Расчет припусков и промежуточных размеров по переходам четырёхступенчатого вала из стали 35 ГОСТ 1050-80

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

Вариант 9

Четырёхступенчатый вал изготовляют из штампованной заготовки  класса точности 5Т по ГОСТ 7505-89, выполняемой на молотах. Условия выполнения операций и маршрут обработки элементарных поверхностей: токарной операции предшествовала операция фрезерно-центровальная, в результате которой были обработаны торцы и выполнены центровые отверстия. Базирование заготовки при фрезерно-центровальной операции осуществлялось по поверхностям и . Размеры вала см. рис.1. Рассчитать припуски и промежуточные размеры по переходам. Материал заготовки сталь 35 ГОСТ 1050-80. Масса заготовки = 2,88 кг.

Рис.1.

Решение.

1. Соответственно заданным условиям устанавливаю маршрут обработки наиболее точно обрабатываемой ступени  мм:

- черновое точение;

- чистовое точение;

- предварительное шлифование;

- окончательное шлифование.

Вся указанная обработка выполняется с установкой заготовки в центрах.

Заношу маршрут обработки в графу 1 табл. 1.

2. Согласно табл. 25 /2/  с.188, точность и качество поверхности штампованных поковок после механической обработки обеспечивается следующим способом обработки см. таблицу 2.

Таблица 2.

Наружная поверхность	мм.
	квалитет	, мкм	, мкм
Черновое точение	12	50	50
Чистовое точение	11	25	25
Предварительное шлифование	8	10	20
Окончательное шлифование	6	5	15

3. Расчет  суммарного  значения  пространственных  отклонений  для штампованных  поковок  типа  ступенчатых  валов.

Качество поверхности штампованных поковок R_z=160 мкм;  h=200 мкм табл.12 /2/  с.186.

Суммарное  значение  пространственных  отклонений  для штампованных  поковок  типа  ступенчатых  валов при обработке в центрах:

   -   /2/ с. 186,

где    -  общее отклонение оси от прямолинейности:

=2∙0,15∙40=12,0  мкм,

где     -  размер от сечения, для которого определяется кривизна, до ближайшего наружного торца – равен для рассматриваемого случая

==40 мм;

. -  удельная  кривизна  в мкм на  1  мм длины (в маршруте предусмотрена правка заготовки на прессе, после которой =0,15 мкм/мм (табл. 4.2 /5/); средний диаметр, который необходимо знать для выбора , определяется как

  -  погрешность  центрирования  (установка  в  центрах)

,

где  -допуск  на  размер  базовой  поверхности  при  зацентрировании, мм  (для мм,  =2,0 мм (), при группе стали М1, и степени сложности С1),

=0,56 мм = 560 мкм, тогда

=560 мкм.

Остаточная  величина  пространственных  отклонений:

а) черновое  точение = 0,06∙560  33 мкм;

б) чистовое  точение  0,04∙33 = 1,32 1,0 мкм, где 0,06 и 0,04 - коэффициенты уточнения для чернового и чистового обтачивания соответственно (приложение 14 /5/).

Погрешность  установки  при  базировании  «в  центрах»  =0.

4. Расчет  припусков:

а) минимальный  припуск  на  наружный  диаметр  (припуск  двусторонний) ( формула 5.2 /5/)

- черновое  точение

мкм;

- чистовое точение

2Z_min2=2[(50 + 50)+33] = 266 мкм;

- предв.шлифование

2Z_min3=2[(25 + 25)+1] = 102 мкм;

- оконч.шлифование

2Z_min3=2(10 + 20) = 60 мкм.

б) расчет наименьших расчётных размеров по технологическим переходам

49,984+0,060=50,044 мм;

50,044+0,102=50,146 мм;

50,146+0,266=50,412 мм;

50,412+1,840=52,252 мм.

Наименьшие расчётные размеры заносим в графу 6 табл.1.

Наименьшие предельные размеры (округлённые) заносим в графу 9 табл.1.

в) максимальный  припуск  на  наружную поверхность

2Z_max1=2Z_min1 + TD_заг+TD₁,

где    TD_заг -  допуск  на  размер  диаметра  заготовки,

TD_заг = 2000 мкм,

TD₁  -  допуск на размер при черновом точении для  12 квалитета

TD₁=250 мкм,

При чистовом  точении  для  11  квалитета 

TD₂=160 мкм.

При предв.шлифовании  для  8  квалитета 

TD₃=39 мкм.

При оконч.шлифовании  для  6  квалитета 

TD₄=16 мкм, тогда наибольшие предельные размеры по переходам:

49,984+0,016=50,000 мм;

50,044+0,039=50,083 мм;

50,15+0,16=50,31 мм;

50,4+0,25=50,65 мм;

52,3+2,0=54,3 мм.

Результаты заносим в графу 8 табл.1.

г) расчёт фактических максимальных и минимальных припусков по переходам производим, вычитая соответственно значения наибольших и наименьших предельных размеров, соответствующих выполняемому и предшествующему технологическим переходам:

максимальные припуски:

50,083-50,000=0,083 мм;

50,31-50,083=0,227 мм;

50,65-50,31=0,34 мм;

54,3-50,65=3,65 мм.

Минимальные припуски:

50,044-49,984=0,060 мм;

50,15-50,044=0,106 мм;

50,4-50,15=0,25 мм;

52,3-50,4=1,9 мм.

Результаты заношу в графу 10, 11 табл.1.

Общие припуски Z_{о min} и  Z_{о max} рассчитываю, суммируя промежуточные припуски и записывая их значения, внизу соответствующих граф (в мкм).

Z_{о min} = 60 + 106 + 250 + 1900 = 2316 мкм.

Z_{о max} = 83 + 227 + 340 + 3650 = 4300 мкм.

Произведу проверку правильности выполненных расчётов:

Z_{о max} - Z_{о min} = 4300 - 2316 = 1984 = TD_заг – TD_дет = 2000 – 16 = 1984 мкм

Расчёты выполнены верно.

Технологический маршрут обработки вала представлен  в таблице 1.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч./В. Д. Мягков, М.А. Палей, А.Б. Романов, В.А. Брагинский. – 6-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение. 1982.

2. Справочник технолога машиностроителя в 2-х томах, под ред. Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. 4 изд-е Москва «Машиностроение», 1985.

3. Основы конструирования приспособлений в машиностроении. В.С.Корсаков М., изд-во «Машиностроение», 1971, 288с.

4. Рекомендации применения статистических методов регулирования технологических процессов Р50-601-19-91. ВНИИС. М., 1991. 50с.

5. Технология машиностроения: Сборник задач и упражнений: Учеб. пособие/ В.И.Аверченков и др.; Под общ.ред. В.И.Аверченкова и  Е.А.Польского. – 2-е изд., перераб.и доп. – М.: ИНФРА-М, 2006.-288с. – (Высшее образование).

Таблица 1

Технологические переходы обработки поверхности мм	Элементы припуска, мкм			Расчётный припуск 2Zmin,      мкм.	Расчётный минимальный размер dp,      мм.	Допуск  d, мкм.	Предельный размер, мм.		Предельное значение припусков, мкм.
	Rz	h					dmax	dmin
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Заготовка	160	200	560		52,252	2000	54,3	52,3
Черновое точение	50	50	33	1840	50,412	250	50,65	50,4	1900	3650
Чистовое точение	25	25	1	266	50,146	160	50,31	50,15	250	340
Предварительное шлифование	10	20	–	102	50,044	39	50,083	50,044	106	227
Окончательное шлифование	5	15	–	60	49,984	16	50,000	49,984	60	83
Итого									2316	4300