3. Розрахунок припусків на механічну обробку

Для визначення припуску на механічну обробку в машинобудуванні використовують дослідно-статистичний (табличний) або розрахунково-аналітичний методи.

Дослідно-статистичний метод використовується в умовах одиничного та малосерійного виробництв при виготовленні простих та порівняно простих деталей, і передбачує призначення загальних та операційних припусків за спеціальними таблицями, які складені на основі загальних даних передових заводів. Він не враховує послідовності механічної обробки, схеми встановлення заготівлі та погрішності попередньої обробки. Тому прийняті припуски у цьому випадку являються завищеними і технолог не може помітити шляхи їх

зниження. Але дослідно-статистичний метод значно скорочує витрати часу на розрахунок припусків і цим самим сприяє зменшенню технологічної підготовки виробництва.

Розрахунково-аналітичний метод використовується в умовах масового, багатосерійного та серійного виробництва, а також в умовах одиничного виробництва при випуску складних деталей високої вартості тяжкого машинобудування. Він враховує умови реалізації технологічного процесу, виявляє можливості економії металу та зниження трудомісткості механічної обробки як на етапі проектування нових, так і при аналізі існуючих технологічних процесів.

В даній роботі розрахунково-аналітичним методом будуть розраховані припуски на механічну обробку однієї найбільш точної поверхні (Ø22H7), а припуски на механічну обробку решти поверхонь будуть визначені дослідно-статистичним табличним методом.

Розрахунково-аналітичний метод визначення припусків.

Мінімальний операційний припуск визначають наступні фактори:

• висота нерівностей Rz_i-1, отримана на суміжній попередній операції (переході), котра залежить від методу, режимів та умов попередньої операції. При виконанні першої операції Rz_i-1 вибирають по вихідній заготівлі, тобто враховується спосіб її отримання.

• глибина дефектного шару металу h_i-1, яка виникає після попередньої обробки в зв’язку з нестачею вуглекислого газу, корозією, перенаклепом, виникненням тріщин та ін. Цей шар належить повному або частковому видаленню на операції, що виконується. Величина дефектного шару металу для різних типів механічної обробки знаходиться за таблицями.

Тоді шар металу, який підлягає зняттю на операції, що виконується, і який залежить від перелічених факторів, дорівнює:

1. для тіл обертання:

W_i = 2 ( Rz_i-1 + h_i-1 );

2. при односторонній обробці:

W_i = Rz_i-1 + h_i-1.

• просторове відхилення Δ_i-1 розташування оброблюваної поверхні відносно базових поверхонь заготівлі. До просторових відхилень відносяться кривизна і викривлення заготівки, ексцентричність отвору щодо зовнішньої поверхні, відведення свердла, непаралельність і неперпендикулярність осей і поверхонь, а також інші відхилення у взаємному положенні елементів деталі. Величина просторових відхилень залежить від конфігурації і розмірних співвідношень деталей. Сумарне значення Δ_Σi-1 визначається як векторна сума просторових відхилень

= ,

де - елементарне просторове відхилення, що має величину і напрям;

l - число елементарних просторових погрішностей, що формують Δ_Σi-1.

При обробці плоских поверхонь сумарне значення просторових відхилень визначається як арифметична сума складових Δ_j:

Δ_Σi-1= ,

а при обробці тіл обертання – за правилом кореня:

Δ_Σi-1 = .

Величина елементарних просторових відхилень вибирається за таблицями.

• погрішність установки Σ_i, що виникає на виконуваній операції. При

• обробці партії заготовок на заздалегідь настроєному верстаті оброблювана поверхня займає різне положення, тобто має деякий зсув. Цей зсув викликається коливаннями сили закріплення, неоднорідністю поверхневого шару заготовок, погрішностями виготовлення їх базових поверхонь, неточністю виготовлення і зносом настановних елементів пристосування, погрішностями вивіряння при індивідуальній установці заготівки. Компенсація цих просторових зсувів і поворотів вимагає збільшення мінімального припуску на величину Σ_i.

Погрішність установки заготівлі для обробки на верстаті визначається в загальному виді як векторна сума погрішності базування Σ_Б та погрішності закріплення Σ_З:

= +

При обработке плоских поверхностей погрешность установки может быть определена как арифметическая сумма ее составляющих:

Σ_i = Σ_Б + Σ_З,

а при обробці поверхонь обертання - за правилом квадратного кореня:

Σ_i = .

