Анализ технологического процесса изготовления детали «Фланец 16Б16П.062.041» (Технологический раздел дипломного проекта)

Расчет припусков на обработку отверстия Æ47 приведен в таблице 1.10, в которой последовательно записывается технологический маршрут обработки отверстия и все значения элементов припуска.

Суммарное значение R_z и T, характеризующее качество поверхности литых заготовок, составляет 700 мкм. Для чернового растачивания Т=50 мкм,  R_z =50 мкм. Для чистового растачивания Т=20 мкм, R_z =25 мкм.

Суммарное значение пространственных отклонений для заготовок данного типа определяется по формуле:

, где  ρ_кор – коробление обрабатываемой поверхности;

ρ_кор= Δ_к · D = 1 · 47 = 47 мкм, где   Δ_к – удельная кривизна заготовки, Δ_к = 1 мкм/мм;

D - диаметр обрабатываемой поверхности, D = 47 мм;

ρ _см – смещение отверстия к наружной поверхности отливки,

ρ _см = δ_В = 200 мкм, где δ_В – допуск на длину отливки.

 мкм.

Остаточное пространственное отклонение после чистового растачивания

r₁=0,05 ×r_заг=12 мкм.

Погрешность установки при черновом растачивании

e_.=(e_б²+e_з²)^1/2, где  e_б- погрешность базирования, e_б=0;

e_з- погрешность закрепления заготовки; e_з=600мкм;

Остаточная погрешность установки при чистовом растачивании

e₁=0,05 × e+e_инд., где  e_инд.- погрешность индексации, e_инд.=0мкм(так как в одну установку);

e₁=0,05 × 600+0=30 мкм.

Остаточная погрешность установки при тонком растачивании

e₂=0,05 × 3 + 5 = 5,15 мкм.

На сновании записанных в таблице данных производим расчет минимальных значений межоперационных припусков.

Минимальный припуск:

2×Z_min=2×(R_Zi-1+T_i-1+(r²_i-1+ e_i)^1/2).

Минимальный припуск под черновое растачивание:

2×Z_min1=2×(700+(200²+600²)^1/2)= 2665 мкм.

Минимальный припуск под чистовое растачивание:

2×Z_min2=2×(50+50+(12²+30²)^1/2)= 265 мкм.

Минимальный припуск под тонкое растачивание:

2×Z_min3=2×(20+25+(0²+5,15²)^1/2)= 100 мкм.

Имея расчетный размер (чертежный) после последнего перехода получаем расчетные размеры для остальных переходов.

Для чистового растачивания: d_p2 = 47,018-0,100 = 46,918 мкм.

Для чернового растачивания: d_p1 = 46,918-0,265 = 46,653 мкм.

Для заготовки: d_p = 46,653-2,665 = 43,988 мкм.

Для чистового растачивания наибольший предельный размер       d_п=46,91 мм., наименьший: 46,91 - d=46,75 мм. Для чернового растачивания наибольший предельный размер d_п=46,65 мм, наименьший: 46,65-d=46,03 мм. Для заготовки наибольший предельный размер d_п=44,0 мм, наименьший: 44,0-d=42,4 мм.

Предельные значения припусков определим по формуле:

2×Z^пр_min=d_{nmax i} - d_{nmax i-1},

2×Z^пр_max=d_{nmin i} - d_{nmin i-1}.

Для чернового растачивания:

2×Z^пр_min=46,65 – 44,0=2,650 мм,

2×Z^пр_max=46,03 – 42,4=3,630 мм,

Для чистового растачивания:

2×Z^пр_min=46,91 – 46,65=0,26 мм,

2×Z^пр_max=46,75 – 46,03=0,72 мм.

Для тонкого растачивания:

2×Z^пр_min=47,018 – 46,91=0,108 мм,

2×Z^пр_max=46,992 – 46,75=0,242 мм.

Все результаты сводим в таблицу 1.10.

