Технологический процесс изготовления вала

 
 

     Для обработки самой точной поверхности  детали проектируется необходимое (достаточное) количество операций (переходов) по коэффициенту уточнения. Самая точная поверхность диаметром .

     Необходимое общее уточнение рассчитывается по формуле: 
 

где Т_заг – допуск на изготовление заготовки, мм;

Т_дет – допуск на изготовление детали, мм.

     Принимаем Т_заг=3,6 мм, Т_дет= 0,019 мм. 
 
 

     С другой стороны уточнение определяется как произведение уточнений, полученных при обработке поверхности на всех операциях (переходах) принятого ТП: 
 

где ε_i – величина уточнения, полученного на i – ой операции (переходе);

n – количество принятых в ТП операций (переходов) для обработки поверхности. 
 

     Промежуточные значения рассчитываются по формуле: 
 

где Т_n, Т_n-1 – допуски размеров, полученные при обработке детали соответствующих операциях.

     Точность  обработки поверхности по принятому  маршруту будет обеспечена, если соблюдается условие: 
 
 

     Для обработки поверхности диаметром принимаем следующий маршрут:

     – черновое точение;

     – чистовое точение;

     – шлифование предварительное;

     – шлифование чистовое.

     По [7] принимаем допуски на межоперационные размеры:

     – Т₁ = 0,30 мм (квалитет точности IT12);

     – Т₂ = 0,19 мм (квалитет точности IT11);

     – Т₃ = 0,046 мм (квалитет точности IT8);

     – Т₄ = 0,019 мм (квалитет точности IТ6).

     Рассчитываем  промежуточное значение уточнений  по формуле (7.3): 
 
 

     Определяем  общее уточнение для принятого  маршрута обработки по формуле (7.2): 
 
 

     Полученное  значение ε_пр показывает, что при принятом маршруте точность обработки поверхности диаметром обеспечивается, так как выполняется условие по формуле (7.4), т.е. 189,474<189,718. 

 

8. Расчет и назначение припусков на обработку

 

     Расчет  припусков на механическую обработку  производится расчетно-аналитическим методом и по таблицам в соответствии с источником [5].

     Расчет  припусков и их определение по таблицам могут производится только после выбора оптимального для данных условий технологического маршрута и способа получения заготовки.

     8.1. Рассчитываем припуски на обработку и промежуточные предельные размеры для поверхности  под  подшипник диаметром .

     Расчет  припусков на обработку поверхности диаметром сводим в таблицу 8.1., в которой последовательно записываем маршрут обработки поверхности и все значения элементов припуска. 

Таблица 8.1.

Технологические переходы обработки	Элементы  припуска, мкм			Расчетный припуск 2Zmin, мкм	Расчетный размер dр, мм	Допуск d, мкм	Предельный  размер, мм		Предельные  размеры припуска, мм
	Rz	Т					dmax	dmin	2Zmax	2Zmin
1. Поковка	150	250	1987	–	65,674	3600	69,3	65,7	–	–
Точение:
2. предварительное	50	50	119	2·2387	60,9	300	61,2	60,9	8,1	4,8
3. чистовое	30	30	100	2·219	60,462	190	60,65	60,46	0,55	0,438
Шлифование:
4. предварительное	10	20	40	2·160	60,142	46	60,188	60,142	0,462	0,32
5. окончательное	3,2	15	–	2·70	60,002	19	60,021	60,002	0,167	0,14
Итого									9,279	5,698

 
 

     Определяем  элементы припуска по [5] по всем операциям и заносим их в таблицу 8.1.

     Определяем  суммарное значение пространственных отклонений при обработке в центрах: 
 

где ρ_см – погрешность смещения, мкм;

ρ_кор – погрешность коробления, мкм;

ρ_ц – погрешность зацентровки заготовки, мкм. 
 

где Δ_к – удельная кривизна заготовки, мкм;

     l – расстояние от обрабатываемого сечения до ближайшей опоры, мм. 
 

где δ_з – допуск на заготовку, мм. 
 
 

     По [5] принимаем Δ_к=0,6 мкм/мм. 
 
