1. Расчёт заготовки из круглого проката

Последовательность определения размеров заготовки из круглого проката:

• для наибольшего диаметра детали D_дет следует назначить порядок обработки в зависимости от точности этого диметра ([1] с. 8 или [2] с.17);

• определить припуск на диаметр на механическую обработку ([3] с. 192 или Приложения А данных методических указаний) по каждому переходу (операции) обработки;

• найти общий припуск на обработку 2ּZ_о, мм

2 Z_о = 2∙Z₁ + 2∙Z₂ + 2∙Z_i, (6)

где 2∙Z₁, 2∙Z₂, 2∙Z_i – припуски на механическую обработку по каждому переходу, мм;

• определить размер наибольшего диаметра заготовки – круглый прокат D_заг, мм

D_заг = D_дет+2Z_о, (7)

• выбрать наибольший размер горячекатаного проката обычной точности – В1 и допуски на размер проката по ГОСТ 2590 – 2006, например Ø90 , и записать в соответствии со стандартом

Круг ;

• определить необходимую длину заготовки L_заг, мм

L_заг = l + 2a, (8)

где l – длина детали, мм;

2a – припуск на обработку торцов, мм ([3] с. 185 таблица 3.65).

Далее следует:

• занести результаты расчетов в таблицу 1 (см. образец выполнения таблицы);

• вычертить в пояснительной записке эскиз заготовки из проката в произвольном масштабе, соблюдая пропорции и в соответствии с требованиями стандартов, контур детали в заготовке вычертить штрих пунктирной линией, показать на эскизе максимальные припуски;

• определить массу заготовки из круглого проката;

• рассчитать коэффициент использования материала заготовки из круглого проката К_и.м..

Таблица 2 Определение размеров заготовки – круглый прокат

Порядок обработки наибольшего размера Ǿ, квалитет, длина, мм	Припуск на диаметр 2Z, мм	Размер наружного диаметра заготовки Dзаг, мм	Припуск на обработку торцов, мм	Длина заготовки Lзаг, мм	Размер проката по ГОСТ 2590 – 2006 окончательно
	2Z	Dзаг = Dдет + 2Z	2а	Lзаг = l + 2а
1	2	3	4	5	6
…
…
…
Итого

Таблица 3 Определение размеров заготовки – круглый прокат (пример)

Порядок обработки наибольшего размера Ǿ 80 f7 длиной 100 мм	Припуск на диаметр 2Z, мм	Размер наружного диаметра заготовки Dзаг, мм	Припуск на обработку торцов, мм	Длина заготовки Lзаг, мм	Размер проката по ГОСТ 2590 окончательно
	2Z	Dзаг = Dдет + 2Z	2а	Lзаг = l + 2а
1	2	3	4	5	6
1.Точение предварительное – h12	1,50	Ǿ 82,36	7	107	Ǿ 85
2.Точение окончательное – h9	0,50	Ǿ 80,86
3.Термическая обработка 43…50 HRC	-	-
4.Шлифование однократное – f7	0,36	Ǿ 80,36
Итого заготовка	2,36	Ǿ 82,36	7	107	Ǿ 85×107

Пример расчёта припусков на заготовку из круглого проката

Задание: Определить диаметр заготовки из круглого проката для ступенчатого вала, общая длина которого L = 280 мм, и наибольший диаметр шейки d = 40 h9.

Шейка расположена посередине вала, длина её l_ст = 50 мм, вал подвергается термической обработке – закалке.

Решение

Назначим порядок обработки для наибольшего диаметра вала по чертежу – Ø 40h9 _(--0,062):

1 Точение черновое (предварительное) – h13 ([1] с. 8 или [2] с.17);

2 Точение чистовое (окончательное) – h11;

3 Термическая обработка;

4 Шлифование наружное в центрах – h9 (согласно чертежу, т.к. последний переход) – (запишем порядок в графу 1 таблицы 4).

