Расчет припусков. РАСЧЕТ ПРИПУСКОВ И МЕЖПЕРЕХОДНЫХ РАЗМЕРОВ. Расчет припусков и межпереходных размеров
 Скачать 5.93 Mb.
|
|
, мм Масса штампованной поковки, кг Штамповка На молотах На прессах и горизонтально- ковочных машинах Группа точности 1 2 3 1 2 3 До 0, 25 0,30 0,4 0,6 0,20 0,3 0,5 Свыше 0,25 до 0,63 0,35 0,5 0,8 0,25 0,4 0,6 Свыше 0,63 до 1,60 0,40 0,6 1,2 0,30 0,5 0,7 Свыше 1,60 до 2,50 0,45 0,8 1,4 0,35 0,6 0,8 Свыше 2,50 до 4,00 0,50 1,0 1,5 0,40 0,7 0,9 Свыше 4,00 до 6,30 0,63 1,1 1,7 0,50 0,8 1,0 Свыше 6,30 до 10,00 0,70 1,2 2,0 0,60 0,9 1,2 Свыше 10, 00 до 16 0,80 1,3 2,1 0,60 1,0 1,3 Свыше 16 до 25 0,90 1,4 2,3 0,70 1,1 1,4 Свыше 25 до 40 1,00 1,6 2,6 0,70 1,2 1,6 Свыше 40 до 63 1,20 1,8 2,9 – – – Свыше 63 до 100 1,40 2,2 3,5 – – – Свыше 100 до 125 1,60 2,4 3,8 – – – Свыше 125 до 160 1,80 2,7 4,4 – – – Свыше 160 до 200 2,20 3,2 5,0 – – – Примечание: Группы точности: 1 – повышенная, 2 – нормальная, 3 – пониженная. 17 Таблица 2.11 Эксцентричность эксц ρ и коробление поковок кор ρ , получаемых на прессах и горизонтально-ковочных машинах, мм Толщина (высота), длина и ширина поковки Эксцентричность Кривизна (стрела прогиба и коробление) Группа точности 1 2 3 1 2 3 До 50 0,50 0,8 1,0 0,25 0,5 0,5 Свыше 50 до 120 0,63 1,4 1,5 0,25 0,5 0,5 Свыше 120 до 180 0,80 2,0 2,5 0,32 0,5 0,7 Свыше 180 до 260 1,00 2,8 3,5 0,32 0,6 0,9 Свыше 260 до 360 1,50 3,2 4,5 0,40 0,70 1,0 Свыше 360 до 500 2,50 3,6 5,5 0,50 0,80 1,1 Примечание : Группы точности: 1 – повышенная, 2 – нормальная, 3 – пониженная. Таблица 2.12 Удельная изогнутость и коробление кор Δ , мкм/мм Метод получения поверхности Диаметр или толщина деталей, мм Свыше 18 до 30 Свыше 30 до 50 Свыше 50 до 80 Свыше 80 до 120 Свыше 120 до 180 Литьё в земляные формы деталей типа плит 4 4 3 3 2,5 Литьё в металлические формы корпусных деталей 2 2 1 1 0,7 Горячая штамповка (без правки) 2,4 2 1,6 1,2 0,8 Горячая штамповка (после правки) 0,4 0,3 0,2 0,2 0,15 Прокат горячекатаный (без правки) 12 10 10 8 5 Прокат горячекатаный (по- сле правки) 2 2 1,5 1 1 Прокат калиброванный нормальной точности (без правки) 4 4 3 3 2 18 Окончание табл. 2.12 Метод получения поверхности Диаметр или толщина деталей, мм Свыше 18 до 30 Свыше 30 до 50 Свыше 50 до 80 Свыше 80 до 120 Свыше 120 до 180 Прокат калиброванный (после правки) 2 2 1,5 1,5 1 Прокат холоднотянутый (без правки) 8 6 4 2 – Прокат холоднотянутый (после правки) 2 1,5 1 1 – Закалённые детали (после правки) 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 Детали после закалки ТВЧ 0,5 0,4 0,4 0,3 0,3 Валы после шлифования 0,06 0,05 0,04 0,03 – Валы закалённые ТВЧ после шлифования 0,03 0,03 0,02 0,02 – Таблица 2.13 Значение коэффициента уточнения у к Заготовка Технологический переход Коэффициент уточнения у к Калиброванный прокат После обтачивания: однократного 0,05 двукратного 0,02 После шлифования: чернового 0,06 чистового 0,04 Горячекатаный прокат, штамповка, отливка После обтачивания: чернового и однократного 0,06 получистового 0,05 чистового 0,04 19 Таблица 2.14 Погрешность базирования при обработке в приспособлениях Базирование Схема установки Погрешность базирования ε По центровым отверстиям: на жесткий передний центр на плавающий передний центр По внешней поверхности: в зажимной цан- ге по упору и в самоцентри- рующемся па- троне с упор- ным торцом В самоцентри- рующихся призмах В призме при об- работке отвер- стия по кон- дуктору D 2 D 1 C a b d D a b d a D l ê î í ä ó ê ò î ð í à ÿ â ò ó ë ê à 1 D ε = 0; 2 D ε = 0 a ε = 0; b ε = Δ ц C ε = Δ ц При плавающем центре: b ε = 0; C ε = 0 D ε = 0; d ε = 0 a ε = 0; b ε = 0 d ε = 0 C ε = 0 2 2 α sin δ ε D С = 20 Продолжение табл. 2.14 Базирование Схема установки Погрешность базирования ε По плоской по- верхности при обработке от- верстия по кон- дуктору В призме при обработке паза В призме при обработке плоскости D d a h m n b D 