Технологии машиностроения (стр. 8 из 15)

Расчетно-аналитическим методом следует воспользоваться для расчета припусков на одну из наиболее ответственных поверхностей детали (отверстие или вал). На остальные поверхности, как указывалось в разделе 3, припуски следует назначить по таблицам [10,15], т.е. воспользоваться опытно-статистическим способом.

Раздел следует начинать с указаний о том, для обработки каких поверхностей и для выполнения каких операций (переходов) предполагается рассчитать припуски. Далее составляют схему расположения всех промежуточных припусков и допусков (см. рис. 5) и карту расчета припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам с внесением в нее всех расчетных значений: R_Z, h, Δ, ε (см. табл. 6).

После определения припусков на все поверхности необходимо уточнить размеры на чертеже заготовки и окончательно рассчитать ее массу. Текст пояснительной записки с определением припусков расчетно-аналитическим способом, с заключительной таблицей и схемой расположения промежуточных припусков и допусков может составлять 2―3 страницы.

Пример 7. Рассчитать припуски и промежуточные предельные размеры для обработки отверстия под шлицы 46Н 11(+0,16) в заготовке детали (см. рис. 1).

Согласно принятому маршруту обработки отверстие получают в два перехода – черновым и чистовым зенкерованием. Обработка ведется на операции 05 в два установа с базированием по необработанным, а затем обработанным наружным цилиндрическим поверхностям венца и торцам ( см. рис. 4, поз.V и VI )

Исходные данные. По чертежу и техническим требованиям к заготовке ( см. рис. 2 ): R_Z= 240 мкм, h = 300 мкм ,

мкм, а после чернового зенкерования R_Z= 50 мкм, h= 50 мкм [10, с. 190, табл. 27] и , мкм ( полагая, что коэффициент уменьшения погрешностей К_у = Δ _дет./Δ_заг= 0,05 [ 9 ] и, ).Погрешности установки заготовки в трехкулачковый патрон по необработанной поверхности мкм, а по обработанной — мкм [10, с. 42, табл. 13]. Предельные отклонения диаметра отверстия в заготовке ES = +500 мкм и EI = −1000 мкм [ 10, с. 144, табл. 23] и рис. 2.

Внесем исходные данные в табл. 6 и рассчитаем величину минимальных припусков, мкм [9]:

,

для чернового зенкерования

мкм,

для чистового зенкерования

мкм.

Таблица 6

Маршрут обработ-ки	Элементы допуска, мкм.				Расчетные размеры		Допускна промежуточный размер, мкм.	Предельные (округленные )
	Rz	h	Δ	ε	2Zmin,мкм	Dmax, мм.		размеры заготовки, мм		значения припусков,мкм
								Dmax	Dmin	2Zmn	2Zmax
Заготов-каЗенкеро-вание черновоеЗенкеро-вание чистовое	240506.3)	30050(20)	70035(2)	-28070	2588356	43,21645,8946,16	1500390160	43,2045,846,16	41,7045,446,0	-2600360	-3710590
Общий припуск -2Zобщ.										2960	4300

Карта расчета припусков на обработку отверстий диаметром 46Н11

Проведем проверку правильности выполненных расчетов:

или

и

.

Составим схему расположения припусков и допусков (рис.5).

Определим общий номинальный припуск:

Номинальный диаметр отверстия в заготовке:

Следовательно, на чертеже заготовки будет указан размер диаметра

Рис. 5. Схема расположения припусков и допусков на обработку отверстия диаметра 46H11

Схема обеспечивает наглядность и способствует более глубокому пониманию вопроса. Ее рекомендуется составить (в черновике) до начала всех расчетов. Методика определения значений пространственных отклонений заготовки

для различных случаев приводится в [5, 7, 10, 30] и прочей литературе.

10. РЕЖИМ ОБРАБОТКИ, СИЛЫ И МОМЕНТЫ СИЛ РЕЗАНИЯ

Для проектируемых операций режим обработки поверхностей заготовки рассчитывают по формулам теории резания [11, 13, 25, 31]. Исходными данными к расчетам служат: номер, наименование и краткое содержание операции, сведения о заготовке (ее форма, размеры обрабатываемых поверхностей, величина припусков, характеристика материала), требования к точности размеров, точности формы и расположению к величине шероховатости обработанных поверхностей; принятые модель станка, конструкции приспособлений и инструмента; обязательно рисунок или эскиз обработки (см. рис. 6). Условия выполнения операций являются необходимой информацией для любых технологических расчетов и должны быть подробно изложены в плане раздела. Далее устанавливают глубину резания, затем подачу и скорость резания. При обработке поверхностей за один рабочий ход глубина резания равна величине припуска. При обработке поверхности в несколько рабочих ходов припуск делят так, чтобы для последнего рабочего хода глубина резания была наименьшей и обеспечивала заданную точность обработки. Подачу принимают по таблицам из справочников максимально допустимую: при черновой обработке ― условиями прочности самого слабого звена технологической системы; при чистовой и отделочной ― исходя из требований к точности и шероховатости поверхности.

Для одного-двух переходов расчет выполняют с подробными объяснениями, ссылками на таблицы и страницы первоисточников. Результаты расчетов режимов резания для других переходов в данной операции представляют таблицами (см. пример 8).

Режимы резания для других операций технологического маршрута могут быть установлены по упрощенным зависимостям [5, 14, 29 и др.] Далее, пользуясь программами кафедры, с помощью ЭВМ выполняют оптимизацию режимов для многоинструментальных наладок и выбор более экономичных ― для одноинструментальных. Во всех случаях принимаемые значения подач S и расчетные значения частот вращения шпинделей (числа двойных ходов в минуту) n следует скорректировать со значениями, действительно имеющимися на выбранной модели станка. Правила коррекции излагаются в учебниках по технологии машиностроения. При расчетах на ЭВМ в пояснительной записке коротко излагают суть решаемой задачи, указывают целевую функцию и приводят результаты (распечатку) вычислений.

Затем, пользуясь принятыми значениями режимов резания, по формулам из [11, 13, 31] или другим, определяют действующие на заготовку в процессе обработки силы и моменты сил резания. Для одного-двух переходов расчеты выполняет подробно, со ссылками на техническую литературу. Приводят эскизы с указаниями направления действующих сил и моментов. Результаты остальных расчетов сводят в таблицу (см. пример 8). Здесь же в заключении определяют эффективную мощность резания и сравнивают ее с мощностью приводов станка. По коэффициенту использования мощности

судят о правильности выбора оборудования. При низкой загрузке станка по мощности или недостаточной мощности его приводов подбирают более подходящую модель.

Пример 8. Установить режим обработки, рассчитать силы резания и необходимую мощность станка для выполнения операции 05.

Операция 05 ― токарная. Выпол-няется на вертикальном восьми-шпиндельном автомате мод. 1К282 в два установа. На шести рабочих позициях предварительно обрабаты-вают наружную поверхность венца, подрезают все торцы, выполняют черновое и чистовое зенкерование отверстия в ступице, снимаются фаски. На каждой позиции выполняют по два перехода (см.рис.4 к примеру 6). Режущие части всех инструментов из твердого сплава Т15К6.

Позиция III, переходы 1 и 2 ― точить поверхность 1 и 2 одновременно (рис.6). Оставим для чистовой обработки торцов припуск 0,3 мм. Тогда глубина резания

мм. Подачу примем по [11, с.268, табл.14] мм/об (соответствует одной из ступеней по паспортным данным станка). Наибольшие диаметры обработки: ступицы мм, венца мм.