Главная | Обратная связь
МегаЛекции

Расчёт припусков на обработку





№ оп Название операции JT Td α Δ ε Dmin Dmax 2zmin 2zmax
00 Заготовитель-ная 16 2,400 0,30 0,65 - 47,756 50,156 - -
10 Токарная (черновая) 12 0,250 0,18 0,063 0 45,856 46,106 1,900 4,050
15 Токарная (чистовая) 10 0,070 0,08 0,025 0 45,370 45,440 0,486 0,666
80 Кругло- шлифовальная (предваритель-ная) 7 0,025 0,03 0,006 0,06 45,160 45,185 0,210 0,255
85 Кругло- шлифовальная (чистовая) 5 0,011 0,02 0,003 0,05 44,980 44,991 0,180 0,194

2z0min

2,776

2z0max

5,165

Схема расположения припусков, допусков и операционных размеров для поверхности 20 Æ45g5 представлена на рисунке 6.1. Припуски и допуски на остальные поверхности определяем табличным методом [7]. В качестве заготовки используем сортовой прокат. Все интересующие допуски и припуски на остальные размеры смотреть в разделе 3.1. данного дипломного проекта.

Рис. 6.1. Схема расположения припусков, допусков и операционных размеров для поверхности 20 Æ45g5( )

7. РАЗМЕРНЫЙ АНАЛИЗ В РАДИАЛЬНОМ НАПРАВЛЕНИИ

Задача раздела – необходимо выявить размерные контуры для каждого из замыкающих звеньев (припусков, размеров и отклонений от концентричности, получаемых косвенным путем), то есть проверить размерную корректность в радиальном направлении.

7.1 Основные термины, относящиеся к размерному анализу

Размерный анализ технологических процессов изготовления деталей машин включает специальные способы выявления и фиксации связей размерных параметров детали при ее изготовлении, а так же методы расчета этих параметров путем решения размерных цепей.

Операционная размерная цепь – совокупность размеров или иных размерных параметров, образующих замкнутый контур и определяющих связь между операционными размерами или другими параметрами на различных стадиях обработки заготовки.

Звено размерной цепи – размер или иной точностной параметр детали на различных стадиях ее изготовления: припуск, величина пространственной погрешности (отклонение от концентричности, параллельности, перпендикулярности, изогнутость оси), толщина покрытия или насыщения поверхности химическими элементами.



Составляющее звено – размер или иной размерный параметр, предписанный к обязательному выполнению в ходе технологического процесса в пределах заданного допуска.

Замыкающее звено операционной размерной цепи – размер или иной размерный параметр, который получается в результате выполнения составляющих звеньев. Замыкающими звеньями могут быть операционные припуски и чертежные размеры, или иные размерные параметры получаемые косвенно в результате выполнения операционных размеров.

Уравнение размерной цепи – математическое выражение, устанавливающее взаимосвязь между замыкающим и составляющими звеньями отдельной размерной цепи, входящей в размерную схему.

Проектная (прямая) задача позволяет определить при ее решении промежуточные операционные размеры исходной заготовки исходя из окончательных размеров детали и проектного варианта технологического процесса.

Проверочная (обратная) задача при ее решении позволяет провести размерный анализ действующего или спроектированного процесса и по известным характеристикам операционных размеров определить характеристики замыкающих звеньев.

7.2 Размерные цепи и их уравнения

В общем случае уравнение операционных размерных цепей (уравнение номиналов) выглядят следующим образом [17], [18]:

, (7.1)

где [A] – номинальное значение замыкающего звена;

Аi – номинальные значения составляющих звеньев;

i – порядковый номер звена;

n – число составляющих звеньев;

ξi – передаточные отношения, характеризующие расположение звеньев по величине и направлению (ξi = 1 для увеличивающих звеньев, ξi = -1 для уменьшающих звеньев).

Уравнения замыкающих звеньев:

 

;

;

;

.

После этого проверяем точность изготовления детали. Проверка размерной корректности путем решения обратной задачи позволяет до начала расчетов размерных цепей убедиться в том, что намеченный вариант технологии изготовления обеспечит получение готовых деталей в соответствии с требованиями рабочего чертежа.

