Карта
расчета припусков на обработку и предельных размеров по технологическим
переходам
Наименование детали — вал. Материал — сталь 40
Элементарная поверхность для расчета припуска — шейка вала диаметром 50-0,05
мм
Элементарная
поверхность детали и технологический маршрут ее обработки | Элементы
припуска, мкм | Расчетный
припуск 2zmin, мкм | Расчетный
минимальный размер, мм | Допуск
на изготовление Td, мкм | Принятые
(округленные) размеры по переходам, мм | Полученныепредельныеприпуски, мкм |
Rz | h | Δ | ε |
| | | | dmax | dmin | 2zmax | 2zmin |
Штамповка | 200 | 300 | 200 | – | – | 51,75 | 2000 | 54,00 | 52,00 | – | – |
Обтачивание: | | | | | | | | | | | |
черновое | 50 | 50 | 25 | — | 1400 | 50,35 | 500 | 50,90 | 50,40 | 3100 | 1600 |
чистовое | 25 | 25 | — | — | 250 | 50,10 | 150 | 50,25 | 50,10 | 650 | 300 |
Шлифование: | | | | | | | | | | | |
обдирочное | 10 | 15 | — | — | 100 | 50,00 | 100 | 50,10 | 50,00 | 150 | 100 |
чистовое | 5 | 5 | — | — | 50 | 49,95 | 50 | 50,00 | 49,95 | 100 | 50 |
Проверка расчета: Tdз -
Tdд = 1950 = 2z0max- 2z0min= 4000 - 2050
Расчет
припусков на обработку, номинальных размеров поковки и размеров исходной
заготовки для вала, изготовляемого на ВРКМ
Заготовка — поковка, изготовляемая на вертикальной радиально-ковочной
машине (ВРКМ). Материал -сталь 50.
Рис 5. Рабочий чертеж вала, изготовляемого ковкой на
ВРКМ
С учетом технологических возможностей ВРКМ поковка запроектирована четырехступенчатой с наибольшим обжатием по диаметру 17 мм
(52 — 35 = 17 мм) и наименьшим-2 мм (35—33 = 2 мм). Расчет проведен из
следующих условий: n = 30 об/мин; Rσ = 30 мм (диапазон диаметров поковок 30—55 мм).
Исходная заготовка — сортовой круглый прокат повышенной точности.
Расчет диаметров поковки
Диаметрd, мм | Расчетные
данные для определения номинальных диаметров поковки, мм | dпок
принятый, мм | Тdпок, мм | Примечание |
dпот | Rz | h | Δ1*1 | Δ2*2 | ΔΣ | Нижнее
отклонение ei, мм | Дополнительный припуск | dпокрасчетный |
52 | 52 | 0,050 | 0,52 | 0,080 | 0,30 | 0,310 | 0,2 | 0,2 | 54,56 | 56,0 | ±0,2 | d |
35h6 | 35 | 0,125 | 0,35 | 0,522 | 0,30 | 0,602 | 0,2 | – | 37,554 | 37,6 | ±0,2 | исходной |
2M33 | 33 | 0,125 | 0,33 | 0,630 | 0,30 | 0,690 | 0,2 | – | 35,69 | 35,7 | ±0,2 | заготовки |
25 | 25 | 0,100 | 0,25 | 0,664 | 0,30 | 0,734 | 0,2 | 0,2 | 27,968 | 28,0 | ±0,2 | 56-1,0+0,2
мм |
*1 Δ1
— отклонения торца от перпендикулярности.
*2 Δ2
— дефект отрезки (смятие по диаметру при отрубке).
Примечания:
1. Rz округлены до числовых значений по
ГОСТ 2789 — 73.
2. h — 0,01d, где d — диаметр
детали (мм) по чертежу.
3. Дополнительный припуск 0,2 мм учтен в связи с повышенными
требованиями к точности и шероховатости поверхностей.
Расчет
линейных размеров
l, мм | Расчетные
данные для определения номинальных размеров, мм | lпок принятый | Тlпок,
мм | Ступень |
lпот | Rz | h | Δ1 | Δ2 | ΔΣ | Нижнееотклонение ei, мм | lпок расчетный |
80 | 80 | 0,10 | 0,8 | 0,05 | 40 | 4,0 | пр.
4,0 | 1,00 | 86,8 | 87 | ±1 | Исходная |
52 | лев.
0,05 |
221-0,2 | 221 | 0,32 | 0,5 | 0,05 | 261 | – | 0,400 | 1,00 | 223,22 | 224 | ±1 | Промежуточная |
35 |
54 | 54 | 0,32 | 0,5 | 0,05 | 315 | – | 0,475 | 1,00 | 56,295 | 57 | ±1 | » |
33 |
33 | 33 | 0,20 | 0,3 | 0,05 | 332 | 1,5 | 1,630 | 2,00 | 37,13 | 38 | -2 +16 | Концевая |
25 |
Общую длину исходной заготовки определяем как сумму длин каждой
ступени. Длина заготовки для каждой ступени с учетом номинальных припусков
, (47)
где dпок — номинальный размер диаметра ступени поковки по
расчету; L— длина ступени по расчету; z — напуск.