2 D l δ ε = 2 D l δ ε = 0 = m ε ⎟⎟ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − = = 1 2 1 2 α δ ε sin D h ⎟⎟ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ + = = 1 2 1 2 α δ ε sin D n 2 2 α δ ε sin D m = ε b = 0 21 Продолжение табл. 2.14 Базирование Схема установки Погрешность базирования ε По отверстию: на жесткой оправке со свободной посадкой По отверстию: на разжимной оправке, на жесткой оправке По плоскости при обработке уступа A B D A A h D 1 A - A a b D 1 Ê l C b A B min D S δ δ ε + + = 1 A B min D S δ δ ε + + = 2 A B min h S δ δ ε + + = При установке оправки на плавающий передний центр, в гильзу или патрон по упору 0 = a ε ; 0 = b ε При установке оправки на жесткий передний центр 0 = b ε Ц a Δ = ε 1 D ε = 0; 2 D ε = 0 h ε = 0; b ε = Δ Ц 0 = a ε a B δ ε = l K δ ε = a C = ε 22 Окончание табл. 2.14 Базирование Схема установки Погрешность базирования ε По двум отверстиям на пальцах: при обработке верхней поверх- ности A B min h S δ δ ε + + = 1 ( ) × + + = A B min h S δ δ ε 2 ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + × l l l 1 2 Примечание: Обозначения, используемые в табл. 2.14: l ε – смещение оси отверстия относительно оси внешней поверхности; D δ – допуск на диа- метр внешней поверхности; S min – минимальный гарантийный зазор; B δ – допуск на размер оправки; A δ – допуск на размер базового отверстия. Таблица 2.15 Просадка центровых гнёзд (отверстий) ц Δ Наибольший диаметр центрового гнезда, мм 1; 2; 2,5 4; 5; 6 7,5; 10 12,5; 15 20; 30 ц Δ , мм 0,12 0,15 0,20 0,22 0,25 23 Таблица 2.16 Погрешность закрепления при установке заготовок в пневматическом патроне Характеристика базовой поверхности Погрешность закрепления ε З , мкм, при поперечном размере заготовки, мм Свыше 6 до 10 Свыше 10 до 18 Свыше 18 до 30 Свыше 30 до 50 Свыше 50 до 80 Свыше 80 до 120 Свыше 120 до 180 Свыше 180 до 260 Свыше 260 до 360 Свыше 360 до 500 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 В радиальном направлении Литье в песчаную форму 180 220 260 320 380 440 550 580 660 760 Литье в постоянную форму 120 140 170 220 240 280 320 380 440 500 Литье по выплавляе- мым моделям или в оболочковые формы 40 50 60 70 80 90 100 120 – – Литье под давлением 20 25 30 35 40 45 50 60 – – Горячая штамповка 180 220 260 320 380 440 500 580 660 – Горячекатаная 180 220 260 320 380 440 500 – – – Предварительно обработанная 40 50 60 70 80 90 100 120 140 160 Чисто обработанная 20 25 30 35 40 45 50 60 70 80 В осевом направлении Литье в песчаную форму 55 60 70 80 90 100 110 120 130 140 Литье в постоянную форму 55 60 65 75 80 90 110 110 120 130 Литье по выплавляе- мым моделям или в оболочковые формы 45 50 55 65 75 80 85 90 – – Литье под давлением 25 35 45 50 55 65 70 80 – – Горячая штамповка 55 60 70 80 90 100 110 120 130 – Горячекатаная 55 60 70 80 90 100 110 – – – 24 Окончание табл. 2.16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Предварительно обработанная 40 50 60 70 80 90 100 110 120 - Чисто обработанная 25 30 35 40 50 60 70 80 90 100 Таблица 2.17 Погрешность закрепления при установке заготовок на опорные пластины приспособлений Характеристика базовой поверхности Погрешность закрепления ε З , мкм, при поперечном размере заготовки, мм Свыше 6 до 10 Свыше 10 до 18 Свыше 18 до 30 Свыше 30 до 50 Свыше 50 до 80 Свыше 80 до 120 Свыше 120 до 180 Свыше 180 до 260 Свыше 260 до 360 Свыше 360 до 500 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Установка в зажимное приспособление с винтовыми или эксцентриковыми зажимами Литье в песчаную форму – 100 110 120 135 150 175 200 240 280 Литье в постоянную форму 55 60 70 80 90 100 110 120 130 140 Литье по выплавляе- мым моделям или в оболочковые формы 40 50 60 70 80 90 100 110 – – Литье под давлением 30 40 50 60 70 80 90 100 – – Горячая штамповка - 100 110 120 135 150 175 200 240 – Горячекатаная 90 100 110 120 135 150 175 – – – Предварительно обработанная 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Чисто обработанная 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Шлифованная 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Установка в зажимное приспособление с пневматическими зажимами Литье в песчаную форму – 80 90 100 110 120 140 160 190 220 25 Окончание табл. 2.17 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Литье в постоянную форму 50 55 60 65 70 80 90 100 110 120 Литье по выплавляе- мым моделям или в оболочковые формы 35 40 50 55 60 70 80 90 – – Литье под давлением 25 30 35 40 50 60 70 80 – – Горячая штамповка - 80 90 100 110 120 140 160 180 – Горячекатаная 70 80 90 100 110 120 140 – – – Предварительно обработанная 35 40 50 55 60 70 80 90 100 110 Чисто обработанная 25 30 35 40 50 60 70 80 90 100 Шлифованная 15 20 25 30 40 50 60 70 80 90 Примечания: 1. Поперечный размер заготовки принимать в сечении по нормали к обрабатываемой поверхности. 2. Погрешность закрепления дана по нормали к обрабаты- ваемой поверхности. Таблица 2.18 Погрешность закрепления при установке заготовок на опорные штифты приспособлений Характеристика базовой поверхности Погрешность закрепления ε З , мкм, при поперечном размере заготовки, мм Свыше 6 до 10 Свыше 10 до 18 Свыше 18 до 30 Свыше 30 до 50 Свыше 50 до 80 Свыше 80 до 120 Свыше 120 до 180 Свыше 180 до 260 Свыше 260 до 360 Свыше 360 до 500 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Установка в зажимное приспособление с винтовыми или эксцентриковыми зажимами Литье в песчаную форму – 100 125 150 175 200 225 250 300 350 Литье в постоянную форму – 100 110 120 130 140 150 160 180 200 26 Окончание табл. 2.18 Литье по выплавляемым моделям или в оболочковые формы 80 90 100 110 120 130 140 150 – – Литье под давлением 70 80 90 100 110 120 130 140 – – Горячая штамповка - 100 125 150 175 200 225 250 300 – Горячекатаная 90 100 125 150 175 200 225 – – – Предварительно обработанная 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 Чисто обработанная 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 Шлифованная 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Установка в зажимное приспособление с пневматическими зажимами Литье в песчаную форму - 90 100 120 140 160 180 200 240 280 Литье в постоянную форму - 80 90 100 110 120 130 140 160 180 Литье по выплавляемым моделям или в оболочковые формы 65 70 75 80 90 100 110 120 – – Литье под давлением 40 45 50 60 70 80 90 100 – – Горячая штамповка - 90 100 120 140 160 180 200 240 – Горячекатаная 70 80 100 120 140 150 180 – – – Предварительно обработанная 65 70 75 80 90 100 110 120 130 140 Чисто обработанная 50 60 70 80 90 90 100 110 120 130 Шлифованная 40 50 60 70 80 80 90 100 110 120 Примечания: 1. Поперечный размер заготовки принимать наибольший в сечении по нормали к обрабатываемой поверхности. 2. Погрешность закрепления дана по нормали к обрабатываемой поверхности. 27 Таблица 2.19 Погрешность закрепления при установке заготовок в самоцентрирующемся патроне Характеристика базовой поверхности Погрешность закрепления ε З , мкм, при поперечном размере заготовки, мм Свыше 6 до 10 Свыше 10 до 18 Свыше 18 до 30 Свыше 30 до 50 Свыше 50 до 80 Свыше 80 до 120 Свыше 120 до 180 Свыше 180 до 260 Свыше 260 до 360 Свыше 360 до 500 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 В радиальном направлении Литье в песчаную форму 220 270 320 370 420 500 600 700 800 900 Литье в постоянную форму 150 175 200 250 300 350 400 450 550 650 Литье по выплавляемым моделям или в оболоч- ковые формы 50 60 70 80 100 120 140 160 200 250 Литье под давлением 25 30 35 40 50 60 70 80 100 125 Горячая штамповка на молотах 220 270 320 370 420 500 600 700 800 900 Горячая штамповка на прессах 150 200 250 300 350 400 450 500 – – Горячекатаная 220 270 320 370 420 500 600 – – – Предварительно обра- ботанная 50 60 70 80 100 