Определим припуск и межоперационные размеры расчетно-аналитическим методом для двух наиболее ответственных поверхностей: наружных поверхностей ушек, между которыми выдерживается размер 118_-0,07 мм и отверстия Ш39 мм.

1. Рассчитаем припуск и межоперационные размеры для переходов по обработке наружных поверхностей ушек. При их обработке на одном установе обрабатываются одновременно две параллельные плоскости. Вид обработки - фрезерование. Припуски можно рассчитать как для параллельной обработки противоположных поверхностей.

Параметры поверхности заготовки: Rz=160мкм, h=200мкм. Технологический маршрут состоит из трех переходов:

1 - черновое фрезерование IT13, Rz=32 мкм, h=50 мкм;

2 - чистовое фрезерование IT10, Rz=25 мкм, h=32 мкм.

3 - однократное шлифование IT8, Rz=10 мкм, h=10 мкм

Пространственное отклонение формы поверхности заготовки рассчитываем по формуле:

,

,

где с_КОР - отклонение, учитывающие коробление отливки, мкм; с_СМ - отклонение, учитывающее смещение частей штампа, формирующих заготовку по обе стороны разъема, мм (с_СМ=1,0 мм по таблице П18 [3]); Д_К - удельная кривизна заготовки, мкм/мм (Д_К=1,0 мкм/мм по таблице П17 [3]); l - длина заготовки (l=138 мм).

мкм

мкм

Пространственное отклонение формы поверхности после чернового фрезерования:

с_{фрез. черн.} =0,06•с_заг=0,06•1009=61 мкм

Пространственное отклонение формы поверхности после чистового фрезерования:

с_{фрез. чист.} =,

где Д_К=1,0 мкм/мм; l=69 мм.

с_{фрез. чист.} =1•69=69 мкм

Пространственное отклонение формы поверхности при однократном шлифовании мало, поэтому в расчетах им можно пренебречь.

Погрешность установки детали определяем на 1-ом переходе:

,

где е_Б - погрешность базирования; е_З - погрешность закрепления.

Погрешность базирования е_Б=0, так как заготовка устанавливается в центрирующее приспособление.

е_З = 120 мкм - погрешность закрепления в центрирующем приспособлении в радиальном направлении по необработанной поверхности.

Погрешность установки детали определяем на 2-ом переходе:

где е_Б - погрешность базирования;

е_З - погрешность закрепления.

Погрешность базирования е_Б=0, так как измерительная и технологическая базы совпадают.

е_З =д₁=540 мкм - погрешность закрепления равно допуску на размер получаемый после 1-ой операции.

Погрешность установки детали определяем на 3-ем переходе:

где е_Б - погрешность базирования;

е_З - погрешность закрепления.

Погрешность базирования е_Б=0, так как заготовка устанавливается в центрирующее приспособление.

е_З = 60 мкм - погрешность закрепления в центрирующем приспособлении в радиальном направлении по обработанной поверхности.

Расчёт минимальных значений межоперационных припусков производится по следующей формуле:

, (1.9.5)

1-й переход: мкм =2978 мкм;

2-й переход: мкм =1366 мкм;

2-й переход: мкм =372 мкм.

Расчётный размеры:

3-й переход: b_{p. шлиф.} = 117,93+2•0,186=118,302 мм

2-й переход: b_{p. чистов. фрез.} = 118,302+2•0,683=119,668 мм

1-й переход: b_{p. черн. фрез.} = 119,668+2•1,489=122,646 мм

Допуски на технологические переходы назначаем по таблице П34 [3], а допуск на заготовку принимаем по ГОСТ 7505-89. Предельный размер:

3-й переход: b_min= 117,93 мм; b_max= 118 мм

2-й переход: b_min= 118,302 мм; b_max= 118,302+0,14=118,442 мм

1-й переход: b_min= 119,668 мм; b_max= 119,668+0,54=120, 208 мм

Заготовка b_min= 122,646 мм; b_max= 122,646+3,6=126,246 мм.

Минимальные и максимальные предельные значения припусков:

3-й переход: 2Z_min ^ПР= 118,302-117,93=0,372 мм

2Z_max ^ПР= 118,442-118=0,442 мм

2-й переход: 2Z_min ^ПР= 119,668-118,302=1,366 мм

2Z_max ^ПР= 120, 208-118,442=1,766 мм

1-й переход: 2Z_min ^ПР= 122,646-119,668=2,978 мм

2Z_max ^ПР= 126,246-120, 208=6,038 мм.

