4. Перечень задач для решения на практических занятиях

Цель занятий – практическое освоение методов определения промежуточных и общих припусков на обработку.

Варианты задания

1. Рассчитать припуски на обработку поверхности детали – стакан подшипника (рис. 4.1) по одному из следующих вариантов (табл. 4.1).

Рис. 4.1 Стакан подшипника, СЧ 15 ГОСТ 1412-79 (8-й класс размерной точности по ГОСТ 26645-85)

Таблица 4.1

Варианты задания по расчету припусков на обработку детали – стакан подшипника (к задаче 1)

№ варианта	Обрабатываемая поверхность	Способ установки	Технологический маршрут обработки
1	Наружный диаметр Æ260-0,52	В самоцентрирующем патроне по Æ300 и торцу «Б»	Точение: черновое получистовое
2	Отверстие Æ190+0,185	-//-	Растачивание: черновое чистовое
3	Наружный диаметр Æ300-0,21	На разжимной оправке по отверстию Æ190 и торцу «А»	Точение: черновое получистовое чистовое
4	Отверстие Æ220+0,072	-//-	Растачивание: черновое чистовое тонкое
5	Торец «Б» в размер 145-0,063	-//-	Точение: черновое получистовое чистовое

2. Рассчитать припуски на обработку наружной поверхности D детали – вал ступенчатый (рис.4.2) по одному из следующих вариантов (табл.4.2).

Способ установки при обработке – по центровым отверстиям.

Технологический процесс обработки поверхности D:

а) точение черновое; б) термообработка; в) шлифование черновое и чистовое.

На те же поверхности определить припуски опытно-статистическим (табличным) методом.

Рис.4.2. Вал ступенчатый : материал М1 или М2; заготовка ГКМ

Таблица 4.2

Варианты задания по расчету припусков на обработку детали - вала ступенчатого (к задаче 2)

№ варианта	D, мм	Масса поковки, кг	Класс точности	Группа стали	Степень сложности
1	45-0,025	8,5	Т4	Ml	С1
2	65-0,03	14,5	Т5	М2	С2
3	85-0,035	20,5	Т4	Ml	СЗ
4	125-0,04	30,5	Т5	М2	С4
5	185-0,046	50,3	Т4	Ml	С1

3. Четырехступенчатый вал (рис.4.3) изготовляют из штампованной заготовки II класса точности. Условия выполнения операций и маршрут обработки элементарных поверхностей для вариантов 1 – 10 (см. табл. 4.3, графа 1) следующие: маршрут обработки - черновое обтачивание, чистовое обтачивание, предварительное шлифование, окончательное шлифование. Все операции выполняются с установкой заготовки в центрах. Для вариантов 11 – 20 маршрут обработки поверхности тот же, что и для вариантов 1 – 10, но перед предварительным шлифованием предусматривается термообработка заготовки в печах. Допускаемую удельную кривизну после термообработки см. [6]. Рассчитать припуски и промежуточные размеры по переходам. Данные к задаче приведены в табл. 4.3.

Рис.4.3. Вал четырехступенчатый

Таблица 4.3

Размерная характеристика четырехступенчатого вала (к задачам 3 и 4)

Варианты	Диаметры шеек заготовки, мм			Длина, L, мм	Длина ступеней, мм			Масса заготовки G3 кг
	1, D4	2	D3		1	l2	3
1; 11	30	50		220	45	55	85	2,0
2; 12	45	65		260	55	65	95	4,7
3; 13	20	40		180	40	50	60	1,0
4; 14	50	75		350	70	120	80	8,2
5; 15	25	45		200	40	50	70	1,5
6; 16	60	80		300	80	120	50	9,1
7; 17	40	60		280	50	70	90	4,1
8; 18	70	90		350	75	125	т90	13,8
9; 19	35	55		240	50	60	90	2,9
10; 20	55	75		300	65	85	85	7,5

4. Четырехступенчатый вал (рис.4.3) изготовляют из стальной штампованной на молотах заготовки II класса точности (нормального). Параметр шероховатости шейки вала диаметром D₃ примем R_а=2,5 мкм. Условия выполнения операций и маршрут обработки элементарных поверхностей следующие: маршрут обработки - черновое обтачивание, чистовое обтачивание, предварительное шлифование, окончательное шлифование. Определить припуски на заготовку по таблицам [1, с. .249, табл. 49] и расчетно-аналитическим методом. Рассчитать экономию материала за счет применения расчетно-аналитического метода определения припусков при годовом объеме выпуска деталей 20 тыс. шт. Данные к задаче приведены в табл. 4.3.

