Елементарний розмірний аналіз обробки поверхонь деталі (ЕРАН поверхні)

Работа из раздела: «Производство и технологии»

КОНТРОЛЬНА РОБОТА

з технології машинобудування

1. ЕРАН втулки

Розглянемо ЕРАН поверхні при обробці деталі “Втулка” (рис. 1). Спочатку визначається метод одержання заготовки, в нашому випадку, це - виливок. Розробляється маршрут обробки поверхонь. Квалітет точності та шорсткість поверхні по переходах приймаються за таблицями середньої економічної точності обробки. Маршрут обробки із зазначенням параметрів точності та шорсткості заносимо в табл. 1. Згідно з наміченими методами обробки, розмірами і квалітетом точності по переходах, табличним методом призначаємо допуски на виконання переходів і припуски [1]. Використовуючи ці дані та номінальні розміри з креслення деталі, визначаємо розрахункові операційні (по переходах) розміри. Результати зводимо в табл. 2. За результатами табл. 2 виконуємо креслення заготовки (рис. 2).

Рис. 1. Втулка виробництво - масове, матеріал - чавун СЧ 15.

Таблиця 1

Склад операцій для механічної обробки втулки по рис. 1

Поверхня

Послідовність і вид обробки

Квалітет

точності

R_z, мкм

Чорнове обточування

Чистове розточування

Чорнове розточування

Напівчистове розточування

Чистове розточування

Розгортання

Підрізання чорнове

Підрізання торця

Чорнове обточування

Чистове обточування

12-13

10-11

12-13

10-11

8-9

6-7

12-13

10-11

160...80

40...20

160...80

40...20

20...10

3,2...1,6

160...80

40...20

Таблиця 2

Межопераційні та загальні розміри заготовки

Найменування

операцій

(переходів)

Розрахункові величини, мм

Література

[31]

припуск

кінцевий

розмір

допуск на попередню обробку

Поверхня А

Заготовка

Чорнове точіння

Чистове точіння

2,0

1,1

93,1

91,1

90,57

0,30

0,071

0,106

С. 105

С. 175-191

Поверхня Б

Заготовка

Чорнове розточування

Напівчистове розточування

Чистове розточування

Розвертання

2,0

1,5

0,5

54,0

56,0

58,0

59,5

60,0

Н80,3

+0,4

+0,2

+0,05

С. 175-191

Поверхня Т

Заготовка

Підрізання торця

2,0

92,0

90,0

Н140,3

-0,87

С. 175-191

С. 191

Поверхня Д

Заготовка

Підрізання фланця

2,0

12,0

10,0

0,2

Н14-0,1

С. 105, 174

С. 191

Поверхня Е

Заготовка

Чорнове обточування

2,5

132,5

130

+0,5

1,0

С. 105

С. 175-191

матеріал - СЧ 15; невказані радіуси R = 3мм

Рис. 2. Креслення заготовки з припусками, розрахованим табличним способом.

Метод табличного визначення припусків і допусків може застосовуватись лише в одиничному і дрібносерійному виробництвах. В серійному виробництві для визначення припусків застосовують, як правило, розрахунково-аналітичний метод.

2. ЕРАН валу

Розглянемо ЕРАН поверхні з застосуванням розрахунково-аналітичного методу визначення припусків для поверхні 2 вала, зображеного на рис. 3.

Рис. 3. Ескіз вала (заготовка - гарячекатаний прокат, звичайної точності, після розрізання виправляється і центрується)

Необхідно визначити проміжні припуски і операційні розміри при обробці поверхні вала 40f7 (рис. 3).

Технологічний маршрут обробки поверхні зведено в табл. 3. Аналітичний розрахунок припусків для найбільшої ступіні вала, яка визначає діаметр прокату (поверхня 2), наведений в табл. 4.

Таблиця 3

Технологічний маршрут обробки поверхні 40f7

№

з/п

Технічні операції

або переходи

Шорст-

кість

Квалітет

Допуски, мм

Літера-

тура [1]

Заготовка

Чорнове точіння

Напівчистове точіння

Попереднє шліфування

Чистове шліфування

500

160

3,2

h15-16

14(h14)

12(h12)

9(h9)

7(h7)

1100

620

840

С. 105

С. 89

обробка поверхня деталь втулка вал

Таблиця 4

Аналітичний розрахунок припусків для найбільшої ступіні вала, яка визначає діаметр прокату (поверхня 2)

№ з/п	Формули для розрахунку шуканої величини	Числові значення величин
1	2	3
I	Визначення розрахункового припуску на чорнове точіння 1. Т₃- дефектний шар на прокаті 2. R₃ - шорсткість прокату 3. ₃ - кривизна прутка після правлення (просторове відхилення для прокату обмежуються кривизною): ₃= Kl_k, де К - питома кривизна на 1 мм довжини, мкм; ?_k - половина довжини заготовки. ₃= 1,5 200 = 300 мкм. 4. ₁ - похибки встановлення на центрах внаслідок неточності зацентровування: ₁= 0,25Т₃ = 0,25275 мкм мкм	Т₃ = 150 мкм R₃ = 150 мкм К = 1,5 мкм l_k = 200 мкм ₃= 300 мкм ₁= 275 мкм 2Z₁_min = 1,45 мм
ІІ III IY	Визначення розрахункового припуску на чистове точіння, мкм: 5. R_Z₁ - шорсткість після чорнового точіння 6. h₁ - шар наклепу після чорнового точіння 7. ₁ - кривизна (залишкова) після чорнового точіння: ₁ - 0,06₃ = 0,06 300 = 18 мкм 8. ₂ - похибка встановлення при напівчистовій обробці; ₂= 0 та для наступних переходів у випадку обробки в центрах мкм мкм Визначення припуску на попереднє шліфування, мкм: 9. R_Z₂ - висота гребінця після чистового точіння 10. h₂ - шар наклепу після чистового точіння 11. ₂ - кривизна після чистового точіння ₂= 0,05₁ = 0,0518 = 0,9 мкм 1,0 2Z₃_min = 2(50 + 50 + 1) = 202 мкм 2Z₃_max = 200 + 340 - 50 = 490 мкм Визначення припуску на чистове шліфування, мкм: R_Z₃ - висота гребінців після попереднього шліфування 13. h₃ - товщина наклепаного шару після попереднього шліфування 14. ₃ - кривизна після попереднього шліфування, мкм: ₃= 0,04₃= 0,0418 = 0,72 2Z₄_min = 2(10 + 20 + 1) = 62 2Z₄_max = 60 + 50 - 25 = 85	2Z₁_max = 1,93мм R_Z₁= 100 мкм h₁ = 100 мкм ₁ = 18 мкм ₂= 0 2Z₂_min = 0,44 мм 2Z₂_max = 0,72 мм R_Z₂ = 50 мкм Т₂ = 50 мкм 2Z₃min=0,02 мм 2Z₃max=0,49 мм R_Z₃= 10 мкм h₃ = 20 мкм ₃= 1 мкм 2Z₄_min= 0,06 мм 2Z₄_max = 0,85 мм

Аналітичний розрахунок проміжних припусків на обробку і граничних розмірів по технологічних переходах виконується за методикою, що наведено в табл. 5.

