2. Обоснование допусков на диаметральные размеры обработанных цилиндрических поверхностей

Суммарное радиальное смещение  инструмента относительно детали можно представить в виде:

, (1)

где - смещение под действием силы Р_у, соответствующей максимальной глубине резания, К_Н  - доля смещения , компенсируемая путем настройки инструмента на размер (например, К_Н = 0,5), - смещение, соответствующее радиальному износу инструмента, - смещение инструмента относительно детали, учитывающее погрешность установки инструмента на размер, погрешность установки самой детали, погрешности базирования детали в приспособлениях.

а)

б)

Рисунок 2.1 - Минимальные и максимальные значения силы Р_у (а) и смещения (б)

3. Проектирование заготовок

3.1. Определение диаметральных размеров заготовки

Припуск на получистовую и чистовую обработку и его колебания зависят от допуска на размеры обрабатываемой поверхности, достигнутого на предыдущих проходах, а также от глубины дефектного слоя и погрешностей базирования, установки и закрепления детали.

Для проектирования заготовки ограничимся рассмотрением размеров только тех цилиндрических поверхностей детали и заготовки, которые связаны между собой (таблица 3.1).

Таблица 3.1 - Диаметральные размеры детали D_i и заготовки C_i

Обозначение размера	Минимальный размер, мм	Максимальны размер, мм	Допуск на диаметр, мм
D1	277,9	279,8	1,9
D2	219,2	220,9	1,7
D3	197,5	197,54	0,04
D5	223,6	223,641	0,041
D6	182,1	182,347	0,247
C1			6
C2			6
C3			6
C5			6
C6			6

Размеры заготовки C_i связаны с размерами детали D_i и припусками Z_i, (рисунок 3.1) 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:

Рисунок 3.1 - Граф диаметральных размеров заготовки и детали

«Коронная шестерня»

       . (2)

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

(3)

а также допуск на диаметр пов. 5 заготовки:

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

Минимальный припуск должен быть больше суммы радиального биения, погрешности установки на оп. 40 и глубины дефектного слоя. В нашем случае он принят:

. (4)

Отношение допуска на предыдущей операции к допуску на следующей операции называют уточнением . На первом (черновом) проходе достигается наибольшее уточнение. С увеличением числа проходов уточнение уменьшается (рисунок 3.2)

Рисунок 3.2 - Зависимость уточнения  от номера прохода при обработке пов. 5

Уточнение может быть выбрано на основании опыта: на чистовых операциях с малыми допусками обычно достигаются меньшие уточнения, чем при черновой обработке.

Так, при  = 3 допуск заготовки на оп. 40 равен:

   · 0,041 = 3 · 0,041 = 0,123 мм.

Максимальная глубина резания на операции 40, соответственно, будет:

Межоперационные диаметральные размеры заготовки на оп. 40 будут:

Операция 30.6:

Операция 10.3:

Таблица 3.2 - К определению межоперационных технологических размеров поверхности 5

		Припуск Z = t				Диаметральные размеры				Уточнения
Обозначение	Содержание переходов	min	max	Допуски на диаметр		min		max
Переход						На диаметр
Операция 10	Токарная									10
10.3.	Проточить по. 5 от торц. 8 до торц. 5	1,9	4,9	6		228		234
				0,6		224,2		224,8
Операция 30 позиция 30.6.2.	Токарная полуавтоматная								5
	Проточить пов. 5 от торц. 9 до торц. 8	0,2	0,5	0,6		224,2		224,8
				0,1		223,8		223,9
Операция 40 40.1.1.	Токарная чистовая									3
	Проточить пов. 5 от торц. 9 до торц. 8	0,1	0,16	0,1		223,8		223,9
				0,041		223,6		223,641
				0,041		223,6		223,641

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.

Определим габаритный размер заготовки С₁.

Поверхность 1 обрабатывается в операции 20 (поз. 20.4).

При этом известны:

(5)

а также допуск на диаметр пов. 1 заготовки:

На оп. 20 при токарной полуавтоматной обработке уточнение примем равным  = 3 (рисунок 3.6) и допуск заготовки равен:

   · 1,9 = 3 · 1,9 = 5,7 мм.

Максимальная глубина резания на операции 20 при минимальной глубине:

Принимаем заносим в таблицу 3.3.

.

Таблица 3.3 - К определению межоперационных технологических размеров поверхности 1

			Припуск Z = t			Диаметральные размеры		Уточнения
Обозначение	Содержание переходов		min	max	Допуски на диаметр	min	max
Переход
Операция 20	Токарная							3
20.4	Проточить пов. 1		2	4,9	7,7	281,9	289,6
					1,9	277,9	279,8
					1,9	277,9	279,8

Определим габаритный размер заготовки С₂.

Поверхность 2 обрабатывается в операции 20 (поз. 20.2 и поз. 20.4).