5. Трехступенчатый вал (рис.4.4) изготовляют из штампованной заготовки II класса точности из стали 45 на горизонтально-ковочной машине. При обработке возможны две схемы установки; в центрах и в трехкулачковом патроне с упором в торец. Определить наиболее эффективным вариант обработки шейки диаметром D₃ (с точки зрения экономии металла) при годовом объеме выпуска 10 тыс. шт. Данные к задаче приведены в табл. 4.4.

6. Трехступенчатый вал (рис. 4.4) изготовляют из горячекатаного стального проката нормальной точности или из стали 45 из штампованной заготовки 11 класса точности. Шейку диаметром D₃ обрабатывают при установке заготовки в центрах. Определить предпочтительный вариант изготовления заготовки (с точки зрения экономии материала). Припуски определить расчетно-аналитическим методом. Данные к задаче приведены в табл. 4.4.

Рис.4.4. Вал трехступенчатый

Таблица 4.4.

Размерная характеристика трехступенчатого вала (к задачам 5 и 6)

Вариант	Диаметры шеек заготовки, мм			Длина заготовки, мм			Масса заготовки D3 кг
	D1	D2	D3	L	l1	l2
1	30	55		200	45	55	2,02
2	35	55		150	45	35	1,37
3	30	50		140	35	25	1,02
4	20	40		160	30	40	1,14
5	40	60		250	70	90	4,05
6	45	60		220	45	60	4,01
7	25	35		150	35	40	0,63
8	55	75		300	65	85	8,02
9	70	90		350	75	125	14,33
10	50	75		350	70	85	8,3

7. Диск с центральным отверстием (рис.4.5) изготовляют из углеродистой стали. Заготовка – поковка II класса (нормальной) точности, ее изготовляют на горизонтально-ковочной машине. Обработка поверхностей отверстия может осуществляться за два установа или за один установ. При обработке за два установа маршрут следующий: черновое растачивание отверстия с базированием по наружной необработанной поверхности D₁ в патроне; черновое обтачивание наружной поверхности D₁ с базированием по обработанному отверстию D₂ на оправку; обработка отверстия в окончательный размер с базированием по поверхности D₁. Во втором случае (при обработке за один установ) окончательная обработка отверстия производится с базированием по необработанной наружной поверхности D₁ в патроне. Рассчитать припуски на поверхность D₂ и определить, какой из маршрутов обработки наиболее эффективен (с точки зрения экономии металла). Данные к задаче приведены в табл. 4.5.

Рис.4.5. Диск с центральным отверстием

Таблица 4.5.

Размерная характеристика диска (к задаче 7)

	Варианты	Размер диска, мм			Шероховатость поверх- ности D3, Ra,мкм	Масса заготовки D3, кг
		D1	D3	L
	1	180	80Н8	32	2,5	5,1
	2	150	60Н8	20	1,25	2,1
	3	220	100H18	25	2,5	5.8
	4	100	40Н7	15	1,25	0.77
	5	350	I50H8	50	2,5	6,1

8. Чугунную втулку (рис.4.6) изготовляют центробежным литьем на машинах с вертикальной осью вращения. Отливка 3 класса точности. Обрабатывают поверхность D₂(Ra=1,,25 мм). Черновую и получистовую обработку производят на токарном станке с установкой в трехкулачковом патроне. Чистовая обработка осуществляется шлифованием. Для повышения износостойкости перед шлифованием введена закалка поверхности отверстия ТВЧ. Как изменится величина припуска при шлифовании, если отсутствует закалка, и на сколько? Данные к задаче приведены в табл. 4.6.

Рис.4.6. Втулка

Таблица 4.6.

