Генкина И.М. Технологические основы машиностроения

19

Величину коробления отверстия следует учитывать как в диаметраль-

ном, так и в осевом направлении, поэтому

2

к

2

ккор

d l

, (3.4)

где

к

- удельное коробление;

d - диаметр отверстия;

l

- длина обрабатываемого отверстия.

Удельное коробление

к

определяем по таблице 3.3

к

= 0,3 мкм/мм.

мкм34мкм54,331003,0503,0

22

кор

.

Величина перекоса отверстия пропорциональна длине обрабатываемого

отверстия

l

ппер

, (3.5)

где

п

- удельный перекос отверстия (таблица 3.3).

.мкм5001005

пер

Суммарное значение пространственных отклонений для заготовки

.мкм50150034

22

з

Величину остаточных пространственных отклонений после чернового

растачивания принимаем равной 5% от величины пространственных отклоне-

ний для заготовки

.мкм2550105,005,0

зчерн

Пространственные отклонения после чистового растачивания не учиты-

ваем, т.к. после чистовых операций

0

чист

.

Погрешность установки при черновом растачивании

2

з

2

бучерн

, (3.6)

где

б

- погрешность базирования;

з

- погрешность закрепления.

20

Таблица 3.2 - Качество поверхности отливок (Rz + T), мкм

Отливка

Наибольший размер отливки, мм

Мате-

риал

Класс

точности

до 500

св.500

до 1250

св.1250

до 3150

св.3150

до 6300

св.6300

до 10000

Чугун

I

II

III

400

500

600

700

800

900

1000

-

1500

-

2000

Сталь

I

II

III

300

400

500

600

700

800

900

-

1300

-

1700

Цветные

металлы

и сплавы

I

II

III

200

300

400

500

600

-

800

-

1100

-

Примечание. Классы точности отливок достигаются: I - литьем в формы,

изготовленные машинной формовкой по металлическим моделям; II - ма-

шинной формовкой по деревянным моделям; III - ручной формовкой по де-

ревянным моделям.

Таблица 3.3 - Отклонения расположения поверхностей отливок

Отклонения

Литье

в песчаные

формы

в кокиль

под давлением

Перекос отверстия

п

,

мкм на 1 мм

для диаметра отвер-

стия d, мм

до 10

св. 10 до 30

св. 30 до 50

св. 50

-

10 - 20

5 - 15

3 - 10

2,5 - 10

2,0 - 4,0

1,5 - 3,0

1,0 - 2,0

0,7 - 1,5

Коробление

к

,

мкм на 1 мм

корпусных деталей

плит

0,3 - 1,5

2,0 - 3,0

-

Таблица 3.4 - Точность и качество поверхности при обработке отверстий

Обработка

Ra,

мкм

Т,

мкм

Ква-

ли-

тет

точ-

нос-

ти

Технологические допуски (мкм) на размер при номинальных

диаметрах отверстий

Св. 3

до 6

Св. 6

до 10

Св. 10

до 18

Св. 18

до 30

Св. 30

до 50

Св. 50

до 80

Св. 80

до 120

Св. 120

до 180

Св. 180

до 250

Св. 250

до 315

Св. 315

до 400

Св. 400

до 500

Растачива-

ние

черновое

25 -

1,6

50 -

20

13

12

11

180

120

75

220

150

90

270

180

110

330

210

130

390

250

160

460

300

190

540

350

22

630

400

250

720

460

290

810

520

320

890

570

360

970

630

400

Растачива-

ние

чистовое

6,3 -

0,4

25 -

10

9

8

48

30

18

58

36

22

70

43

27

84

52

33

100

62

39

120

74

46

140

87

57

160

100

63

185

115

72

210

130

81

230

140

89

250

155

97

22

Погрешность базирования возникает за счет перекоса заготовки в гори-

зонтальной плоскости при установке ее на штырях приспособления. Перекос

происходит из-за наличия зазоров в посадке установочного отверстия на

штифт. Максимальный зазор между отверстием 10Н7 и штифтом 10f7 (ри-

сунок 3.2)

S

max

= 0,015 + 0,013 + 0,015 = 0,043 мм.

Рисунок 3.2 - Расположение полей допусков в посадке

013,0

028,0

015,0

7f

7Н

10

Наибольший угол поворота заготовки на штырях приспособления

L

S

tg

max

, (3.7)

где L - расстояние между штырями.