7.3 Проверка условий точности изготовления детали

Проверка проводится для чертежных размеров и технических требований на расположение поверхностей детали, которые выполнялись косвенно, и являются замыкающими звеньями в размерных цепях. Условие выполнения точности выглядит следующим образом [17], [18]:

ТАчерт ≥ ω[A] , (7.2)

где ТАчерт – допуск по чертежу размера или пространственного отклонения;

ω[A] – погрешность этого же параметра, возникающая в ходе выполнения техпроцесса.

Величины ω[A] определяются из уравнений погрешностей методом максимума – минимума для условий производства с отсутствием брака по проверяемому параметру Ачерт.

Погрешность (поле рассеяния) замыкающего звена при расчете по методу максимума – минимума можно найти из уравнения [17], [18]:

при n-1 4; (7.3)

при n-1 > 4; (7.4)

где ωА – погрешность i-го звена;

n – число составляющих звеньев;

xi – коэффициент влияния составного звена на замыкающее звено;

n – общее число звеньев в уравнении припуска;

l - коэффициент соотношения между законом распределения величины Аi и законом нормального распределения. Определяется по таблице 4.4 [17], для эксцентриситетов l = 0,127, для размеров l2 = 1/9;

tD – коэффициент риска, (tD = 3,0).

При расчете принимаем ωАi = TАi, где ТАi – технологический допуск i-го звена.

После построения размерной схемы в радиальном направлении, получаем следующие уравнения размеров и эксцентриситетов, полученных косвенным путем, и проверяем, обеспечивается ли условие точности (7.2).

0,20 > 0,17 – условие выполняется;

0,18 > 0,169 – условие выполняется;

0,18 > 0,169 – условие выполняется;

0,18 > 0,169 – условие выполняется;

0,18 > 0,169 – условие выполняется.

Значение a является функцией от количества углерода в стали a = f (С), для стали Р6М5 это значение выбрано по справочной литературе [18]. Оно равно при С = 0,8%, a = 0,1, wa = 0,03.

Вывод: условие корректности размерных звеньев цепи выполняется.

Составим уравнения замыкающих операционных припусков:

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

7.4 Расчет припусков

Определим минимальные значения операционных припусков по формуле [17], [18]:

- на черновой и чистовой токарной обработке (операции 10 и 15) и на операции шлифование (операции 40, 45, 50 и 55)

zimin=(Rz + h +Ü)i-1 (7.5)

 

где Rz i-1, h i-1 – высота неровностей и дефектный слой, образовавшиеся на обрабатываемой поверхности при предыдущей обработке (значения берутся из приложения 4 [17]);

Ü i-1 – величина радиального биения на предыдущей обработке.

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Рассчитаем величины колебаний операционных припусков, используя формулы [17], [18]:

при n-1 4; (7.6)

при n-1 > 4; (7.7)

где ωА – погрешность i-го звена;

n – число составляющих звеньев;

xi – коэффициент влияния составного звена на замыкающее звено;

n – общее число звеньев в уравнении припуска;

l - коэффициент соотношения между законом распределения величины Аi и законом нормального распределения. Определяется по таблице 4.4 [17], для эксцентриситетов l2 = 0,127, для размеров l2 = 1/9;

tD – коэффициент риска, (tD = 3,0).

При расчете принимаем ωАi = TАi, где ТАi – технологический допуск i-го звена.

При этом, если в размерную цепь входит диаметральный размер, то при подстановке в формулу его допуск необходимо поделить на 2.

;

;

;

;

;

;

;

;

Определим максимальные значения операционных припусков по формуле [17], [18]:

(7.8)

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Определим средние значения операционных припусков по формуле [17], [18]:

 

(7.9)

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

7.5 Расчёт операционных размеров

Цель расчётов – определить величины номинальных и предельных значений операционных размеров в радиальном направлении.

Произведем расчет значений операционных размеров по способу средних значений [17], [18]. Найдем средние значения размеров, известных заранее (значения с чертежа), затем поделим их пополам, чтобы найти средние значения радиусов, а не диаметров.

