Перечень задач для решения на практических занятиях

Цель занятий – практическое освоение методов определения промежуточных и общих припусков на обработку.

 

Варианты задания

 

1. Рассчитать припуски на обработку поверхности детали – стакан подшипника (рис. 4.1) по одному из следующих вариантов (табл. 4.1).

 

 

 

Рис. 4.1 Стакан подшипника, СЧ 15 ГОСТ 1412-79 (8-й класс размерной точности по ГОСТ 26645-85)

 

Таблица 4.1

Варианты задания по расчету припусков на обработку детали – стакан подшипника (к задаче 1)

 

 

№ варианта	Обрабатываемая поверхность	Способ установки	Технологический маршрут обработки
	Наружный диаметр Æ260-0,52	В самоцентрирующем патроне по Æ300 и торцу «Б»	Точение: черновое получистовое
	Отверстие Æ190+0,185	-//-	Растачивание: черновое чистовое
	Наружный диаметр Æ300-0,21	На разжимной оправке по отверстию Æ190 и торцу «А»	Точение: черновое получистовое чистовое
	Отверстие Æ220+0,072	-//-	Растачивание: черновое чистовое тонкое
	Торец «Б» в размер 145-0,063	-//-	Точение: черновое получистовое чистовое

 

 

2. Рассчитать припуски на обработку наружной поверхности D детали – вал ступенчатый (рис.4.2) по одному из следующих вариантов (табл.4.2).

Способ установки при обработке – по центровым отверстиям.

Технологический процесс обработки поверхности D:

а) точение черновое; б) термообработка; в) шлифование черновое и чистовое.

На те же поверхности определить припуски опытно-статистическим (табличным) методом.

 

Рис.4.2. Вал ступенчатый: материал М1 или М2; заготовка ГКМ

 

Таблица 4.2

Варианты задания по расчету припусков на обработку детали - вала ступенчатого (к задаче 2)

 

№ варианта	D, мм	Масса поковки, кг	Класс точности	Группа стали	Степень сложности
	45-0,025	8,5	Т4	Ml	С1
	65-0,03	14,5	Т5	М2	С2
	85-0,035	20,5	Т4	Ml	СЗ
	125-0,04	30,5	Т5	М2	С4
	185-0,046	50,3	Т4	Ml	С1

 

 

3. Четырехступенчатый вал (рис.4.3) изготовляют из штампованной заготовки II класса точности. Условия выполнения операций и маршрут обработки элементарных поверхностей для вариантов 1 – 10 (см. табл. 4.3, графа 1) следующие: маршрут обработки - черновое обтачивание, чистовое обтачивание, предварительное шлифование, окончательное шлифование. Все операции выполняются с установкой заготовки в центрах. Для вариантов 11 – 20 маршрут обработки поверхности тот же, что и для вариантов 1 – 10, но перед предварительным шлифованием предусматривается термообработка заготовки в печах. Допускаемую удельную кривизну после термообработки см. [6]. Рассчитать припуски и промежуточные размеры по переходам. Данные к задаче приведены в табл. 4.3.

 

Рис.4.3. Вал четырехступенчатый

Таблица 4.3

Размерная характеристика четырехступенчатого вала (к задачам 3 и 4)

Варианты	Диаметры шеек заготовки, мм	Длина, L, мм	Длина ступеней, мм	Масса заготовки G 3 кг
1, D 4	2	D 3	1	l2	3
1; 11								2,0
2; 12								4,7
3; 13								1,0
4; 14								8,2
5; 15								1,5
6; 16								9,1
7; 17								4,1
8; 18							т90	13,8
9; 19								2,9
10; 20								7,5

 

 

4. Четырехступенчатый вал (рис.4.3) изготовляют из стальной штампованной на молотах заготовки II класса точности (нормального). Параметр шероховатости шейки вала диаметром D ₃ примем R_а =2,5 мкм. Условия выполнения операций и маршрут обработки элементарных поверхностей следующие: маршрут обработки - черновое обтачивание, чистовое обтачивание, предварительное шлифование, окончательное шлифование. Определить припуски на заготовку по таблицам [1, с..249, табл. 49] и расчетно-аналитическим методом. Рассчитать экономию материала за счет применения расчетно-аналитического метода определения припусков при годовом объеме выпуска деталей 20 тыс. шт. Данные к задаче приведены в табл. 4.3.

