Расчет операционных припусков на механическую обработку. Расчет припусков Хасанов М Ф 2. Задание Для ступени вала назначить рациональный технологический маршрут обработки, обеспечивающий заданную точность и требуемую шероховатость, рассчитать операционные припуски на механическую обработку,

• Название: Задание Для ступени вала назначить рациональный технологический маршрут обработки, обеспечивающий заданную точность и требуемую шероховатость, рассчитать операционные припуски на механическую обработку,
• Анкор: Расчет операционных припусков на механическую обработку
• Дата: 17.01.2022
• Размер: 456.5 Kb.
• Имя файла: Расчет припусков Хасанов М Ф 2.docx
• Тип: Документы; #333179

Задание

Для ступени вала назначить рациональный технологический маршрут обработки, обеспечивающий заданную точность и требуемую шероховатость, рассчитать операционные припуски на механическую обработку, предельные промежуточные размеры, построить схемы расположения припусков и допусков.
Исходные данные:
- диаметр детали d_дет = Ø54_-0,019 мм;

- длина детали L_дет = 320 мм;

- шероховатость R_а = 1,6 мкм;

- длина заготовки L_заг = 325 мм;

- длина L₁ = d_дет = Ø54.
Решение:

1. 
   Назначаем технологический маршрут обработки поверхности вала Ø54_-0,019 мм с шероховатостью R_а = 1,6 мкм.
   

Согласно таблице 1 маршрут обработки ступени вала состоит из:

- обтачивание предварительное (точение черновое), квалитет 14-11; шероховатость 12,5 – 6,3;

- обтачивание чистовое (точение чистовое), квалитет 10-8; шероховатость 6,3-3,2;

- шлифование однократное (шлифование чистовое), квалитет 7-6; шероховатость 2,5-0,8.

Обработка ведется в центрах.

Таблица 1– Средняя точность обработки и шероховатость обработанной поверхности при обработке поверхностей тел вращения

Способ обработки	Квалитет точности	Параметр шероховатости Ra, мкм
Обтачивание однократное	14...12	12,5...6,3
Обтачивание предварительное	14...11	12,5...6,3
Обтачивание чистовое	10...8	6,3...3,2
Обтачивание предварительное	14...11	12,5...6,3
Обтачивание чистовое	10...8	6,3...3,2
Шлифование однократное	7...6	2,5...0,8
Обтачивание предварительное	14...11	12,5...6,3
Обтачивание чистовое	10...8	6,3...3,2
Обтачивание тонкое	7...6	1,6...0,4
Обтачивание однократное	13...11	12,5...6,3
Шлифование предварительное	9…8	6,3...3,2
Шлифование чистовое	7...6	1,6...0,4
Обтачивание предварительное	14...11	12,5...6,3
Обтачивание чистовое	10...8	6,3...3,2
Шлифование предварительное	9...8	3,2...1,6
Шлифование чистовое	7...6	0,8…0,4
Обтачивание предварительное	14...11	12,5...6,3
Обтачивание чистовое	10...8	6,3...3,2
Шлифование предварительное	7...6	3,2...1,6
Шлифование тонкое	6...5	1,6...0,2
Обтачивание предварительное	14...11	12,5...6,3
Обтачивание чистовое	10...8	6,3...3,2
Шлифование предварительное	7...6	3,2...1,6
Шлифование чистовое	6..5	0,8...0,4
Шлифование тонкое	5	0,2...0,1

Записываем технологический маршрут обработки в расчетную таблицу 8.

2. 
   Определяем качественные показатели заготовки и параметры после механической обработки R_{z i-1} и Т_i-1.
   

R_{z i-1} – шероховатость поверхности заготовки и обрабатываемой ступени вала; Т_i-1 – толщина поврежденного слоя металла на обрабатываемой ступени вала.

Определяем эти параметры по каждому технологическому переходу, используя справочные данные таблиц 2 и 3 и вносим эти значения в расчетную таблицу 8.

Таблица 2 – Качество поверхности заготовок из проката



Таблица 3 – Параметры, достигаемые после механической обработки



Качественные параметры поверхности заготовки

R_{z i-1} = 150 мкм и Т_i-1 = 250 мкм.

Качественные параметры поверхности заготовки после механической обработки на разных технологических переходах:

Точение черновое R_{z i-1} = 50 мкм и Т_i-1 = 50 мкм.

Точение чистовое R_{z i-1} = 30 мкм и Т_i-1 = 30 мкм.

Шлифование чистовое R_{z i-1} = 5 мкм и Т_i-1 = 15 мкм.

3. 
   Определяем погрешность установки ε_i.
   

Так как обработка ведется в центрах, погрешность установки ε_i для диаметральных размеров равна нулю, на каждом технологическом переходе ε_i = 0.

4. 
   Определяем суммарные пространственные отклонения.
   

Суммарное пространственное отклонение _заг для заготовки определяется геометрической суммой кривизны проката ρ_кi−1 и погрешности зацентровки заготовки ρ_ц по формуле:



;

где ∆_к – удельная кривизна заготовки, для проката ∆_к определяем по таблице 5;

Т_заг – допуск на базовый (при обработке центровых отверстий) диаметр заготовки (таблица 4).

Таблица 4 – Сортамент круглого горячекатаного проката по ГОСТ 2590-2006



Т_заг = 0,4+1 = 1,4 мм.

Таблица 5 – Удельная кривизна заготовок из проката Δ_к на 1 мм длины



Для проката обычной точности при длине заготовки L_заг = 325 мм ∆_к = 2 мкм;

l – длина, принимается равной половине длины детали,

l = L_дет/2 = 320/2 = 160 мм.

мкм

мм = 900 мкм

Суммарное пространственное отклонение заготовки

мкм
Суммарные пространственные отклонения технологических переходов определяем при помощи коэффициента уточнения Ку, который выберем по таблице 6.

Таблица 6 – Коэффициент уточнения для различных видов заготовок и методов обработки К_у

Вид заготовки и методы обработки	Ку
Однократное черновое точение штампованных заготовок, заготовок из горячекатаного проката, предварительное шлифование проката классов точности 3а и 4	0,06
Получистовая обработка заготовок из проката, штампованных заготовок, рассверливание отверстий, смещение оси отверстия после черновой обработки	0,05
Чистовое точение заготовок из сортового проката обыкновенного качества, штампованных заготовок, после первого технологического перехода обработки литых заготовок, после чистового шлифования проката классов точности 3а и 4	0,04
Двухкратное обтачивание калиброванного проката или двухкратное шлифование заготовок после токарной обработки	0,02

После чернового точения Ку = 0,06, после чистового Ку = 0,04.

Суммарное пространственное отклонение при черновом точении

мкм

Суммарное пространственное отклонение при чистовом точении

мкм

Все три расчетных значения записываем в таблицу 8.

5. 
   Расчет минимальных значений припусков рассчитываем по формуле:
   

Для чернового точения

мкм

Для чистового точения

мкм

Для шлифования

мкм

Полученные значения припусков заносим в таблицу 8

6. 
   Заполняем графу таблицы 8 «Расчетный размер d_р», начиная с конечного (чертежного) размера d_{min дет} = 54 – 0,019 = 53,981 мм – (d_minшл), путем последовательного сложения расчетного минимального припуска каждого технологического перехода:
   

мм – (d_{minточ чист})

мм – (d_{minточ черн})

мм – (d_minзаг)

7. 
   Заполняем графу таблицы 8 «Предельный размер d_min»
   

Наименьшие предельные размеры d_min будут соответствовать расчетным размерам d_р. D_min = d_р

8. 
   Допуски на каждый технологический переход и заготовку.
   

Значения допусков для каждого перехода принимаются по таблицам в соответствии с квалитетом того или иного вида обработки. Квалитет точности определяется по таблице 1. Допуск по таблице 7.

Находим допуски на каждый технологический переход и заготовку и заносим в таблицу 8.

Таблица 7 – Допуски для размеров по ГОСТ 25346-89



Для шлифования допуск равен допуску на чертежный размер Ø54_-0,019 мм, т. е.

Т_dшл. = 19 мкм.

Чистовое точение дает квалитет точности 10…8.

Т_{dчист точ} = 74 мкм (по квалитету 9).

Черновое (предварительное) точение обеспечивает квалитет точности 14…12.

Т_{dчерн точ} = 740 мкм (по квалитету 14).

Для заготовки допуск определим исходя из предельных отклонений для проката по таблице 4

Т_{d заг} = 1400 мкм = 1,4 мм

9. 
   Наибольшие предельные размеры d_max определяем сложением наименьших предельных размеров d_min и допусков соответствующих переходов, затем заносим их в расчетную таблицу 8.
   

Предельный размер диаметра обрабатываемой ступени вала:

- при шлифовании и он же максимальный размер ступени вала детали .

мм

- чистовом точении

мм

- черновом точение

мм

- заготовки

мм

10. 
    Предельные значения припусков для каждого перехода определяем как разность наибольших предельных размеров.
    

Предельные значения припусков для:

- чернового точения

=

- чистового точения

=

- чистового шлифования

=

Таблица 8 - Расчет припусков на механическую обработку ступени вала Ø54_-0,019 мм

Технологические операции и переходы обработки элементарной поверхности	Элементы припуска, мкм				Расчетный припуск 2Zmini, мкм		Расчетный размер Dpi, мм		Допуск Td, мкм		Предельные размеры, мм			Предельные значения припусков, мкм
	Rz i-1	Тi-1	ρi-1	εi							dmin	dmax
Заготовка	150	250	955	0		--		57,201		1400		57,201	58,601		--	--
Точение черновое	50	50	57	0		2		54,491		740		54,491	55,231		2710	3370
Точение чистовое	30	30	38	0		2		54,177		74		54,177	54,251		314	980
Шлифование чистовое	5	15	--	0		2		53,981		19		53,981	54		196	251
Итого															3220	4601

11. 
    Общие припуски Zо min и Zо max определяем, суммируя промежуточные припуски, и записываем их значения внизу соответствующих граф расчетной таблицы:
    

2Zо min = 196 + 314 + 2710 = 3220 мкм;

2Zо max = 251 + 980 + 3370 = 4601 мкм.

12. Общий номинальный припуск для наружных поверхностей определяем по формуле:



где EI_З, EI_Д – нижнее отклонение размера заготовки и детали

мкм

13. 
    Номинальный размер заготовки
    

мм

13. 
    Проверка вышеизложенного расчета
    

мкм

Т_{чист точ} – Т_{чист шл} = 74 – 19 = 55 мкм

мкм

Т_{черн точ} – Т_{чист точ} = 740 – 74 = 666 мкм

13. 
    Строим схему графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности ступени вала Ø54_-0,019 мм