Расчет припусков и определение операционных размеров расчетно-аналитическим методом
Аналитический метод определения припусков базируется на анализе производственных погрешностей, возникающих при конкретных условиях обработки заготовки.
Отклонения и погрешности установки определяют в каждом конкретном случае в зависимости от метода получения заготовки.
Например:
Исходные данные:
Заготовка получена штамповкой. Рассчитаем припуски на поверхность Æ45js6(±0,008) мм.
Маршрут обработки данной поверхности, оборудование, установка приведены в таблице 24.
Таблица 24 – Последовательность обработки поверхности, оборудование.
| Методы обработки поверхности | № операции | Оборудование | Установка заготовки |
| Точение черновое | 010 | 16К20Ф3 | В центрах |
| Точение чистовое | 020 | 16К20Ф3 | В центрах |
| Шлифование черновое | 030 | 3М151 | В центрах |
| Шлифование чистовое | 070 | 3М151 | В центрах |
Вся указанная обработка выполняется с установкой заготовки в центрах.
Заносим маршрут обработки в графу 1 таблица 24. Данные для заполнения граф 2, 3 для штампованной заготовки взяты из [19] или по приложение 6, таблица 33, 37, 38; для механической обработки – из [19] или по приложение 6, таблица 30 – 38. Данные для графы 4 для заготовки и механической обработки взяты из [20] или по приложение 6, таблица П50.
Расчет отклонений расположения поверхностей штампованной заготовки при обработке в центрах производят по формуле (см. [19] или приложение 6, таблица П39 – П48):
мкм (37)
где DåК – общее отклонение оси от прямолинейности;
DУ – смещение оси в результате погрешности центрования.
Общее отклонение оси от прямолинейности
DåК=2DК´lК=2´0,15´441,5»132 мкм (38)
Здесь lК – размер от сечения, для которого определяется кривизна, до ближайшего наружного торца – равен для рассматриваемого примера (см. рисунок 6)
lК=l1+l2=168,5+273=441,5 мм (39)
 |
Рисунок 6 – Эскиз вала
DК – удельная кривизна в микрометрах на 1 мм длины (в маршруте предусмотрена правка на прессе, после которой DК=0,15 мкм/мм (см. [19] или приложение 6,Э таблица П39 – П48)); средний диаметр, который необходимо знать для выбора величины DК, определяется как
мм
Смещение оси заготовки в результате погрешности центрования
мм (40)
где Т=1,8 мм – допуск на диаметральный размер базы заготовки, использованной при центровании [3].
Таблица 25 – Результаты расчета припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам
| Маршрут обработки | Элементы припуска, мкм | Расчетный | Операционный допуск Td | Округленные размеры по переходам, мм | Предельные припуски, мм | ||||||
| Rz | h | Då | ei | 2Zmin, мкм | min размер, мм | di max | di min | 2Zmax | 2Zmin | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| Штамповка | 160 | 200 | 530 | - | 47,198 | 1600 16 | 48,798 | 47,20 | - | - | |
| Точение | |||||||||||
| черновое | 50 | 50 | 32 | 0 | 1780 | 45,418 | 390 13 | 45,808 | 45,50 | 2,990 | 1,780 |
| чистовое | 25 | 25 | 1,2 | 0 | 264 | 45,154 | 160 11 | 45,314 | 45,20 | 0,494 | 0,264 |
| Шлифование | |||||||||||
| черновое | 10 | 20 | 0 | 0 | 102 | 45,052 | 39 8 | 45,091 | 45,10 | 0,223 | 0,102 |
| чистовое | 5 | 15 | -- | -- | 60 | 44,992 | 16 6 | 45,008 | 45,00 | 0,083 | 0,060 |
Величину остаточных пространственных отклонений чернового обтачивания определяют по формуле
Dr=KУ´Då=0,06´530=31,8 мкм (41)
где KУ – коэффициент уточнения, равный 0,06 (см. [19] или приложение 6, таблица П49).
Величину остаточных пространственных отклонений чистового обтачивания рассчитываем аналогично (29)
Dr=KУ´Då=0,04´31=1,24 мкм
Расчетные величины отклонений расположения поверхностей заносим в графу 4 таблица 25.
Минимальные припуски на диаметральные размеры для каждого перехода рассчитывают по формуле:
1. Черновое точение
мкм;
2. Чистовое точение
мкм;
3. Предварительное шлифование
мкм;
4. Чистовое шлифование
мкм.
Расчетные значения припусков заносим в графу 6 таблица 25.
Расчет наименьших размеров по технологическим переходам начинаем с наименьшего (наибольшего) размера детали по конструкторскому чертежу и производим по зависимости 30 в последовательности
(42)
1. Предварительное шлифование
dmin шлиф чер=44,992+0,060=45,052 мм;
2. Чистовое точение
dmin ток.чис=45,052+0,102=45,154 мм;
3. Черновое точение
dmin ток.чер=45,154+0,264=45,418 мм;
4. Заготовка
dmin заг=45,418+1,780=47,198 мм.
Наименьшие расчетные размеры заносим в графу 7 таблица 25, наименьшие предельные размеры (округленные) в графу 10 таблица 25.
Наибольшие предельные размеры по переходам рассчитываем по зависимости 31 в последовательности:
(43)
1. Окончательное шлифование
dmax шлиф чис=44,992+0,016=45,008 мм;
2. Предварительное шлифование
dmax шлиф чер=45,052+0,039=45,091 мм;
3. Чистовое точение
dmax ток чис=45,154+0,160=45,314 мм;
4. Черновое точение
d max ток чер=45,418+0,390=45,808 мм;
5. Заготовка
d max заг=47,198+1,600=48,798 мм.
Результаты расчетов заносим в графу 9 таблица 25.
Фактические минимальные и максимальные припуски по переходам рассчитываем в следующей последовательности
Максимальные припуски
45,091-45,008=0,083 мм;
45,314-45,091=0,223 мм;
45,808-45,314=0,494 мм;
48,798-45,808=2,990 мм.
Минимальные припуски:
45,052-44,992=0,060 мм;
45,154-45,052=0,102 мм;
45,418-45,154=0,264 мм;
47,198-45,418=1,780 мм.
Результаты расчетов заносим в графы 11 и 12 таблица 25.
Определяем общие припуски:
Общий наибольший припуск ZO max=åZmax=0,083+0,223+0,494+2,990=3,790 мм;
Общий наименьший припуск ZO min=åZmin=0,060+0,102+0,264+1,780=2,206 мм.
Проверяем правильность расчетов по уравнению
ZO max-ZO min=3,790-2,206=ТЗАГ-ТДЕТ=1,600-0,016=1,584 мм.
Условие проверки выполнено, значит, расчёт припусков выполнен верно.
После определения припусков, допусков и промежуточных размеров разрабатывается схема расположения полей припусков, допусков и промежуточных размеров (см. рисунок 7).