Расчет операционных размеров и размеров заготовки

В этом разделе приводится расчёт линейных и диаметральных операционных размеров. При расчёте линейных операционных размеров сначала укажем последовательность выполнения с указанием номера операции, установа, позиции, перехода, оборудования и этапа обработки (таблица 1.14).

В соответствии с приведённой последовательностью выполнения линейных операционных размеров построим схему операционных размеров и припусков.Составляем уравнения размерных цепей:

 

1. А=А9=82()

2. Б= A9-A7

3. В=A9-A7-A14

4. ZA14= A13-A14

5. ZA13=A12-A13

6. ZA12=A11-A12

7. ZA11= A10-A11

8. ZA9= A8-A9

9. ZA8=A2-A8

10. ZA7=A6-A7

11. ZA6=A5-A6

12. ZA5=A4-A5

13. ZA4=A3-A4

14.ZA2=A1-A2

15.ZA1=A0-A1

 

Рисунок 5 - Схема операционных размеров и припусков

 

Расчет искомых величин на каждом этапе обработки:

[6,с.8]

 

1) В= А₄

А₄ = 40,5_-0,16 мм.

 

2)Е_min=А_4min- А_10max

А_10max =А_4max –E_min

=40,5-9=31,5 мм.

принимаем допуск на размер по 12 квалитету = 0,18 по табл 5 [6,с.84]

тогда =А_10max - =31,5-0,18=31,32

окончательно =31,41±0,09 мм.

 

3) F=А_4min- А_12max

А_12max = А_4min - F

 

 

=40,34 – 4,5=35,84мм.

принимаем допуск на размер = 0,25

тогда =А_12max - =35,59

окончательно =35,71±0,125 мм

 

4) Д= А₁₂ - А₈

Д_min=А_12min-А_8max

= А_{12 min} - Д_min

=35,59 – 30,2=5,39 мм.

принимаем допуск на размер = 0,18

тогда =А_8max - =5,39-0,18=5,21

окончательно =5,3±0,09 мм.

 

5) Z_2min= А_3min -А_4max

А_3min = А_4max + Z_2min

припуск Z₂ равен 0,4 [6,с.81]

=40,5+0,4=40,9мм.

принимаем допуск на размер = 0,16

тогда =А_3min + =40,9+0,16=41,06

окончательно =40,98±0,08 мм.

 

6)Z₈= А₂ -А₃

Z_{8 min} =А_2min – А_3max

=А_3max + Z_{8 min}

припуск Z₈ равен 0,4

=41,06+0,4=41,46 мм.

принимаем допуск на размер = 0,16

тогда =А_2min + =41,46+0,16=41,62

окончательно =41,54±0,08 мм.

 

7) Z₉=А₂- А₁

Z_{9 min} =А_2min – А_1max

=А_2min – Z_{9 min}

припуск Z₉ равен 1,2

=41,46+1,2=42,66 мм.

принимаем допуск на размер = 0,25

тогда =А_1max - =42,66-0,25=42,41

окончательно =42,535±0,125 мм.

Аналогично рассчитываем остальные уравнения, результаты расчетов приведены в таблице 1.16.

 

Таблица 8- Результаты расчета линейных операционных размеров

№ уравнения	Уравнение искомого размера	Допуск искомого размера, мм	Числовое значение искомой величины, мм
	В= А6	0,16	40,5-0,16
	Б= А5 +А6	0,18	13,27±0,09
	А= А2 +А6	0,21	31,41±0,09
	Г= А4+ А6	0,3	4,5±0,15
	Д= А3 + А6	0,18	5,4±0,09
	Z2= А1 -А2	0,25	44,285±0,125
	Z7= А0 -А1	0,16	40,98±0,08

 

Определяем диаметральные межоперационные размеры и окончательные размеры заготовки при обработке внутренней цилиндрической поверхности детали . Наименьший припуск будем определять аналитическим методом.

Для получения данной поверхности необходимо выполнить следующие этапы и методы обработки: растачивание черновое, получистовое, чистовое, повышенной точности и высокой точности. Строим схему расположения припусков и допусков с учетом принятого количества этапов.

