Разработка маршрута механической обработки детали с выбором оборудования и средств технического оснащения
Выполняют эскиз детали с нумерацией поверхностей. Для каждой поверхности составляют план ее обработки на основе рекомендаций [21, с.38] и информацию сводят в таблицу 1.
Таблица 1 Планы обработки поверхностей
| № поверхности | Размер с полем допуска, мм | Номер квалитета | Параметры шероховатости | Методы получения |
На основе рекомендаций [2, с. 89] разрабатывают маршрут обработки, выбирают оборудование и оснастку; данные заносят в таблицу 2.
Таблица 2 – Маршрут обработки поверхностей
| Наим. операций и переходов | Обору-дование | Приспо-собление | Режущий инструмент | Вспомога-тельный инструмент | Средства контроля |
В таблице 2 первую колонку заполняют, руководствуясь ГОСТ 3.1702-79.
Во второй колонке записывают модель станка с указанием его основных параметров, достигаемой точности обработки и шероховатости поверхности.
Третья колонка должна содержать наименование приспособления, сведения о системе и приводе данного приспособления, основные характеристики и ГОСТ (если приспособление стандартное).
В четвертой колонке записывают данные о наименовании режущего инструмента, материале режущей части, основные параметры (в том числе и посадочные размеры), обозначение и ГОСТ или DIN.
В пятой колонке записывают наименование вспомогательного инструмента, его обозначение и ГОСТ, а также размеры посадочных элементов.
Шестая колонка должна содержать сведения о применяемых средствах контроля: наименовании, диапазоне и точности измерения, обозначение и ГОСТ.
2.4 Расчёт припусков
Расчёт припусков на механическую обработку выполняют для одной точной поверхности расчётно-аналитическим методом, используя методику [2, с.95-120]. Выбор поверхности согласовывают с руководителем курсового проекта. Полученные данные оформляют в табличной форме аналогично примерам.
- По данным чертежа детали и таблицы 1-«Планы обработки поверхностей» назначается маршрут обработки поверхности, который построчно записывается в колонку 1 таблицы с указанием достигаемого квалитета.
- Для последнего перехода в колонку 9 и 10«Предельный размер» вносят размеры Dmax и Dmin и рядом помещают значение допуска по чертежу детали. В качестве расчётного размера принимают для отверстия Dmax, а для наружной поверхности – dmin.
- Для каждого этапа обработки (операции, перехода) определяется допуск согласно назначенному квалитету по [31, таб.2 с.441] и записывается в колонку 7.
- Затем для каждого этапа обработки определяют шероховатость Rz, глубину дефектного слоя h, суммарное отклонение расположения поверхностей ρ, выбирая необходимые значения из [30, с.180-190] и записывают в колонки 2, 3, 4
- Определяют значения минимально необходимого припуска на обработку 2Zmin для каждого перехода по элементам припуска и вносят в колонку 5.
2Zmin = 2(Rzi-1+Ti-1+ 
)(13)
- Определяют расчётный размер Dр для всех переходов от последнего к первому: в колонке 6 к расчётному размеру для вала прибавляют, а для отверстия - вычитают слева стоящее значение 2Zmin и результат записывают в вышестоящую строчку колонки 6.
Dрi =Dрi+1 – 2Zmin i+1(14)
- Полученное значение Dрпереносят в колонку 9– Dmaxс округлением в зависимости от допуска выполняемой операции.
- Dminвычисляют, вычитая из наибольшего предельного размера величину допуска.Результат записывают в колонку 8
Dmin = Dmax – δ(15)
-Вычисляют2Zmin,вычитая изDminпредшествующей операции значение Dmin последующей операции. Результат записывают в колонку 10.
- Вычисляют 2Zmax, вычитая из Dmaxпредшествующей операции значение Dmax последующей операции. Результат записывают в колонку 11.
Суммируя в колонках припуски для каждой операции, получают предельные значения общего припуска.
Общий номинальный припуск
Zoном= Zоmin+Вз – Вд(16)
Номинальный диаметр отверстия заготовки
Dзном=Dд ном – Zoном(17)
Проверка правильности выполненных расчётов:
1 Для каждой операции определяется разность между предельными значениями припуска Рi:
Рi=2Zmax – 2Zmin (18)
2 Для каждой операции определяется разность Тi между предшествующим допуском δi-1 и допуском на рассматриваемой операции δi :
Тi= δi-1 – δi(19)
3 Расчёт выполнен верно, если Рi= Тi
В завершение расчёта для этой поверхности графически изображают схему расположения припусков и допусков.
