Расчет операционных размеров и размеров заготовки
В этом разделе приводится расчёт линейных и диаметральных операционных размеров. При расчёте линейных операционных размеров сначала укажем последовательность выполнения с указанием номера операции, установа, позиции, перехода, оборудования и этапа обработки (таблица 1.14).
В соответствии с приведённой последовательностью выполнения линейных операционных размеров построим схему операционных размеров и припусков.Составляем уравнения размерных цепей:
1. А=А9=82( )
2. Б= A9-A7
3. В=A9-A7-A14
4. ZA14= A13-A14
5. ZA13=A12-A13
6. ZA12=A11-A12
7. ZA11= A10-A11
8. ZA9= A8-A9
9. ZA8=A2-A8
10. ZA7=A6-A7
11. ZA6=A5-A6
12. ZA5=A4-A5
13. ZA4=A3-A4
14.ZA2=A1-A2
15.ZA1=A0-A1
Рисунок 5 - Схема операционных размеров и припусков
Расчет искомых величин на каждом этапе обработки:
[6,с.8]
1) В=А4
А4 = 40,5-0,16 мм.
2)Еmin=А4min-А10max
А10max =А4max –Emin
=40,5-9=31,5 мм.
принимаем допуск на размер по 12 квалитету = 0,18 по табл 5 [6,с.84]
тогда =А10max - =31,5-0,18=31,32
окончательно =31,41±0,09 мм.
3) F=А4min-А12max
А12max = А4min - F
=40,34 – 4,5=35,84мм.
принимаем допуск на размер = 0,25
тогда =А12max - =35,59
окончательно =35,71±0,125 мм
4) Д= А12 - А8
Дmin=А12min-А8max
= А12 min - Дmin
=35,59 – 30,2=5,39 мм.
принимаем допуск на размер = 0,18
тогда =А8max - =5,39-0,18=5,21
окончательно =5,3±0,09 мм.
5) Z2min=А3min-А4max
А3min = А4max + Z2min
припуск Z2 равен 0,4 [6,с.81]
=40,5+0,4=40,9мм.
принимаем допуск на размер = 0,16
тогда =А3min + =40,9+0,16=41,06
окончательно =40,98±0,08 мм.
6)Z8=А2-А3
Z8 min =А2min – А3max
=А3max + Z8 min
припуск Z8 равен 0,4
=41,06+0,4=41,46 мм.
принимаем допуск на размер = 0,16
тогда =А2min + =41,46+0,16=41,62
окончательно =41,54±0,08 мм.
7) Z9=А2-А1
Z9 min =А2min – А1max
=А2min – Z9 min
припуск Z9 равен 1,2
=41,46+1,2=42,66 мм.
принимаем допуск на размер = 0,25
тогда =А1max - =42,66-0,25=42,41
окончательно =42,535±0,125 мм.
Аналогично рассчитываем остальные уравнения, результаты расчетов приведены в таблице 1.16.
Таблица 8- Результаты расчета линейных операционных размеров
№ уравнения | Уравнение искомого размера | Допуск искомого размера, мм | Числовое значение искомой величины, мм | |
В=А6 | 0,16 | 40,5-0,16 | ||
Б=А5+А6 | 0,18 | 13,27±0,09 | ||
А=А2+А6 | 0,21 | 31,41±0,09 | ||
Г=А4+ А6 | 0,3 | 4,5±0,15 | ||
Д=А3+ А6 | 0,18 | 5,4±0,09 | ||
Z2=А1-А2 | 0,25 | 44,285±0,125 | ||
Z7=А0-А1 | 0,16 | 40,98±0,08 |
Определяем диаметральные межоперационные размеры и окончательные размеры заготовки при обработке внутренней цилиндрической поверхности детали . Наименьший припуск будем определять аналитическим методом.
Для получения данной поверхности необходимо выполнить следующие этапы и методы обработки: растачивание черновое, получистовое, чистовое, повышенной точности и высокой точности. Строим схему расположения припусков и допусков с учетом принятого количества этапов.
Так как выбран расчетно-аналитический метод решения, то рассчитываем минимальное значение припуска Z min по формуле:
Минимальное значение припуска 2Zmin при обработке наружных и внутренних цилиндрических поверхностей (двухсторонний припуск) определяется:
[5, с.11]
где Rzi-1 - высота микронеровностей поверхности, которая осталась после выполнения предшествующего этапа перехода);
hi-1 – глубина дефектного поверхностного слоя, оставшегося при выполнении предшествующего этапа (перехода);
- суммарные отклонения расположения поверхности и отклонения формы, возникающие при выполнении предшествующего этапа (перехода);
eyi - погрешность при установке на выполняемом этапе (переходе).
Максимальное значение припуска на обработку для двухстороннего припуска определяется по формуле:
2Zmax=2Zmin+T i-1+Ti , [5, с.7]
где Ti-1 – допуски размеров на предшествующем этапе (переходе);
Ti – допуски размеров на выполняемом переходе.
Расчет минимального и максимального значения припусков на всех этапах обработки:
Для чернового этапа:
мм
2Zmax=1,953+1,8+0,18=3,93 мм
Для получестового этапа:
мм
2Zmax=0,332+0,18+0,11=0,62 мм
Для чистового этапа:
мм
2Zmax=0,18+0,11+0,043=0,33 мм
Для этапа повышенная точность:
мм
2Zmax=0,083+0,043+0,018=0,14мм
Для высокоточного этапа:
мм
2Zmax=0,07+0,018+0,011=0,039 мм
Расчет максимальных размеров для каждого этапа:
Для этапа повышенной точности:
Аmax.п.т..= Аmax. в.+ 2Zmin.в+Тп/т= 14,5055 мм
Для чистового этапа:
Аmax.чист.= Аmax. п/т.+ 2Zmin.п/т+Тчист= 14,4116 мм
Для получистового этапа:
Аmax.п/ч..= Аmax. чист.+ 2Zmin.чист+Тп/ч= 14,2139 мм
Для чернового этапа:
Аmax.черн.= Аmax. п/ч.+ 2Zmin.п/ч+Тчерн= 13,8387 мм
Для обдирочного этапа:
Аmax.обд.= Аmax. черн.+ 2Zmin.черн+Тобд= 11,7756 мм
Для заготовки:
Аmax.заг.= Аmax. обд.+ 2Zmin.обд+Тзаг= 11,5956 мм
Расчет минимальных размеров для каждого этапа:
Для этапа повышенной точности:
Аmin.пов/т.= Аmax.в. + 2Zmin в. = 14,4945 мм
Для чистового этапа:
Аmin.чист.= Аmax.п/т. + 2Zmin п/т. = 14,394 мм
Для получистового этапа:
Аmin.п/ч.= Аmax.чист. + 2Zmin чист. = 14,171 мм
Для чернового этапа:
Аmin.черн.= Аmax.п/ч. + 2Zmin п/ч. = 13,729 мм
Для обдирочного этапа:
Аmin.обд.= Аmax.черн. + 2Zmin черн. = 11,596 мм
Для заготовки:
Аmin.заг.= Аmax.обд. + 2Zmin обд. = 9,796 мм
Рисунок 6 - Схема расположения припусков, допусков и межоперационных размеров мм.
Таблица 9 - Расчет припусков, межоперационных размеров и размеров заготовки мм. аналитическим методом Ø 14,5Js6 | ||||||||||
Вид заготовки и план обработки поверхности | Элемент припуска, мкм | Допуск размера, Т, мм | 2Zmin | 2Zmax | Предельные размеры | Исполнительный размер | ||||
Rzi-1 | hi-1 | ΔΣi-1 | eyi | Dmax | Dmin | |||||
Отливка | - | 1,8 | - | - | 11,5956 | 9,796 | 1,8000 | |||
Черновая | 0,18 | 1,953 | 3,93 | 11,7756 | 11,596 | 0,1800 | ||||
П/чистовая | 0,11 | 0,332 | 0,62 | 13,8387 | 13,729 | 0,1100 | ||||
Чистовая | 8,6 | 27,5 | 0,043 | 0,180 | 0,33 | 14,2139 | 14,171 | 0,0430 | ||
Пов. точн. | 3,6 | 10,75 | 0,018 | 0,083 | 0,14 | 14,4116 | 14,394 | 0,0180 | ||
Выс. точ | 2,2 | 4,5 | 0,011 | 0,039 | 0,07 | 14,5055 | 14,4945 | 0,0110 |
Для остальных размеров расчет производится опытно-статистическим методом.
Таблица 10 - Результаты расчета операционных размеров