120 140 160 180 200 Чисто обработанная 25 30 35 40 50 60 70 80 90 100 Шлифованная 12 15 16 20 25 30 35 40 45 50 В осевом направлении Литье в песчаную форму 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 Литье в постоянную форму 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Литье по выплавляемым моделям или в оболоч- ковые формы 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 Литье под давлением 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Горячая штамповка на молотах 70 80 90 100 110 120 130 140 150 200 Горячая штамповка на прессах 50 60 70 80 90 100 110 120 130 150 28 Окончание табл. 2.19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Горячекатаная 70 80 90 100 110 120 130 – – – Предварительно обработанная 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Чисто обработанная 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Шлифованная 10 10 10 10 15 15 20 25 30 30 2.2. Формулы и указания к расчету припусковна механическую обработку и предельных размеров Расчетные структурные формулы для определения минимального про- межуточного припуска на обработку: припуск на сторону при последовательной обработке противополож- ных или отдельно расположенных поверхностей уi i i Z min i ε ρ T R Z i + + + = − − − 1 1 1 ; припуск на две стороны при параллельной обработке противолежащих поверхностей ( ) уi i i Z min i ε ρ T R Z i + + + = − − − 1 1 1 2 2 ; припуск на диаметр при обработке наружных или внутренних поверх- ностей вращения ( ) 2 2 1 1 1 2 2 уi i i Z min i ε ρ T R Z i + + + = − − − На основе приведенных общих структурных формул могут быть полу- чены частные расчетные формулы для конкретных случаев обработки (табл. 2.20). В этих формулах в зависимости от условий выполнения опера- ции исключают те или иные составляющие. 29 Таблица 2.20 Определение припуска при различных видах обработки Вид обработки Расчетная формула Последовательная обработка противоположных или отдельно расположенных поверхностей i ε ρ T R Z i i i Z min i + + + = − − − 1 1 1 Параллельная обработка противоположных плоскостей ) ( 2 2 1 1 1 i ε ρ T R Z i i i Z min i + + + = − − − Обработка наружных или внутренних поверхностей вращения ) ( 2 2 2 2 1 1 1 i - i i i Z min i ε ρ T R Z + + + = − − Обтачивания цилиндрической поверхности заготовки, установленной в центрах; бесцентровое шлифование ) ( 2 2 1 1 1 − − − + + = i i i Z min i ρ T R Z Развертывание плавающей разверткой, протягивание отверстий ) ( 2 2 1 1 − − + = i i Z min i T R Z Суперфиниш, полирование и раскатка (обкатка) 1 2 2 − = i Z min i R Z Обработка лезвийным или абразив- ным инструментом без выдержива- ния размера черновой поверхности 1 1 1 25 , − − − + + = i δ i i Z d 0 T R Z Шлифование после термообработки: а) при наличии б) при отсутствии а) i i i Z min i ε ρ R Z + + = − − 1 1 ) ( 2 2 1 1 i i i Z min i ε ρ R Z + + = − − б) 1 1 − − + = i i Z min i ρ R Z ) ( 2 2 1 1 − − + = i i Z min i ρ R Z Примечание. ε ρ ε ρ i i i 1 i 4 , 0 96 , 0 1 2 2 + ≈ + − − при ε ρ i i > −1 ; ρ ε ρ i i i 1 2 2 1 − − ≈ + при ρ i 1 − ≤ ε i 4 ; ε ρ ε ρ i i i i 96 , 0 4 , 0 1 2 2 1 + ≈ + − − при ε ρ i i < −1 ; ε ε ρ i i i ≈ + − 2 2 1 при ε ρ i i 4 1 ≤ − Расчетный припуск не должен быть меньше той глубины резания, при которой работа нормально заточенной режущей кромки инструмента стано- вится неустойчивой. Например, острозаточенный резец может снимать стружку толщиной около 5 мкм, при затуплении кромки 10–20 мкм. 30 Рис. 2.1. Схема для расчёта промежуточных размеров заготовок При обработке за один рабочий ход на предварительно настроенных происходит копирование. Оно заключается в том, что при обработке заготов- ки с наименьшим предельным размером min i a 1 − (рис. 2.1). Выдерживаемый размер min i a также получается наименьшим, а при обработке заготовки с наибольшим размером min i a 1 − выдерживаемый размер max i a получается наибольшим. В