Предельные значения общих припусков 2Z^О_min, 2Z^О_max определим суммируя промежуточные припуски:

2Z^О_min = 0,372+1,366+2,978= 4,716 мм,

2Z^О_max = 0,442+1,766+6,038= 8,246 мм

Общий номинальный припуск

2Z_{о. ном.} = 2Z^О_min+Н_З-Н_Д

где Н_З и Н_Д - соответственно нижнее отклонения заготовки и готовой детали.

2Z_{о. ном.} = 4,716+1,2-0,07=5,846 мм

Зная значение 2Z_{о. ном.,} находим номинальный размер заготовки:

b_{з. ном} = b_{д. ном.} + 2Z_{о. ном.} = 118+5,8=123,8 мм

Проверим правильность произведённых расчётов по уравнениям:

2Z_max^ПР - 2Z_min^ПР = д_bi-1 - д_bi

2Z^О_max - 2Z^О_min = д_bз - д_bд

Для рассматриваемого случая проверка точности произведённых расчётов имеет следующие результаты:

3-й переход: 0,442-0,372=0,14-0,07, т.е.0,07=0,07

2-й переход: 1,766-1,366=0,54-0,14, т. е 0,4=0,4

1-й переход: 6,038-2,978=3,6-0,54, т.е.3,06=3,06

Общий припуск: 8,246-4,716=3,6-0,07, т.е.3,53=3,53

Следовательно расчёты межоперационных припусков произведены правильно. Все расчёты параметров припусков сведём в таблицу 1.9.1.

Таблица 1.5.1 - Параметры припусков на размер 118_-0,07 мм

На основании данных таблицы 1.5.1 строим схему графического расположения припусков и допусков на обработку размера 118_-0,07 мм (размеры в мкм).

Рисунок 1.5.1 - Схема графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности 118_-0,07

Рассчитаем припуски и межоперационные размеры для переходов по обработке поверхности Ш39 мм.

Технологический маршрут состоит из пяти переходов:

1 - сверление IT13, Rz=50 мкм, h=70 мкм;

2 - черновое зенкерование IT11, Rz=50 мкм, h=50 мкм;

3 - чистовое зенкерование IT9, Rz=40 мкм, h=40 мкм;

4 - протягивание IT8, Rz=10 мкм, h=5 мкм;

5 - раскатка IT8, Rz=0,63 мкм.

Пространственное отклонение формы и расположения поверхности заготовки не рассчитываем, так как отверстие формируется только на первом переходе (сверление). Пространственное отклонение формы поверхности после сверления рассчитываем по формуле:

, (1.9.6)

где С₀=30 мкм - смещение оси отверстия при сверлении по таблице П20 [3]; Д_У=2,1 мкм/мм - удельный увод оси отверстия при сверлении по таблице П20 [3]; l=120 мм - глубина сверления.

мкм

Пространственное отклонение формы поверхности после чернового зенкерования рассчитываем по формуле:

,

где Д_У=1,7 мкм/мм - удельный увод оси отверстия при сверлении по таблице П20 [3].

мкм

Пространственное отклонение формы поверхности после чистового зенкерования рассчитываем по формуле:

,

где Д_У=1,3 мкм/мм - удельный увод оси отверстия при сверлении по таблице П20 [3].

мкм

Пространственное отклонение после протягивания настолько мало, что в расчетах им можно пренебречь.

Погрешность установки детали при сверлении, черновом и чистовом зенкеровании одинакова, так как обработка ведется с одного установа, и определяется по формуле:

,

где е_Б - погрешность базирования;

е_З - погрешность закрепления.

Погрешность базирования:

е_Б=д_З/2, (1.9.7)

где д_З=3600 мкм - допуск на заготовку.

е_Б=3600/2=1800 мкм

е_З = 70 мкм - погрешность закрепления заготовки в приспособлении по предварительно обработанной поверхности.

= 1801 мкм;

Погрешность установки детали при протягивании: е_Б=0 - измерительная и технологическая базы совпадают; е_З = 60 мкм - погрешность закрепления заготовки в приспособлении по чисто обработанной поверхности.