 

     По [11] принимаем ρ_см= 0,8 мм =800 мкм. 
 
 

     Остаточные  пространственные отклонения: 
 

где k_у – коэффициент уточнения формы.

     По [5] принимаем для:

     – точения предварительного k_у=0,06;

     – точения чистового k_у=0,05;

     – шлифования предварительного k_у=0,02;  

     Рассчитываем  минимальные значения припусков  по формуле: 
 
 

     Минимальные значения припусков:

     – под точение предварительное 
 
 

     – под точение чистовое 
 
 

     – под шлифование предварительное 
 
 

     – под шлифование окончательное 
 
 

     Определяем  расчётный размер: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Записываем  наименьшие предельные размеры по всем технологическим переходам, округляя их увеличением расчётного размера; округление производить до того же знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер для каждого перехода.

     Определяем  наибольшие предельные размеры: 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Определяем  предельные значения припусков: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Определяем  общие припуска: 
 
 
 

     Определяем  общий номинальный припуск: 
 

где HD_з, HD_д – нижние предельное отклонение размера заготовки и детали соответственно, мм. 
 
 

     Определяем  номинальный размер заготовки: 
 
 
 
 
 

 

Рисунок 8.1. 

     Проверяем правильность произведённых расчётов: 
 
 
 
 
 

     Следовательно расчёты выполнены верно.

     Строим  схему расположения операционных припусков  и допусков (рисунок 8.1.

     8.2. Рассчитаем припуск торцы размера 309_-1,3. Расчет ведем посредством заполнения таблицы 8.2. Технологический маршрут обработки состоит из однократного фрезерования штамповки. 

Таблица 8.2.

Технологические переходы обработки поверхности 309-1,3	Элементы припуска, мкм				2Zmin, мкм	Расчетный размер lр, мм	Допуск d, мкм	Предельный размер, мм		Предельное  значение припуска, мм
	Rz	T	ρ	ε				l min	l max
1. Заготовка	150	250	250	–	–	309,22	3600	309,3	312,9	–	–
2. Фрезерование однократное	50	50	15	110	2·760	307,7	1300	307,7	309	1,6	3,9
Итого:										1,6	3,9

 
 

     Суммарное значение пространственных отклонений поверхности (при установке на призму): 

ρ = ρ_кор = 0,25 мм. 

     По  формуле (8.4) и [5] для фрезерования:

     Погрешность установки равна погрешности  закрепления при установке на призму (с пневматическим зажимом): 

ε_у = ε_з  = 110 мкм. 

     Рассчитываем  минимальные значения припусков  по формуле: 
 
 

     Минимальные значения припусков:

     – под фрезерование однократное: 
 
 

     Определяем  расчётный размер: 
 
 
 
 
 
 

     Записываем  наименьшие предельные размеры по всем технологическим переходам, округляя их увеличением расчётного размера; округление производить до того же знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер для каждого перехода.

     Определяем  наибольшие предельные размеры: 
 
 
 
 
 

     Определяем  предельные значения припусков: 
 
 
 
 
 
 

     Определяем  общие припуска: 
 
 
 

     Определяем  общий номинальный припуск: 
 

где HD_з, HD_д – нижние предельное отклонение размера заготовки и детали соответственно, мм. 
 
 

     Определяем  номинальный размер заготовки: 
 
 
 
 
 

 

Рисунок 8.2. 

     Проверяем правильность произведённых расчётов: 
 
 
 
 
 

     Следовательно расчёты выполнены верно.

     Строим  схему расположения операционных припусков  и допусков (рисунок 8.2.

     Назначаем общие припуски и допуски на механическую обработку оставшихся поверхностей детали опытно-статистическим методом по [11] и заносим их с таблицу 8.3. 

Таблица 8.3.

Размер	Припуск		Допуск
	табличный	расчётный
	–	2·3,45	+1,6 -0,9
Ø80±0,01	2·5,3	–	+1,8 -1,0
309-1,3	–	2·0,85	+2,4 -1,2
61-0,46	2·1,8	–	+1,6 -0,9
171-0,63	2,0	–	+2,1 -1,1