2W65 = 1,7-0,014 мм; 2Wmin = 1,7 - 0,014 = 1,686 мм; 2Wmax = 1,7 мм; 2Wср = = 1,693 мм; Wср = 0,847 мм;

55 = 10,2-0,027 мм; 2Ёmin = 10,2 - 0,027 = 10,173 мм; 2Ёmax = 10,2 мм; 2Ёср = = 10,187 мм; Ёср = 5,094 мм;

55 = 12,07-0,018 мм; 2Оmin = 12,07 - 0,018 = 12,052 мм; 2Оmax = 12,07 мм; 2Оср = = 12,061 мм; Оср = 6,031 мм;

55 = 8,7-0,015 мм; 2Рmin = 8,7 - 0,015 = 8,685 мм; 2Рmax = 8,7 мм; 2Рср = = 8,693 мм; Рср = 4,346 мм;

2G45 = 3-0,014 мм; 2Gmin = 3 - 0,014 = 2,986 мм; 2Gmax = 3 мм; 2Gср = 2,993 мм; Gср = 1,497 мм;

[2Й30] = 9,5±0,075 мм; 2Йmin = 9,5 – 0,075 = 9,425 мм; 2Йmax = 9,5+0,075 = 9,575 мм; 2Йср = 9,5 мм; Йср = 4,750 мм;

[2С30] = 8,7-0,015 мм; 2Сmin = 8,7 - 0,015 = 8,685 мм; 2Сmax = 8,7 мм; 2Сср = = 8,693 мм; Сср = 4,346 мм;

[2П30] = 9,5±0,075 мм; 2Пmin = 9,5 – 0,075 = 9,425 мм; 2Пmax = 9,5+0,075 = 9,575 мм; 2Пср = 9,5 мм; Пср = 4,750 мм;

[2Т30] = 5,0±0,060 мм; 2Тmin = 5 – 0,060 = 4,940 мм; 2Тmax = 5+0,060 = 5,060 мм; 2Тср = 5,0 мм; Тср = 2,5 мм.

Найденные средние значения подставим в уравнения операционных размерных цепей, решая эти уравнения, мы получим средние значения операционных размеров.

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

 

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

 

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Составим таблицу, в которой укажем значения операционных размеров в радиальном направлении.

 

Таблица 7.1

Значения операционных размеров в радиальном направлении

Симво-льное обозна-чение Минимальный размер, мм 2Amin =Aср -TA/2 Максимальный размер, мм 2Amax =Aср +TA/2 Средний размер, мм Окончательная запись в требуемой форме, мм
00 15,500 16,000 15,750 16-0,50
10 12,204 12,384 12,294 12,384-0,18
10 9,578 9,728 9,653 9,728-0,15
10 5,740 6,080 5,910 6,08-0,34
10 10,454 10,604 10,529 10,604-0,15
10 10,372 10,552 10,462 10,552-0,18
10 14,184 14,364 14,274 14,364-0,18
10 10,286 10,436 10,361 10,436-0,15
15 4,991 5,049 5,020 5,02±0,029
15 9,491 9,549 9,520 9,52±0,029
15 8,683 8,741 8,712 8,712±0,029
15 9,491 9,549 9,520 9,52±0,029
15 9,542 9,60 9,571 9,60-0,058
15 13,012 13,082 13,047 13,082-0,07
15 11,132 11,202 11,167 11,202-0,07
2G40 3,655 3,68 3,668 3,68-0,025
2G45 2,986 3,000 2,993 3-0,014
50 8,950 8,986 8,968 8,986-0,036
50 12,315 12,358 12,337 12,358-0,043
50 10,435 10,478 10,457 10,478-0,043
55 8,685 8,700 8,693 8,7-0,015
55 12,052 12,070 12,061 12,07-0,018
55 10,173 10,200 10,187 10,2-0,027
2W65 1,686 1,700 1,693 1,7-0,014
[2Й30] 9,425 9,575 9,500 9,5±0,075
[2С30] 8,685 8,700 8,693 8,7-0,015
[2П30] 9,425 9,575 9,500 9,5±0,075
[2Т30] 4,940 5,060 5,000 5,0±0,060

Значения всех рассчитанных припусков и операционных размеров (в окончательном виде) заносим в схему размерного анализа в радиальном направлении 06.М15.660.08.09.

Расчёт диаметральных размеров расчётно-аналитическим методом представлен в разделе 6 данного дипломного проекта.

