Проектирование наладки станков с ЧПУ на обработку детали Червяк 2А061.00.00.12

Погрешность установки детали на выполняемом  переходе ε_y определяем по формуле (1.27):

где ε_б – погрешность базирования, ε_б=0 т.к. имеет место совмещение техноло-

             гической и измерительной баз;

      ε_з – погрешность закрепления.

Погрешность закрепления заготовки в центрах  на выполняемых переходах:

на 1-м переходе ε₁=0, так как базирование в центрах;

на 2-м переходе ε₂=0, так как базирование в центрах;

на 3-м переходе ε₃=0, так как базирование в центрах;

на 4-м переходе ε₄=0,  так как базирование в центрах.

Произведем  расчет минимальных значений межоперационных припусков, пользуясь основной формулой (1.28):

где i – выполняемый переход.

Минимальный припуск по переходам:

Черновое  точение:

2∙Z_min2=2(200+250+708)=2∙1158 мкм.

Чистовое  точение:

2Z_min3=2(125+120+43)=2∙288 мкм.

Черновое  шлифование:

2Z_min4=2(63+60+35)=2∙158 мкм.

Чистовое  шлифование:

2Z_min5=2(10+20+21)=2∙51 мкм.

Расчетный размер диаметра вала рассчитываем, начиная  с конечного минимального чертежного размера путем последовательного прибавления минимального припуска каждого предыдущего перехода:

Чистовое  шлифование:

d_Р5=24,987 мм.

Черновое  шлифование:

d_Р4=d_Р5 + 2Z_min5=24,987+0,102=25,089 мм.

Чистовое  точение:

d_Р3=d_Р4 + 2Z_min4=25,089+0,316=25,405 мм.

Черновое  точение:

d_Р2=d_Р3 + 2Z_min3=25,405+0,576=25,981 мм.

Заготовки:

d_Р1=d_Р2 + 2Z_min2=25,981+2,316=28,297 мм.

Назначаем допуски на технологические переходы.

δ₁=1100 мкм; δ₂=210 мкм; δ₃=84 мкм; δ₄=33 мкм, δ₅=13 мкм

В графе «Предельные размеры» d_min получаем, округляя d_Р в большую сторону до знака после запятой, с каким дан допуск, а d_max – прибавляя к d_min значения допуска соответствующего перехода.

 

d_min5=24,987 мм.

d_max5= d_min5 + δ₅=24,987+0,013=25 мм.

d_min4=25,089 мм.

d_max4= d_min4 + δ₄=25,089+0,033=25,122 мм.

d_min3=25,405 мм.

d_max3= d_min3 + δ₃=25,405+0,084=25,489 мм.

d_min2=25,98 мм.

d_max2= d_min2 + δ₂=25,98+0,21=26,19 мм.

d_min1=28,3 мм.

d_max1= d_min1 + δ₁=28,3+1,1=29,4 мм.

 

В графе «Предельные припуски» 2z^пр_min получаем, вычитая из d_min предшествующего перехода d_min данного перехода, а 2z^пр_max —вычитая из d_max предшествующего перехода d_max данного перехода.

 

2z^пр_min2=d_min1–d_min2=28,3–25,98=2,32 мм.

2z^пр_max2=d_max1–d_max2=29,4–26,19=3,21 мм.

2z^пр_min3=d_min2–d_min3=25,98–25,405=0,575 мм.

2z^пр_max3=d_max2–d_max3=26,19–25,489=0,701 мм.

2z^пр_min4=d_min3–d_min4=25,405–25,089=0,316 мм.

2z^пр_max4=d_max3–d_max4=25,489–25,122=0,367 мм.

2z^пр_min5=d_min4–d_min5=25,089–24,987=0,102 мм.

2z^пр_max5=d_max4–d_max5=25,122–25=0,122 мм.

 

Общие припуски получаем, суммируя припуски каждого перехода:

2z_о^пр_min=2,32+0,575+0,316+0,102=3,313 мм.

2z_о^пр_max=3,21+0,701+0,367+0,122=4,4 мм.

Номинальный припуск:

2z_{о ном}=2z_о^пр_min+Н_з–Н_д                                       (1.29)

где Н_з и Н_д соответственно нижнее отклонения заготовки и готовой детали,

                   согласно ГОСТ 7505-89 Н_з=1,6мм, Н_д=13мкм (по чертежу детали).

2z_{о ном}=3313+1100-13=4400 мкм.

Номинальный диаметр заготовки:

d_{з ном}= d_{у ном} + 2z_{о ном}                                         (1.30)

d_{з ном}=25+4,4=29,4 мм

Проверяем правильность произведенных расчетов.