5. Трехступенчатый вал (рис.4.4) изготовляют из штампованной заготовки II класса точности из стали 45 на горизонтально-ковочной машине. При обработке возможны две схемы установки; в центрах и в трехкулачковом патроне с упором в торец. Определить наиболее эффективным вариант обработки шейки диаметром D ₃ (с точки зрения экономии металла) при годовом объеме выпуска 10 тыс. шт. Данные к задаче приведены в табл. 4.4.

6. Трехступенчатый вал (рис. 4.4) изготовляют из горячекатаного стального проката нормальной точности или из стали 45 из штампованной заготовки 11 класса точности. Шейку диаметром D ₃ обрабатывают при установке заготовки в центрах. Определить предпочтительный вариант изготовления заготовки (с точки зрения экономии материала). Припуски определить расчетно-аналитическим методом. Данные к задаче приведены в табл. 4.4.

 

 

 

 

Рис.4.4. Вал трехступенчатый

 

 

Таблица 4.4.

Размерная характеристика трехступенчатого вала (к задачам 5 и 6)

 

Вариант	Диаметры шеек заготовки, мм	Длина заготовки, мм	Масса заготовки D 3 кг
D 1	D 2	D 3	L	l1	l2
							2,02
							1,37
							1,02
							1,14
							4,05
							4,01
							0,63
							8,02
							14,33
							8,3

 

7. Диск с центральным отверстием (рис.4.5) изготовляют из углеродистой стали. Заготовка – поковка II класса (нормальной) точности, ее изготовляют на горизонтально-ковочной машине. Обработка поверхностей отверстия может осуществляться за два установа или за один установ. При обработке за два установа маршрут следующий: черновое растачивание отверстия с базированием по наружной необработанной поверхности D ₁в патроне; черновое обтачивание наружной поверхности D ₁с базированием по обработанному отверстию D₂ на оправку; обработка отверстия в окончательный размер с базированием по поверхности D₁. Во втором случае (при обработке за один установ) окончательная обработка отверстия производится с базированием по необработанной наружной поверхности D ₁ в патроне. Рассчитать припуски на поверхность D ₂ и определить, какой из маршрутов обработки наиболее эффективен (с точки зрения экономии металла). Данные к задаче приведены в табл. 4.5.

Рис.4.5. Диск с центральным отверстием

 

Таблица 4.5.

Размерная характеристика диска (к задаче 7)

 

	Варианты	Размер диска, мм	Шероховатость поверх- ности D 3, Ra,мкм	Масса заготовки D 3, кг
D 1	D 3	L
		80Н8		2,5	5,1
		60Н8		1,25	2,1
		100H18		2,5	5.8
		40Н7		1,25	0.77
		I50H8		2,5	6,1

 

8. Чугунную втулку (рис.4.6) изготовляют центробежным литьем на машинах с вертикальной осью вращения. Отливка 3 класса точности. Обрабатывают поверхность D₂(Ra=1,,25 мм). Черновую и получистовую обработку производят на токарном станке с установкой в трехкулачковом патроне. Чистовая обработка осуществляется шлифованием. Для повышения износостойкости перед шлифованием введена закалка поверхности отверстия ТВЧ. Как изменится величина припуска при шлифовании, если отсутствует закалка, и на сколько? Данные к задаче приведены в табл. 4.6.

 

Рис.4.6. Втулка

 

Таблица 4.6.

Размерная характеристика втулок (к задаче 8)

 

	Вариант	Размеры втулок, мм
D 1	D 2	D 3	L	l
			40Н7
			30Н7
			60H8
			50Н7
			30Н7

 

 

9. Заготовка шестерни (рис.4.7) может быть получена из стали (штамповка II класса точности) или из чугуна (отливка 3 класса точности литьем в кокиль). По­верхность D2 отверстия имеет параметр шероховатости Rа =2,5 мкм. Черновая и чистовая обработки отверстия осуществляются с базированием по обработанной начисто наружной поверхности D ₁. Рассчитать припуски на поверхность D ₂ для двух вариантов получения заготовок. Определить наиболее экономичный вариант (с точки зрения экономии материала). Данные к задаче приведены в табл.4.7.

Рис.4.7. Заготовка шестерни

 

Таблица 4.7.

