Определение промежуточных и исходных размеров заготовки

Для определения размеров заготовки, значений операционных припусков воспользуемся методом графического построения (рис. 34).

Для однопроходной обработки вала: построение схемы операционных допусков и припусков начинают

прибавлением Z min к максимальному размеру детали dmax. Получаем минимальный размер заготовки Dmin,

прибавляя к которому значение технологического допуска на заготовку δ заг, получаем максимальный размер

заготовки Dmax.

Таким образом:

Z min= Dmin − dmax;

Z max= Dmax − dmin;

Zном = Dmax − dmax;

Zmax = Zном + δ д.

Для многопроходной обработки процедура определения составляющих общего технологического припуска аналогична. Следует отметить, что рассмотренная схема построения полей припусков и допусков справедлива при индивидуальной настройке станка на изготавливаемую деталь.

При обработке на предварительно настроенных на размер станках в результате упругих отжатий элементов СПИД возникают явления копирования, т.е. при обработке заготовки с наименьшим предельным размером

Dmin выдерживаемый размер получается наименьшим d min. При обработке заготовки с наибольшим предельным размером Dmax выдерживаемый размер получается наибольшим dmax.

Рис. 34. Схема распределения припусков и допусков

при индивидуальной настройке станка

В этом случае:

Z _min= D_min − d_min,

Z _max= D_max − d_max.

Так как

D_max = D_min + δ _заг,

а

d_max = d_min + δ _д,

тогда

Z_max = D_min + δ _заг − δ _д − d_min,

Z _max= Z_min + δ _заг − δ _д.

Схема расположения полей припусков и допусков и таком случае будет выглядеть следующим образом (рис. 35).

При выполнении контрольной или курсовой работы определение составляющих общего припуска приводят для одной самой точной поверхности.

П р и м е р: определить припуски, предельные и промежуточные размеры заготовки при обработке шайки вала 50_{− 0, 05} Ra = 0, 63 на предварительно настроенном станке. Заготовка – штамповка. Материал – сталь 10 (рис. 36).

Маршрут обработки.

1. Предварительное точение.

2. Чистовое точение.

3. Предварительное шлифование.

4. Чистовое шлифование.

Рис. 35. Схема распределения припусков и допусков на

предварительно настроенном станке

Рис. 36. Схема распределения припусков по данным

1. Составляем карту расчёта припусков.

2. Заносим в графу 1 маршрут обработки: 1 строка – заготовительная операция и т.д.

3. Графы 2 – 5 – по справочным данным.

4. Графу 6 получаем путём суммирования и удвоения граф 2 – 5 (Z _{min i})

5. Расчётный наименьший размер заготовки графы 7 получаем путём путём последовательного прибавления к минимальному размеру готовой детали (49, 95) соответствующих величин расчётных минимальных припусков Z _{min i}.

6. Графу 8 – допуски на промежуточные размеры определяем по табличным данным.

7. Графа 10 – заполняется по данным графы 7 с округлением в большую сторону.

8. Графа 9 – заполняется суммированием значений графы 10 и 8.

9. Графа 12 – по данным графы 6 с округлением.

10. Графа 11 – заполняется анализом карты или по формуле:

Z_max = Z_min + δ _заг − δ _д = 90 +100 − 50 = 140 мкм (чистовое точение).

11. Общий номинальный припуск:

Z_оном = Z_omin + H_з − Н_д = 3550 +1000 − 50 = 4500 мкм,

Н_з – нижнее предельное отклонение заготовки; Н_д – нижнее предельное отклонение детали.

Проверка:

Z_{о max}− Z_{о min} = δ _заг − δ _д,

5500 – 3550 = 2000 – 50; 1950 = 1950.

По наибольшему припуску Z_{о max} определяют максимальную силу резания. По среднему значению припуска Z_{o ср} = (Z_{o max} + Z_{o min} ) / 2 определяют стойкость режущего инструмента. По номинальному значению припуска Z _оном определяют размеры заготовки, по которым изготовляют технологическую оснастку (штампы, пресс-формы и т.д.). По минимальному значению припуска определяют непосредственные размеры заготовок для деталей.

При использовании проката D_{заг min} = d_{дет min} + 2Z_{o min} .

Полученный размер округляют в большую сторону до ближайшего по сортаменту D′ _{заг min}. Тогда действительный общий припуск на обработку будет

2Z′ _{o min} = D′ _{заг min} − d_{дет min} .

Размеры для заготовок других видов получают с учётом технологических условий их изготовления (штамповочные уклоны, радиусы литых заготовок и др.).