1-й  переход: 122−102=33−13, т.е. 20=20мкм;

2-й  переход: 367−316=84−33, т.е. 51=51мкм; 

3-й  переход: 701−575=210−84, т.е. 126=126мкм;

4-й  переход: 3210−2320=1100−210, т.е. 890=890мкм;

Общий припуск: 4400 − 3313=1100-13, т.е. 1087=1087мкм.

Следовательно, расчеты межоперационных припусков произведены правильно. Все расчеты параметров припусков приведены в таблице 1.6

 

Технологические переходы обработки поверхности Ø25h6(-0,013)	Элементы припуска, мкм				Расчетный припуск 2×Zmin, мкм	Расчетный размер dр, мм	Допуск на размер δ, мкм	Предельный размер, мм		Предельные значения припусков, мкм
	Rz	h	ρ	ε				dmax	dmin
Заготовка	200	250	708	-	-	28,297	1100	29,4	28,3	-	-
Черновое  точение	125	120	43	0	2×1158	25,981	210	26,19	25,98	3210	2320
Чистовое  точение	63	60	35	0	2×288	25,405	84	25, 894	25,405	701	575
Однократное шлифование	10	20	21	0	2×158	25,089	33	25,122	25,089	367	316
Чистовое шлифование	6,3	12	-	0	2×51	24,987	13	25	24,987	122	102
Общий припуск 2×ZO										4400	3313

Таблица 1.6 - Расчет припусков и предельных отклонений по переходам

 

Рисунок 1.6 - Схема графического расположения припусков и допусков

                        на обработку поверхности диаметром Ø25h6(_-0,013)

 

Выберем технологический маршрут обработки  поверхности Ø30h6(_-0,013) и определим величины Rz и h по переходам:

Заготовка, квалитет 14, Rz=200 мкм, h=250 мкм;

1-й  переход – черновое точение,  квалитет 12, Rz=125 мкм, h=120 мкм;

2-й  переход – чистовое, квалитет 10, Rz=63 мкм, h=60 мкм;

3-й  переход – шлифование однократное,  квалитет 8, Rz=10 мкм, h=20 мкм;

4-й  переход – шлифование чистовое, квалитет 6, Rz=6,3 мкм, h=12мкм

где Rz – величина микронеровностей обрабатываемой поверхности;

h – глубина дефектного слоя поля обработки.

Определим значение пространственных отклонений для заготовки по формуле (1.31):

где p_кор – коробление (кривизна) трубы;

ρ_заг=Δ_к×l                                                   (1.32)

 

при                                                    (1.33)

где Δ_к – удельная кривизна заготовки, Δ_к=2 мкм/мм;

      l − длина заготовки, мм;

ρ_кор=2∙184,5=369 мкм

 

      ρ_ц − погрешность центрирования, определяемая по формуле (1.34):

где δ_з – допуск на диаметральный размер поверхности, используемой в каче-

             стве базовой на фрезерно-центровальной операции, δ_з=1,1 мм (п. 1.3)

Величина  остаточного пространственного  отклонения определяется по формуле (1.35):

ρ_ост=ρ_заг∙К_у

 

где К_у – коэффициент уточнения формы;

      К_у – коэффициент уточнения ([1] т.1 стр.338).

После чернового точения:

ρ₂=0,06∙708=43 мкм.

После чистового точения:

ρ₃=0,05∙708=35 мкм.

После шлифования чернового:

ρ₄=0,03∙708=21 мкм.

Расчетами чистового шлифования пренебрегаем.

Погрешность установки детали на выполняемом  переходе ε_y определяем по формуле (1.36):

где ε_б – погрешность базирования, ε_б=0 т.к. имеет место совмещение техноло-

            гической и измерительной баз;

      ε_з – погрешность закрепления.

Погрешность закрепления заготовки в центрах  на выполняемых переходах:

на 1-м переходе ε₁=0, так как базирование в центрах;

на 2-м переходе ε₂=0, так как базирование в центрах;

на 3-м переходе ε₃=0, так как базирование в центрах;

на 4-м переходе ε₄=0,  так как базирование в центрах.

Произведем  расчет минимальных значений межоперационных припусков, пользуясь основной формулой (1.37):

где i – выполняемый переход.

Минимальный припуск по переходам:

Черновое  точение:

2∙Z_min2=2(200+250+708)=2∙1158 мкм.

Чистовое  точение:

2Z_min3=2(125+120+43)=2∙288 мкм.

Черновое  шлифование:

2Z_min4=2(63+60+35)=2∙158 мкм.

Чистовое  шлифование:

2Z_min5=2(10+20+21)=2∙51 мкм.

