Расчет размеров и массы заготовки

Припусков на механическую обработку поверхностей по переходам,

Определение допусков на размеры заготовки,

Описание метода получения заготовки

Выбор вида и обоснование метода получения заготовки

Составить подробное описание вида и способа получения заготовки с обоснованием принятой точности отливки или штампованной поковки и указанием применяемого при этом оборудования. Если заготовкой для детали служит прокат, то необходимо определиться с точностью его изготовления, методом получения мерных заготовок, описать технологическое оборудование.

При выборе заготовки для вновь проектируемого технологического процесса возможны следующие варианты ее получения:

1.метод получения заготовки принимается аналогичным существующему в данном производстве;

2. метод получения заготовки изменяется, что не приводит к изменению в технологическом процессе механической обработки;

3. метод получения заготовки изменяется, что приводит к изменению в технологическом процессе механической обработки.

При этом желательно получить заготовку с лучшим коэффициентом использования материала и меньшей стоимостью ее изготовления.

Вид и способ получения заготовки необходимо увязать с типом производства: не всегда заготовка, более приближенная к конфигурации детали, выгодна в реальном производстве, несмотря даже на экономию материала, из-за ее удорожания стоимостью используемой при производстве энергии, а так же усложнением технологической оснастки заготовительного производства.

Общие рекомендации: [6, с.25…39]; [7, с.25…40]; [10, с.26…47]; [16, с.32…34].

Назначение допусков

Назначить допуски на все обрабатываемые поверхности в соответствии с ГОСТ 26645-85 для отливок и ГОСТ 7505-89 для поковок (штамповок).

1 Проанализировать чертеж детали и способ получения заготовки.

2 Уточнить основные характеристики заготовки:

2.1 для поковки:

2.1.1 способ изготовления (штамповки), основное деформирующее оборудование – по ГОСТ 7505-89 (приложение 1);

2.1.2 рассчитать массу поковки, как произведение массы детали на расчётный коэффициент, определённый по таблице 20 приложения 3;

2.1.3 найти класс точности, пользуясь таблицей 19 приложения 1;

2.1.4 определить группу стали по таблице 1 на с.8;

2.1.5 определить степень сложности, используя методику приложения 2;

2.1.6 выбрать конфигурацию поверхности разъёма штампа (П – плоская, Ин – изогнутая несимметрично, Ис – изогнутая симметрично);

2.1.7 найти исходный индекс по таблице 2 на с.10;

2.2. для отливки:

2.2.1 технологический процесс литья, тип сплава в соответствии с таблицами приложений 1…5 ГОСТ 26645-85;

2.2.2 класс размерной точности по таблице 9 приложения 1,

2.2.3 степень коробления по таблице 10 приложения 2,

2.2.4 степень точности поверхности по таблице 11приложения 3,

2.2.5 класс точности массы по таблице 13 приложения 5,

2.2.6 допуск смещения, конфигурацию поверхности разъёма формы и модели – по ГОСТ 26645-85 (раздел 5, с. 29…31);

2.3 Для заготовки из проката в соответствии с выбранной точностью по стандарту на прокат указать верхнее и нижнее предельные отклонения.

3. Назначить допуски на размеры заготовки:

3.1. Последовательность определения допусков и предельных отклонений на поковку по ГОСТ 7505-89. Назначение рекомендуется выполнять в табличной форме, заполняя таблицу по форме таблицы 2.2.

Таблица 2.2 – Назначение допусков на поковку

Номер поверхности	Номинальный размер детали	Вид размера	Допуск на заготовку с указанием предельных отклонений, мм

3.1.1 определить номера поверхностей, для которых необходимо назначить допуски на размеры (все наружные обрабатываемые поверхности, отверстия, прошиваемые или намечаемые в заготовке, обрабатываемые торцы, поверхности, которые служат черновыми базами), заполнить графу 1;

3.1.2 составить предварительно эскиз заготовки: линией «штрих, две точки» прочертить контур детали, наметить припуски на всех обрабатываемых поверхностях, наметить поверхность разъема штампов;

3.1.3 по чертежу детали заполнить графу 2;

3.1.4 назначить вид каждого размера, заполнить графу 3.

