Моргунов В.Н. Основы конструирования отливок. Параметры точности и припуски на механическую обработку

Подождите немного. Документ загружается.

Таблица 32

Минимальный литейный припуск

Ряд припуска на отливку 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Минимальный литейный

припуск на сторону, мм,

(не более)

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 1,0 1,2

Ряд припуска на отливку 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Минимальный литейный

припуск на сторону, мм,

(не более)

1,6

2,0

2,5

3,0

4,0

5,0

6,0

8,0

10,0

Пример. При литье стальных отливок средней сложности, с га-

баритными размерами порядка 1000 мм в песчаные низковлажные

формы (до 2,8 % влажности), в условиях механизированного произ-

водства и последующей их термообработке, они должны иметь (со-

гласно приведенным ранее методикам определения):

– степень точности поверхности – 16 (см. табл. 25);

– ряд припусков на обработку отливки – 9 (см. табл

. 31);

– минимальный литейный припуск на сторону – 1,2 мм

(см. табл. 32).

Минимальный литейный припуск, в случае его назначения, ука-

зывается на чертеже отливки в технических условиях. Например:

«Минимальный литейный припуск согласно ГОСТ 26645–85 – 1,2 мм

на сторону».

5.3. Общий припуск

на механическую обработку

Общий припуск на механическую обработку конструктивных

элементов отливки назначают (см. рис. 13), исходя из значений: ряда

припусков на обработку; общего допуска конструктивного элемента

отливки; вида окончательной механической обработки; уровня точ-

ности обработки.

Порядок выбора и назначения ряда припусков на обработку, а

также уровня точности обработки уже рассмотрен. Следует еще рас-

смотреть порядок определения общего допуска и вида окончатель-

ной механической обработки.

5.3.1. Определение общего допуска

на конструктивные элементы отливки

Общий допуск на конструктивный элемент отливки (ОДО), как

уже отмечалось, учитывает совместно два допуска: допуск на откло-

нение размера конструктивного элемента отливки (ДРО) и допуск на

отклонение формы и расположения поверхности данного конструк-

тивного элемента отливки (ДФРО). ОДО определяется дифференци-

рованно на каждый конструктивный элемент отливки. В приложе-

нии А

представлены значения ОДО в зависимости от значений ДРО

и ДФРО.

В упрощенном варианте с большими допущениями ОДО можно

принять равным сумме ДРО и ДФРО. Часто ДФРО не нормируется

технологом литейщиком и принимается равным 0,25 ДРО (согласно

ГОСТ 26645–85). В данном случае ОДО можно принять равным:

ОДО = 1,25 ДРО. (3)

5.3.2. Назначение вида окончательной

механической обработки

Уже отмечалось, что для определения и назначения общего при-

пуска на механическую обработку вводится 4 вида окончательной

механической обработки: черновая; получистовая; чистовая и тонкая.

Исходя из схемы, представленной на рис. 13, вид окончательной

механической обработки определяется из соотношения значений

точности (размерной и формы) детали и отливки, предназначенной

для изготовления данной детали.

Методика

выбора и назначения параметров и норм точности от-

ливки рассмотрена ранее. Еще необходимо рассмотреть основные

параметры и нормы точности, назначаемые на литую деталь. Извест-

но, что к основным параметрам точности детали относятся размерная

точность, точность формы и расположения поверхности, точность

поверхности.

Размерная точность литой детали

Размерная точность детали исходит из основного принципа взаи-

мозаменяемости – замена деталей в узле должна производиться без

дополнительной механической доработки и без

изменения работо-

способности узла.

Размерная точность литой детали также определяется значениями

отклонений действительных размеров при изготовлении, а номи-

нальный размер служит началом отсчета отклонений и определяет

положение нулевой линии.

Размерная точность литой детали характеризуется определенным

допуском на отклонение размера, который определяет разность меж-

ду наибольшим и наименьшим предельно допустимыми размерами.

Размерная точность литой детали также характеризуется полем до-

пуска и его расположением относительно нулевой линии.

На рис. 14 показаны примеры расположения полей допусков от-

носительно нулевой линии, которые могут назначать на размеры

конструктивных элементов детали в зависимости от их функцио-

нального назначения.

Рис. 14. Возможное расположение полей допусков относительно

нулевой линии номинального размера (L

)

По ГОСТ 25346–89, ГОСТ 25347–82, ГОСТ 25348–82 и ГОСТ 25670–83

значение допуска нормируется 20 рядами допусков на размеры, ко-

торые называются квалитетами (01; 0; 1; 2…18). Чем выше числен-

ное значение квалитета, тем больше значение допуска, тем хуже точ-

ность детали. Расположение полей допусков относительно нулевой

линии нормируется 28 предельными отклонениями в системе отвер-

стия и 28 предельными отклонениями в системе

вала. Расположение

поля допуска обозначается буквами латинского языка:

– в системе отверстий – прописные (А, В, С, СD, D, E, EF, F, FG,

G, H – положительное расположение; J, J

– переходное расположе-

ние; K, M, N, P, R, S, T, U, V, X, Y, Z, ZA, ZB, ZC – отрицательное

расположение);

– в системе вала – строчные (a, b, c, cd, d, e, ef, f, fg, g, h – отри-

цательное расположение; j, j

– переходное расположение; k, m, n, p,

r, s, t, u, v, x, y, z, za, zb, zc – положительное расположение).