Размерная характеристика втулок (к задаче 8)

	Вариант	Размеры втулок, мм
		D1	D2	D3	L	l
	1	115	70	40Н7	30	115
	2	110	65	30Н7	60	440
	3	200	150	60H8	110	660
	4	120	90	50Н7	40	220
	5	100	70	30Н7	70	440

9. Заготовка шестерни (рис.4.7) может быть получена из стали (штамповка II класса точности) или из чугуна (отливка 3 класса точности литьем в кокиль). По­верхность D2 отверстия имеет параметр шероховатости Rа=2,5 мкм. Черновая и чистовая обработки отверстия осуществляются с базированием по обработанной начисто наружной поверхности D₁. Рассчитать припуски на поверхность D₂ для двух вариантов получения заготовок. Определить наиболее экономичный вариант (с точки зрения экономии материала). Данные к задаче приведены в табл.4.7.

Рис.4.7. Заготовка шестерни

Таблица 4.7.

Размерная характеристика шестерни (к задаче 9)

	Варианты	Размеры шестерни, мм
		D1	D2	L
	1	885	220Н7	220
	2	990	225Н8	225
	3	1100	335Н7	335
	4	1120	555Н7	550
	5	1130	665H9	660

10. У корпусной детали обрабатывают поверхности D₁ и D₂ отверстия с параметром шероховатости Rа = =2,5 мкм (рис.4.8). Заготовкой является чугунная отливка с наибольшим габаритным размером L_max, выполненная по 2-му классу точности. При обработке отверстий используют две схемы установки: схема a – базирование по обработанной поверхности Б и двум отверстиям, обработанным с точностью по 7-му квалитету с параметром шероховатости Ra=2,5 мкм, и схема б – базирование по необработанной нижней поверхности Б. Установку заготовок в обоих случаях производят в приспособление с пневматическим приводом с прижимом к опорной поверхности. Погрешность установки в результате осадки заготовки (см. [6], с. 43, табл. 14). Произвести расчет промежуточных припусков и промежуточных размерен на поверхностях D₁ и D₂ и определить, в каком случае значение z_mm при обработке отверстия будет больше и насколько. Данные к задаче приведены в табл. 4.8.

Рис.4.8. Корпусная деталь

Таблица 4.8.

Размерная характеристика корпусной детали (к задачам 10)

	Варианты	Размеры детали, мм			Размеры отверстия, мм
		Lmax	L×B	H	D1=D2,
	1	250	200×120		40Н8
	2	130	100×70		20 Н 7
	3	780	650×290		60Н9
	4	190	110×60		15Н7
	5	1100	920x600		I00H9

Порядок выполнения заданий

1. В.расчетную таблицу (см. табл. 2.5.1) – уточниь, что это за таблица!!!) внести технологический маршрут обработки заданной поверхности.

2. Определить по соответствующим таблицам значения составляющих припуска, значения допусков по всем операциям (переходам) и рассчитать по формулам межоперационные значения припусков.

3. Определить величину расчетных и предельных размеров по операциям технологического процесса.

4. Рассчитать предельные значения припуска по всем операциям, а также его суммарное значение.

5. Произвести проверку правильности выполненных расчетов.(уюрать пункт)

6. Назначить по стандарту на обрабатываемые поверхности детали общие припуски на обработку.(убрать)

7. Построить схему графического расположения припусков и допусков.

8. Дать анализ полученных результатов.

9. Составить отчет.

Содержание отчета

1. Название работы.

2. Содержание задания.

3. Эскиз детали с необходимыми исходными данными.

4.Определение отдельных составляющих припуска и расчет его значений по соответствующим формулам по всем операциям технологического процесса.

5. Сводная таблица по расчету припусков на обработку заданной поверхности расчетно-аналитическим методом.

6. Таблица припусков и допусков на обрабатываемые поверхности детали табличным и расчетно-аналитическим методом.

7. Схема графического расположения припусков и допусков.

8. Выводы.

Контрольные вопросы

1. Назовите методы определения припусков на обработку. В чем преимущества и недостатки каждого из них?

2. Напишите формулу расчета Z_min на обработку круглых и плоских поверхностей.

3. От каких факторов зависят величины Rz и Т?

4. Как определяется величина r для различных видов заготовок и последующей механической обработки?