.0004,0

8070

043,0

tg

22

Погрешность базирования на длине обрабатываемого отверстия

tg

б

l

, (3.8)

.мкм40мм04,00004,0100

б

Н7

f7

-0,013

-0,028

+0,015

S

max

10

23

Погрешность закрепления зависит от шероховатости базирующей по-

верхности и зажимного усилия. Примем погрешность закрепления равной по-

ловине величины микронеровностей базирующей поверхности

.мкм501005,0Rz5,0

з

Тогда погрешность установки при черновом растачивании

.мкм645040

22

учерн

Остаточная погрешность установки при чистовом растачивании

.мкм36405,005,0

учернучист

3.4.3 Минимальный промежуточный припуск

при черновом растачивании

,мкм16108052645013002z2

22

min

при чистовом растачивании

.мкм16080232530252z2

22

min

3.4.4 Конечный предельный размер для отверстия - максимальный предель-

ный размер

50 + 0,062 = 50,062 мм.

3.4.5 Расчетные размеры по переходам определяем с учетом минимального

промежуточного припуска, начиная с конечного предельного размера:

чистовое растачивание d

р

= 50,062 мм;

черновое растачивание d

р

= 50,062 – 0,160 = 49,902 мм;

заготовка d

р

= 49,902 – 1,610 = 48,292 мм.

3.4.6 Определяем допуски на каждый расчетный размер

По таблице 3.5 определяем на номинальный размер 50 мм для отливок

I класса точности

2,0

заг

мм.

Таблица 3.5 - Допустимые отклонения размеров чугунных и стальных отливок

24

Наибольший

габаритный

размер

отливки

Номинальный размер

До 50

св.50

до 120

св.120

до 260

св.260

до500

св.500

до 800

св.800

до1250

св.1250

до 2000

св.2000

до 3150

св.3150

до 5000

I класс

точности

До 120

св. 120

до 260

" 260 " 500

" 500 " 1250

" 1250 " 3150

" 3150 " 5000

0,2

0,3

0,4

0,6

0,8

1,0

0,3

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

-

0,6

0,8

1,0

1,2

1,5

-

1,0

1,2

1,4

1,8

-

1,4

1,6

2,0

-

1,6

2,0

2,5

-

2,5

3,0

-

3,0

4,0

-

5,0

II класс

точности

До 260

" 260 " 500

" 500 " 1250

" 1250 " 3150

" 3150 " 6300

0,5

0,8

1,0

1,2

1,5

0,8

1,0

1,2

1,5

1,8

1,0

1,2

1,5

2,0

2,2

-

1,5

2,0

2,5

3,0

-

2,5

3,0

4,0

-

3,0

4,0

5,0

-

5,0

6,0

-

6,0

7,0

-

9,0

III класс

точности

До 500

св. 500 до1250

" 1250 " 3150

" 3150 " 6300

" 6300

"10000

1,0

1,2

1,5

1,8

2,0

1,5

1,8

2,0

2,2

2,5

2,0

2,2

2,5

3,0

3,5

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

-

4,0

5,0

5,5

6,0

-

5,0

6,0

6,5

7,0

-

7,0

8,0

9,0

-

9,0

10,0

11,0

-

12,0

14,0

По таблице 3.4 при черновом растачивании для 12 квалитета точности

25

.мм25,0мкм250

черн

При чистовом растачивании для 9 квалитета точности

.мм062,0мкм62

чист

3.4.7 Максимальный предельный размер определяем округлением расчетного

размера до точности допуска

.мм3,48d

загmax

.мм90,49d

чернmax

.мм062,50d

чистmax

Минимальный предельный размер определяем, вычитая допуск из мак-

симального предельного размера:

.мм1,482,03,48d

загmin

мм. 65,4925,090,49d

чернmin

мм. 50062,0062,50d

чистmin

3.4.8 Предельные значения припусков:

на черновое растачивание

мкм. 1600мм 6,13,4890,49z2

пр

max

мкм. 1550мм 55,11,486,49z2

пр

min

на чистовое растачивание

мкм. мм 162162,090,49062,50z2

пр

min

мкм. мм 35035,065,4950z2

пр

max

3.4.9 Общий припуск

26

17121621550z2

min

мкм.

19503501600z2

max

мкм.

3.5 Контрольные вопросы

3.5.1 Промежуточный припуск и общий припуск.

3.5.2 Методы определения припусков.

3.5.3 Выбор метода определения припусков.

3.5.4 Недостатки и преимущества каждого метода.

3.5.5 Элементы минимального промежуточного припуска.

3.5.6 Конечный предельный размер детали.

3.5.7 Расчетный размер перехода.

3.5.8 Предельные размеры перехода.

