7+0,2)-(1,4+0,2)=0,3	2,5		190,5
14	280h14(-1,35)	12,5	1,7	0,2	(1,7+0,2)-(1,7+0,2)=0,0	2,8		280
В. Приклад для отворів
3	52H(+0,046)	1,6	1,5	0,2	2*(1,5+0,2)=3,4	1,6		48,6
9	40H7(+0,025)	0,8	1,6	0,2	2*(1,6+0,2)=3,6	1,4		36,4

Призначаємо технічні вимоги на виготовлення заготовки:

• величина зсуву, що допускається, по поверхні рознімання штампів - 0,6 мм

(табл. 9 стор. 20 [15]);

• величина, що допускається, залишкового облоя - 3,0 мм

(табл. 11стор. 22 [15]);

• відхилення, що допускаються, по зігнутості - 1,2 мм

(табл. 13 стор. 23 [15]);

• допуск радіального биття циліндричних поверхонь не більш - 2,4 мм

(табл. 13 стор. 23 і п. 5.17 стор. 23 [15]);

• мінімальна величина радіусів заокруглення поверхонь кування - 2,5 мм

(табл. 7 стор. 15 [15]);

• штампувальні ухили не повинні перевищувати - 7 град.

(табл. 18 стор. 26 [15]).

Визначаємо масу заготовки.

Для визначення маси заготовки виконуємо ескіз заготовки і розбиваємо її на фігури простої геометричної форми:

Визначаємо об'єм кожної фігури по формулі:

де D - зовнішній діаметр кожної фігури;

Визначаємо об'єм заготовки:

V=V₁ + V₂ +…+V₅=31+87,4+131+131,4+17,1=397,9см³

Визначаємо масу заготовки: М_з =V*p = 397,9*7,8=3103,6 грам (3,1кг);

Знаходимо коефіцієнт використання матеріалу:

Значення коефіцієнта свідчить про правильність вибору заготовки з погляду раціональності використання матеріалу.