Виды размеров:

длина, ширина, диаметр, высота и глубина – размеры элементов поковки, получаемых в одной части штампа;

толщина – высотный размер элемента поковки, получаемый в обеих частях штампа (размер всегда пересекает поверхность разъема штампов).

3.1.5 назначить допуски на размеры поковки в зависимости от исходного индекса, конкретных размеров детали и вида размера по таблице 8 на с 17…19, учитывая, что допускаемые отклонения внутренних размеров поковок устанавливаются с обратными знаками.

Заполнить графу 4: указать величину допуска и (в скобках) величины предельных отклонений;

3.1.6 при необходимости найти по таблицам 9…17 ГОСТ 7505-89 допускаемые отклонения отдельных элементов поковки для указания их в технических требованиях на чертеже заготовки.

3.2 Последовательность определения допусков на размеры отливки по ГОСТ 26645-85. Назначение рекомендуется выполнять в табличной форме, заполняя таблицу по форме таблицы 2.3.

Таблица 2.3 – Назначение допусков на отливку

Номер поверхности	Номинальный размер детали	Допуск размера заготовки, мм	Допуск формы, мм	Общий допуск, мм

3.2.1 определить номера поверхностей, для которых необходимо назначить допуски на заготовку (все наружные обрабатываемые поверхности, отверстия, проливаемые в заготовке, обрабатываемые торцы, поверхности, которые служат черновыми базами), заполнить графу 1;

3.2.2 составить предварительно эскиз заготовки: тонкой сплошной линией прочертить контур детали, наметить припуски на всех обрабатываемых поверхностях, наметить поверхность разъема форм и модели, верх и низ при заливке;

3.2.3 по чертежу детали заполнить графу 2;

3.2.4 допуск на номинальные размеры отливки определяется по таблице 1 ГОСТ 26645-85 в зависимости от класса размерной точности и заносится в графу 3;

3.2.5 допуск формы и расположения элементов отливки на каждый номинальный размер определяется по таблице 2 в зависимости от степени коробления и заносится в графу 4;

3.2.6 общий допуск находится по таблице 16 в зависимости от допуска размера и допуска формы и расположения элементов поверхности, запись осуществляется в графе 5;

3.2.7 при необходимости найти по таблицам 3; 4; 12; 16 ГОСТ 26645-85 допускаемые отклонения и шероховатости отдельных элементов отливки для указания их в технических требованиях на чертеже заготовки.

Назначение припусков

Назначение припусков и расчет размеров заготовки рекомендуется свести в таблицу по форме таблицы 2.4, пользуясь рекомендациями, приведенными в соответствующих графах и строках таблицы.

В таблице методических указаний приведены формулы по расчету размеров заготовки для наружных и внутренних поверхностей вращения, для длин детали и ее отдельных ступеней. При расчете длин ступеней с учетом припусков по торцам необходимо учитывать изменения конфигурации заготовки относительно контура детали.

Таблица 2.4 – Назначение припусков и расчет размеров заготовки

Номер поверхности	Переходы механической обработки поверхности	Точность обработки	Припуск табличный, Z (2Z), мм	Расчет размеров заготовки (d или D), мм
Квалитет	Допуск, мм	Шероховатость, Ra, мкм
	Последний переход механической обработки (п.п.)	По чертежу детали	[3, с. 81…88, т. 33…43]   [28, с. 181…195, т. 35…37]	d – наружные поверхности D – внутренние поверхности (по чертежу детали) L – линейные размеры с указанием посадки, квалитета точности, предельных отклонений
Промежуточные переходы механической обработки (пр.п.), в необходимом для получения заданного качества количестве	[26, с. 8…9, т. 4; с.11…12, т.5];   [10, с. 63, т. 3.21; с. 67, т. 3.25; с. 69, т. 3.27; с. 70, т. 3.28]	dПР.П. = dП.П. + 2ZП.П. DПР.П. = DП.П. – 2ZП.П. LПР.П. = LП.П. + ZП.П.1+ ZП.П.2 LПР.П. = LП.П. – ZП.П.1 + ZП.П.2
Заготовка (з)	По стандарту на вид и способ получения заготовки			dЗ = dПР.П. + 2ZПР.П. DЗ = DПР.П. – 2ZПР.П. LЗ = LПР.П. + ZПР.П.1+ ZПР.П.2 LЗ. = LПР.П. – ZПР.П.1 + ZПР.П.2
Размер заготовки с указанием верхнего и нижнего предельных отклонений

Последовательность выполнения расчетов:

1 Проанализировать чертеж детали

2 Составить последовательность механической обработки всех поверхностей детали. Заполнить графы I и 2 таблицы 2.4.