4 РАСЧЕТ РАЗМЕРНЫХ ЦЕПЕЙ

Цель задания: изучить способы задания точности размеров и способы

расчета размерных цепей.

4.1 Общие сведения

Для достижения требуемой точности машины и ее отдельных деталей

необходимо правильно установить размеры и допускаемые отклонения разме-

ров для отдельных деталей и их взаимного расположения. Эта задача требует

расчета размерных цепей.

Размерной цепью называется замкнутая цепь взаимно связанных разме-

ров, определяющих взаимное положение поверхностей и осей детали или де-

талей.

Звено размерной цепи - это размер, определяющий расстояние между

поверхностями или осями.

Исходное или замыкающее звено - это размер, связывающий поверхно-

сти или оси, расстояние между которыми необходимо обеспечить. Исходным

это звено называется тогда, когда с него начинается построение размерной це-

пи, замыкающим - когда оно при построении размерной цепи получается по-

следним. Все остальные звенья в размерной цепи называются составляющими.

Изменение величины составляющего звена оказывает влияние на вели-

чину замыкающего звена. Составляющее звено называется увеличивающим,

если с его увеличением увеличивается замыкающее звено. Составляющее зве-

но называется уменьшающим, если с его увеличением замыкающее звено

уменьшается.

27

Каждое из составляющих звеньев размерной цепи может изменяться в

пределах своего допуска. Эти изменения составляющих размеров влекут за

собой изменение величины замыкающего звена. Для определения величины

замыкающего звена используют уравнение размерной цепи:

1k

1i

ii

AA

, (4.1)

где k - общее число звеньев в размерной цепи;

i

- передаточное отношение;

А

- замыкающее звено;

А

i

- составляющее звено.

Для линейных цепей с параллельными звеньями передаточное отноше-

ние для увеличивающих составляющих звеньев равно 1, для уменьшающих

составляющих звеньев - равно минус 1, т.е. уравнение (4.1) для линейной раз-

мерной цепи с параллельными звеньями можно представить в виде

n

1i

i

m

1i

i

AAA



, (4.2)

где

i

A



- увеличивающее составляющее звено;

m - число увеличивающих составляющих звеньев;

i

A



- уменьшающее составляющее звено;

n - число уменьшающих составляющих звеньев.

Допуск замыкающего звена равен сумме допусков составляющих звеньев:

1k

1i

i

, (4.3)

где - допуск замыкающего звена;

i

- допуск составляющего звена.

Существует два метода расчета размерных цепей:

- метод полной взаимозаменяемости;

- вероятностный метод.

4.2 Метод полной взаимозаменяемости

Метод полной взаимозаменяемости сравнительно прост, однако дает

большой запас точности при определении допусков. При расчетах по этому

методу используют предельные значения размеров А

i max

и А

i min

, не учитывая

реального распределения размеров в пределах поля допуска.

Существуют четыре способа расчета замыкающего размера по методу

полной взаимозаменяемости:

- способ координат допусков;

- способ предельных значений;

28

- способ предельных отклонений;

- способ средних значений.

По способу координат допусков номинальное значение замыкающего звена А

рассчитывают по уравнению размерной цепи (4.2), а допуск замыкающего

звена - по уравнению (4.3). Затем для определения положения допуска от-

носительно размера замыкающего звена вычисляют координату середины по-

ля допуска:

m

1i

n

1i

i0i00



, (4.4)

где

0

- координата середины поля допуска замыкающего звена;

i0



- координаты середин полей допусков увеличивающих составляющих

звеньев;

i0



- координаты середин полей допусков уменьшающих составляющих

звеньев.

Верхнее и нижнее отклонения размера замыкающего звена вычисляют

по формулам:

2

0В

;

(4.5)

2

0Н

,

где

В

- верхнее отклонение размера замыкающего звена;

Н

- нижнее отклонение размера замыкающего звена.

По способу предельных значений вычисляют предельные значения за-

мыкающего размера:

m

1i

n

1i

minimaximax

;AAA



(4.6)

m

1i

n

1i

maximinimax

AAA



,

где

max

A

и

min

A

- соответственно максимальное и минимальное предельные

значения замыкающего звена;

maxi

A



и

mini

A



- соответственно максимальные и минимальные предельные

значения увеличивающих составляющих звеньев;

maxi

A



и

mini

A



- соответственно максимальные и минимальные предельные

значения уменьшающих составляющих звеньев.

Допуск замыкающего звена

Генкина И.М. Технологические основы машиностроения

Подождите немного. Документ загружается.