этих условиях: минимальный припуск min i min i min i a a Z − = −1 , максимальный припуск max i max i max i a a Z − = −1 , где max i a 1 − и min i a 1 − – предельные размеры, полученные в партии заготовок на предшествующем технологическом переходе; max i a и min i a – предель- ные размеры, полученные в партии заготовок на выполненном технологиче- ском переходе. Учитывая, что 1 1 1 − − − + = i min i max i δ a a , i min i max i δ a a + = , получим формулу для расчета максимального припуска на обработку i i min i max i δ δ Z Z − + = −1 , припуск на диаметр при обработке поверхностей вращения Di Di min i max i δ δ Z Z − + = −1 2 2 , 31 где: 1 − i δ и 1 − Di δ – допуск по размеру на предшествующем переходе; i δ и Di δ – допуск по размеру на выполняемом переходе. Общий припуск на обработку равен сумме промежуточных припусков по всем технологическим переходам процесса обработки от черновой заго- товки до готовой детали: ∑ = = n i i Z Z 1 0 Пример схемы расположения промежуточных припусков и допусков на промежуточные и исходные размеры заготовки при обработке плоской по- верхности приведена на рис. 2.2, при обработке наружной и внутренней по- верхности вращения на рис. 2.3 и 2.4. Обработку производят по маршруту черновое и чистовое фрезерование в первом случае, черновое и чистовое то- чение во втором, черновое и чистовое растачивание в третьем. Исходными данными при построении схемы являются размеры заданные чертежом min a 2 и max D 2 Приведенные схемы характерны при обработке на предварительно на- строенных станках. Особенности построения схем расположения полей при- пусков и допусков рассмотрены в работе [3]. Номинальный припуск на обработку поверхностей: наружных i i min i ном i H H Z Z − + = −1 , Di Di min i ном i H H Z Z − + = −1 2 2 ; внутренних i i min i ном i B B Z Z − + = −1 , Di Di min i ном i B B Z Z − + = −1 2 2 , где H i-1 , H Di-1 , H i , H Di – нижние отклонения по размерам соответственно на предшествующем и выполняемом переходах; B i-1 , B i , B Di-1 , B Di – верхние от- клонения по размерам соответственно на предшествующем и выполняемом переходах. Значения номинальных припусков необходимы для определения номи- нальных размеров заготовок, по которым изготовляют технологическую ос- настку (штампы, пресс-формы, модели, приспособления и т. д.). 32 Z 2 m i n Z 1 m i n Z 0 m i n d ç à ã d 1 d 2 a 2 m i n a 2 m a x a 1 m i n a 1 m a x a ç à ã m i n a ç à ã m a x Рис. 2.2. Схема расположения промежуточных припусков и межпере- ходных размеров при обработке наружной плоской поверхности Z 2 m i n Z 1 m i n Z 0 m i n d ç à ã d 1 d 2 d 2 m i n d 2 m a x d 1 m i n d 1 m a x d ç à ã m i n d ç à ã m a x Рис. 2.3. Схема расположения промежуточных припусков и межпере- ходных размеров при обработке наружной цилиндрической поверхности Z 2 m i n Z 1 m i n Z 0 m i n d ç à ã d 1 d 2 D ç à ã m i n D ç à ã m a x D 1 m i n D 1 m a x D 2 m i n D 2 m a x Рис. 2.4. Схема расположения промежуточных припусков и межпере- ходных размеров при обработке внутренней поверхности 33 Следует помнить, что полученные в результате расчета общие припус- ки и размеры заготовки необходимо корректировать с учетом следующих до- полнений: для отливок назначают необходимые по технологии литья напуски, уп- рощающие конфигурацию заготовки и сглаживающие местные углубления, переходы и уступы, проверяют радиусы литых галтелей и линии переходов при изменении сечений отливок; для поковок, изготовляемых ковкой и штамповкой назначают техноло- гические напуски для крепления заготовки при термической обработке, взя- тии проб для физико-механических испытаний, а также для упрощения кон- фигурации заготовки, назначают радиусы закруглений или размеры фаски в соответствии с размерами заготовки. Для заготовок из проката общий припуск корректируют в зависимости от выбранного по сортаменту наименьшего диаметра прутка. |