3.2.3. Составление размерной схемы технологического процесса для шейки вала d2

На основании выбранного маршрута обработки строим размерную схему для технологических операций связанных с получением шейки валика D₂.

В соответствии с правилами расчета технологических размерных цепей, для диаметральных размеров расчет ведется относительно оси валика в одну сторону. Осей на размерной схеме должно быть указано столько сколько раз осуществляется обработка шейки валика D₂, но учитывая то обстоятельство, что в предложенном технологическом процессе обработка данной поверхности валика осуществляется с соблюдением принципа постоянства баз, и технологической базой на всех технологических операциях будет являться ось валика, то и на размерной схеме показывается только одна ось (см. рис.3.4).

Рис. 3.4. Размерная схема технологического процесса изготовления шейки валика D₂ = 55 мм (диаметральное направление)

3.2.4. Расчет значений минимального припуска и технологических (межпереходных) размеров

Исходя из того, что обработка поверхности шейки валика D₂,осуществляется неоднократно, для расчета соответствующих значений припусков и технологических (межпереходных) размеров выбираем метод, основанный на использовании теории анализа размерных цепей. Расчет соответствующих параметров осуществляем по размерной схеме в направлении от готовой детали (А_5.1/2) к заготовке (А_заг2/2) . Все расчеты заносим в табл.3.1

Сначала заносим номера технологических операций, установов в графы 1, 2. Маршрут обработки заносим в графу 3. Обозначения припусков в соответствии с размерной схемой (рис. 3.4) в графу 4. Данные для заполнения граф 5, 6 для штампованной заготовки берем из [6, с. 186, табл. 12], для механической обработки – из [6, с. 188, табл. 25].

Определение величины суммарного пространственного отклонения расположения обрабатываемой поверхности на предшествующем переходе осуществляем следующей последовательности.

При обработке ступенчатого валика в центрах суммарное отклонение расположения оси заготовки определяется из [6, с. 178, формула 15]:

, (3.1)

где _K – общее отклонение оси от прямолинейности, _ц – смещение оси заготовки в результате погрешности центрирования.

В свою очередь _K определяется из [6, с. 177, формула 11]

, (3.2)

Здесь ℓ_K – размер от сечения, для которого определяется кривизна до торца заготовки. Для рассматриваемого случая ℓ_K = ℓ₁ + ℓ₂ – удельная кривизна: мкм на 1 мм длины. Для рассматриваемого случая _K= 0,15 мкм/мм [6, с. 186, табл. 16]. Тогда:

= 12 мкм/мм . (3.3)

Таблица 3.1.

Результаты расчетов припусков и технологических (межпереходных) размеров для шейки валика D₂ = 55 мм

Номера		Маршрут обработки	Обозначение припуска zi	Элементы припуска				Расчетный припуск			Допуск на припуск	Обозначение технологического размера Ai	Квалитет допуска Ai	Допуск на технологический размер Ai	Расчетные значения технологических размеров Ai		Расчетные значения диаметров шейки вала
Тех. операции	перехода			Rzi-1	hi-1	i-1	yi	zmin	zmax	zном	Tzi				Aimin	Aimax	D2min	D2max
				мкм	мкм	мкм	мкм	мкм	мкм	мкм	мкм			мкм	мм	мм	мм	мм
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
0		Заготовка - штамповка	-	160	200	500	0	-	-	-	-		II Кл. точности		28,86	29,86	57,72	59,72
2	А	Черновое точение: обточить заготовку в размер А2.1.	Z2.1	50	50	30	0	860	2060	1860	1200		12		27,8	28	55,6	56
3		Чистовое точение: обточить заготовку А3.1.	Z3.1	25	25	1,2	0	130	390	330	260		10		27,61	27,67	55,22	55,34
4		Шлифование предварительное: шлифовать заготовку в размер А4.1.	Z4.1	10	20	0,036	0	51,2	140	110	90		9		27,53	27,56	55,06	55,12
5		Шлифование чистовое: шлифовать заготовку в размер А5.1.	Z5.1	1,25	5		0	30	70	60	40		6		27,49	27,5	54,98	55

Смещение _ц определяем из [6, с. 178, формула 16]:

, (3.4)

где Т – допуск на диаметральный размер базы заготовки, используемой на операции получения центровочных отверстий, мм. В рассматриваемом случае при получении центровочных отверстий в качестве технологических баз использовались поверхности шеек D₁(А_заг1), D₃(А_заг3). Как было ранее определено (см. раздел 3.2.1) допуск на размеры заготовки для данных шеек составляют величину равную 1,8 мм. Тогда:

_ц = 0,251,8² +1= 0,5 мм. (3.5)

Используя значения, полученные по выражениям (3.3) и (3.5) получаем:

мкм. (3.6)

Согласно [6, с. 189, формула 38] остаточное пространственное отклонение расположения поверхностей заготовки после их обработки определяется по выражению:

, (3.7)

где К_у – коэффициент уточнения. Значения К_у выбираются согласно [6, с. 190, табл. 29]. Тогда, для выбранного в рассматриваемом случае маршрута обработки шейки валика D₂ = 55 мм, находим:

для чернового обтачивания:

мкм, (3.8)

для чистового обтачивания:

мкм, (3.9)

для предварительного шлифования:

мкм, (3.10)

для окончательного шлифования:

мкм. (3.11)

Значения для двух последних случаев обработки принимаем равными нулю, поскольку они являются бесконечно малыми величинами.

Полученные значения заносим в табл. 2, графа 7.

Принимая во внимание тот факт, что при обработке диаметральных поверхностей у детали типа «вал» в центрах погрешность установки _уi равняется нулю, в табл. 2, в графе 8 ставим нули.

Производим расчет Z_imin для соответствующих видов обработки в соответствии с выражением (2.2) и заносим полученные значения в графу 9.

В графу 13 заносим соответствующие обозначения получаемых технологических (межпереходных) размеров в соответствии с размерной схемой (см. рис.3.4).

Значения допусков на технологические (межпереходные) размеры и получаемую точность размеров (квалитет) берем из [6, с. 8, табл. 4], а для заготовки из [1, с. 245, табл. 47]. Выбранные значения допусков заносим в графы 13, 14 соответственно.