Погрішність базування Σ_Б визначається з геометричних зв'язків залежно

від прийнятої схеми базування. При поєднанні настановної і вимірювальної баз Σ_Б=0 . Тому при виборі схеми базування необхідно прагне до виконання цієї вимоги.

Найменший операційний припуск складається з окремих елементів, пов'язаних з відміченими погрішностями:

при послідовній обробці поверхонь, що протилежать (односторонній припуск)

при паралельній обробці протилежних поверхонь (двосторонній припуск)

при обробці зовнішніх та внутрішніх поверхонь обертання (двосторонній припуск)

Ці формули показують, що мінімальний припуск є компенсатором всіх погрішностей попередньої обробки заготівки і погрішностей, пов'язаних з виконанням даної технологічної операції.

Для побудови схеми розташування проміжних припусків і допусків на проміжні і початкові розміри заготівки при багатопрохідній обробці по методу пробних ходів і промірів користуються граничними розмірами готової деталі, заданими кресленням.

Якщо до найменшого граничного розміру готової деталі d_3min добавити

мінімальний припуск 2Z_з^min і допуск Td_з на чистову обробку, то набудемо значення найменшого граничного розміру заготівки після попередньої обробки, тобто

d_2min = d_3min + Td₃ + 2Z₃^min.

Аналогічно можуть бути знайдені найменші граничні розміри по всіх технологічних переходах механічної обробки даної поверхні

d_1min = d_2min + Td₂ + 2Z₂^min

d_0min = d_1min+Td₁+2Z₁^min.

Найбільші граничні розміри заготівки по технологічних переходах обчислюються по наступній залежності:

d_imin = d_imin + Td_i,

де i - номер даного переходу.

Обчислення починають з останнього переходу, який гарантує отримання заданого розміру готової деталі.

При обробці внутрішніх поверхонь аналогічно визначаємо найбільші

граничні розміри, починаючи з розміру готової деталі по кресленню:

D_2min = D_3min –TD₃ - 2Z₃^min

D_1min = D_2min –TD₂ - 2Z₂^min

D_0min = D_1min -TD₁ - 2Z₁^min

Тоді найменші граничні розміри заготівки по всіх технологічних переходах обчислюються за формулою:

D_imin = D_imin –TD_i

Розрахунок припусків на механічну обробку внутрішньої поверхні Ø22H7.

Заготовка отримана способом відрізання з прутка. Матеріал заготовки Р6М5К5. Програма випуску – 800 шт. Поверхня обробляється на верстаті мод. 16К20 при базуванні заготівлі по оброблюваній зовнішній поверхні в самоцентруючому трьохкулачковому патроні.

а погрішність установки заготівлі =120 мкм (табл. 29 [ ] ).

Для досягнення потрібних параметрів точності та якості поверхні отвору передбачається свердлення Ø20, чистове розточування та шліфування. Елементи припуску для кожного переходу у даному випадку вибираються по табл. 19 та приведені в таблиці 2:

після свердлення:

= 130 мкм

= =120 мкм;

після чорнового розточування:

= 0,04 · = 0,04 · 54 0 мкм

= =50 мкм

Тоді припуск для чорнового розточування:

2 ( 200 + 250 + ) = 1250 мкм;

для чистового розточування:

2 · ( 100 + 100 + ) = 663 660 мкм;

для шліфування:

2 · ( 25 + 25 + 50 ) = 200 мкм.

Результати розрахунку приведені в таблиці 2.

На рис. зображена схема розташування проміжних припусків і допусків на обробку отвору Ø22^+0,021.

Розрахунок припусків на внутрішню поверхню Ø22^+0,021

Технологічні операції та переходи обробки елементарних поверхонь	Елементи припуску				Розрахунковий припуск, 2Zimin,мкм	Розрахунковий мінімальний р-р, мм	Допуск, TD, мкм	Прийняті (заокруглені) розмари по переходах, мм		Граничні значення припусків, мкм
	Rz	h	Δ	Σ				Dmax	Dmin	2Zmax	2Zmin
Свердління	100	100	54	120	1250	20	130	20,13	20	1300	1200
Чистове розточування	1,25	25	–	50	660	21,75	50	21,8	21,75	813	625
Шліфування	6,3	–	–	50	125	22	25	22,021	22	140	120
										2253	1945

Таблиця 1 – Маршрутно – операційний технологічний процес виготовлення корпусу дискової фрези

Номер операції	Найменування операції	Найменування та зміст переходу	Найменування верстата та його модель	Різальний інструмент	Найменування пристосування	Вимірювальний інструмент	Режими різання			Норма штучного часу	СОТС	Операційний ескіз
							s,	n	V
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
005	Відрізна	Відрізати заотовку	Відрізний верстат мод. 8В66	Пила дискова ГОСТ 5398 - 73	Лещата верстатні ГОСТ 18684 – 73	Штангенциркуль ШЦ – 1 ГОСТ 166 - 63	0,10	63	25	2,25	Укренол 5
010	Токарна	Точити по зовнішньому діаметру, підрізати торець з припуском під шліфовку підрізати заниження на торці, зняти фаску,розточить виточку на торці	Токарно-гвинторізний верстат мод. 16К20	Різець прохідний відігнутий Т15К6 ГОСТ 18878 - 73	Патрон 3-х кулачкових ГО СТ 12593 – 72	ШтангенциркульШЦ – 1 ГОСТ 166 – 63	0,8	250	78	-	-	-
015	Токарна	Перевстановити деталь,точити по зовнішньому діаметру, підрізати на другому торці заниження,розточити виточку, свердлити і розточити отвір, зняти фаску	Токарно-гвинторізний верстат мод. 16К20	Різець прохідний відігнутий Т15К6 ГОСТ 18878 - 73	Патрон 3-х кулачкових ГО СТ 12593 – 72	ШтангенциркульШЦ – 1 ГОСТ 166 – 63	0,8	250	78	-	-

Продовження таблиці 1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
020	Плоско-шліфувальна	Шліфувати другий торець	Плоскошліфувальний верстат мод. 3П722	Круг шліфувальний ПП14А25ПСМ27К1А 35 м/с ГОСТ 2424 – 67	Лещата з пневмоприводом з призматичними губками ГОСТ 14904 – 69	Профілометр 240 ГОСТ 950 – 60	32 мм/хід; 0,015 мм;	1500	35	2,37	Укренол 5
025	Довбальна	Довбати шпонковий паз	Довбальний верстат мод. 7А420	Різець довбальний
030	Слюсарна	Зняти фаски у шпонкового пазу

Продовження таблиці 1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
035	Фрезерна	Фрезерувати зубці по діаметру через зуб з правим нахилом	Горизонтально – фрезерний верстат мод. 6Р82Г	Фреза дискова кутова,фреза циліндрична дискова	Універсальна ділильна головка-Н-160	Набір радіусних шаблонів ГОСТ 4126 – 66	100	80	31	2,6	Укренол 5
040	Фрезерна	Фрезерувати спинки зубів
045	Фрезерна	Фрезерувати зубці по діаметру через зуб з лівим нахилом	Горизонтально – фрезерний верстат мод. 6Р82Г	Фреза дискова кутова,фреза циліндрична дискова	Універсальна ділильна головка-Н-160	Набір радіусних шаблонів ГОСТ 4126 – 66	100	80	31	2,6	Укренол 5

Продовження таблиці 1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
050	Фрезерна	Фрезерувати спинки зубів
055	Фрезерна	Фрезерувати зубці на торці через зуб з однієї сторони	Горизонтально – фрезерний верстат мод. 6Р82Г		Лещата з пневмоприводом з призматичними губками ГОСТ 14904 – 69	ШтангенциркульШЦ – 1 ГОСТ 166 – 63, штангенглубиномір ШГ – 200 ГОСТ 166 – 64	76,7	180	29	3,4	Укренол 5
060	Фрезерна	Фрезерувати зубці на торці через зуб з іншої сторони	Горизонтально – фрезерний верстат мод. 6Р82Г		Лещата з пневмоприводом з призматичними губками ГОСТ 14904 – 69	ШтангенциркульШЦ – 1 ГОСТ 166 – 63, штангенглубиномір ШГ – 200 ГОСТ 166 – 64	76,7	180	29	3,4	Укренол 5