Для использования таблиц припусков определим расчетную длину вала, для которого определяется припуск.

Расчётная длина, по которой определяется номинальный припуск для средней части вала – 280 мм (см. ранее изложенный материал в таблице 1).

Отношение длины детали к диаметру – l_расч / d = 280 / 40 = 7, т.е. вал достаточно жёсткий (т.к. до 12).

Определим припуски по каждому переходу (операции) обработки по данным литературы ([2] с. 157 таблица 7.1, [3] с. 192 таблица 3.73 или Приложения А данных методических указаний) – (запишем припуск в графу 2 таблицы 4):

Диаметр вала после шлифования: 40 h9 (согласно чертежу).

Номинальный операционный припуск на диаметр для шлифования детали в центрах с учётом термической обработки – 0,5 мм (по таблице приложения А).

Диаметр вала после чистового точения – (40 + 0,5) h11 = 40,5 hlI.

Номинальный операционный припуск для чистового точения – 2,0 мм (по таблице приложения А).

Диаметр вала после чернового точения – (40,5 + 2,0) h l3 = 42,5 hl3.

Номинальный припуск для чернового точения с учётом расчётной длины – 4,5 мм (по таблице приложения А).

Расчётный диаметр заготовки – 42,5 + 4,5 = 47,0 мм.

Общий припуск на обработку 2ּZ_о, мм

2ּZ_о = 2ּZ₁ + 2ּZ₂ + 2ּZ_i,

где 2ּZ₁, 2ּZ₂, 2ּZ_i – припуски на механическую обработку по каждому переходу, мм

2ּZ_о = 4,5 + 2 + 0,5 = 7.

Размер наибольшего диаметра заготовки – круглый прокат D_заг, мм

D_заг = D_дет+2Z_о,

D_заг = 40 + 7 = 47.

Выберем наибольший ближайший размер круглого проката обычной точности В1 по ГОСТ 2590 – 2006 – Ø48 ([2] с. 151 таблица 6.1).

Запишем по стандарту – Круг .

Определим длину заготовки L_заг, мм

L_заг = l + 2a, (9)

где l – длина детали, мм;

2a – припуск на обработку торцов, мм ([3] с. 185 таблица 3.65).

L_заг = 400 + 8 = 408.

Все расчёты запишем в таблицу 3.

Таблица 4 Определение размеров заготовки – круглый прокат

Порядок обработки наибольшего размера Ǿ 40 h9 длиной 400 мм	Припуск на диаметр 2Z, мм	Размер наружного диаметра заготовки Dзаг, мм	Припуск на обработку торцов, мм	Длина заготовки Lзаг, мм	Размер проката по ГОСТ 2590 – 2006 окончательно
	2Z	Dзаг = Dдет + 2Z	2а	Lзаг = l + 2а
1	2	3	4	5	6
1.Точение предварительное – h13	4,5	Ǿ 47	8	400 + 8 =408	Ǿ48
2.Точение окончательное – h11	2,0	Ǿ 42,5
3.Термическая обработка 43…50 HRC	-	-
4.Шлифование однократное – h9	0,5	Ǿ 40,5
Итого заготовка	7	Ǿ 47	8	408	Ǿ 48×408

Выполним эскиз заготовки из проката круглого

Ra 25

4

9

9

Ø 48^+0,4

^0,7

Ra 25

4

4

408 h16

Рисунок 2 – Эскиз заготовки из круглого проката

Определим массу заготовки прокат

Масса заготовки М_заг, кг

М_заг = 0,00612·(d² _заг см × L_заг см), (10)

где d_заг – диаметр заготовки, см;

L_заг – длина заготовки, см;

0,00612 – коэффициент для стали, ( 0,00557 – для чугуна).

М_дет = 0,00612·(4,8² · 40,8) = 5,8.

Определим коэффициент использования материала К_им

К_им = , (11)

К_им = .