Расчетный размер диаметра вала рассчитываем, начиная  с конечного минимального чертежного размера путем последовательного прибавления минимального припуска каждого предыдущего перехода:

 

Чистовое  шлифование:

d_Р5=29,987 мм.

Черновое  шлифование:

d_Р4=d_Р5 + 2Z_min5=29,987+0,102=30,089 мм.

Чистовое  точение:

d_Р3=d_Р4 + 2Z_min4=30,089+0,316=30,405 мм.

Черновое  точение:

d_Р2=d_Р3 + 2Z_min3=30,405+0,576=30,981 мм.

Заготовки:

d_Р1=d_Р2 + 2Z_min2=30,981+2,316=33,297 мм.

 

Назначаем допуски на технологические переходы.

δ₁=1100 мкм; δ₂=250 мкм; δ₃=100 мкм; δ₄=39 мкм, δ₅=13 мкм

В графе «Предельные размеры» d_min получаем, округляя d_Р в большую сторону до знака после запятой, с каким дан допуск, а d_max – прибавляя к d_min значения допуска соответствующего перехода.

 

d_min5=29,987 мм.

d_max5= d_min5 + δ₅=29,987+0,013=30 мм.

d_min4=30,089 мм.

d_max4= d_min4 + δ₄=30,089+0,039=30,128 мм.

d_min3=30,4 мм.

d_max3= d_min3 + δ₃=30,4+0,1=30,5 мм.

d_min2=30,98 мм.

d_max2= d_min2 + δ₂=30,98+0,25=31,23 мм.

d_min1=33,3 мм.

d_max1= d_min1 + δ₁=33,3+1,1=34,4 мм.

В графе «Предельные припуски» 2z^пр_min получаем, вычитая из d_min предшествующего перехода d_min данного перехода, а 2z^пр_max —вычитая из d_max предшествующего перехода d_max данного перехода.

 

 

2z^пр_min2=d_min1–d_min2=33,3–30,98=2,32 мм.

2z^пр_max2=d_max1–d_max2=34,4–31,23=3,17 мм.

2z^пр_min3=d_min2–d_min3=30,98–30,405=0,575 мм.

2z^пр_max3=d_max2–d_max3=31,23–30,505=0,725 мм.

2z^пр_min4=d_min3–d_min4=30,405–30,089=0,316 мм.

2z^пр_max4=d_max3–d_max4=30,505–30,128=0,377 мм.

2z^пр_min5=d_min4–d_min5=30,089–29,987=0,102 мм.

2z^пр_max5=d_max4–d_max5=30,128–30=0,128 мм.

 

Общие припуски получаем, суммируя припуски каждого перехода:

2z_о^пр_min=2,32+0,575+0,316+0,102=3,313 мм.

2z_о^пр_max=3,17+0,72+0,382+0,128=4,4 мм.

Номинальный припуск:

2z_{о ном}=2z_о^пр_min+Н_з–Н_д ,                                           (1.38)

где Н_з и Н_д соответственно нижнее отклонения заготовки и готовой детали,

                    согласно ГОСТ 7505-89 Н_з=1,6мм, Н_д=13мкм (по чертежу детали).

2z_{о ном}=3313+1100-13=4400 мкм.

Номинальный диаметр заготовки:

d_{з ном}= d_{у ном} + 2z_{о ном}                                             (1.39)

d_{з ном}=25+4,4=29,4 мм

Проверяем правильность произведенных расчетов.

1-й  переход: 128−102=39−13, т.е. 26=26мкм;

2-й  переход: 377−316=100−39, т.е. 61=61мкм; 

3-й  переход: 725−575=250−100, т.е. 150=150мкм;

4-й  переход: 3170−2320=1100−250, т.е. 850=850мкм;

Общий припуск: 4400 − 3313=1100-13, т.е. 1087=1087мкм.

Следовательно, расчеты межоперационных припусков произведены правильно. Все расчеты параметров припусков приведены в таблице 1.7

 

Технологические переходы обработки поверхности Ø30h6(-0,013)	Элементы припуска, мкм				Расчетный припуск 2×Zmin, мкм	Расчетный размер dр, мм	Допуск на размер δ, мкм	Предельный размер, мм		Предельные значения припусков, мкм
	Rz	h	ρ	ε				dmax	dmin
Заготовка	200	250	708	-	-	33,297	1100	34,4	33,3	-	-
Черновое точение	125	120	43	0	2×1158	30,981	210	31,23	30,98	3170	2320
Чистовое точение	63	60	35	0	2×288	30,405	100	30,505	30,405	730	580
Однократное шлифование	10	20	21	0	2×158	30,089	39	30,128	30,089	377	316
Чистовое шлифование	6,3	12	-	0	2×51	29,987	13	30	29,987	128	102
Общий припуск 2×ZO										4400	3313