Продовження таблиці 1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
065	Фрезерна	Фрезерувати заниження через зуб на торці з однієї сторони
070	Фрезерна	Фрезерувати заниження через зуб на торці з іншої сторони
075	Затилувальна	Попереднє затилування зад.поверхні	Затилувальний верст.мод.1Е811
080	Слюсарна	Зняти заву сини після фрезерування

Продовження таблиці 1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
085	Термічна	Закалювати HRC = 64-67
090	Піскоструменева	Очистити
095	Внутрішньошліфувальна	Шліфувати отвір	Внутрішньошліфувальний верстат мод. 3К227В	Круг шліфувальний ПВ 24А25ПС25К8А 35 м/с ГОСТ 2424 – 67	Патрон 3-х кулачкових ГО СТ 12593 – 72	Профілометр 240 ГОСТ 950 – 60		20000	35	1,38	Укренол 5

Продовження таблиці 1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
0100	Внутрішньошліфувальна	Шліфувати заниження на торці з іншої сторони	Внутрішньошліфувальний верстат мод. 3К227В	Круг шліфувальний ПВ 24А25ПС25К8А 35 м/с ГОСТ 2424 – 67	Патрон 3-х кулачкових ГО СТ 12593 – 72	Профілометр 240 ГОСТ 950 – 60		20000	35	1,38	Укренол 5
0105	Шліфувальна	Шліфувати заниження на торці зубів з однієї сторони	Плоскошліфувальний верстат мод. 3П722	Круг шліфувальний ПП14А25ПСМ27К1А 35 м/с ГОСТ 2424 – 67	Лещата з пневмоприводом з призматичними губками ГОСТ 14904 – 69	Профілометр 240 ГОСТ 950 – 60	32 мм/хід; 0,015 мм;	1500	35	2,37	Укренол 5

Продовження таблиці 1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
0110	Шліфувальна	Шліфувати заниження на торці зубів з іншої сторони	Плоскошліфувальний верстат мод. 3П722	Круг шліфувальний ПП25А25ПСМ27К1А 35 м/с ГОСТ 2424 – 67	Лещата з пневмоприводом з призматичними губками ГОСТ 14904 – 69	Профілометр 240 ГОСТ 950 – 60	32 мм/хід; 0,015 мм;	1500	35	2,37	Укренол 5
0115	Заточна	Заточити передню поверхню зубів	Універсально-заточний верстат мод. 3В642	КругТ25А25ПС7К5А35м/с		Кутомір Бабченіцера					Укренол 5

Продовження таблиці 1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
0120	Заточна	Встановити круг, заправити радіус 4 і шліфувати радіусну поверхню зубів з однієї сторони	Універсально-заточний верстат мод. 3В642	КругПП-25А-25-П-С-7-К5-А35м/с	Трьохповоротне ділильні пристосування	Шаблон і кутомір Бабченіцера					Укренол 5
0125	Заточна	Перевстановити деталь і шліфувати радіусну поверхню зубів зіншої сторони	Універсально-заточний верстат мод. 3В642	КругПП-25А-25-П-С-7-К5-А35м/с	Трьохповоротне ділильні пристосування	Шаблон і кутомір Бабченіцера					Укренол 5

Продовження таблиці 1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
0130	Заточна	Заточити передню поверхню зубів на торці з однієї сторони, полірувати	Універсально-заточний верстат мод. 3В642	КругТ25А25ПС7К5А35м/с	Трьохповоротне ділильні пристосування	Шаблон і кутомір Бабченіцера					Укренол 5
0135	Заточна	Заточити передню поверхню зубів на торці з іншої сторони, полірувати	Універсально-заточний верстат мод. 3В642	КругТ25А25ПС7К5А35м/с	Трьохповоротне ділильні пристосування	Шаблон і кутомір Бабченіцера
0140	Затилувальна	Заточити заднюповерхню зубів по діаметру	Затилувальний верстат мод.1Е811	12RЛО8В2-01 100%	Трьохповоротне ділильні пристосування	Шаблон і кутомір Бабченіцера					Укренол 5

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
0145	Заточ на	Заточити задню поверхню зубів на торці з однієї сторони	Універсально-заточний верстат мод. 3В642	КругЧК25А25ПС7К5А35м/с	Трьохповоротне ділильні пристосування	Шаблон і кутомір Бабченіцера
0150	Заточ на	Заточити задню поверхню зубів на торці з однієї сторони	Універсально-заточний верстат мод. 3В642	КругЧК25А25ПС7К5А35м/с	Трьохповоротне ділильні пристосування	Шаблон і кутомір Бабченіцера
0155	Контрольна
0160	Маркувальна

Продовження таблиці 1

Дубл.
Взам.
Підп.
Изделие
Розроб.			Рєзнікова О.Г.						НТУУ "КПІ" гр. МІ-51
Нормир.
Перевір.			Бесарабець Ю.Й
									Дискова фасонна фреза																																					015
Н.контр.
												Назва операції																					Матеріал
												Токарна																					Р6М5К5
												Твердість								ЕВ			МД						Профіль та розміри										МЗ					КОИД
												HB180								166			1.8						D×B=235×32										2.3					1
												Обладнання, пристрій ЧПУ																						Позначення програми
												Токарно-гвинторіз. вер.16K25
												То				Тв						Тпз						Тшт.						ЗОТС
												4.073				4.052						14						8.75						5% емульсія Укринол-1
												ПИ		Д або В					L					t			i				S					n		v			To				Tв
01	А. Встановити, закріпити, зняти..
О 02	1. Підрізати торець, витримуючи розмір ;
Т 03	АБВГ.ХХХХХХ.ХХХ патрон ГОСТ 2675-80; АБВГ.392104 різець підрізний ГОСТ18871-73; ШЦ-1-250-0.01
Р 04														235					115					2.5			1				0.5					300		217			0.77				0.06
05
О 06	2. Підрізати ступеньку, витримуючи розмір;
Т 07	АБВГ.ХХХХХХ.ХХХ патрон ГОСТ 2675-80; АБВГ.392104 різець підрізний ГОСТ18871-73; ШЦ-1-250-0.01
Р 08														235					30					2.0			1				0.5					300		217			0.3				0.03
09
ОК		ОБРОБКА РІЗАННЯМ
Дубл.
Взам.
Підп.
Виріб
																																														015
												ПИ		Д або В					L					t			i				S					n		v			To				Tв
О 01	3. Точити зовнішню пов-ню (начорно), витримуючи розмір;
Т 02	АБВГ.ХХХХХХ.ХХХ патрон ГОСТ 2675-80; АБВГ.392104 різець прохідний ГОСТ18877-73; ШЦ-1-250-0.01
Р 03														235					15					2.0			1				0.5					300		217			0.1				0.11
04
05	Б. Перевстановити, закріпити, зняти:
О 06	1. Точити зовнішню пов-ню (начорно), витримуючи розмір;
Т 07	АБВГ.ХХХХХХ.ХХХ патрон ГОСТ 2675-80; АБВГ.392104 різець прохідний ГОСТ18877-73; ШЦ-1-250-0.01
Р 08														235					15					2.0			1				0.5					300		217			0.1				0.03
09
О 10	2. підрізати два торця, витримуючи розміри;
Т 11	АБВГ.ХХХХХХ.ХХХ патрон ГОСТ 2675-80; АБВГ.392104 різець підрізний ГОСТ18871-73; ШЦ-1-250-0.01
Р 12														235					90					1.5			1				0.5					300		217			0.6				0.11
13
14	3. Розточити отвір (начорно);
15	АБВГ.ХХХХХХ.ХХХ патрон ГОСТ 2675-80; АБВГ. 392104різец розточний ГОСТ18882-73; ШЦ-1-250-0.01
16														49					30					1.5			1				0.3					300		47			0.37				0.11
ОК		ОБРОБКА РІЗАННЯМ

Дубл.
Взам.
Підп.
Виріб
								ПИ		Д або В				L		t		i		S				n	v		To		Tв
01	4. розточити отвір (начисто) витримуючи розмір;
02	АБВГ.ХХХХХХ.ХХХ патрон ГОСТ 2675-80; АБВГ. 392104різець розточний ГОСТ18882-73; ШЦ-1-250-0.01
03										49.6				30		0.3		1		0.05				400	63		1.65		0.11
04
05	5. зняти фаску, витримуючи розмір.
06	АБВГ.ХХХХХХ.ХХХ патрон ГОСТ 2675-80; АБВГ. 392104різець розточний ГОСТ18882-73;
07										49.6				1		0.3		1		0.05				400	63		0.15		0.03
08
09
10
11
12
13
14
15
16
ОК		ОБРОБКА РІЗАННЯМ