Пример расчета производственной погрешности по операциям для наиболее точных размеров:

ВЫБОР БАЗ

065 Фрезерная станок МА655А3
1	19 = б +т.с. б = 0, т.к. измерительная база совпадает с установочной. т.с. = 0,04 табл. 5[1] 19 = т.с. = 0,04 < Тd = 0,210
2	2 = б + т.с. б = 0, т.к. измерительная база совпадает с установочной. т.с. = 0,04 2 = т.с. = 0,04 <Тd = 0,06
3	33 = б + т.с б = 0,031, т.к. б = Smaxcos; Smax = Т1 + Т2 + Smin, где Smax – максимальный зазор при установке на палец Т1 и Т2 – соответственно допуски на диаметры пальца и отверстия Smin – минимальный зазор при установке на палец по посадке Smax = 0,010 + 0,016 + 0,005 = 0,031 (мм) б – 0,031 cos 0о = 0,031 (мм) т.с. = 0,04 33 = 0,031+0,04 = 0,071 < Td= 0,250
085 Фрезерная станок 6Р13

	19 = б +т.с. б = 19 = 0,04 (размера, полученного на предыдущей операции) т.с. = 0,06 табл. 5[1] 8 = 0,04 + 0,06 = 0,1 < Тd = 0,12
	20 = б +т.с. б = 0, т.к. паз обрабатывается мерным инструментом (дисковой фрезой) т.с. = 0,06 20 = т.с. = 0,06 <Тd = 0,210
100 Сверлильная 2Н125
	33 = б +т.с. б = 0, т.к. измерительная база совпадает с установочной т.с. = 0,06 8 = т.с. = 0,06 = 0,1 < Тd = 0,250
	15 = б +т.с. б = 0, т.к. отверстие обрабатывается мерным инструментом т.с. = 0,06 20 = т.с. = 0,06 <Тd = 0,27
	 = б +т.с. б = 0,04 = 0,004 мм т.с. (погрешность возникает из-за увода инструмента, = 1,3мкм на 1 мм длины) т.с. =   L = 0,0013  16 = 0,02 мм  = 0,004 + 0,02 = 0,024 < Тd = 0,1 мм

6.2 Расчет производственных погрешностей при механической обработке

Примеры определения производственных погрешностей по линейным и угловым размерам на различных операциях механической обработки.

Пример I. Определить производственные погреш-ности по размерам А5 и 5 на операции предварительного (чернового) фрезерования (первая операция технологического процесса) плоскости I (рисунок 1.13). Материал заготовки (отливки) – чугун. Площадь обрабатываемой поверхности 120 х 160 мм. Номинальное значение размеров: А = 100 мм, Б = 170 мм. Площадь базовой поверхности 120 х 120 мм.

Рисунок 1.13 – К определению производственных погрешностей по размерам А5 и 5

1. Производственная погрешность по размеру А₅ равна сумме ПБ по этому размеру и погрешности технологической системы , т.к. ИБ размера А₅ не совпадает с установочной ТБ (рисунок 1.13):

(или )

равна допуску Т_Во размера, представляющего собой кратчайшее расстояние между ТБ и ИБ. Численное значение этого допуска находим из [10] (таблица 3, стр. 120). При машинной формовке с механизированным выемом деревянных моделей обеспечивается II класс точности отливок. Для таких отливок при их габаритном размере до 260 мм и номинальном размере до 120 мм (В = 70 мм)

Т_До= 1,6 мм (0,8мм).

Погрешность находим из приложения 2.

Для предварительного фрезерования стальных заготовок при размерах обрабатываемой поверхности до 160 х 160 мм погрешность расстояния между обрабатываемой поверхностью и ТБ должна быть равна 0,16 мм (для 10 квалитета точности).

Для деталей из чугуна точность размеров принимает на I квалитет выше, относятся к случаю обработки заготовок при базировании по чисто обработанной поверхности (см. приложение 2 п. 4 примечаний).

При базировании по необработанной поверхности следует принимать точность размеров на I квалитет ниже. Следовательно, окончательно:

= _Б5 = 0,16 мм (для 10 квалитета точности);

_А5 = 1,6 +0,16 = 1,76 (мм).

2. Производственная погрешность по угловому размеру ₅

(или ).

равна допуску параллельности оси литого отверстия относительно ТБ (плоскости). Численное значение этого допуска стандартами не нормируется, поэтому определяем его из условия, что допуск параллельности оси отверстия относительно плоскости должен лежать в поле допуска на размер Во:

,

где z – длина литого отверстия, мм.

Погрешность технологической системы находим из приложения 2. Для предварительного фрезерования стальных заготовок при размерах обрабатываемой поверхности до 160 х 160 мм погрешность по параллельности обрабатываемой плоскости относительно ТБ равна 0,1 мм на длине 300 мм (для 10 степени точности):

( для 10 степени точности);

= 4,0 + 0,1 = 4,1/300.