Таблиця 5

Методика розрахунку припусків та граничних розмірів по технологічних переходах

Для зовнішніх поверхонь	Для внутрішніх поверхонь
1. Для оброблюваної заготовки намітити установчі бази і технологічний маршрут обробки
2. Записати в розрахункову карту (табл. 6) у послідовності обробки поверхні п переходи, для яких проводиться розрахунок
3. Записати значення R_z, h_a, _a, _b, T_a
4. Визначити розрахункові значення припусків на обробку по всіх технологічних переходах
5. Записати для кінцевого переходу в графу “Розрахунковий розмір найменший граничний розмір деталі за кресленням	Записати для кінцевого переходу в графу “Розрахунковий розмір найбільший граничний розмір деталі за кресленням
6. Для попереднього йому переходу визначити розрахунковий розмір доданням до найменшого граничного розміру за креслення розрахункового припуску Z_bmin	Для попереднього йому переходу визначити розрахунковий розмір відніманням з найбільшого граничного розміру за кресленням розрахункового припуску Z_bmin
7. Послідовно визначити розрахункові розміри для кожного попереднього переходу доданням до розрахункового розміру наступного за ним суміжного переходу розрахункового припуску Z_bmin	Послідовно визначити розрахункові розміри для кожного попереднього переходу відніманням від розрахункового розміри наступного за ним суміжного переходу розрахункового припуску Z_bmin
8. Записати найменші граничні розміри по всіх технологічних переходах, округлюючи їх збільшенням розрахункових розмірів до того ж знака десяткового дробу, з яким дано допуск на розмір для кожного переходу	Записати найбільші граничні розміри по всіх технологічних переходах, округлюючи їх зменшенням розрахункових розмірів до того ж знака десяткового дробу, з яким дано допуск на розмір для кожного переходу
9. Визначити найбільші граничні розміри доданням допуску до округленого найменшого граничного розміру	Визначити найменші граничні розміри відніманням допуску з округленого найбільшого граничного розміру
10 Записати граничні значення припусків Z_amax як різницю найбільших граничних розмірів і Z_amin як різницю найменших граничних розмірів попереднього і виконуваного переходів	Записати граничні значення припусків Z_amax як різницю найменших граничних розмірів Z_amin як різницю найбільших граничних розмірів виконуваного і попереднього переходів
11. Визначити загальні припуски Z_amax i Z_amin, підсумовуючи проміжні припуски
Перевірити правильність проведених розрахунків співставленням різниці припусків і допусків за формулою: T_z = Z_bmax - Z_bmin = T₀ - T_b.

Примітка. Призначення квалітетів точності та шорсткості оброблюваної поверхні по операціях викладено в [1, т. 1, с. 96]. Основні розрахункові формули [1], мкм:

;

При цьому різниця проміжних припусків повинна бути рівною різниці допусків на проміжні розміри, а різниця загальних припусків - різниці допусків на розміри чорнової заготовки та готової деталі.

Зведені дані і схему аналітичного розрахунку припусків і граничних розмірів наведені в табл. 6 і показані на рис. 4.

Рис. 4. Схема полів допусків і припусків на оброблюваній поверхні

Таблиця 6

Зведена таблиця аналітичного розрахунку припусків та граничних розмірів на обробку вала 40f7

№ з/п	Технологічні операції та переходи	Шорсткість, мкм		Елементи припусків. мм	Розрахунковий припуск Zbmin, мкм	Розрахунко вий розмір Dmin,мм	Допуск, мкм	Граничний розмір, мм	Граничні значення приггусків
				Rz	h_a	_a	_a				Dmax	Dmin	Zmax	Zmin
1	Заготовка	500	15-16	150	150	300	-		42,070	1100	43,200	42,1	-	-
2	Чорнове точіння	160	14 14	100	100	18	275	1420	40,65	620	41,27	40,65	1,93	1,45
3	Напівчнстове
	точіння	40	12 12	50	50	1	-	41	40,214	340	40,55	40,21	0,72	0,44
4	Попереднє
	шліфування	10	9 9	10	20	1	-	202	40,012	50	40,060	40,010	0,49	0,2
5	Чистове
	шліфування	3,2	7 7	с 5	15	-	-	62	39,95	25	39,975	39,950	0,085	0,060
	Всього												3,225	2,150

Перевіримо правильність проведених розрахунків порівнянням різниці припусків та допусків знаючи, що різниця (Zbmax - Zbmin) повинна дорівнювати різниці (а - b):

3,225 - 2,150 = 1,100 - 0,025

1,075 = 1,0

ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА

1. Справочник технолога-машиностроителя / Под ред. А.Н. Малова. - М.: Машиностроение, 1986. - 496 с.