Для нашего случая
мм;
мм;
мм;
мм.
Допуск на изготовление концевых ступеней вследствие отклонений исходной
заготовки
. (48)
Здесь Тз — допуск на размер
исходной заготовки; dз —
номинальный размер заготовки; z– напуск; .
Подставляя известные данные получим
; Т1 = 0,016 · 86,5 = 1,38
мм;
; Т2 = 0,044 · 127 = 5,59
мм;
; Т3 = 0,055 · 28 = 1,51 мм;
; Т4 = 0,400 · 12 = 4,80
мм;
Допуск на изготовление концевой ступени вследствие отклонений при
отрезке
, (49)
где Трез -
допуск на отрезку исходной заготовки. Подставляя известные данные, получимТр = (56/28)2
·1,5 = 3,8 = ±1,9 мм. Торец диаметром
52 мм принимаем за исходный, и назначаем допуск на длину его ступени ± 1 мм;
для торца диаметром 25 мм допуск на длину его ступени 5,59 + 1,51+4,8 = 11,9 мм. С учетом дефектов отрезки допуск
составит 11,9 ± 1,9 = . Скорректируем размеры концевой ступени этого же диаметра с
учетом допуска. Ее длина
; Т4= 0,4 · 16,4= 6,5 мм.
Скорректируем размеры четвертой ступени еще раз. Имеем
; Т4= 0,4 · 17= 6,8мм.
Допуск 6,8 мм незначительно отличается от допуска 6,5 мм. Округляя
полученныеданные, примем допуск на длину четвертой ступени
равным -2+16.
Расчетная общая длина исходной заготовки
Lз = Lз1 + Lз2 + Lз3 + Lз4.
Следовательно,
Lз = 86,5 + 127 + 28 + 17=
258,5 ± 0,75 мм.
Диаметр исходной заготовки 56-1,0+0,2 мм.
Расчет
припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам для
крупного вала
Заготовка-поковка I группы
точности по ГОСТ 7062-79. Материал - сталь 45. Исходная заготовка — прокат, диаметр
350-0,215 мм
Рис. 6. Рабочий чертеж вала, изготовляемого ковкой на
прессе
Минимальный припуск на черновую обработку такого вала
.
Принимаем Rzпок + hпок
= 1,5 мм. (см. табл. 11)
Кривизна заготовки Δк = 0,8 •
2500 = 2 мм. (см. табл. 15-17)
Погрешность центрирования Δц
= 0,25Тd = 0,25
· 8 = 2 мм.
Суммарное значение
мм.
Значение Σчер принимаем
равным 2,3 мм. Таким образом, припуск на черновую обработку
мм.
Учитывая, что наибольшая податливость заготовки вала не превышает 0,004
мкм/Н, примем Wсист
= Wст + Wз =
0,1 мкм/Н.
При черновой обработке
А = СуsyНВn =
0,00027·20,75·20002
= 1815,
где НВ = 2000 МПа.
Приняв припуск по диаметру на черновую обработку 10,28 мм, получим
глубину резания t=5,14 мм и
следовательно,
Δост = 0,1 • 1815[5,140,9 – (5,14 – 2,82)0,9]
= 405 мкм
Коэффициент уточнения при черновой обработке
Ку = 0,405/2,82 = 0,14.
Припуск на чистовую обработку
мкм = 2,00 мм.
Общий припуск на обработку
2z0min=
10,28 + 2,00 = 12,28 мм.
Пересчитаем расчетный минимальный припуск на
номинальный:
2z0пот = 2z0min+ eiз + eiд =
12,28+3-0,215 = 15,065 мм
По ГОСТ 7062 - 79 номинальный припуск на обработку такого вала
составляет 17 мм независимо от группы точности. По ГОСТ 7829-70 припуск на
обработку такого вала составляет 19 мм.
Предельные размеры по технологическим переходам
следующие:
Маршрут
обработки поверхности вала | Расчетный
припуск, мм | Расчетный
размер, мм | Допуск
Td,мкм | Предельныеразмеры, мм | Фактические
припуски, мм |
dmax | dmin | 2zmax | 2zmin |
Поковка | — | 362,065 | 6000 | 369,0 | 363,0 | — | — |
Черновое
обтачивание | 10,28 | 351,785 | 2300 | 354,4 | 351,8 | 14,6 | 11,2 |
Чистовое
обтачивание | 2,00 | 349,785 | 215(230) | 350,0 | 349,785 | 4,4 | 2,015 |
| Σ0 | 19,0 | 13,215 |
Примечание.
Допуск принимаем не по 10-му квалитету (230 мкм), а по чертежу (215 мм)
Проверка.
TDз – Tdд =
2z0max= 2z0min= 6 – 0,215 = 19
– 13,215 = 5,785 мм
Определение припусков и предельных значений выполнено правильно.