Общий номинальный припуск:

Z_{о ном}=Z_{о min}+В_з-В_д,

d_{о ном}=d_{д ном}- Z_{о ном}, где  Z_{о ном}- общий номинальный припуск;

В_з-верхнее отклонение заготовки;

В_д- верхнее отклонение детали;

d_{д ном}- номинальный размер детали.

Z_{о ном}=3018+800 - 18=3800 мкм,

d_{о ном}=47,0 – 3,8=43,2 мм.

Проверка правильности выполненных расчетов:

2×Z^пр_{max i} - 2×Z^пр_{min i}=d_i-1-d_i.

Для чернового растачивания:

3630-2650=1600-620;    980=980.

Для чистового растачивания:

720-260=620-160;                   460=460.

Для тонкого растачивания:

242-108=160-26;            134=134.

Расчет выполнен верно.

Таблица 1.10 - Расчет припуска на механообработку поверхности Ø

Технологи-ческие переходы обработки поверхности    Ø	Элементы припуска, мкм				Расчет-ный при-пуск, мм	Расчет-ный размер, мм	Допуск, мкм	Предельный размер, мм		Предельные значения припусков, мкм
	Rz	T	r	e	2Zmin, мкм	dp, мм	d, мкм	dmin, мм	dmax, мм	пр 2Zmin	пр 2Zmax
заготовка	700		200	¾	¾	43,988	1600	42,4	44	¾	¾¾
черновое растачивание	50	50	12	600	2665	46,653	620	46,03	46,65	2650	3630
чистовое растачивание	20	25	0	30	265	46,918	160	46,75	46,91	260	720
тонкое растачивание	¾	¾	¾	5	100	47,018	26	46,992	47,018	108	242
Итого										3018	4592

На основании данных расчетов строим схему графического расположения припусков и допусков по обработке отверстия Ø, которая представлена на рисунке 1.1

         Рисунок 1.1 - Схема графического расположения припусков и допусков по обработке отверстия Ø

Расчет припуска на обработку наружной  поверхности

Произведем расчет припусков на механическую обработку поверхности Ø127,32h7(-0,027) расчетно-аналитическим методом.

Заготовка представляет собой отливку, массой 3,4 кг. Технический маршрут обработки размера Ø127,32h7(-0,027) состоит из трёх переходов: черновое точение, чистовое точение и шлифование. Базами для обработки служат поверхность Æ55 и торцевая плоскость детали.

Расчет припусков на обработку поверхности Ø127,32h7(-0,027) приведен в таблице 1.11, в которой последовательно записывается технологический маршрут обработки поверхности и все значения элементов припуска.

Суммарное значение R_z и T, характеризующее качество поверхности литых заготовок, составляет 700 мкм.

Суммарное значение пространственных отклонений для заготовок данного типа определяется по формуле:

r_D=r_кор =D_к × D, где    D_к - удельная кривизна заготовки на 1мм длины, мкм;

D – номинальный диаметр ступени, мм.

r_кор=1·127=127 мкм.

Остаточное пространственное отклонение после чернового точения:

r₁=0,06 ×r_D=0,06·127=8 мкм.

Остаточное пространственное отклонение после чистового точения:

r₁=0,04 ×r_D=0,04·8=0,32 мкм.

Погрешность установки при черновом точении:

e₁=(e_б²+e_з²),^1/2

где     e_з -  погрешность закрепления заготовки; e_з=140 мкм;

e_б - погрешность базирования, при при закреплении в самоцентрирующем патроне e_б=0.

Тогда погрешность установки при черновом точении будет равна:

e₁=(0²+140² )^1/2=140 мкм.

Остаточная погрешность установки при  чистовом точении

e₂=0,05 × e₁+e_инд.

где  e_инд.- погрешность индексации; e_инд.=0мкм.

e₂=0,05 × 140=7 мкм.

Остаточная погрешность установки при  тонком точении:

e₂=0,04 × 7+5=5,28 мкм.

Минимальный припуск определим пользуясь основной формулой:

Z_min=2·(R_Zi-1+T_i-1+(r²_i-1+ e²_i)^1/2)

Минимальный припуск под черновое точение:

Z_min1=2·(700+(127²+ 140²)^1/2)=1778 мкм.

Минимальный припуск под чистовое точение:

Z_min2=2·(50+50+(8²+ 7²)^1/2)=221 мкм.

Минимальный припуск под шлифование:

Z_min3=2·(30+30+(0²+ 5²)^1/2)=130 мкм.

Имея расчетный размер (чертежный) после последнего перехода получаем расчетные размеры для остальных переходов.

Для шлифования наименьший предельный размер d_min=127,293 мм., наибольший d_max=127,32 мм; допуск d=0,027 мм. Для чистового точения наименьший предельный размер d_min=127,43 мм., наибольший – d_max=127,68, допуск d=0,250мм. Для чернового точения наименьший предельный размер d_min=127,7 мм., наибольший – d_max=128,7, допуск d=1,0 мм. Для заготовки наименьший предельный размер d_min=129,5 мм., наибольший – d_max=132,0, допуск d=2,5 мм.

Минимальное предельное значение припусков:

2×Z^пр_min= d_{nmin i} - d_{nmin i-1},

Максимальное предельное значение припусков:

2×Z^пр_max= d_{nmax i} - d_{nmax i-1}.

Для чернового точения:

Z^пр_min1=129,5-127,7=1,80 мм,

Z^пр_max1=132,0-128,7=3,30 мм.

Для чистового точения:

Z^пр_min2=127,7-127,43=0,27 мм,

Z^пр_max2=128,7-127,68=1,02 мм.

Для тонкого точения:

Z^пр_min3=127,430-127,293=0,137 мм,

Z^пр_max3=127,680-127,320=0,360 мм.

Результаты вычислений заносим в таблицу 1.11.

Таблица 1.11 - Расчет припуска на механообработку поверхности Ø127,32h7

Технологические переходы обработки поверхности Ø127,32h7(-0,027)	Элементы припуска, мкм				Расчет-ный при-пуск, мкм	Расчет-ный размер, мм	Допуск, мкм	Предельный размер, мм		Предельные значения припусков, мкм
	Rz	T	r	e	Zmin	dp	d	dmin	dmax	пр 2·Zmin	пр 2·Zmax
Заготовка	700		27	¾	¾	129,422	2500	129,5	132	¾	¾
Черновое точение	50	50	8	140	1778	127,644	1000	127,7	128,7	1800	3300
Чистовое точение	30	30	0	7	221	127,423	250	127,43	127,67	270	1020
Шлифование	¾	¾	¾	5	130	127,293	27	127,293	127,320	137	360
Итого										2207	4680

Определим общий номинальный припуск и номинальный диаметр заготовки:

Z_{о ном}=Z_{о min}+Н_з-Н_д,

d_{з ном}=d_{д ном}+Z_{о ном}, где     Z_{о ном}- общий номинальный припуск;

Н_з- нижнее отклонение заготовки;

Н_д- нижнее отклонение детали;

d _{д ном}- номинальный размер детали.

Z_{о ном}=2207+1250 – 27=3430 мкм,

d_{з ном}=127,32 + 3,43=130,75 мм.

Проверка правильности выполненных расчетов.

2×Z^пр_{max i} - 2×Z^пр_{min i}=d_i-1-d_i.

Для чернового точения:

3300-1800=1500 мкм;   2500-1000=1500 мкм;

Для чистового точения:

1020-270=750 мкм;       1000-250=750 мкм;

Для тонкого точения:

360-137=223 мкм;         250-27=223 мкм.

Расчет выполнен верно.

На основании данных расчетов строим схему графического расположения припусков и допусков по обработке поверхности Æ127,32Н7(_-0,027), которая представлена на рисунке 1.2

           Рисунок 1.2 - Схема графического расположения припусков и допусков по обработке поверхности Æ127,32Н7(_-0,027)

На остальные обрабатываемые поверхности фланца припуски и допуски