Допуск на размер на чертежах литой детали может быть пред-

ставлен различными способами:

– буквенным и числовым значением после номинального разме-

ра, например: 500 Н11 – в системе отверстия, 500 d11 – в системе ва-

ла,

где 500 – номинальный размер (мм); 11 – квалитет (ряд допуска);

Н, d – обозначение границ полей допусков в системе отверстия или

вала соответственно;

– числовым значением после номинального размера, например:

630

230

500

−

, где (–630), (–230) – границы поля допуска на размер (500);

– записью в технических условиях на деталь (например: неука-

занные предельные отклонения размеров по

;

11JÒ

± это указывает

на симметричное расположение поля допуска по 11-му квалитету,

т. е. половина в положительную сторону, а половина в отрицатель-

ную).

При назначении размерной точности квалитетами необходимо оп-

ределить допуск на данный номинальный размер конструктивного

элемента детали. Допуск определяется в зависимости от значения

квалитета и интервала номинальных размеров. В табл. 33 представ-

лены значения размерных допусков детали в зависимости от значе-

ния квалитетов.

Точность поверхности литой детали

Точность поверхности литой детали согласно ГОСТ 2783–73 нор-

мируется шероховатостью поверхности – это совокупность неров-

ностей с относительно малым шагом, выделенных на определенной

базовой длине (l). Значение базовой длины может

быть различно и

зависит от параметров шероховатости, но оно всегда равно фиксиро-

ванным размерам из следующего ряда (мм): 8,0; 2,5; 0,8; 0,25; 0,08.

Таблица 33

Значение допусков на отклонение размеров детали (мм)

Квалитеты Номи-

наль-

ные

разме-

ры

(мм)

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

До 3

0,006 0,01 0,014 0,025 0,04 0,06 0,12 0,14 0,25 0,40

3–6 0,008 0,012 0,018 0,030 0,048 0,075 0,14 0,18 0,30 0,48

6–10 0,009 0,015 0,022 0,036 0,058 0,09 0,15 0,22 0,36 0,58

10–18 0,011 0,018 0,027 0,043 0,07 0,110 0,18 0,27 0,43 0,70

18–30 0,013 0,021 0,003 0,052 0,084 0,130 0,21 0,33 0,52 0,84

30–50 0,016 0,025 0,039 0,062 0,100 0,160 0,25 0,39 0,62 1,00

50–80 0,019 0,03 0,046 0,074 0,120 0,190 0,30 0,46 0,74 1,20

80–120 0,022 0,035 0,054 0,087 0,140 0,220 0,35 0,54 0,87 1,40

120–

180

0,025 0,04 0,063 0,10 0,160 0,250 0,40 0,63 1,00 1,60

180–

250

0,029 0,046 0,072 0,115 0,185 0,290 0,46 0,72 1,15 1,85

250–

315

0,032 0,052 0,081 0,13 0,210 0,320 0,52 0,81 1,30 2,10

315–

400

0,036 0,057 0,089 0,14 0,230 0,360 0,57 0,89 1,40 2.30

400–

500

0,04 0,063 0,097 0,155 0,250 0,400 0,63 0,97 1,55 2,50

500–

630

0,044 0,07 0,11 0,175 0,280 0,440 0,70 1,10 1,75 2,80

630–

800

0,05 0,08 0,125 0,200 0,320 0,500 0,80 1,25 2,00 3,20

800–

1000

0,056 0,09 0,14 0,230 0,360 0,560 0,90 1,40 2,30 3,60

1000–

1250

0,066 0,105 0,165 0,260 0,420 0,660 1,05 1,65 2,60 4,20

1250–

1600

0,078 0,125 0,195 0,310 0,500 0,750 1,25 1,95 3,10 5,00

1600–

2000

0,092 0,150 0,250 0,370 0,600 0,920 1,50 2,30 3,70 6,00

Окончание табл. 33

Квалитеты Номи-

наль-

ные

разме-

ры

(мм)

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

2000–

2500

0,110 0,175 0,280 0,440 0,700 1,100 1,75 2,80 4,40 7,00

2500–

3150

0,135 0,210 0,330 0,540 0,860 1,350 2,10 3,30 5,40 8,60

3150–

4000

0,115 0,260 0,410 0,660 1,050 1,650 2,60 4,10 6,00 10,5

4000–

5000

0,200 0,320 0,500 0,800 1,300 2,000 3,20 5,00 8,00 13,0

Количественная оценка шероховатости поверхности производится

от средней линии профиля (т) или базовой линии. Базовая линия

проведена в пределах базовой длины так, чтобы среднеквадратичное

отклонение профиля от этой линии было минимально.

