При изготовлении вала

Задача. Рассчитать припуск на обработку поверхности Ø60 h 7 (рис. 3.24, поверхность 2).

Рис. 3.24. Вал, изготавливаемый из проката

Исходные данные. Заготовка – горячекатаный прокат обычной точности; материал – сталь 45; масса детали (М_д) – 10,8 кг; HRC _э41…45; неуказанная шероховатость поверхностей Ra = 12,5 мкм.

Решение.

1. Определяем коэффициент уточнения.

Точность размера в результате обработки составляет Ø60 h 7: верхнее предельное отклонение es _д = 0, нижнее ei _д = –30 мкм, допуск
T _д = es _д – ei _д = 0 – (–30) = 30 мкм (табл. 3.6); заготовка – прокат обычной точности: верхнее предельное отклонение es _з = 500 мкм, нижнее ei _д = –1100 мкм, допуск T _д = es _д – ei _д = 500 – (–1100) = 1600 мкм [ ]; предельные отклонения по диаметру сортового круглого проката; требуемое уточнение составляет

.

Параметры качества детали Ø60 h 7 R_a = 1,6 достигаются чистовым шлифованием, которому предшествует предварительное шлифование по 8-му квалитету, шероховатость R_a = 2,5 мкм, допуск Т _п.ш = 46 мкм, es _п.ш = 0, ei _п.ш = – 46 мкм. В результате чистового шлифования получаем следующее уточнение:

.

Требуемая твердость достигается термообработкой – объемная закалка, на которую заготовка поступает после чистового точения с точностью по 8 квалитету: Т _ч.т = 120 мкм,Ra = 5 мкм, es _{ч. т} = 0 мкм, ei _{ч. т} = –120 мкм.

Уточнение после предварительного шлифования следующее:

.

Чистовому точению предшествует черновое точение, при котором достигается точность размера по 12 квалитету: Т _{чер. т} = 300 мкм,Ra = 12,5 мкм, es _чер.т = 0 мкм, ei _{чер. т} = – 120 мкм.

После чистового точения уточнение составляет

.

Черновое точение выполняется непосредственно по заготовке с уточнением:

.

Общее уточнение при выполнении предлагаемого маршрута обработки поверхности что соответствует требуемому общему уточнению ε_о = ε_то = 53,3 и гарантирует достижение требуемой точности обработки поверхности.

Следовательно, принимаем предлагаемый маршрут обработки поверхности Ø60 h 7, который включает следующий порядок выполнения работ: токарная черновая, токарная чистовая, термообработка (объемная закалка), шлифование черновое, шлифование чистовое.

2. Выбираем способ базирования заготовки при обработке поверхности Ø 60h7.

Точение осуществляется на токарном станке за два установа: черновая обработка поверхностей 1 и 2 производится на токарном станке в трехкулачковом самоцентрирующем патроне по поверхности 3 с поджимом задним центром; чистовая обработка поверхностей 1 и 2 – с установкой в ценрах.

Предварительное и чистовое шлифование производится на круглошлифовальном станке с установкой заготовки в центрах.

3. Рассчитываем пространственные отклонения.

При черновом точении пространственные отклонения равны пространственным отклонениям заготовки:

Δ_чер.т = Δ_з.

В соответствии с формулами (5.18), (5.22), (5.23), получим соответственно

,

Δ_Σ = Δ_к l,

l ≤ 0,5 L,

,

где L – длина детали по чертежу; L = 150 мм; Т – допуск на размер поверхности, по которой осуществляется базирование при зацентровке.

Зацентровка осуществляется при базировании заготовки по поверхности 2, диаметр которой больше 60 мм на величину припуска. Предельные отклонения и допуск на этот размер проката соответствуют обычной точности: верхнее предельное отклонение – es _з = 500 мкм, нижнее – ei _д= –1100 мкм, допуск – T _д = es _д – ei _д = 500 – (–1100) = 1600 мкм [ ].

Следовательно:

мкм.

Кривизна профиля сортового проката обычной точности без правки для диаметров до 120 мм равна 0,5 мкм/мм, тогда Δ_к = 0,5·150 = 75 мкм

(l = 0,5; L = 0,5·300 = 150).

Суммарное отклонение расположения поверхностей:

мкм.

Остаточные пространственные отклонения после чернового и чистового точения вычисляем с использованием данных табл. 3.68:

Δ_чер.т = K _у Δ_з = 0,06 · 477 = 28 мкм,

Δ_ч.т = K _у Δ_чер.т = 0,04 · 28 = 1,12 мкм.

Таблица 3.68

Коэффициент уточнения для отливок, поковок,