При конкретно указанном типе оборудования погрешность технологической системы для угловых размеров следует находить из приложения 2. Например, если предварительное фрезерование заготовки в примере I проводят на продольно-фрезерном станке нормальной точности, то погрешность по параллельности обрабатываемой поверхности по отношению к установочной ТБ следует брать в пределах 0,6-1,6 мм на длине 300 мм. Меньшие значения соответствуют случаю обработки заготовок из чугуна или цветных сплавов, установленных по чисто обработанной поверхности.

Пример 2.

Определить производственные погрешности по размерам Б20 и 20 на операциях чистового (окончательного) шлифования плоскости 2 (четвертая операция технологического процесса (рисунок 1.14)). Материал заготовки (отливки) – чугун. Площадь обрабатываемой поверхности 120х120 мм. Номинальное значение размера Б=165мм. Точность размера Б, полученная на предыдущей операции, соответствует 9 квалитету точности. Допускается отклонение от параллельности обработанной поверхности по отношению к установочной ТБ не более 0,005/300. 1) Производственная погрешность по размеру Б20 равна погрешности технологической системы, так как ИБ размера Б20 совмещена с установочной ТБ и ИБ по размеру Б20 равна нулю: .

Рисунок 1.14 – К определению производственных погрешностей по размерам Б20 и 20

Точность размера Б на предыдущей операции соответствовала 9 квалитету точности (чугунная заготовка); для стальных заготовок точность размера Б на предыдущей операции соответствовала бы 10 квалитету. Точность на каждом последующем технологическом переходе обработки данной элементарной поверхности повышается на 1-2 квалитета. Следовательно, из приложения 2 для окончательного (чистового) шлифования стальных заготовок в заданных условиях следует взять строку, соответствующую 8 квалитету (точность повышается на 2 квалитета). Для окончательного шлифования чугунных заготовок в заданных условиях с учетом п.1 примечаний к приложению 2:

= 0,04 мм (для 7 квалитета точности).

2) Производственная погрешность по угловому размеру ₂₀

Из приложения 2 для окончательного (чистового) шлифования чугунных заготовок в заданных условиях:

=0,016/300 (для 6 степени точности).

Следовательно, требуемая точность по угловому размеру ₂₀ на данной операции не обеспечивается. Задачу можно решить в данном случае двумя путями: введением дополнительного технологического перехода или применением оборудования для повышенно точности.

В первом случае, из приложения 2 для окончательного (тонкого) шлифования чугунных заготовок в заданных условиях с учетом п.1 примечаний:

= 0,004/300 (для 3 степени точности).

Во втором случае, из приложения 3 для окончательного (чистового) шлифования чугунных заготовок на плоскошлифовальных станках повышенной точности:

= 0,004/300.

Конкретный выбор пути достижений заданной точности определяется технико-экономическими расчетами.

Пример 3.

Определить производственную погрешность по размеру Е₅₀ для операции окончательного (чистового) точения наружной поверхности 7 цилиндрической чугунной заготовки при ее установке на жесткий передний и выдвижной задний центры (рисунок 1.15).

Номинальное значение размера Е = 50 мм.

Определить погрешность формы детали после выполнения данной операции.

Рисунок 1.15 – К определению производственной погрешности по размеру Е50(Е50)

1) Длина заготовки L= 95мм, т.е. L/Е<2. Производственная погрешность по диаметру наружной цилиндрической поверхности равна погрешности технологической системы токарного станка, так как погрешности по диаметральным размерам при точении валов не зависят от схемы установки заготовки: Для окончательного (чистового) точения чугунных заготовок в заданных условиях: 0,062 мм (для 9 квалитета точности); (окончательное (чистовое) точение стальных заготовок обеспечивает 10 квалитет точности). Погрешность формы при этом составляет Ф50=12мкм.

2) Длина заготовки L=250 мм, т.е. L/Е = 5>2.

Производственная погрешность по диаметру и погрешность формы в этом случае увеличивается.

При определении погрешностей для деталей, у которых z/D = 2…10, можно использовать следующую формулу:

Пользуясь этой формулой, определим производственную погрешность по размеру Е₅₀:

(мм).

Тогда погрешность формы (мкм).

Пример 4.

Рисунок 1.16 – К определению производственных погрешностей по размерам Ж60 и З60.

Определить производственную погрешность по размерам Ж60 и З60 на операции предварительного (однократного) точения наружной поверхности 8 вала с подрезкой торца 9 (рисунок 1.16). Операция выполняется на токарно-револьверном станке. Заготовка (стальной пруток) устанавливается в осевом направлении по жесткому упору. Номинальное значение размеров: Ж = 25мм; З = 30мм. Производственная погрешность по диаметру Ж60 равна погрешности технологической системы токарно-револьверного станка, так как погрешности по диаметральным размерам при обтачивании валов не зависят от схемы установки заготовок: .

Производственная погрешность по размеру З₆₀ также равна погрешности технологической системы, так как ИБ для размера З₆₀ совмещена с опорной ТБ:

.

При предварительном (однократном) точении заготовок валов на токарно-револьверных станках производственные погрешности по размерам Ж₆₀ и З₆₀ соответствуют 12-13 квалитетам точности.

_Ж60 = 0,21 мм; _З60 = 0,21 мм (для 12 квалитета точности).