Пример: Рассчитаем припуск на поверхность Ø 
расчетно-аналитическим методом , а на остальные поверхности назначим согласно ГОСТ 7505-89. Заготовкой является штамповка на ГКМ. Таблица 3 - Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку отверстия Æ .
Технологические
переходы обработки
 отверстия
| Элементы припуска, мкм | 2Z min, мкм | Расчетный размер Dр, мм | Допуск d ,мкм | Предельный размер, мм | Предельное значение припуска, мм | ||||
| Rz | h | ρ | Dmin | Dmax | 2Zmin | 2Zmax | ||||
| Заготовка-16кв. |
 150
| 200 | 1300 |  -
| 28,266 | 1600 | 26,666 | 28,266 | - | - |
| Рассверлива-ние-12кв. |
 40
| 60 | 78 |
 3300
| 31,566 | 250 | 31,316 | 31,566 | 3,3 | 4,65 |
| Растачивание Получистовое-10кв. |
 20
| 25 |
 65
| 
356
| 31,922 | 100 | 31,822 | 31,922 | 0,356 | 0,506 |
| Растачивание Чистовое-9кв. | 5 | 15 | 52 | 
220
| 32,142 | 62 | 32,08 | 32,142 | 0,22 | 0,258 |
| 3,876 | 5,414 |
Суммарное пространственное отклонение определяется по [2, c 67]:
, (20)
где 
=1,0мм - согласно ГОСТ 7505-89
=0,8мм - согласно ГОСТ 7505-89
=1,3мм
=0,06•1,3=0,078мм [2, c73] 
=0,05•1,3=0,065мм
=0,04•1,3=0,052мм
Минимальное значение межоперационных припусков определяем по формуле 13
2Zmin = 2(Rzi-1+Ti-1+ ),
где Rz – шероховатость поверхности;
T – толщина дефектного поверхностного слоя;
– суммарное пространственное отклонение;
Сверление: 2Zmin2 = 2(150+200+1300) =3300 мкм;
Получистовое растачивание: 2Zmin3 = 2(40+60+78) =356 мкм;
Чистовое растачивание: 2Zmin4 = 2(20+25+65) =220 мкм.
Расчетный размер определяем по формуле 14:
Dрi =Dрi+1-2Zmin i+1
Растачивание получистовое: Dр3 = 32,142–0,220 =31,922 мм;
Сверление: Dр2 = 31,922 –0,356 =31,566 мм;
Заготовка: Dр1 = 31,566–3,3 = 28,266 мм.
Допуски на каждом переходе принимаем по таблицам [29].
Минимальные предельные размеры:
Растачивание получистовое: Dmin = 32,142-0,062 = 28,08 мм;
Растачивание чистовое: Dmin =31,922 -0,100 = 31,822 мм;
Сверление: Dmin = 31,566-0,250 = 31,316 мм;
Заготовка: Dmin =28,266-1,6 = 26,666 мм.
Минимальное значение припусков:
Растачивание получистовое: 2Zmin = 32,142-31,922 = 0,22 мм;
Растачивание чистовое: 2Zmin =31,922-31,566 = 0,356 мм;
Сверление: 2Zmin =31,566-28,266 = 3,3 мм.
Максимальные значения припусков:
Растачивание чистовое: 2Zmax=32,08-31,822 = 0,258 мм
Растачивание черновое: 2Zmax=31,822-31,316 = 0,506 мм;
Рассверливание: 2Zmax=31,316-26,666=4,65 мм.
Общий припуск на обработку:
2Z0min =å2Zmin =0,22+0,356+3,3 = 3,876 мм;
2Z0max=å2Zmax=0,258 +0,506 +4,65 = 5,414 мм.
Рассчитываем общий номинальный припуск и номинальный диаметр заготовки по формуле (16):
2Z0ном =2Z0min+В3-Вд,
где В3 и Вд – верхнее отклонение заготовки и детали соответственно принимаем по ГОСТ 7505-89.