 

8. НОРМИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Задача раздела - определить содержание операций технологического процесса, рассчитать режимы резания, и нормы времени на все операции.

8.1 Определение режимов резания

Режим резания - это сочетание глубины резания, подачи и скорости резания. Наша задача состоит в том, чтобы найти возможное единственное сочетание элементов режима резания, которое обеспечивает экстремальное значение критериев оптимальности (например, минимальная себестоимость).

1) Рассчитаем режимы резания на операцию 00 заготовительную. Для выбранной операции - заготовительная - применим аналитический метод определения режимов резания [2], [4], [21].

Данную операцию выполним за один переход - отрезка пилой.

Разработку режима резания при отрезке начинают с установления характеристики режущего инструмента. Режущий инструмент – пила 25´0,95´3505´4р.

Скорость движения пилы – выбрана по таблице [2].

2) Рассчитаем режимы резания на операцию 05 фрезерно-центровальную. Для выбранной операции – фрезерно-центровальная - применим аналитический метод определения режимов резания [2], [4], [21].

Данную операцию выполним за два перехода - фрезерование торцев 20 и 23, сверление центровых отверстий 21 и 22.

Разработку режима резания на фрезерно-центровальной операции начинают с установления характеристики режущего инструмента. Режущий инструмент – дисковая фреза со вставными ножами ВК8 Æ100 мм ГОСТ 6469-69, сверло-зенкер Æ 3,15-7 мм.

Основные параметры резания при фрезеровании:

Переход 1

¨ глубина резания: t = 8 мм;

¨ подача: S z = 0,25 мм/зуб выбираем по таблице 33 [2];

¨ скорость резания: ,

где Сυ – постоянная величина для определённых условий обработки, выбираем по таблице 39 [2];

D – диаметр фрезы;

z – число зубьев фрезы;

Т – период стойкости инструмента;

t – глубина резания;

Sz – подача;

В – параметр срезаемого слоя;

x, y, q, m, u, p – показатели степени, выбираем по таблице 39 [2];

Kυ – поправочный коэффициент на скорость резания равен:

,

где коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

- коэффициент на инструментальный материал, выбираем по таблице 6 [2];

- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки, выбираем по таблице 5 [2];

,

где коэффициент, характеризующий, группу стали по обрабатываемости, выбираем по таблице 2 [2];

- коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал.

;

¨ частота вращения инструмента:

;

По паспорту станка принимаем S = 2,0 мм/об и n = 1500 об/мин.

¨ сила резания:

,

где – постоянная величина для определённых условий обработки, выбираем по таблице 41 [2];

z – число зубьев фрезы;

n – частота вращения фрезы;

поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала, выбираем по таблице 9 [2].

;

.

¨ мощность резания:

.

 

Станок по мощности проходит.

Основные параметры резания при сверлении:

Переход 2

¨ глубина резания: ;

где D – диаметр сверла;

¨ подача: S = 0,06 мм/об, выбираем по таблице 25 [2];

¨ скорость резания: ,

где Сυ – постоянная величина для определённых условий обработки, выбираем по таблице 28 [2];

Т – период стойкости инструмента;

t – глубина резания;

S – подача;

x, y, q, m – показатели степени, выбираем по таблице 28 [2];

Kυ – поправочный коэффициент на скорость резания равен:

,

где коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

- коэффициент на инструментальный материал, выбираем по таблице 6 [2];

- коэффициент, учитывающий глубину сверления, выбираем по таблице 31 [2];

;

 

;

¨ частота вращения инструмента:

;

По паспорту станка принимаем S = 0,05 мм/об и n = 5000 об/мин.

¨ крутящий момент и осевая сила:

,

,

где – постоянная величина для определённых условий обработки, выбираем по таблице 32 [2];

коэффициент, учитывающий фактические условия обработки;

;

;

.

¨ мощность резания:

.

Станок по мощности проходит.

3) Рассчитаем режимы резания на операцию 10 токарную (черновую). Для выбранной операции – токарной (черновой) - применим аналитический метод определения режимов резания [2], [4], [21].

Данную операцию выполним за один переход - точение поверхностей 3, 6, 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 и 19.

Разработку режима резания на токарной (черновой) операции начинают с установления характеристики режущего инструмента. Режущий инструмент – резец прямой проходной левый ВК8 φ = 45˚ ГОСТ 18869-73.

Основные параметры резания при точении:

Переход 1

¨ глубина резания: t = 5 мм;

¨ подача: S = 0,8 мм/об выбираем по таблице 11 [2];

¨ скорость резания: ,

где Сυ – постоянная величина для определённых условий обработки, выбираем по таблице 39 [2];

Т – период стойкости инструмента;

t – глубина резания;

S – подача;

x, y, m – показатели степени, выбираем по таблице 17 [2];

Kυ – поправочный коэффициент на скорость резания равен:

,

где коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

- коэффициент на инструментальный материал, выбираем по таблице 6 [2];

- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки, выбираем по таблице 5 [2];

 

,

где коэффициент, характеризующий, группу стали по обрабатываемости, выбираем по таблице 2 [2];

- коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал.

;

¨ частота вращения инструмента:

;

По паспорту станка принимаем S = 0,8 мм/об и n = 2000 об/мин.

¨ сила резания:

,

где – постоянная величина для определённых условий обработки, выбираем по таблице 22 [2];

поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала:

,

где коэффициенты, учитывающие фактические условия резания, выбираем по таблицам 9, 10 и 23 [2];

;

¨ мощность резания:

.

Станок по мощности проходит.

4) Рассчитаем режимы резания на операцию 15 токарную (чистовую). Для выбранной операции – токарной (чистовой) - применим аналитический метод определения режимов резания [2], [4], [21].

Данную операцию выполним за один переход - точение поверхностей 3, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 и 19.

Разработку режима резания на токарной (чистовой) операции начинают с установления характеристики режущего инструмента. Режущий инструмент – резец прямой проходной левый ВК8 φ = 60˚ ГОСТ 18878-73, резец прямой подрезной левый ВК8 φ = 60˚ ГОСТ 18880-73, копир на конус Морзе 1.

Основные параметры резания при точении:

Переход 1

¨ глубина резания: t = 2 мм;

¨ подача: S = 0,6 мм/об выбираем по таблице 14 [2];

¨ скорость резания: ,

где Сυ – постоянная величина для определённых условий обработки, выбираем по таблице 17 [2];

Т – период стойкости инструмента;

t – глубина резания;

S – подача;

x, y, m – показатели степени, выбираем по таблице 17 [2];

Kυ – поправочный коэффициент на скорость резания равен:

 

,

где коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

- коэффициент на инструментальный материал, выбираем по таблице 6 [2];

- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки, выбираем по таблице 5 [2];

,

где коэффициент, характеризующий, группу стали по обрабатываемости, выбираем по таблице 2 [2];

- коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал.

;

¨ частота вращения инструмента:

;

По паспорту станка принимаем S = 0,5 мм/об и n = 3200 об/мин.

¨ сила резания:

,

где – постоянная величина для определённых условий обработки, выбираем по таблице 22 [2];

поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала:

,

где коэффициенты, учитывающие фактические условия резания, выбираем по таблицам 9, 10 и 23 [2];

;

¨ мощность резания:

.

Станок по мощности проходит.

5) Рассчитаем режимы резания на операцию 20 фрезерную. Для выбранной операции – фрезерной - применим аналитический метод определения режимов резания [2], [4], [21].

Данную операцию выполним за один переход - фрезерование поверхностей 16, 17, 18.

Разработку режима резания на фрезерной операции начинают с установления характеристики режущего инструмента. Режущий инструмент – дисковая фреза со вставными ножами ВК8 Æ100 мм

Основные параметры резания при фрезеровании:

Переход 1

¨ глубина резания: t = 8,5 мм;

¨ подача: S z = 0,25 мм/зуб выбираем по таблице 33 [2];

¨ скорость резания: ,

где Сυ – постоянная величина для определённых условий обработки, выбираем по таблице 39 [2];

D – диаметр фрезы;

z – число зубьев фрезы;

Т – период стойкости инструмента;

t – глубина резания;

Sz – подача;

В – параметр срезаемого слоя;

x, y, q, m, u, p – показатели степени, выбираем по таблице 39 [2];





Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015- 2021 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.