Запись в графе 2 выполняется в последовательности, обратной последовательности обработки: сначала последний переход механической обработки, в конце – первый и заготовка.

3 Определить точность обработки, технологические допуски и шероховатость обработки для каждого перехода механической обработки. Заполнить графы 3, 4 и 5 таблицы 2.4.

4 Назначить межоперационные припуски на механическую обработку поверхностей по таблицам, заполняя графу 6 таблицы 2.4.

5 Рассчитать операционные размеры для каждого перехода механической обработки, заполняя графу 7 таблицы 2.4.

6 Рассчитать размеры заготовки для каждой поверхности, заполнить итоговую строку для данной поверхности таблицы 2.4. Предельные отклонения на размеры поковок установлены в таблице 2.2, а на размеры отливок принимаются равными половине общего допуска для соответствующей поверхности по таблице 2.3.

При проектировании заготовки из проката круглого сечения или трубы выбрать заготовку по соответствующему стандарту, а затем скорректировать припуски на черновую обработку.

Расчет размеров и массы заготовки

Перед выполнением расчета рекомендуется вычертить в пояснительной записке эскиз заготовки с указанием размеров детали, рассчитанных припусков и размеров заготовки.

Произвести расчет массы спроектированной заготовки по формуле:

m_з=m_д+m_{отх.мех.обр}, кг (2.1)

где m_д – масса детали, кг (принимается по чертежу детали);

m_{отх.мех.обр}– масса отходов механической обработки, кг;

m_{отх.мех.обр} =V_отх.^х ρ, кг (2.2)

где ρ – плотность материала заготовки, кг/мм³;

V_{отх.мех.обр.} – суммарный объём удаляемого в процессе механической обработки материала, т.е. объем припусков, мм³.

V_{отх.мех.обр.} = V₁ + V₂ + … + V_п, мм³ (2.3)

где п – множество удаляемых с поверхности заготовки припусков.

Для более точного определения объемов удаляемых фигур следует привести в пояснительной записке эскиз заготовки с вписанным в нее контуром детали и пронумерованными удаляемыми припусками.

После определения массы спроектированной заготовки рекомендуется рассчитать коэффициент использования заготовки (К_З) и пересчитать коэффициент использования материала.

(2.4)

где m_З - масса заготовки, кг (расcчитана по результатам назначения общих

припусков).

При проектировании заготовки из проката сразу рассчитать объем заготовки, как объем цилиндра соответствующего диаметра и длины или объем втулки или кольца с соответствующим наружным и внутренним диаметром и длиной.

О технологичности детали можно сделать выводы исходя из расчёта значения коэффициента использования материала (КИМ).

Коэффициент использования материала рассчитывается по формуле:

(2.5)

где т _Д – масса детали, кг;

Н.расх – норма расхода материала, кг.

Расчет нормы расхода материала производится по формуле:

Н.расх= т _З+ т _ОТХ.З., кг (2.6)

где т _ОТХ..З. – масса отходов при производстве заготовки.

Для штамповок, полученных на молотах, т _ОТХ..З. составляет около 20% массы заготовки. Для штамповок, полученных на прессах, и для отливок – от 10% (для крупных ( кг) заготовок) до 20% (для мелких ( кг) заготовок).

Для заготовок в виде проката т _ОТХ..З. состоит из ширины пропила или отрезки, длины концевого отхода, оставшегося в патроне или цанге, длины отхода на некратность.

Деталь считается технологичной, если КИМ:

– для заготовок, полученных литьем;

– для заготовок, полученных горячей штамповкой;

– для заготовок, полученных из проката;

– для заготовок, полученных свободной ковкой.

По результатам расчетов выполнить чертеж заготовки графической части проекта.

Дата добавления: 2017-02-01