2.5.7. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ, ПРИСПОСОБЛЕНИЙ,

ИНСТРУМЕНТОВ

Металлорежущие станки с технологических позиций классифицируют на:

1) станки общего назначения, т.е. с наибольшими технологическими возможностями (горизонтально и вертикально фрезерные, токарно-винторезные, вертикально - радиально сверлильные);

2) станки повышенной производительности. У этой группы возможности ограничены по технологическому принципу (продольно-фрезерные, токарные полуавтоматы, безцентрошлифовальные и т.д.);

3) станки определённого назначения, т.е. станки на определённую технологическую операцию (станки для нарезания цилиндрических или конических зубчатых колес и т.д.);

4) специализированные – любой из первых трёх групп, но приспособленный на одну технологическую операцию в массовом производстве (изменен угол наклона шпинделя и т.д.);

5) агрегатные станки, многошпиндельные (сверление, фрезерование, растачивание отверстий в корпусах и т.д.);

6) специальные – конструируются по особому заказу в единичном экземпляре, для определённой технологической операции на определённой заготовке.

При выборе оборудования следует учитывать следующие факторы:

1) соответствие рабочей зоны станка габаритам детали, например: диаметр заготовки над станиной; расстояний между центрами; диаметр заготовки над суппортом и т.д. – для токарно-винторезных станков, расстояние от торца шпинделя до стола – для сверлильных станков и т.д.;

2) возможность достижения требуемой точности и шероховатости;

3) соответствие мощности, жёсткости и кинематических данных наилучшим режимам выполнения операции;

4) обеспечение требуемой производительности в соответствии с заданной программой;

5) соответствие техники безопасности и промышленной санитарии;

6) соответствие оборудования заданной программе по критерию себестоимости.

Окончательный выбор оборудования из ряда приемлемых осуществляется по данным экономических расчётов.

Выбор приспособлений зависит в основном от программы выпуска:

− единичное, мелкосерийное – универсальные приспособления (тиски, кулачковые патроны, делительные головки и т.д.);

− серийное – универсальные, переналаживаемые;

− массовое – специальные приспособления.

Выбор режущего инструмента ориентируется на стандартный инструмент, с учётом метода обработки, материала детали, размера и конфигурации, качества поверхности, программы выпуска.

Выбор измерительных средств определяется в первую очередь соответствием требуемой точности изготовляемой детали.

− единичное, мелкосерийное – универсальные инструменты (микрометры, штангенциркули, нутромеры,

индикаторы и т.д.).

− серийное, массовое – калибры, шаблоны, автоматические измерительные средства

2.5.8. РАСЧЁТ РЕЖИМА РЕЗАНИЯ

От правильного выбора режимов резания зависит качество поверхности, точность, производительность обработки.

Параметры режимов резания рассчитывают в следующем порядке:

I. Назначают глубину резания t. Глубина резания t – расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностью, измеренное в перпендикулярном направлении к последней, в мм. Глубину t выбирают из того, как выгоднее работать с возможно меньшим числом проходов:

а) при черновом точении t определяется величиной операционного пропуска z_0i, который снимают за один проход;

б) при чистовом точении t определяется заданной точностью и шероховатостью.

Рекомендации:

1) до Ra > 2, 5 мкм t = 0, 5...2 мм;

2) при Ra < 2, 5 мкм t = 0, 1...0, 4 мм.

II. Назначают подачу S. Подача S – величина перемещения инструмента относительно обрабатываемой детали или этой детали относительно инструмента в направлении движения подачи за определённый промежуток времени (за один оборот детали или инструмента, за один рабочий ход инструмента и т.д.).

Измеряется в мм/мин, мм/об, мм/зуб. Подача может быть продольной – вдоль оси обрабатываемой детали, поперечной – поперек этой оси, наклонённой под углом к этой оси, вертикальной или круговой.

Подача также выбирается максимальной, для уменьшения технологического времени. Подачу S назначают максимально допустимую, в зависимости от: материала, жёсткости, СПИД, глубины резания, размеров детали. При чистовой обработке подача определяется заданными точностью и шероховатостью. Выбранную или рассчитанную подачу корректируют по паспортным данным станка.

III. Рассчитывают скорость резания v.

Скорость резания v – величина перемещения режущей кромки в единицу времени относительно обрабатываемой поверхности. Измеряется в м/мин, м/с. Определяют v по формулам теории резания или по таблицам нормативных материалов.

Для точения:

m x y v

v = K _v, м/мин,

где t – глубина резания, мм; S – подача, мм/об; T – стойкость резца, мин; C _v, x _v, y _v, m, K _v – табличные коэффициенты.

IV. Рассчитывают силу резания Rz, число оборотов n, мощность резания N.

V. Определение квалификации работ. Операции относят к определённым квалификационным разрядам по тарифно-квалификационным справочникам: " Единый тарифно-квалификационный справочник работ и профессий рабочих" (М.: Машиностроение. Т. 1–2).