7.3. Пример расчета

Рассмотрим расчет припусков при обработке внутренней цилиндрической поверхности у детали «Крышка» из алюминиевого сплава АЛ-2. Окончательный размер отверстия по чертежу мм, шероховатость поверхности R_а=1,25.

Заготовку на деталь получают методом литья в кокиль с допуском на линейный и диаметральный размеры Т_заг= 0,82 мм.

Для обработки внутренней цилиндрической поверхности диаметра D деталь «Крышка» закрепляется в патроне станка по наружной цилиндрической поверхности Ø160 мм, имеющей предварительную обработку.

В таблице 5 представлен маршрут обработки отверстия мм, а также применяемые на каждом переходе оборудование (станок), приспособления, инструменты.

Составив технологический маршрут обработки отверстия D , находим припуски по каждому переходу. Результаты расчетов на каждую операцию по переходам заносят в расчетную карту припуска на обработку поверхности (см. табл. 6).

Заготовка. Из таблицы 6 определяем высоту микронеровностей R_{z заг} = 200 мкм и дефектный слой Т_заг = 100 мкм. Пространственное отклонение оси отверстия при литье в кокиль (см. табл. 6) ρ_заг = 800 мкм. Погрешность установки заготовки ε_{y заг} = 0, т.к. заготовка рассматривается отдельно от приспособления (не базируется).

6. Расчетная карта припусков обработки отверстия

Технологические операции и переходы	Элементы припуска				Расчетный припуск 2Z1 min , мкм		Расчетный размер Di, мкм		Допуск по переходам δi, мкм		Предельные размеры			Предельные припуски
	Rz, мкм	Т, мкм	ρ, мкм	εу, мкм							Dmax, мм	Dmin, мм		2Zmaх, мкм	2Zmin, мкм
Литье в кокиль	200	100	800	-		-		57,181		820		57,18	56,36		-	-
Черновое растачивание	50	50	48	120		2218		59,399		270		59,39	59,12		2760	2210
Чистовое растачивание	20	20	2	65		362		59,761		100		59,76	59,66		540	370
Тонкое растачивание	-	-	-	90		260		60,021		31		60,021	59,99		330	261

Черновое растачивание. Высота микронеровностей R_z1 = 50 мкм, дефектный слой T₁ = 50 мкм (см. табл. 7).

Рассчитаем остаточное пространственное отклонение

ρ_ост1 =K_у ρ_заг = 0,06∙800=48 мкм. Величину K_у выбираем из таблицы 8.

Погрешность установки и погрешность закрепления детали в 3-кулачковом патроне при базировании по предварительно обработанной поверхности (см. табл. 12) ε_y1 = 120 мкм.

Чистовое растачивание. Определяем по справочным данным величину шероховатости второго перехода R_z2 = 20 мкм и параметр дефектного слоя Т₂ = 20 мкм. Рассчитаем остаточное пространственное отклонение ρ_{ост 2} = K_у; ρ_ост1 = 0,04∙48 ≈ 2 мкм.

Определяем погрешность установки. Поскольку установка и закрепление (базирование) детали не изменились, как на первом переходе (при черновом точении – 3-кулачковый патрон токарного станка), то погрешность ε_y2 принимается равной погрешности индикации (биения) шпинделя станка. Согласно паспорту станка ε_y2= 65 мкм.

Тонкое растачивание. Согласно технологической схеме обработки растачивание производится на станке 1A616П повышенной точности. Данная операция является последней и после ее выполнения необходимо получить окончательный размер мм и заданную шероховатость R_a=1,25.

Определение величин R_z, Т₃ и ρ_ост3 не требуется, так как они в расчете не учитываются.

Погрешность установки детали в зажимной гильзе ε_y3 = 90 мкм (см. табл. 12).

Затем определяем расчетные минимальные припуски по формуле (7) при разлиных видах растачивания:

п

мкм;

ри черновом точении ;

п

мкм;

ри чистовом точении ;

п

мкм.

ри тонком точении .

Определяем максимальные размеры поверхности по формуле (10):

D_{дет max} = 60 +0,021 = 60,021 мм;

D_{3 max} = 60,021 – 0,26 = 59,76 мм;

D_{2 max} = 59,76 – 0,362 = 59,39 мм;

D_{1 max} = 59,39 – 2,218 = 57,18 мм = D_{заг max}.

Определяем минимальные размеры по формуле (11):

D_{1 min} = 57,18 – 0,82 = 56,36 мм =D_{заг min};

D_{2 min} = 59,39 – 0,27 = 59,12 мм;

D_{3 min} = 59,76 – 0,10 = 59,66 мм;

D_{дет min} = 60,021 – 0,031 = 59,99 мм.

Определяем предельные максимальные и минимальные значения припуска по формуле (12):

2Z_{1 max} = 59,12 – 56,36 =2,76 мм = 2760 мкм;

2Z_{2 max} = 59,66 – 59,12 = 0,54 мм = 540 мкм;

2Z_{3 max} = 59,99 – 59,66 = 0,33 мм = 330 мкм;

2Z_{1 min} = 59,39 – 57,18 = 2,21 мм = 2210 мкм;

2Z_{2 min} = 59,76 – 59,39 = 0,37 мм = 370 мкм;

2Z_{3 min} = 60,021 – 59,76 = 0,261 мм = 261 мкм.

Определим общие припуски по формуле (13):

2Z_{0 max} = 2760 + 540 + 330 = 3630 мкм;

2Z_{0 min} = 2210 + 370 + 261 = 2841 мкм.

Проверим правильность расчетов по формуле (14), отдельно вычисляя правые и левые части этих выражений:

2Z_{1 max} – 2Z_{1 min} = 2760 – 2210 = 550 мкм;

δ_заг – δ₁ = 820 – 270 = 550 мкм;

2Z_{2 max} – 2Z_{2 min} = 540 – 370 = 170 мкм;

δ₁ – δ₂ = 270 – 100 = 170 мкм;

2Z_{3 max} – 2Z_{3 min} = 330 – 261 = 69 мкм;

δ₂ – δ₃ = 100 – 31 = 69 мкм;

2Z_{0 max} – 2Z_{0 min} = 3630 – 2841 = 789 мкм;

δ_заг – δD_дет = 820 – 31 = 789 мкм.

Так как данные равенства соблюдены, то можно сделать вывод, что расчеты произведены правильно.

Запишем технологические размеры по переходам обработки отверстия диаметром . Рассмотрим заготовку диаметром D=56,36+0,82. Черновая обработка производится до диаметра D= 59,12+0,27, чистовая – до диаметра D= 59,66+ 0,1 и тонкая – до диаметра (см. рис. 3). Все данные расчета следует занести в расчетную карту припусков (табл. 6).

Расчетные значения припусков на поверхности «Валика ступенчатого» представлены в таблице 13.

Рис. 3. Схема расположения припусков, допусков и межоперационных размеров

при обработке отверстия диаметром D =