Так как выбран расчетно-аналитический метод решения, то рассчитываем минимальное значение припуска Z min по формуле:

Минимальное значение припуска 2Zmin при обработке наружных и внутренних цилиндрических поверхностей (двухсторонний припуск) определяется:

[5, с.11]

где Rzi-1 - высота микронеровностей поверхности, которая осталась после выполнения предшествующего этапа перехода);

hi-1 – глубина дефектного поверхностного слоя, оставшегося при выполнении предшествующего этапа (перехода);

- суммарные отклонения расположения поверхности и отклонения формы, возникающие при выполнении предшествующего этапа (перехода);

eyi - погрешность при установке на выполняемом этапе (переходе).

Максимальное значение припуска на обработку для двухстороннего припуска определяется по формуле:

2Z_max=2Z_min+T _i-1+T_i , [5, с.7]

где Ti-1 – допуски размеров на предшествующем этапе (переходе);

Ti – допуски размеров на выполняемом переходе.

Расчет минимального и максимального значения припусков на всех этапах обработки:

Для чернового этапа:

мм

2Z_max=1,953+1,8+0,18=3,93 мм

Для получестового этапа:

мм

2Z_max=0,332+0,18+0,11=0,62 мм

Для чистового этапа:

мм

2Z_max=0,18+0,11+0,043=0,33 мм

Для этапа повышенная точность:

мм

2Z_max=0,083+0,043+0,018=0,14мм

Для высокоточного этапа:

мм

2Z_max=0,07+0,018+0,011=0,039 мм

Расчет максимальных размеров для каждого этапа:

Для этапа повышенной точности:

А_max.п.т..= А_{max. в.}+ 2Z_min.в+Т_п/т= 14,5055 мм

Для чистового этапа:

А_{max.чист.}= А_{max. п/т.}+ 2Z_min.п/т+Т_чист= 14,4116 мм

Для получистового этапа:

А_max.п/ч..= А_{max. чист.}+ 2Z_min.чист+Т_п/ч= 14,2139 мм

Для чернового этапа:

А_{max.черн.}= А_{max. п/ч.}+ 2Z_min.п/ч+Т_черн= 13,8387 мм

Для обдирочного этапа:

А_max.обд.= А_{max. черн.}+ 2Z_min.черн+Т_обд= 11,7756 мм

Для заготовки:

А_max.заг.= А_{max. обд.}+ 2Z_min.обд+Т_заг= 11,5956 мм

Расчет минимальных размеров для каждого этапа:

Для этапа повышенной точности:

А_{min.пов/т.}= А_max.в. + 2Z_{min в.} = 14,4945 мм

Для чистового этапа:

А_{min.чист.}= А_max.п/т. + 2Z_{min п/т.} = 14,394 мм

Для получистового этапа:

А_min.п/ч.= А_{max.чист.} + 2Z_{min чист.} = 14,171 мм

Для чернового этапа:

А_{min.черн.}= А_max.п/ч. + 2Z_{min п/ч.} = 13,729 мм

Для обдирочного этапа:

А_min.обд.= А_{max.черн.} + 2Z_{min черн.} = 11,596 мм

Для заготовки:

А_min.заг.= А_max.обд. + 2Z_{min обд.} = 9,796 мм

 

 

Рисунок 6 - Схема расположения припусков, допусков и межоперационных размеров мм.

Таблица 9 - Расчет припусков, межоперационных размеров и размеров заготовки мм. аналитическим методом Ø 14,5Js6
Вид заготовки и план обработки поверхности	Элемент припуска, мкм	Допуск размера, Т, мм	2Zmin	2Zmax	Предельные размеры	Исполнительный размер
Rzi-1	hi-1	ΔΣi-1	eyi	Dmax	Dmin
Отливка				-	1,8	-	-	11,5956	9,796	1,8000
Черновая					0,18	1,953	3,93	11,7756	11,596	0,1800
П/чистовая					0,11	0,332	0,62	13,8387	13,729	0,1100
Чистовая	8,6			27,5	0,043	0,180	0,33	14,2139	14,171	0,0430
Пов. точн.	3,6			10,75	0,018	0,083	0,14	14,4116	14,394	0,0180
Выс. точ	2,2			4,5	0,011	0,039	0,07	14,5055	14,4945	0,0110

 

 

Для остальных размеров расчет производится опытно-статистическим методом.

Таблица 10 - Результаты расчета операционных размеров

 

опытно-статистическим методом Ø 14,5Js6
Вид заготовки и план обработки поверхности	Допуск размера, Т, мм	2Zmin	2Zmax	Предельные размеры	Исполнительный размер
Dmax	Dmin
Штамповка	1,8			13,0935	11,294	1,8000
Черновая	0,18	0,7	2,68	13,2735	13,094	0,1800
П/чистовая	0,11	0,2	0,49	14,0835	13,974	0,1100
Чистовая	0,043	0,1	0,25	14,3265	14,284	0,0430
Пов. точн.	0,018	0,05	0,18	14,4445	14,427	0,0180
высокой точноститочн.	0,011	0,03	0,08	14,5055	14,4945	0,0110
опытно-статистическим методом 3С11
Вид заготовки и план обработки поверхности	Допуск размера, Т, мм	2Zmin	2Zmax	Предельные размеры	Исполнительный размер
Dmax	Dmin
Штамповка	1,8			2,2200	0,420	1,8000
Черновая	0,14	0,7	2,64	2,3600	2,220	0,1400
П/чистовая	0,12	0,2	0,46	3,1800	3,060	0,1200
опытно-статистическим методом Ø 40h8
Вид заготовки и план обработки поверхности	Допуск размера, Т, мм	2Zmin	2Zmax	Предельные размеры	Исполнительный размер
Dmax	Dmin
Штамповка	1,8			41,6720	43,472	-1,8000
Черновая	0,25	0,8	2,85	41,4220	41,672	-0,2500
П/чистовая	0,16	0,25	0,66	40,4620	40,622	-0,1600
Чистовая	0,062	0,15	0,37	40,1500	40,212	-0,0620
Пов. точн.	0,039	0,06	0,16	39,9610	40,0000	-0,0390
опытно-статистическим методом Ø 37H7
Вид заготовки и план обработки поверхности	Допуск размера, Т, мм	2Zmin	2Zmax	Предельные размеры	Исполнительный размер
Dmax	Dmin
Штамповка	1,8			35,3280	33,528	1,8000
Черновая	0,25	0,8	2,85	35,5780	35,328	0,2500
П/чистовая	0,16	0,25	0,66	36,5380	36,378	0,1600
Чистовая	0,062	0,15	0,37	36,8500	36,788	0,0620
Пов. точн.	0,025	0,06	0,15	37,0250	37,0000	0,0250
опытно-статистическим методом Ø 33h8
Вид заготовки и план обработки поверхности	Допуск размера, Т, мм	2Zmin	2Zmax	Предельные размеры	Исполнительный размер
Dmax	Dmin
Штамповка	1,8			34,6720	36,472	-1,8000
Черновая	0,25	0,8	2,85	34,4220	34,672	-0,2500
П/чистовая	0,16	0,25	0,66	33,4620	33,622	-0,1600
Чистовая	0,062	0,15	0,37	33,1500	33,212	-0,0620
Пов. точн.	0,039	0,06	0,16	32,9610	33,0000	-0,0390
опытно-статистическим методом Ø 70h8
Вид заготовки и план обработки поверхности	Допуск размера, Т, мм	2Zmin	2Zmax	Предельные размеры	Исполнительный размер
Dmax	Dmin
Штамповка	1,8			72,0640	73,864	-1,8000
Черновая	0,3		3,10	71,7640	72,064	-0,3000
П/чистовая	0,19	0,3	0,79	70,5740	70,764	-0,1900
Чистовая	0,074	0,2	0,46	70,2000	70,274	-0,0740
Пов. точн.	0,046	0,07	0,19	69,9540	70,0000	-0,0460
опытно-статистическим методом Ø 97h8
Вид заготовки и план обработки поверхности	Допуск размера, Т, мм	2Zmin	2Zmax	Предельные размеры	Исполнительный размер
Dmax	Dmin
Штамповка	1,8			99,9400	101,740	-1,8000
Черновая	0,35		3,15	99,5900	99,940	-0,3500
П/чистовая	0,22	0,3	0,87	98,3700	98,590	-0,2200
Чистовая	0,87	0,2	1,29	97,2000	98,070	-0,8700
Пов. точн.	0,054	0,07	0,99	96,9460	97,0000	-0,0540