Размерная характеристика шестерни (к задаче 9)

 

	Варианты	Размеры шестерни, мм
D1	D2	L
		220Н7
		225Н8
		335Н7
		555Н7
		665H9

 

10. У корпусной детали обрабатывают поверхности D ₁и D₂ отверстия с параметром шероховатости Rа = =2,5 мкм (рис.4.8). Заготовкой является чугунная отливка с наибольшим габаритным размером L _max, выполненная по 2-му классу точности. При обработке отверстий используют две схемы установки: схема a – базирование по обработанной поверхности Б и двум отверстиям, обработанным с точностью по 7-му квалитету с параметром шероховатости Ra=2,5 мкм, и схема б – базирование по необработанной нижней поверхности Б. Установку заготовок в обоих случаях производят в приспособление с пневматическим приводом с прижимом к опорной поверхности. Погрешность установки в результате осадки заготовки (см. [6], с. 43, табл. 14). Произвести расчет промежуточных припусков и промежуточных размерен на поверхностях D₁ и D₂ и определить, в каком случае значение z_mm при обработке отверстия будет больше и насколько. Данные к задаче приведены в табл. 4.8.

 

Рис.4.8. Корпусная деталь

 

Таблица 4.8.

Размерная характеристика корпусной детали (к задачам 10)

 

	Варианты	Размеры детали, мм	Размеры отверстия, мм
	L max	L×B	H	D 1= D 2,
		200 × 120		40Н8
		100 × 70		20 Н 7
		650 × 290		60Н9
		110 × 60		15Н7
		920x600		I00H9

 

 

 

Порядок выполнения заданий

 

1. В.расчетную таблицу (см. табл. 2.5.1) – уточниь, что это за таблица!!!) внести технологический маршрут обработки заданной поверхности.

2. Определить по соответствующим таблицам значения составляющих припуска, значения допусков по всем операциям (переходам) и рассчитать по формулам межоперационные значения припусков.

3. Определить величину расчетных и предельных размеров по операциям технологического процесса.

4. Рассчитать предельные значения припуска по всем операциям, а также его суммарное значение.

5. Произвести проверку правильности выполненных расчетов.(уюрать пункт)

6. Назначить по стандарту на обрабатываемые поверхности детали общие припуски на обработку.(убрать)

7. Построить схему графического расположения припусков и допусков.

8. Дать анализ полученных результатов.

9. Составить отчет.

 

Содержание отчета

1. Название работы.

2. Содержание задания.

3. Эскиз детали с необходимыми исходными данными.

4.Определение отдельных составляющих припуска и расчет его значений по соответствующим формулам по всем операциям технологического процесса.

5. Сводная таблица по расчету припусков на обработку заданной поверхности расчетно-аналитическим методом.

6. Таблица припусков и допусков на обрабатываемые поверхности детали табличным и расчетно-аналитическим методом.

7. Схема графического расположения припусков и допусков.

8. Выводы.

 

Контрольные вопросы

1. Назовите методы определения припусков на обработку. В чем преимущества и недостатки каждого из них?

2. Напишите формулу расчета Z_min на обработку круглых и плоских поверхностей.

3. От каких факторов зависят величины Rz и Т?

4. Как определяется величина r для различных видов заготовок и последующей механической обработки?

 

Литература

1. Косилова А. Г., Мещеряков Р. К., Калинин М. А. Точность обработки. Заготовки и припуски в машиностроении: Справочник технолога. – М.: Машиностроение, 1976. – 224 с.: ил.

2. Маталин А. А. Технология машиностроения. – М.: Машиностроение, 1985. – 434 с.: ил.

3. Махаринский Е. И., Горохов В. А. Основы технологии машиностроения: Учебник. – Мн.: Высш. шк.. 1997. – 423 с.: ил.

4. Мосталыгин Г. П., Толмачевский Н.Н. Технология машиностроения: учебник для вузов по инженер. – экономич. специальностям. – М.: Машиностроение. – 288 с.: ил.

5. Расчет припусков и межпереходных размеров в машиностроении: Учеб. пособ. для машиностроит. спец. вузов/Я. М. Радкевич, В. А. Тимирязев, А. Г. Схиртладзе, М. С. Островский; под ред. В. А. Тимирязева. – М.: Высш. шк., 2004. – 272 с.: ил.

6. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1/ Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. – 656 с.: ил.