= 60 мкм;

Расчёт минимальных значений межоперационных припусков производится по следующей формуле:

, (1.9.8)

Минимальный припуск под раскатку определим по формуле:

, (1.9.9)

где

с = 0,01 мм - величина необходимого наклепа при раскатывании.

Минимальные припуски по переходам:

2-й переход: =2•1939 мкм= 3878 мкм

3-й переход: = 2•1913 мкм =3826 мкм

4-й переход: = 2•250 мкм = 500 мкм

5-й переход: 2Zmin=2• (10+10) = 2•20 мкм = 40 мкм

Расчётные размеры:

5-й переход: D_{p. раскат.} = 39,012-0,04=38,972 мм

4-й переход: D_{p. протяг.} = 38,972-0,5=38,472 мм

3-й переход: D_{p. чист. зенк.} = 38,472-3,826=34,646 мм

2-й переход: D_{p. черн. зенк.} = 34,646-3,878=30,768 мм

Допуски на технологические переходы назначаем по таблице П34 [3].

Предельные размеры:

5-й переход: D_max= 39,012 мм; D_min= 38,973 мм

4-й переход: D_max= 38,972 мм; D_min=38,972 - 0,062=38,91 мм;

3-й переход: D_max= 38,472 мм; D_min= 38,472 - 0,1=38,372 мм;

2-й переход: D_max= 34,646 мм; D_min= 34,646 - 0,16=34,486 мм;

1-й переход: D_max= 30,768 мм; D_min= 30,768 - 0,39=30,378 мм.

Минимальные и максимальные предельные отклонения припусков:

5-й переход: 2Z_max^ПР= 38,973-38,91=0,063 мм

2Z_min^ПР= 39,012-38,972=0,04 мм

4-й переход: 2Z_max^ПР= 38,91-38,372=0,538 мм

2Z_min^ПР= 38,972-38,472=0,5 мм

3-й переход: 2Z_max ^ПР= 38,372-34,486=3,886 мм

2Z_min ^ПР= 38,472-34,646=3,826 мм

2-й переход: 2Z_max ^ПР= 34,486-30,378=4,108 мм

2Z_min ^ПР= 34,646-30,768=3,878 мм

Предельные значения общих припусков 2Z^О_min, 2Z^О_max определим суммируя промежуточные припуски:

2Z^О_min =0,04+0,5+3,826+3,878=8,244 мм

2Z^О_max =0,063+0,538+3,886+4,108=8,595 мм

Общий номинальный припуск

2Z_{о. ном.} = 2Z^О_min+В_СВ-В_Д

где В_СВ и В_Д - соответственно верхние отклонения после сверления и готовой детали.

2Z_{о. ном.} = 8,244+0,39-0,012=8,622 мм

Зная значение 2Z_{о. ном.,} находим номинальный диаметр сверла:

D_{св. ном} = D_{д. ном. -} 2Z_{о. ном.} =39-8,622=30,4 мм

Проверим правильность произведённых расчётов по уравнениям:

2Z_max^ПР - 2Z_min^ПР = д_Di-1 - д_Di, 2Z^О_max - 2Z^О_min = д_Dсв - д_Dд

Для рассматриваемого случая проверка точности произведённых расчётов имеет следующие результаты:

2-й переход: 4108-3878=390-160, т.е.230=230

3-й переход: 3886-3826=160-100, т.е.60=60

4-й переход: 538-500=100-62, т.е.38=38

5-й переход: 63-40=62-39, т.е.23=23

Общий припуск:

8595-8224=390-39, т.е.351=351

Следовательно расчёты межоперационных припусков произведены правильно. Все расчёты параметров припусков сведём в таблицу 1.9.2

Таблица 1.5.2 - Параметры припусков на размер 39 мм

На основании данных таблицы 1.5.2 строим схему графического расположения припусков и допусков на обработку 39 мм. Исходя из конструкции протяжки припуск по протягивание принимаем равным 2 мм, для предотвращения заклинивания режущего инструмента.

Таблица 1.5.3 - Параметры принятых припусков на размер 39 мм

Рисунок 1.5.2 - Схема графического расположения припусков и допусков на обработку отверстия Ш39

1.7 Выбор технологических баз схем базирования