В3 =200мкм,
Вд =16мкм
2Z0ном =3,876 +0,2 -0,016 =4,06 мм,
D3ном =dд ном -Z0ном;
D3ном =32-4,06=27,94 мм.
Проверяем правильность выполнения расчетов.
2Zmax i-2Zmin i=4,65-3,3 =1,35 мм;
d i-1-d i =1,600-0,250=1,35 мм.
Расчеты выполнены, верно.
На остальные обрабатываемые поверхности припуски назначаются табличным методом в зависимости от способа получения заготовки по (ГОСТ 7505-89 или ГОСТ 26645-85).
Таблица 4 - Назначение припусков и допусков табличным методом для отливки (по ГОСТ 26645-85)
| Определение класса размерной точности отливки | В зависимости от габаритов детали, материала и метода литья. Таблица 9, приложение 1 (с.32-34) | |
| Определение степени коробления элементов отливки | В зависимости от метода литья, характера термообработки. Таблица 10, приложение 2 (с.35) | |
| Определение степени точности поверхности отливок | В зависимости от метода литья и габаритного размера. Таблица 11, приложение 3 (с.36-38) | |
| Определение класса точности массы отливки | Таблица 13, приложение5, (с.40-42) | |
| Назначение допусков размеров отливки | В зависимости от класса размерной точности и номинального размера. Таблица 1, п.2.1, 2.2, 2.3 (с.2-3) | |
| Назначение допусков формы и расположения поверхностей отливки | В зависимости от степени коробления и номинального размера. Таблица 2 (с.5) | |
| Назначение допусков неровности поверхности отливки | В зависимости от степени точности поверхности. Таблица 3 (с.6) | |
| Назначение общих допусков элементов отливки | В зависимости от допуска размера, допуска формы и расположения поверхностей. Таблица 16 и п.2.11 (с.45-51 и с.4) | |
| Назначение допуска массы отливки | Таблица 4 (с.8-9) | |
| Определение ряда припуска | В зависимости от степени точности. Таблица 14, приложение 6, (стр.43) | |
| Назначение минимального литейного припуска на сторону | В зависимости от ряда припуска. Таблица 5 (с.8-9) | |
| Назначение общего припуска элементов отливки | В зависимости от общего допуска элементов поверхности. Таблица 6 (с.10-27) | |
| Уточнение величины общего припуска | В зависимости от допуска размера отливки и соотношения между допусками размера детали и отливки. Таблица 7 (с.28) В зависимости от допуска размера отливки и соотношения между допусками формы детали и отливки. Таблица 8 (с.29) | |
| Назначение общего припуска на сторону | В зависимости от общего допуска поверхности отливки, вида обработки и ряда припуска отливки. Таблица 6 (с.10-27) | |
| Назначение увеличенных или уменьшенных значений припусков | В зависимости от технического уровня. Таблица 15, прил. 7 (с.44) | |
| 16. | Назначение шероховатости поверхностей отливок | Таблица 12 (с.39) |
| Термины, применяемые в стандарте и их определения | Приложение 9 (с.52-53) |
Таблица 5 - Назначение припусков и допусков табличным методом для поковки (по ГОСТ 7505-89)
| Определение расчетной массы поковки | Вычислять по формуле: Мп.р.= Мд Кр, кг, где Мд – масса детали; Кр – рассчетный индекс, определяется по приложению 3 (с.31) | |
| Выбор класса точності | В зависимости от основного деформирующего оборудования. Таблица 19 (с.28) | |
| Определение группы стали | В зависимости от марки стали. Таблица 1 (с.7-8) | |
| Определение степени сложности | По приложению 2 (с.29-30) | |
| Определение конфигурации поверхности разъема штампа | Таблица 1 (с.7-8) | |
| Определение исходного индекса | Таблица 2 (с.9-10) | |
| Определение припусков на механическую обработку: | ||
| 7.1 | Основной припуск на механическую обработку; | а) определяют в зависимости от исходного индекса, линейных размеров и шероховатости поверхности детали. Таблица 3 (с.12-13); б) припуски на толщину поковки, подвергаемой холодной или горячей калибровке, определяют по приложению 4 в зависимости от площади поверхности подвергаемой калибровке (с.32) |
