Определение диаметральных размеров заготовки

Для проектирования заготовки ограничимся рассмотрением размеров только тех цилиндрических поверхностей детали и заготовки, которые связаны между собой (табл. 2.6).

Размеры заготовки C_i связаны с размерами детали D_i и припусками Z_i (рис. 2.51), которые в свою очередь должны быть не менее суммы радиальных биений , характеризующих погрешности оборудования, включая погрешности установки детали, погрешностей обработки поверхности, зависящие от износа режущего инструмента, его смещения относительно детали под действием сил резания, а также глубины дефектного слоя h_i:

. (2.109)

Таблица 2.6

Диаметральные размеры детали D_i и заготовки C_i

Обозначение размера	Минимальный размер, мм	Максималь- ный размер, мм	Допуск на диаметр, мм
D1	310,9		2,1
D2	251,1		1,9
D3	229,4	229,45	0,05
D5	255,553	255,6	0,047
D6		214,29	0,29
C1
C2
C3
C5
C6

Рис. 2.50. Граф диаметральных размеров заготовки и детали «Коронная шестерня»

В соответствии с принятой маршрутной технологией первой из цилиндрических поверхностей обрабатывается поверхность 5 на операции 10. При этом известны:

, (2.110)

а также допуск на диаметр поверхности 5 заготовки:

. (2.111)

Расчет диаметральных размеров заготовки может быть выполнен в порядке, обратном по отношению к последовательности обработки поверхности 5. То есть первой рассмотрим операцию 40, на которой должны быть выполнены допуск на диаметр поверхности 5 детали и шероховатость обработанной поверхности R_a=2,5 мкм (R_z=10 мкм).

Задачей этого этапа расчета является определение минимального и максимального припусков на обработку, величины погрешностей (и, соответственно, допуска на обработку на предшествующей операции 30) и диаметральных размеров поверхности 5, которые должны быть получены на операции 30.

Минимальный припуск должен быть больше суммы радиального биения, погрешности установки на операции 40 и глубины дефектного слоя. В рассматриваемом примере он принят:

. (2.112)

Следующим фактором, выбираемом технологом, является допуск на на диаметр поверхности 5 заготовки на операции 40. Он равен сумме погрешностей, полученных на предыдущей операции, т. е. на операции 30, и радиального биения с учетом погрешности установки на операции 40, т. е. 0,16 мм. Величина этого допуска определяет максимальный припуск на операции 40:

(2.113)

и диаметральные размеры заготовки на этой операции:

, (2.114)

. (2.115)

Таблица 2.7

К определению межоперационных технологических

размеров поверхности 5

Обозначение перехода	Содержание переходов	Припуск Z=t	Допуск на диаметр	Диаметральный размер
min	max	min	max
Операция 10 10.3.	Токарная Проточить пов. 5 от торца пов. 8 до торца пов. 5	1,9	4,9	0,5	255,9	256,6
Операция 30 30.6.2.	Токарная полуавтоматная Проточить пов. 5 от торца 9 до торца 8	0,2	0,55	0,7 0,14	256,1 255,73	256,8 255,89
Операция 40 40.1.1.	Токарная чистовая Проточить пов. 5 от торца 9 до торца 8	0,1	0,18	0,16 0,047	255,75 255,553	255,91 255,6
	0,047	255,553	255,6

Чем больше допуск на операции 30, тем больше погрешности обработки на следующей операции – операции 40. Однако эти погрешности не должны превышать допуска на деталь:

. (2.116)

Проверка выполнения этого условия производится либо на основании имеющихся справочных (эмпирических) данных, либо на основании расчетов.

Обычно технолог назначает допуски на каждую из операций, руководствуясь опытом, и проверяет принятое решение на практике (в производственных условиях).

Отношение допуска на предыдущей операции к допуску на следующей операции называют уточнением e. На первом (черновом) проходе достигается наибольшее уточнение. С увеличением числа проходов уточнение уменьшается (рис. 2.51).

Эта зависимость также может быть использована технологом для распределения припуска на обработку между различными операциями (проходами). На уточнение оказывает влияние большое число факторов: скорость резания и подача, геометрические параметры и материал режущего инструмента, критерий затупления, жесткость технологической системы и т. д. Поэтому зависимость, представленная на рис. 2.52, носит только качественный характер и в каждом конкретном случае нуждается в экспериментальном или теоретическом обосновании. Пример такого обоснования выбора рациональных (оптимальных) параметров режущего инструмента, режимов резания, допускаемого значения фаски износа (критерия затупления инструмента) приведен в табл. 2.14.

Рис. 2.51. Зависимость уточнения e от номера прохода

при обработке поверхности 5

Диаметральные размеры поверхности 5 на операции 30 определяются как разница соответствующих размеров «заготовки» на операции 40 и радиального биения на операции 40:

, (2.117)

, (2.118)

. (2.119)

Для операции 30 расчеты повторяются по тому же алгоритму, что и для операции 40. Число проходов увеличивается до тех пор, пока допускаемые погрешности не превысят известный допуск на заготовку.

Размеры заготовки можно округлить до целых мм, размеры детали после операции 10 – до десятых долей мм, после операции 30 – до сотых, а после операции 40 – до тысячных долей мм.

На первой черновой операции 10 минимальный припуск складывается из радиального биения цилиндрических поверхностей, предусмотренного стандартом на поковки до 40 кг, равного 1,2 мм, шероховатости поверхности R_Z=0,32 мм, дефектного слоя h_дс =0,35мм, итого на операции 10 минимальный припуск равен 1,87 мм, округляем до 1,9 мм.

Рассмотрим обработку цилиндрических поверхностей 1, 3, 2, 6.

Таблица 2.8