Определение операционных размеров

Операционные размеры по всем операциям и переходам механической обработки определяются на основе расчета припусков. Величина припуска измеряется по нормали к обрабатываемой поверхности и, как правило, считается на сторону. Операционные допуски направлены в тело заготовки: для отверстия - в сторону плюс, для наружных тел вращения - в сторону минус.

Расчет операционных размеров, припусков и допусков производится в определенной последовательности: вначале определяются базовые установочные поверхности, намечается порядок выполнения операций технологического процесса и устанавливаются значения шероховатости, дефектного слоя, погрешности обработки и базирования и величина допуска. Затем определяются припуски по всем операциям. На рис.29 приведена схема определения операционных размеров, припусков и допусков на различных стадиях обработки наружных поверхностей вращения, где А₁, А₂, А₃- операционные размеры на различных стадиях обработки;

z₁, z₂, z₃ –припуски на черновую, чистовую обработку;

δ₁,δ₂,δ₃ – соответствующие допуски на черновую, чистовую и окончательную обработку:

А₀- размер заготовки; δ₀- допуск на заготовку; z₀-общий припуск; z_min-минимальный припуск;

z_max- максимальный припуск.

Таблица 4 - Средние значение погрешностей установки единичных заготовок

Характеристика базовой поверхности	Погрешность установки, мм
В самоцентри- рующем патроне (3-х и 2-х кулачковом)	В цанговых приспо- соблениях и оправках	В приспособлениях и на оправках с гидропластом
После горячей штамповки или литья	0,2…0,5	-	-
После литья в оболочковую форму или после обдирки	0,1…0,25	-	-
После черновой обработки, калиброванный прокат (5-й класс точности)	0,07…0,15	0,05…0,12	-
После чистовой обработки (3-й класс точности)	0,03…0,07	0,03…0,05	0,01…0,015
После шлифования (2-й класс точности)	0,02…0,05	0,015…0,025	0,01…0,015

Для наружных поверхностей вначале определяется расчетный размер обрабатываемой детали для последней операции согласно чертежу, затем к наименьшему предельному размеру детали прибавляется величина операционного припуска предпоследней операции и указывается величина допуска на данную операцию. Определяется операционный размер и далее к нему прибавляется припуск предшествующей операции, и в таком порядке определяются расчетные размеры по всем операциям технологического процесса. Для поверхности вращения (отверстия) из наибольшего предельного размера отверстия, заданного чертежом детали вычитается величина операционного припуска последней операции и определяется расчетный операционный размер; далее из него вычитается припуск предшествующей операции и определяется операционный размер и т. д.; в такой же последовательности определяются операционные размеры для всех последующих операций.

Ниже приводится пример расчета операционных размеров и припусков расчетно-аналитическим и опытно-статистическим методами (по нормативным таблицам)

Расчет размеров заготовки зависит от выбора вида исходной заготовки. Так, например, при обработке заготовок из калиброванной и горячекатаной стали (пруток), после определения расчетного наименьшего предельного размера заготовки подбирается по стандартному сортаменту ближайший диаметр прутка, и тогда

Таблица 5- Расчет припусков на обработку вала

Маршрут обработки	Составляющие расчетного припуска, мм	Расчетный припуск zi, мм	Минимальный размер (операционный)	Припуски и минимальные размеры
Rz i -1	T i -1	ρ i -1	ε i	zi	операцион-ный размер
Заготовка- калиброванный прокат	-	-	-	-	-	32,12	-	32,57
Черновое обтачивание	0,2	0,3	0,24	0,31	2,1	30,32	2,2	30,37
Чистовое обтачивание	0,03	0,05	0,05		0,26	30,06	0,3	30,07
Термообработка	-	-	-	-	-	-	-	-
Шлифование	0,015	0,02	0,01		0,09	29,97	0,1	29,97
Заготовка 34

действительный общий припуск на обработку детали по диаметру составит:

_д (5.4)

где D₃ - диаметр заготовки, принятый по таблицам стандартного сортамента пруткового материала; D_д - наименьший предельный размер детали по чертежу детали.

При обработке многоступенчатых валов из проката размер заготовки определяется таким же образом, но наибольший предельный размер детали по чертежу принимается по наибольшему диаметру ступени, а остальные ступени обрабатываются с напуском.

При расчете припусков для штампованных заготовок учитывается конфигурация детали и содержание операционных переходов при обработке различных поверхностей (черновая и чистовая обработка, шлифование, полирование и т. п.), при этом для упрощения конфигурации заготовки (углубления, переходы, уступы) предусматриваются напуски, а также штамповочные уклоны и радиусы переходов, исключающие возможность появления трещин при штамповке. Размеры штампованной заготовки определяются по уравнениям:

D_{з н} = D_{д н} -2Z₀. - для наружной цилиндрической поверхности;

(5.5)

D_{з в} = D _{д в}-2Z₀ - для отверстия,

где D_{д н,} D _{д в} - номинальный размер детали по чертежу;

D_{з н,} D_{з в} - номинальный размер заготовки; Z₀ - общий припуск. При определении размеров заготовок на машиностроительных предприятиях обычно используют нормативы припусков, приведенные в общесоюзных стандартах или в отраслевых нормалях. ГОСТы и нормали на припуски образуют систему, которая позволяет определять общий припуск и размеры заготовки до разработки подробного технологического процесса механической обработки. В этом случае проектирование штампованной заготовки и технологического процесса ее изготовления может осуществляться параллельно с проектированием технологии механической обработки, что значительно сокращает сроки технической подготовки производства и освоения нового изделия. При нормативном методе расчета размеров заготовки припуск на обработку заданной поверхности выбирают из таблиц в зависимости от габаритов детали, вида обработки, наличия и характера термообработки и т. д. на основании разработанной маршрутной технологии.

Общий припуск определяется как сумма операционных припусков. При этом для черновых операций величины их принимают по отраслевой нормали 0300-02. Величина припуска на черновую обработку включает в себя также необходимую величину припуска для удаления дефектного слоя заготовки. При нормативном методе расчет заготовок производится по номинальным значениям припусков и размеров. На рис. приведен пример нормативного расчета размеров штампованной заготовки.

Для определения размеров литых заготовок, также как и штампованных, необходимо учитывать напуски, упрощающие конфигурацию заготовки, формовочные уклоны, радиусы литых галтелей, коробление, смещение стержней, наружные и другие дефекты отливок. Величина общего припуска на литые заготовки зависит от методов литья и физико-механических и металлургических свойств материала заготовки. Наибольший припуск требуется на черновую обработку заготовок, отливаемых в земляные формы, наименьший для заготовок, отливаемых в кокиль, и по выплавляемым моделям. Расчет размеров и допусков на литые заготовки в большинстве случаев производится нормативным методом. Нормативные таблицы разрабатывают по отраслям машиностроения с учетом способа обработки, вида заготовки, требуемой точности и других технологических факторов. По мере развития техники производства и повышения точности регулирования технологических процессов табличные данные припусков периодически пересматриваются и уточняются.

Дата добавления: 2014-10-31