| 7.2 | Дополнительные припуски | Учитывающие смещение поковки, изогнутость, отклонение от плоскости и прямолинейности, межцентрового и межосевого расстояния, угловых размеров, определяют исходя из формы поковки, технологии изготовления, класса точности. Таблица 4-6 (с.14-15) |
| Определение минимальной величины радиусов наружных углов поковок | В зависимости от глубины полости ручья штампа и массы поковки. Таблица 7 (с.15) | |
| Назначение допусков: | ||
| 9.1 | Допуски и допускаемые отклонения линейных размеров | В зависимости от исходного индекса и размеров поковки. Таблица 8 (с.17-19) |
| 9.2 | Допуски толщины поковки, подвергаемой холодной или горячей штамповке | В зависимости от поверхности подвергаемой калибровке. Приложение 4 (с.32) |
| 9.3 | Допускаемая величина смещения по поверхности разъема штампа | В зависимости от массы поковки, конфигурации поверхности разъема штампа и класса точности. Таблица 10 (с.20). |
| 9.4 | Допускаемая величина остаточного облоя | Таблица 10 (с.21) |
| 9.5 | Допускаемая величина заусенеца, образовавшегося по контуру пуансона. | В зависимости от массы поковки и степени ее сложности. Таблица 11 (с.22) |
| 9.6 | Допускаемые отклонения от концентричности, изогнутости, плоскостности, прямолинейности | В зависимости от размеров поковки. Таблица 12, 13 (с.23) |
| 9.7 | Допускаемые отклонения межосевого расстояния | В зависимости от класса точности. Таблица 14 (с.24) |
| 9.8 | Допускаемые отклонения торца стержня поковки после отрезки заготовок из прутка, не подвергаемого деформации при штамповке | Таблица 15 (с.24) |
| 9.9 | Допускаемые отклонения угловых размеров элементов поковки | В зависимости от класса точности и длины элемента. Таблица 16 (с.25) |
| 9.10 | Допуск радиусов закругления внутренних и наружных углов поковок | В зависимости от класса точности и радиуса закругления. Таблица 17 (с.26) |
| Определение кузнечных напусков | Штамповочные уклоны назначаются в зависимости от оборудования. Таблица 18 (с.26) |
Расчетные и табличные припуски заносят в таблицу 6(см. пример 2). В таблице также указывают допуски на размеры соответствующих поверхностей заготовки.
Пример2
Таблица 6 – Припуски и допуски на обрабатываемые поверхности
| Поверхность | Размер, мм | Припуски, мм | Допуск, мм | |
| табличный | расчетный | |||
| 1,7 | 60 | 2,0 | - | 
|
| 2,6 | Ø54 | 1,5 | - |  
|
| 3,5 | 26 | 1,8 | - | 
|
| 4 | СфераØ80,.75 | 1,8 | - | 
|
| 8 | Ø32 | 2,0 | 2,03 | 
|
| 9,10 | 1,6х45° | 1,4 | - |
|
| 11,12 | 1,6х45° | 1,4 | - |
|
| 13 | d=65, m=5 | 2,5 | - |
|
| 14,15 | 0,5 х45° | 1,4 | - |
|
| 16 | 10+0.13; 35,3+0.2 | 2,0 | - | 
|
В черновике необходимо привести все расчёты, сопровождая их ссылками на источники.
2.5 Расчёт режимов резания
В пояснительной записке курсового проекта приводится последовательность расчётов режимов резания одной операции (перехода) по аналитическим формулам источника [30], с 261…303 двух других операций – по любым остальным источникам [4], [15], [25].
Полученные значения режимов резания на остальные операции заносятся в сводную таблицу.
Расчет режимов резания на выбранные три операции выполняют в следующем порядке и представляют по нижеприведенной форме:
номер и Наименование операции
Заготовка
Наименование детали
Материал с характеристикой твердости к моменту обработки
Точность обработки поверхностей
Шероховатость обработки поверхностей
Метод получения заготовки
Состояние поверхности
Масса
Припуск на обработку поверхностей
Станок
Модель станка
Диапазон частот вращения шпинделя
Диапазон подач
Мощность привода главного движения
Операция
Схема базирования
Перечень обрабатываемых поверхностей с указанием размерных характеристик