ГОСТ 2789–73 установлено шесть параметров шероховатости,

которые по схожести свойств можно подразделять на три группы:

– параметры, связанные с высотными свойствами

неровностей;

– параметры, связанные со свойствами неровностей в направле-

нии длины профиля;

– параметры, связанные с формой неровностей профиля.

– К параметрам, связанным высотными свойствами неровностей

относятся:

– высота неровностей по десяти точкам (Rz) – это сумма средне-

арифметических абсолютных значений высот пяти наибольших вы-

ступов и пяти наибольших впадин профиля в пределах

базовой дли-

ны (l):

– среднеарифметическое отклонение профиля (Ra) – это средне-

арифметическая величина абсолютных значений отклонений профи-

ля в пределах базовой длины (l);

– наибольшая высота неровностей профиля (R

max

) – это расстоя-

ние между линией выступов и линией впадин профиля в пределах

базовой длины (l).

К параметрам, связанным со свойствами неровностей в направле-

нии длины профиля, относятся:

– средний шаг неровностей профиля (S

) – это среднеарифмети-

ческое значение шага неровностей профиля в пределах базовой дли-

ны;

– средний шаг местных выступов профиля (S) – это среднеариф-

метическое значение шагов местных выступов профиля, находящих-

ся в пределах базовой длины.

Оставшийся шестой параметр, связанный с формой неровностей,

определяет относительную опорную длину профиля (t

), которая на-

ходится отношением суммы длин неровностей профиля на каком-то

уровне Р от базовой линии m к базовой длине l (чем больше вели-

чина этого отношения, тем меньше шероховатость поверхности).

Шероховатость поверхности оценивают и нормируют одним или

несколькими из шести параметров, перечисленных выше. Но в ос-

новном при конструировании

литых деталей предпочтение для на-

значения шероховатости отдают:

– значению высоты неровностей по десяти точкам (по Rz);

– значению среднеарифметического отклонения профиля (по Ra).

Назначению шероховатости поверхности по Rа в настоящее время

отдают предпочтение. В табл. 34 даны значения параметров шерохо-

ватости поверхности по Rа и Rz и их приближенное соответствие

друг другу.

Таблица 34

Значения параметров шероховатости

поверхности по Rа и Rz (мкм)

Rа 80 50 40 25 20 12,5 100 6,3 5,0 3,2 2,5 1,6 1,25 0,8

Rz 320 200 160 100 80 50 40 25 20 12,5 10,0 7,0 6,3 4,0

Rа 0,63 0,4 0,32 0,2 0,16 0,1 0,08 0,05 0,04 0,025 0,02 0,012 0,01 0,006

Rz 3,2 2,0 1,6 1,0 0,8 0,5 0,4 0,25 0,2 0,125 0,1 0,063 0,05 0,032

Обозначение шероховатости поверхности на чертеже литой

детали. Шероховатость поверхности назначают на все поверхности

литой детали. На чертеже детали ее обозначают определенными зна-

ками со значением шероховатости:

– над или под поверхностью детали в зависимости от их распо-

ложения на чертеже;

– на выносных линиях, которые продолжают линию поверхно-

сти;

–

на поле чертежа в его правом верхнем углу.

В табл. 35 даны примеры обозначения шероховатости поверхно-

сти детали на ее чертеже.

Таблица 35

Примеры обозначения шероховатости поверхности детали

на ее чертеже

Соответствие шероховатости поверхности и размерных допус-

ков конструктивных элементов детали. Для сопрягаемых поверхно-

стей требуемая шероховатость поверхности должна соответствовать

назначенным допускам. На рис. 15 представлена диаграмма, которая

позволяет ориентировочно определить необходимую шероховатость

поверхности детали по заданному допуску на размер.

Рис.15. Диаграмма относительного соответствия шероховатости сопрягаемой

поверхности конструктивного элемента детали его размерному допуску

Точность формы и расположения поверхностей литой детали

Так же как реальные размеры детали имеют отклонения от номи-

нальных, так и ее реальные геометрические формы отличаются от

номинальных. Отклонение формы реальной поверхности или реаль-

ного профиля от номинальной формы поверхности или номинально-

го профиля называется отклонением формы. Отклонение реального

расположения рассматриваемого

элемента от его номинального рас-

положения называется отклонением расположения. Отклонение, яв-

ляющееся результатом совместного проявления отклонения формы и

отклонения расположения рассматриваемой поверхности или рас-

сматриваемого профиля относительно заданных баз, называется

суммарным отклонением формы и расположения.

Основными видами отклонения формы поверхностей являются:

– отклонение от плоскостности (выпуклость или вогнутость);

– отклонение

от цилиндричности.

Основными видами отклонения формы профилей являются: