Пример 2.4.2

Выполним расчёт припусков, расчётно-аналитическим методом, для трёх поверхностей: главное отверстие под опоры вала и поверхности торцев главного отверстия. На остальные обрабатываемые поверхности назначим припуски и допуски по ГОСТ 26645-85.

Заготовка представляет собой отливку из серого чугуна СЧ18-36 ГОСТ 1412-85, массой 14 кг, литье в песчано-глинистые формы, по ГОСТ 26645-85:

• класс размерной точности отливки - 11Т;

• степень коробления элементов отливки -5;

• степень точности поверхностей отливки - 15;

Расчет припусков и межпереходных размеров на расточку главного отверстия в корпусе Ø 100 Н7 (⁺⁰⁰³⁵) мм.

Технологический маршрут обработки состоит из трёх переходов: черно­вого, чистового и тонкого растачивания.

Растачивание проводится с одной установки на многоцелевом станке мод. 2204ВМФ4, с горизонтальным расположением шпинделя и поворотным столом, что позволяет обрабатывать заготовки с различных сторон.

Базы заготовки: поверхность основания и 2 отверстия Ø15Н7(^+0,018). Схе­ма установки приведена на рисунке 15.

Расчёт припусков на обработку приведён в таблице № 8, с описанием технологического маршрута обработки отверстия и все значения припусков.

Минимальный припуск при обработке поверхностей вращения, определя­ется по формуле:

здесь Rz_i-1 - высота неровности профиля на предшествующем переходе, мкм;

h_i-1 - глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе, мкм; Δ_{Σ i-1} - суммарные отклонения расположения и формы поверхности, мкм;

ε_i - погрешность установки заготовки на выполняемом переходе, мкм.

Для отливок из чугуна при машинной формовке по металлическим моде­лям и наибольшем размере до 500 мм /24, с.329, таб.6/: Rz + h = 400 мкм.

Для серого чугуна после первого технологического перехода слагаемое h из формулы исключают /24, с.323/, следовательно, для растачивания /24, с.332, таб. 10/: чернового – Rz = 50мкм; чистового – Rz = 25мкм; тонкого – Rz = 5 мкм.

Суммарное отклонение расположения при обработке отверстий в отливке при базировании на плоскость /24, с.325/, определяется по формуле:

где Δ_кор = Δ_к • L - отклонение плоской поверхности отливки от плоскостности (коробление); Δ_см - смещение стержня в горизонтальной или вертикальной плоскости; L - длина отливки, мм.

Рисунок 2.4.4 — Корпус коническо-цилиндрического редуктора: чертёж и схема установки для обработки отверстия Ø100Н7(^+0,035).

Вычислим отклонение плоской поверхности от плоскостности:

где Δ_к = 1 мкм - коробление на 1 мм длины /9, с.330, таб.8/.

Для определения Δ_см рассматривается точность расположения базовых поверхностей, относительно обрабатываемой поверхности.

При изготовлении технологических баз корпуса: обработке плоскости основания и отверстий Ø15Н7(^+0,018),в качестве баз использовались оси полу от­верстий, следовательно, погрешность расположения отверстия относительно плоскости основания определяется смещением на величину допуска: точность расстояния между плоскостью основания и осями главных отверстий по ГОСТ 24386-91

/31, с.4/, на размер – 150_-0,5, т.е. Т = 0,5 мм.

В горизонтальной плоскости, для определения погрешности расположе­ния, обрабатываемого отверстия Ø100(^+0,035), относительно базовых отверстий Ø15(^0,018), следует принять смещение, как допуск на размер между осями от­верстий - 114±0,7, т.е. Т = 1,4 мм

Учитывая, что суммарное смещение отверстия в отливке относительно наружной её поверхности представляет геометрическую сумму, в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, получаем:

Тогда суммарное значение пространственного отклонения заготовки:

Остаточное пространственное отклонение: Δ_ост = k_у • Δ_Е

где k_у - коэффициент уточнения формы /5, с. 18, таб. 2.13/.

После чернового растачивания: Δ_ост1 = 0,06 • 830 = 50 мкм.

После чистового растачивания: Δ_ост1 = 0,04 • 830 = 33 мкм.

Погрешность установки при черновом растачивании:

где ε_б - погрешность базирования; ε₃ - погрешность закрепления.

Погрешность базирования, за счет перекоса заготовки в горизонтальной плоскости, при установке её на штыри приспособления. Это происходит, из-за наличия зазоров, между наибольшим диаметром установочных отверстий и наименьшим диаметром штырей.

Наибольший зазор между отверстиями и штырями:

где Т_А - допуск на отверстие: Т_А = 0,018мм; Т_В - допуск на Ø15 f7 штыря

Т_в = 0,011мм; S_min - минимальный зазор между диаметрами штыря и от­верстия S_min = 0,016мм.

Наибольший угол поворота заготовки на штырях, может быть найден из отношения, наибольшего зазора, при повороте в оду сторону от среднего поло­жения, к расстоянию между базовыми отверстиями:

Погрешность базирования на длине обрабатываемого отверстия:

Погрешность закрепления - ε₃ принимаем 200 мкм /5, с.25, таб.2.17/. Тогда погрешность установки при черновом растачивании:

Остаточная погрешность установки при чистовом растачивании:

где k_у - коэффициент уточнения (k_у =0,04); ε_yi-1 - погрешность установки на первом переходе; ε_инд - погрешность индексации устройства (ε_инд = 0,05мм).

Тогда остаточная погрешность установки при чистовом растачивании:

При последующих переходах остаточная погрешность установки мала и ею можно пренебречь, учитываем только погрешность индексации ε_инд.

Вычисленные значения пространственных отклонений и погрешности ба­зирования, вносим в таблицу № 2.4.4.

На основании данных таблицы № 2.4.4, производим расчёт минимальных значений межоперационных припусков, по основной формуле:

Тогда минимальный припуск под черновое растачивание:

Минимальный припуск под чистовое растачивание:

Минимальный припуск под тонкое растачивание:

Графу «Расчётный размер» заполняем, начиная с конечного размера, по­следовательным вычитанием расчётного минимального припуска, каждого тех­нологического перехода:

• для чистового растачивания: d_p2 = 100,035 - 0,170 = 99,865 мм;

• для чернового растачивания: d_pi = 99,865 - 0,254 = 99,611 мм;

• для заготовки: d_{р. заг} = 99,611 - 2,508 = 97,103 мм;

Значение допусков каждого технологического перехода принимаем по таблице /24, с.341, таб.32/, в соответствии с квалитетом метода обработки.

Наибольший предельный размер определяем округлением расчётных размеров в сторону уменьшения их значений. Округление производим до того же знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер.

Наименьшие предельные размеры определяем вычитанием допусков от наибольших предельных размеров:

Минимальные значения припусков равны разности наибольших

предельных размеров, а максимальные значения - соответственно разности

наименьших предельных размеров выполняемого и предшествующего перехо­дов:

Общие припуски z_{0 min} и z_{0 max} определяем, суммируя промежуточные припуски, и записываем их значения внизу соответствующих граф.

Общий номинальный припуск:

Номинальный диаметр заготовки:

Произведём проверку правильности расчёта:

На основании данных расчётов построим схему графического расположе­ния припусков и допусков на обработку отверстия Ø100Н7(^+0,035) (рис. 2.4.4.)

Рис. 2.4.5 - Схема графического расположения припусков и допусков на обработку отверстия Ø100Н7(^+0,015).

Таблица № 2.4.4 - Расчёт припусков и предельных размеров на обработку отвер­стия корпуса под опоры выходного вала, Ø100Н7(^+0,035) мм.

Технологиче­ские переходы обработки эле­ментарной по­верхности	Элементы припуска, мм.	Расчётный припуск 2zmin, мкм	Расчётный размер dp, мм	Допуск δ, мкм	Предельные размеры, мм	Предельные значения припусков. МКМ
dmin	dmax
Rz	h	ΔΣ	εy
Заготовка (отливка I кл. точности)			-		97,103		94,9	97,1	-	-
1.Растачивание (черновое)		-				99,611		99,26	99,61
2.Растачивание (чистовое)		-				99,865		99,72	99,86
3.Растачивание (тонкое)		-	-			100,035			100,035
Итого, Σ: