4

89

Введение. Расчет и проектирование режущего инструмента

Цели и задачи проектирования

На токарных операциях применяются резцы с механическим креплением режущей пластины по ГОСТ 20872-73. Материалом режущей части пластины является твердый сплав. Недостатками таких резцов низкая износостойкость режущей пластины при обработке коррозионно-стойких сталей.

Поэтому, основная цель проектирования - увеличение стойкости резцов, применяемого для токарных операций. Задачи проектирования:

1) подбор инструментального материала, обладающего более высокой стойкостью

2) усовершенствование конструкции токарного резца.

Проектирование и расчет резца

В качестве объекта проектирования примем токарный резец-вставку для контурного точения, используемый при обработке поверхностей заготовки на 010 токарной операции.

1. В качестве материала для корпуса резца выбираем сталь 40Х с ?в = 650 МПа и допустимым напряжением на изгиб ?_и.д. = 200 МПа.

Материалом сменной режущей пластины будет минералокерамический сплав ВШ 75.

2. Главная составляющая силы резания

P_z = 10·C_p·t^x·S_z^y·Vⁿ· K_p, H (10.1)

K_p = K_мр·K _р·K_р·K_р (10.2)

где K_мр = 0,9

K _р^- коэффициенты главного угла в плане, принимаем по [7косил],

K _р^z = 0,89;

K_р - коэффициент переднего угла, принимаем по [7косил], K_р^z = 1;

K_р - коэффициент угла наклона главного режущей кромки, принимаем. по, [7косил] K_р = 1;

K_p^z = 0,9·0,89·1·1 = 0,8.

Расчет тангенциальной силы резания произведем по методике изложенной в [7косил]. Для P_z: C_p = 300; x_p = 1.0; y_p = 0,75; n_p = -0,15

P_z = 10·300·0,5¹·0,523^0.75·145,4^-0,15·0,8 = 349,68 H.

3. Расчет сечения корпуса резца произведем по методике изложенной в [11алексеев] с 50. При условии, что державка имеет квадратное сечение т.е.

h?? b, ширину державки определим по формуле:

b =, (10.3)

где L - вылет резца, принимаем L = 60 мм.

Подставив данные в формулу (10.3), получим:

b = = 0,018м = 18 мм;

Принимаем ближайшее большее сечение корпуса (b = 20 мм). Руководствуясь приведёнными соотношениями, получим высоту корпуса резца h?? b =20 мм. Принимаем h b??2020 мм.

4. Проверяем корпуса резца на прочность и жёсткость:

Максимальная нагрузка, допускаемая прочностью резца:

P_z.доп =bh²??_и.д./6L=2010^-3 (20 10^-3) ² 200 /66010^-3 = 4444,4 Н

Максимальная нагрузка, допускаемая жёсткостью резца:

P_z.ж =3 f E J /L³ =3 0,0510^-3 210 ¹¹ 10^-3 1,3333 10^-8/(60 10^-3) ³ = 1851,8 Н



где f - допускаемая стрела прогиба резца при чистовом точении f=0,05мм

Е - модуль упругости материала корпуса резца Е = 210 ¹¹Па

J - момент инерции прямоугольного сечения корпуса:

J = bh ³/12=2010^-3 (2010^-3)³/12=13333 мм ⁴

Резец обладает достаточной прочностью и жёсткостью, т.к. выполняется условие: P_z.доп.? P_z?? P_z.ж.

4444,4 Н ? 349,68 ?Н? 1851,8 Н- условие выполняется.

5. Конструктивные размеры резца берём по ГОСТ 20872-80; общая длина резца L = 60 мм; режущая пластина из твёрдого сплава ВШ75 SNUN-120412, ГОСТ 25003-81.

6. Геометрические параметры лезвия резца: главный угол в плане ??60??

7. По ГОСТ 5688-61 принимаем: качество отделки (параметры шероховатости) передней и задней поверхности лезвия резца и опорной поверхности корпуса; предельные отклонения габаритных размеров резца; марку твёрдого сплава пластины и материала корпуса; содержание и место маркировки.

8. Выбираем материал резца: для корпуса - сталь 40Х ( твердость 40…45 HRCэ, оксидировать, для пластины- твердый сплав ВШ75.

9. Технические требования на резец принимаем по ГОСТ 266613-85.

Описание конструкции резца

Резец токарный сборный с механическим креплением пластины предназначен для контурного точения заготовки коллектора на токарной операции. Резец содержит державку 1, пластину 2, для закрепления пластины служит винт 4 с гайкой 5 и шайбой 6, который своим скосом упирается в ролик 3. Резец работает следующим образом. Державка вставляется в резцедержатель и ориентируется относительно центра заготовки, при точении режущая пластина резца снимает слой стружки.

Выполняем сборочный чертеж резца с указанием всех предельных отклонений и технических требований.



1. Анализ исходных данных

Задача данного раздела - на базе анализа технических требований предъявляемых к детали и годового объема выпуска сформулировать задачи, которые необходимо решить в дипломном проекте для достижения цели, сформулированной во введении.

1.1 Анализ служебного назначения и условий работы детали

Деталь "Коллектор гидромотора", чертеж 01.М15.017.011.000, является телом вращения и предназначена для сбора рабочей жидкости, поступающей с входа высокомоментного гидромотора типа МР10, использующегося в приводах буровых установок и горных машин.

1.2 Систематизация и классификация поверхностей

Цель систематизации поверхностей - выявление поверхностей, имеющих определяющее значение для выполнения деталью своих функций. При систематизации поверхностей будем опираться на данные (рис.1.1.).

Цель классификации поверхностей по служебному назначению - выявление поверхностей являющихся: основными и вспомогательными конструкторскими базами, поверхностей выполняющих исполнительные функции детали, а также свободных поверхностей не входящих во взаимодействие с другими сопряженными поверхностями. Классификацию поверхностей детали по служебному назначению сводим в таблицу 1.1.

Таблица 1.1.

Вид поверхности	№ поверхности
ИП	5, 12…19, 21, 25…30, 32…39, 40,41,4244,45,46,48…63
ОКБ	4,20,64
ВКБ	1,3,9,23,34
СП	остальные

Схема кодирования поверхностей и размеров детали

1.3 Анализ технологичности конструкции детали

Анализ технологичности конструкции детали будем проводить по следующим группам критериев:

- технологичность заготовки;

- технологичность установки;

- технологичность обрабатываемых поверхностей;

- технологичность общей конфигурации детали.



1.3.1 Технологичность заготовки

Коллектор изготавливается из конструкционной коррозионно-стойкой стали 40Х13 ГОСТ 5632-72. Материал не является дефицитным, при относительно невысокой стоимости он обладает хорошими качествами: предел прочности при растяжении 440 МПа, предел прочности при сжатии 635 МПа, твердость 197…235 HB [марочник].

В таблице 1.2 представлен химический состав данной стали, а в таблице 1.3 ее механические свойства [марочник].

Таблица 1.2

Химический состав стали 40Х13, %

С	Si	Mn	Cr	Ni	Cu	S	P
				не более
0,36-0,45	0-0,8	0,50-0,80	12-14	0,30	0.30	0,025	0,03

Таблица 1.3

Механические свойства стали 40Х13 в зависимости от сечения (201-300 мм)

0,2	в	5		KCU, Дж/см2	HB
МПа	%
440	635	14	40	54	197-235

Технологические свойства:

-температура ковки, С: начала 1100, конца 800;

- свариваемость - не применяется;

- обрабатываемость резанием - в горячекатаном состоянии при HB 163-168, _в = 610 МПа, K_{V тв.спл.} = 1,20, K_{V б.ст.} = 0,95

-склонность к отпускной хрупкости - склонна.

Заготовку коллектора возможно получить как ковкой, так и литьем, в обоих случаях она проста по конфигурации и может быть получена без особых затрат. Наиболее предпочтительный вариант получения заготовки определим экономическим расчетом.

За критерий обрабатываемости принят коэффициент [9]:

, (1.1)

где К_Г - коэффициент, учитывающий группу стали по обрабатываемости;

_В - предел прочности обрабатываемого материала;

n_V - показатель степени при обработке;

.

Значение данного коэффициента будем учитывать при выборе материала режущих инструментов.

1.3.2 Технологичность установки

Черновыми базами для установки заготовки на первой операции могут быть цилиндрические и торцевые поверхности заготовки. В дальнейшем за базы приняты цилиндрическая пов. 2 и торцевая пов.1 и цилиндрическая пов.20 и торцевая пов.23, в зависимости от установа. Данные технологические базы обеспечивают надежную ориентацию и закрепление заготовки, возможность свободного подвода инструмента при обработке.

Измерительные базы детали можно использовать в качестве технологических баз, т.к. точность и шероховатость этих баз обеспечивает требуемую точность обработки.

Таким образом, с точки зрения установки при обработке, деталь можно считать технологичной.

1.3.3 Технологичность обрабатываемых поверхностей

Предполагается обрабатывать все поверхности детали. Число обрабатываемых поверхностей 49 (остальные оси): 19 цилиндрических; 17 торцевых; 1; резьбовая поверхность (8 отв.); 4 технологические канавки; фаски, галтели.

Протяженность обрабатываемых поверхностей невелика и определяется условиями компоновки мотора.

Для обеспечения нормальной работоспособности всех узлов мотора назначены следующие требования к геометрии вала: допуск 0,034 на цилиндрическую поверхность коллектора, допуск 0,03 на отверстия; допуски на шероховатость назначаем по [1], точность резьбовых соединений по [1], допуски торцевого и радиального биения назначаем по [8]. Точность и шероховатость поверхностей 4, 20, 64 (ОКБ) определяется условиями эксплуатации коллектора. Уменьшение точности приведет к снижению точности установки коллектора в моторе. Все отверстия коллектора доступны для обработки. Обработка поверхностей в упор затруднений не вызывает.

Таким образом, с точки зрения обрабатываемых поверхностей, деталь можно считать технологичной.

1.3.4 Технологичность общей конфигурации детали

Деталь имеет достаточную жесткость и прочность. Радиусы закруглений и фаски выполняются по ГОСТ 10948-64, форма и размеры канавок по ГОСТ 8820-69. Такая унификация упростит обработку и контроль этих элементов коллектора.

Коллектор можно отнести к типу деталей "втулки", для которых разработан типовой ТП.

Форма детали позволяет вести одновременную обработку нескольких поверхностей: цилиндрических- 6, 8 ,10,11 ,торцовых 1,2,4. При обработке на станке с ЧПУ обработку отверстий 38, 39 и нарезание резьбы в отверстиях 39 можно осуществить на одной операции. Оборудование может быть простым, универсальным, оснастку также можно применять универсальную. Все поверхности коллектора доступны для контроля.

Таким образом, с точки зрения общей компоновки детали ее можно считать технологичной.

Поскольку деталь отвечает требованиям технологичности по всем 4 группам критериев, можно сделать вывод о ее достаточно высокой технологичности.

1.4 Формулировка задач дипломного проекта

На базе анализа технических требований к детали сформулируем задачи дипломного проекта:

1. Определить тип производства и выбрать стратегию разработки технологического процесса;

2. Выбрать оптимальный метод получения заготовки и маршрут обработки поверхностей;

3. Разработать технологический маршрут и схемы базирования заготовки;

4. Выбрать оборудование, приспособления, режущий инструмент, средства контроля;

5. Рассчитать припуски на обработку на спроектированные технологические операции

6. Рассчитать и спроектировать станочное приспособление для токарной операции и приспособление контроля биения отверстия

7. Рассчитать и спроектировать режущий инструмент для токарной операции

8. Провести линейную оптимизацию режимов резания на токарной операции

9. Спроектировать участок механического цеха

10. Провести научные исследования по повышению стойкости режущего инструмента и повышению производительности обработки

11. Рассмотреть мероприятия по обеспечению безопасности и экологичности проекта

12. Определить экономическую эффективность проекта.



2. Определение типа производства. Выбор и проектирование заготовки

Задача данного раздела - в зависимости от детали и годового объема выпуска определить тип производства и на его базе выбрать оптимальную стратегию разработки технологического процесса

2.1.1 Определение типа производства

Тип производства определяем с учетом годовой программы, массы детали и качественной оценки трудоемкости ее изготовления. По трудоемкости данную деталь можно отнести к деталям средней трудоемкости.

Определим массу детали по формуле:

, кг (2.1)

где с - плотность материала, для стали 40Х, принимаем с = 0,00785 кг/см³;

V - объем детали, см³.

Объем детали определяем как алгебраическую сумму объемов тел за вычетом полых цилиндрических составляющих и сегментов, входящих в конфигурацию детали:

Зная объем детали и плотность материала, из которого сделана деталь, определяем массу детали:

Тип производства зависит от годового объема выпуска деталей, ее массы и трудоемкости. По трудоемкости данную деталь можно отнести к деталям средней трудоемкости, поэтому при годовой программе выпуска N = 15000 шт /год и массе детали m =29,11 кг по [горбац] принимаем тип производства - среднесерийное.

2.1.2 Выбор стратегии разработки технологического процесса

Задача данного подраздела - в зависимости от типа производства выбрать оптимальную стратегию разработки технологического процесса - принципиальный подход к определению его составляющих (показателей ТП), способствующей обеспечению заданного выпуска деталей заданного качества с наименьшими затратами.

1. В области организации технологического процесса:

Вид стратегии - последовательная, в отдельных случаях циклическая; линейная, в отдельных случаях разветвленная; жесткая, в отдельных случаях адаптивная;

· Форма организации технологического процесса - переменно-поточная форма организации технологического процесса

· Повторяемость изделий - периодически повторяющиеся партии

2. Метод получения заготовки:

· Оптимальный вариант получения заготовки - прокат или ковка на ГКМ;

· Выбор последовательности обработки - по таблицам с учетом коэффициентов удельных затрат;

· Припуск на обработку - незначительный;

· Метод определения припусков - табличный.

3. В области разработки технологического процесса:

· Степень унификации ТП - разработка технологического процесса на базе типового ТП;

· Степень детализации разработки ТП - маршрутный или маршрутно-

операционный технологический процесс;

· Принцип формирования маршрута - концентрация операций и

совмещение по возможности переходов;

· Обеспечение точности - работа на настроенном оборудовании, с частичным применением активного контроля;

· Базирование - с соблюдением принципа постоянства баз и по возможности принципа единства баз на последующих операциях технологического процесса;

4. В области выбора средств технологического оснащения (СТО):

· Оборудование - универсальное, в том числе с ЧПУ, специализированные;

· Приспособления - универсальные, стандартные, нормализованные,

специализированные;

· Режущие инструменты - стандартные, нормализованные, специальные;

· Средства контроля - универсальные, специальные

5. В области проектирования технологических операций:

· Содержание операций - одновременная обработка нескольких

поверхностей, исходя из возможностей оборудования;

· Загрузка оборудования - периодическая смена детали на станках, коэффициент закрепления операций от 10 до 20;

· Расстановка оборудования - по группам станков, предметно замкнутые участки;

· Настройка станков - по измерительным инструментам и приборам или работа без предварительной настройки по промерам.

6. В области нормирования технологического процесса:

· Определение режимов резания - по общемашиностроительным

нормативам и эмпирическим формулам;

· Нормирование - детальное пооперационное;

· Квалификация рабочих - средняя;

· Технологическая документация - маршрутные и операционные карты.

Принятой стратегией будем руководствоваться при разработке технологического процесса изготовления коллектора.

2.2 Выбор и проектирование заготовки

Задача данного подраздела - выбрать методы получения заготовки и обработки поверхностей, обеспечивающих минимум суммарных затрат на получение заготовки и ее обработку.

2.2.1 Выбор метода получения заготовки

Учитывая конструкцию изготавливаемого коллектора и материал заготовки - сталь 40Х, можно предложить два основных альтернативных метода получения заготовки:

1. Прокат;

2. Ковка на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ)

1. Прокат

По ГОСТ 2590-71 определим диаметр прутка для данной заготовки:

1) определим припуск на механическую обработку шейки вала наибольшего диаметра [Косилова - 1]:

, (2.3.)

где D_дmin - наименьший предельный размер расчетной ступени по чертежу, мм;

2 Z_omin - расчетный минимальный общий припуск на обработку по диаметру, мм;

Определим значение минимального припуска после каждой операции по формуле:

, (3.3)

где R_z , h, мм - высота неровностей и дефектный слой, образовавшиеся на обрабатываемой поверхности при предыдущей обработке;

_i ,мм- суммарное значение пространственных отклонений;

_уi,мм - погрешность установки.

Суммарное значение пространственных отклонений определим по формуле:

(3.4)

где _к.о. -общая кривизна заготовки (учитывается на первой операции механической обработки);

_см - величина смещения заготовки, т.к. обработка ведется в патроне за величину смещения принимаем отклонение от соосности.

Общая кривизна заготовки:

(3.5)

где _к - удельная изогнутость и коробление заготовки, мкм/мм;

l - длина заготовки, мм. Так как допустимая кривизна реза прутка не должна превышать 5 мм, длина заготовки составляет 291 мм.

Погрешность установки для однопозиционной обработки:



(3.6)

где _б - погрешность базирования;

_з - погрешность закрепления.

Так как при обработке диаметра измерительные и технологические базы совпадают, погрешность базирования _б = 0 при всех установках заготовки.

2) по рассчитанному диаметру определяем ближайший диаметр заготовки из сортового проката: D_з = 240 мм.

Для проведения в дальнейшем технико-экономического обоснования выбора заготовки необходимо определить коэффициент использования материала для данного метода.

Коэффициент использования материала определим по формуле:

К_и1=q/Q (2.2.)

где q - масса детали, q = 29,11 кг (см. п. 2.1.1.);

Q- масса заготовки

Объем заготовки:

Зная объем детали и плотность материала, определяем массу заготовки:

Подставив полученные значения масс детали и заготовки в формулу 2.2., получим коэффициент использования материала для отрезки из проката: К_и1=29,1/103,34=0,28.

2. Штамповка на ГКМ

Ведем расчет поковки по ГОСТ 7505-89.

Исходные данные для расчета.

Ориентировочная величина расчетной массы поковки, кг:

(2.2.)

где М_Д -масса детали, кг;

К_р - расчетный коэффициент, устанавливаемый в соответствии с приложением 3 (табл.20).

Класс точности - Т5 ( приложение 1).

Группа стали - М2 (табл.1).

Степень сложности - С3 (приложение 2).

Конфигурация поверхности разъема штампа - П (плоская) (табл.1)

Исходный индекс - 11 (табл.2).

По табл. 3 ГОСТ 7505-89 определяем припуски на механическую обработку, рассчитываем размеры поковки и их допустимые отклонения, учитывая дополнительные припуски, по табл. 8 ГОСТ 7505-89 назначаем допуски поковки. Все значения вносим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1

Допуски и припуски на размеры поковки

Размер детали, мм	Поверхн-ти, на которые назначается припуск	Допуск на размер поковки, мм	Припуск, мм	Расчет размера поковки	Окончатль-ный размер (учитывая округления до 0,5 мм)
228	2	2,5	1,8	228+2 (1,8+0,6+0,6)	234
180	7	2,5	1,8	180+2 (1,8+0,6+0,6)	186
150	8	2,2	1,7	150+2 (1,7+0,6+0,6)	156
130	20	2,2	1,9	130+2 (1,9+0,6+0,6)	140 (по ГОСТ 2590-71)
100	64	2,2	1,7	100-2 (1,7+0,6+0,6)	94
19	3	1,6	1,5	19+(1,5+0,6+0,6)	22
42	32	2,0	1,7	42+(1,7+0,6+0,6)	45
81	9	2,0	1,8	81+(1,8+0,6+0,6)	84
77	7	2,0	1,8	77+(1,8 +0,6+0,6)	80
Остальные требования по ГОСТ 7505-89

Дополнительные припуски, учитывающие:

смещение по поверхности разъема штампа - 0,6 мм (табл.4);

изогнутость и отклонения от плоскости и от прямолинейности - 0,6 мм (табл.5);

Радиус закругления наружных углов - 5,0 мм (табл.7).

Штамповочный уклон - 5 на наружных, 7на внутренних поверхностях (табл.18).

Для проведения в дальнейшем технико-экономического обоснования выбора заготовки необходимо определить коэффициент использования материала для данного метода. Коэффициент использования материала определим по формуле 2.2.

Объем заготовки определяем как алгебраическую сумму объемов тел за вычетом полых цилиндрических составляющих и сегментов, входящих в конфигурацию заготовки:

Зная объем детали и плотность материала, определяем массу заготовки:

Подставив полученные значения масс детали и заготовки в формулу (2.2.), получим коэффициент использования материала для штамповки на горизонтально-ковочных машинах: К_и2=29,11/50,13=0,58.

Для окончательного решения по выбору метода получения заготовки, следует провести сравнительный экономический анализ по технологической себестоимости.

2.2.2 Экономическое обоснование выбора метода получения заготовки

Оценку эффективности различных вариантов получения заготовок чаще всего проводят по двум показателям:

а) коэффициенту использования материала заготовки (см. формулу 2.2.)

б) технологической себестоимости изготовления детали. Сюда включаются только те статьи затрат, величины которых изменяются при переходе одного варианта к другому.

На стадии проектирования технологических процессов оптимальный вариант заготовки, если известны массы заготовки и детали, можно определить путем сравнения технологической себестоимости изготовления детали, рассчитанной по формуле:

S_тд = S_заг?Q + S_мех(Q-q) - S_отх(Q-q), (2.3.)

где S_заг -стоимость одного кг заготовки, руб/кг;

S_мех - стоимость механической обработки, отнесенная к одному кг срезаемой стружки, руб/кг;

S_отх - цена 1 кг. отходов, руб/кг, S_отх = 0,0144 руб/кг;

S_мех = S_с + Е_н?S_к , (2.4.)

где S_с - текущие затраты на 1 кг стружки, руб/кг;

S_к - капитальные затраты на 1 кг стружки, руб/кг;

По табл. 3.2 [Технология отрасли] для автомобильного и сельскохозяйственного машиностроения S_с = 0,188 руб/кг, S_к = 0,566 руб/кг.

Е_н - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, Е_н = 0,15.

С_мех = 0,188 + 0,15?0,566 = 0,273 руб/кг.

Это значение принимаем для обоих методов получения заготовки.

Стоимость заготовки, полученной методом проката:

, (2.5.)

где М - затраты на материал заготовки, руб

, (2.6.)

где Q -масса заготовки, кг;

S -цена 1 кг материала заготовки, руб;

q - масса готовой детали, кг;

где С_о.з. - технологическая себестоимость операций правки, калибрования прутков, разрезки их на штучные заготовки:

, (2.6.)

где С_п.з. - приведенные затраты на рабочем месте, руб/ч;

Т_шт(ш-к) - штучное или штучно-калькуляционное время выполнения заготовительной операции (правки, калибрования, резки и др.).

Подставим рассчитанные значения в формулу (2.)

Стоимость заготовки, полученной методом ковки на ГКМ с достаточной для стадии проектирования точностью можно определить по формуле:

С_заг = С_i/1000 k_т k_c k_в k_м k_п, (2.5.)

где С_i - базовая стоимость одного 1 т поковки, полученной на ГКМ, руб.:

С_i = 0,725 руб;

k_т - коэффициент, зависящий от класса точности, для поковок нормального класса точности:

k_т = 1;

k_c - коэффициент, зависящий от группы сложности поковки, для третьей группы сложности:

k_c =1,0;

k_в - коэффициент, зависящий от марки материала и массы поковки, для стали 40Х13 при массе поковки менее 10 кг:

k_в =0,8;

k_м - коэффициент, зависящий от марки материала поковки, для стали 40Х13:

k_м = 1;

k_п - коэффициент, зависящий от объема производства поковок и группы серийности:

k_п = 1;

Подставим определенные значения в формулу (2.5.):

С_заг = С_i/1000 k_т k_c k_в k_м k_п

Подставим полученные данные в формулу (2.3) и рассчитаем технологическую себестоимость изготовления детали, для двух методов получения заготовки:

-для проката:

С_тд1 = 0,293,12+ 0,273 (3,12-2,2) - 0,0144(3,12-2,2)= 1,143 руб.;

- для ковки на ГКМ:

С_тд2 = 0,8212,64+ 0,273 (2,64-2,2) - 0,0144(2,64-2,2) = 2,281 руб.

Расчеты проведены в ценах 1985 года. Для учета ценовой инфляции введем коэффициент К = 10000. Тогда стоимость заготовки:

-для литья в земляные формы С_заг1=0,29810000=2980 руб;

-для литья в оболочковые формы С_заг2=0,82110000=8210 руб.

Полная себестоимость с учетом коэффициента инфляции составит:

-для литья в земляные формы С_тд1=11430 руб;

-для литья в оболочковые формы С_тд2=22810 руб.

Вывод: по результатам проведения сравнительного анализа технологической себестоимости двух методов получения отливки можно заключить, что экономически целесообразнее использовать при получении заготовки детали метод ковки на горизонтально-ковочной машине, т.к. полная себестоимость получения заготовки этим методом существенно ниже чем методом отрезки сортового проката.

Экономический эффект при изготовлении детали из заготовки полученной ковкой на ГКМ, по сравнению с изготовлением детали резкой сортового проката для годовой программы выпуска-15000 шт. составит:

Э=(С_тд2 - С_тд1)·N= (22810-11430)·15000=170700000руб.



3. Технологический маршрут и план изготовления детали

3.1 Обоснование технологического маршрута изготовления детали

План изготовления детали

Задача раздела - разработать оптимальный технологический маршрут, т.е. такую последовательность операций, которая обеспечит получение из заготовки готовой детали с наименьшими затратами, при этом необходимо разработать такую схему базирования заготовки на каждой операции, которая обеспечила бы минимальную погрешность обработки.

Тип производства - среднесерийное;

Способ получения исходной заготовки - штамповка на ГКМ;

Метод достижения точности - по настроенному оборудованию.

На рисунке 1.1. представлена схема кодирования детали, т.е. изображен эскиз детали с пронумерованными поверхностями и буквенными обозначениями чертежных размеров.

Технологический маршрут, выбранный в соответствии рекомендациям [Выбор маршрутов обработки поверхностей деталей машин. Сост. Михайлов А.В., Пашко Н.М.] представлен в таблице 3.1:

Таблица 3.1

Технологический маршрут изготовления детали

№ опе-рации	Наименование операции	Оборудование (тип, модель)	Содержание операции	Точность (IT)	Ra, мкм
000	Заготовительная	Горизонтально-ковочная машина		15 16	32
005	Токарная	Токарно-винторезный станок 16К25	Установ А точить пов. 1…4	12	10
			Установ Б точить пов. 7…10, 23, центровые отверстия, расточить 32,64,35,36,37	12	10
010	Токарная	Токарно-винторезный станок 16К25	Установ А точить пов. 2…4, 6, фаску	10	6,3
			Установ Б точить пов. 7…10 расточить 32… 37, 64	10	6,35
015	Токарная с ЧПУ	Токарно-винторезный станок 16К30Ф305	Установ А точить 2…6	8	2,5
			Установ Б точить пов. 10…22, 66	8	2,5
020	Сверлильно-фрезерно-рвсточная с ЧПУ	Сверлильно-фрезерный- расточной станок 6902ПМФ2	Установ А: переход1: сверлить 12 отв. 38	11	6,3
			переход 2: сверлить отв. 39	11	6,3
			переход 3: нарезать резьбу в отв.39	7 ст.	2,5
			переход 4: сверлить отв. 27	11	10
			переход 5: расточить пов. 24…27, 29…31	9	5
			переход 6: расточить пов. 24…26	8	2,5
			Установ Б: переход1: сверлить отв. 56	12	10
			переход 2: расточить отв. 39, пов. 46…49	10	5
			переход 3: расточить отв. 39, пов. 47…49	8	2,5
030	Вертикально-сверлильная	Вертикально-сверлильный станок 2Н135	Установ А: переход 1: сверлить отв. 43	12	10
			Установ А: переход 2: зенкеровать отв. 43	10	5
			Установ Б: переход 1: сверлить отв. 43	12	10
			Установ Б: переход 2: зенкеровать отв. 43	12	5
025	Токарная	Токарно-винторезный станок 16К25	Точить пов. 29, 30	8	5
035	Термическая	Печь индукционная	Закалить, отпустить	+1 на все поверхности
040	Очистная		Очистить от окалины
045	Токарная	Токарно-винторезный станок 16К25	Установ А: зачистить центровое отверстие	8	2,5
			Установ Б: зачистить центровое отверстие	8	2,35
050	Круглошлифовальная	Круглошлифовальный станок 3У131 М	Установ А: шлифовать пов. 3,4 8 и 6, торец 5	6,7	1,25
			Установ Б: шлифовать пов. 10,15,20	7	1,25
060	Слесарная	-	Притупить острые кромки	-	-
055	Моечная	Моечная машина	-	-	-
060	Контрольная	-	-	-	-

План изготовления детали

План изготовления - графическое изображение технологического маршрута с указанием теоретических схем базирования и технических требований на операции.

План изготовления состоит из четырех граф:

Графа "Операция", которая включает в себя название и номер операции.

Графа “ Оборудование”, которая включает в себя оборудование, при помощи которого производится обработка поверхностей на данной операции.

Графа "Операционный эскиз", которая включает в себя изображение детали, схему базирования (точки закрепления), простановку операционных размеров, обозначение обрабатываемых поверхностей и указание шероховатости получаемой на данной операции.

Графа “Технические требования”, которая включает в себя допуски на операционные размеры и отклонения формы.

План изготовления корпуса внутреннего шарнира представлен на листе 05.М15.269.08. графической части.



3.2 Выбор технологических баз

Теоретическая схема базирования представлена на плане изготовления детали и представляет собой схему расположения на технологических базах заготовки "идеальных" точек, символизирующих позиционные связи заготовки с принятой схемой координат станочного приспособления.

При разработке схем базирования учитываем принцип и единства баз: на всех операциях обработки по возможности использовать одну и ту же базу, как установочную, так и измерительную и принцип постоянства баз: на всех операциях обработки необходимо применять по возможности одни и те же базы. Также важно учитывать правило шести точек, при котором деталь базируется на шести неподвижных точках, которые лишают её шести степеней свободы. Обработку детали начинаем с поверхности, которая служит опорной базой для дальнейших операций. Для обработки этой поверхности в качестве опорной базы приходится принимать необработанную поверхность. После этого, когда она обработана, обрабатываем остальные поверхности, соблюдая при этом определённую последовательность, сначала обрабатываем поверхность, к точности которой предъявляются меньшие требования, а потом поверхности, которые должны быть более точными.

Операции согласно типовому технологическому процессу изготовления разбиваем на установы. Индекс около номера поверхности обозначает номер операции, на которой она получена. Индекс 00 - относится к заготовительной операции, буквы А, Б - указывают, что поверхность обработана на данной операции с установа А или Б. Арабские цифры 1,2,3 и т.д. обозначают переход на котором был получен данный размер.

В связи с тем, что коллектор представляет собой тело вращения, первоначально заготовка обрабатывается на станках токарной группы.

На 005 и 040 токарных операциях на установе А в качестве черновых технологических баз используем пов. 23 и 10, ось материализуется пов. 10. На установе Б базами будут являться торец 1 и цил. плверхность 2, обработанные на установе А.

На 010 и 025 токарных операциях на установе А в качестве двойной направляющей базы используем ось поверхности 2, в качестве первой опорной базы торец 1; на установе Б - в качестве двойной направляющей базы используем ось поверхности 10, в качестве опорной базы торец 23. В качестве второй опорной базы принимаем, в зависимости от установа, пов. 2 и 10 соответственно.

На 015 токарной с ЧПУ операции на установе А в качестве двойной направляющей базы используем ось поверхности 64, в качестве первой опорной базы торец 1; на установе Б - в качестве двойной направляющей базы используем ось поверхности 10, в качестве опорной базы торец 23. В качестве второй опорной базы принимаем, в зависимости от установа, пов.2 и 10 соответственно.

На 020 сверлильно-фрезерно-расточной на установе А в качестве направляющей базы используем ось поверхности 10, в качестве установочной базы торец 23, в качестве опорной - пов. 10; на установе Б - в качестве направляющей базы используем ось поверхности 10, в качестве установочной базы торец 1, в качестве опорной - пов. 10.

На 030 вертикально-сверлильной операции в качестве направляющей базы используем ось поверхности 10, в качестве установочной базы 1, в качестве опорной - пов. 10.

На 050 круглошлифовальной в качестве двойной направляющей - ось пов.64, в качестве первой опорной базы торец 1; на установе Б - в качестве двойной направляющей базы используем ось поверхности 10, в качестве опорной базы торец 23. В качестве второй опорной базы принимаем, в зависимости от установа, пов.2 и 10 соответственно.

Сведем все данные по технологическим базам и размерам, получаемым на операциях ТП в таблицу 3.2.



Таблица 3.2

Технологические базы

№ операции	Название	№ опорных точек	Характер появления	Реализация	Операционные размеры	Единство баз
			Явная	Скрытая	Естествен-ная	Искусствен-ная
005	ДН О О	1,2,3,4 5 6	+ - +	- + -	+ + +	- - -	2Б10-А, 2Ж10-Б Z10-A, Э10-А, Э10-Б	+ -
010	У ДО О	1,2,3 4,5 6	+ - +	- + -	+ + +	- - -	2Б20-Б, 2Ж20-А, ДЮ20-А, 2J20-Б Z20-Б, Э20-Б F20-Б, G20-A	+-
015	У ДО О	1,2,3 4,5 6	+ - +	- + -	+ + +	- - -	2Ж30-А, 2Б30-Б Z30-Б	+-
020	У ДО О	1,2,3 4,5 6	+ - +	- + -	+ + +	- - -	2М40-1, 2И40-4 , 2Т40-3, 2Т40-2, 2ХХ40 СК20-А, Z20-Б,	+ -
025	У ДО О	1,2,3 4,5 6	+ - +	- + -	+ + +	- - -	V50-Б, 2Д50-Б, Е50-А, 2Ф50-А, 2Щ50-А, 2Г50-А,2Н50,2П50 ИЬ50-А,МИ50, КК50 , МХ50	+ -
040	У ДО О	1,2,3 4,5 6	+ - +	- + -	+ + +	- - -	2Х60, 2Ш60, Ъ60 БЛ60, СЕ60	+-
045	У ДО О	1,2,3 4,56	+ -+	- +-	+ ++	- --	2Х60, 2Ш60, Ъ60 БЛ60, СЕ60	+-

3.3 Обоснование простановки операционных размеров

Способ простановки операционных размеров выбираем в зависимости от метода достижения точности. Для выполнения выше рассмотренных операций применяем метод достижения точности размеров с помощью настроенного оборудования. В этом случае имеет место несколько вариантов простановки операционных размеров, получение которых зависит от технологических возможностей применяемого оборудования. Так как при разработке технологического процесса изготовления детали использовалось стандартное и универсальное оборудование, то было бы целесообразно применить координатный способ простановки операционных размеров. Токарные станки с ЧПУ применяемые при обработке могут реализовывать выше описанную схему простановки операционных размеров, или схему простановки операционных размеров, когда нуль детали перемещен на правый крайний торец.

В нашем случае при чистовой обработке используем первую схему простановки операционных размеров.

3.4 Назначение операционных технических требований

1. Заготовительная операция: все требования предъявляемые к поковке по качеству и точности назначаем согласно рекомендациям ГОСТ 7505-89 (см. п.2.2.).

2. Допуски на операционные размеры в осевом направлении рассчитываем по следующим формулам:

- для операции 005 -токарной:

TAⁱ = ⁱ_cт+ с.ш., (3.1)

где TAⁱ - допуск на размер А на i-той операции;

ⁱ_cт - статистическая погрешность на i-той операции;

с.ш. - смещение штампа, возникающее на заготовительной операции;

(смещение штампа не учитывается при определении допусков на центровые отверстия и на габаритный размер);

- для остальных операций механической обработки:

TAⁱ = ⁱ_cт + ⁱ, (3.2)

где TAⁱ - допуск на размер А на i-ой операции;

ⁱ_cт - статистическая погрешность на i-той операции;

ⁱ- величина торцового биения, определяемая по прил.2 [РАЗМЕРН].

На операциях, в которых единство баз не соблюдается:

TAⁱ = ⁱ_cт + ^I + _б, (3.3)

где _б - погрешность базирования

2. Допуски на диаметральные размеры назначаются, исходя из квалитета точности, который обеспечивает оборудование в радиальном направлении. Его выбираем по прил.1 [РАЗМЕРН], значения допусков берутся из [поля допусков].

3. Значения погрешностей формы на диаметральные размеры назначаем, руководствуясь прил.2 [РАЗМЕРН]. Величина отклонения от соосности определяется как половина погрешности радиального биения.

4.Шероховатость, получаемую при обработке поверхностей, назначаем с учетом рекомендаций (прил. 1[РАЗМЕРН]).

5. Для операции 040 термической:

Определяем приведенный средний диаметр вала:

d_ср = (d₁l₁ + d₂l₂+…+ d_nl_n)/l (3.3)

где d₁, d₂, d_n- диаметры ступеней;

l₁, l₂, l_n - длины ступеней;

l - общая длина вала.

2. В приложении 5 [1] находим _к - величину удельной изогнутости оси вала, затем вычисляем значения отклонений от соосности при термообработке по формуле:

ⁱ = _кlⁱ , (3.4)

где _к - величина удельной изогнутости оси вала;

lⁱ - длина i - той ступени вала.

d_ср =

ⁱ =



4. Выбор средств технологического оснащения (СТО)

Задача раздела - выбрать для каждой операции ТП такие оборудование, приспособление, режущий инструмент (РИ) и средства контроля, которые бы обеспечили заданный выпуск деталей заданного качества с минимальными затратами.

4.1 Выбор оборудования

При выборе типа и модели металлорежущих станков будем руководствоваться следующими правилами:

1. Производительность, точность, габариты, мощность станка должны быть минимальными, но достаточными для того, чтобы обеспечить выполнение требований предъявляемых к операции.

2. Станок должен обеспечить максимальную концентрацию переходов на операции в целях уменьшения числа операций, количества оборудования, повышения производительности и точности за счет уменьшения числа перестановок заготовки.

3. В случае недостаточной загрузки станка его технические характеристики, должны позволять обрабатывать другие детали, выпускаемые данным цехом или участком.

4. Оборудование не должно быть дефицитным, но в достаточной степени модернизированным

5. В серийном производстве наряду со станками с ЧПУ и обрабатывающими центрами следует применять специализированные станки, гибкие технологические модули, гибкие автоматические линии. На каждом станке в месяц должно выполняться не более 40 операций при смене деталей по определенной закономерности.

6. Оборудование должно отвечать требованиям безопасности, эргономичности и экологии.

Выбор оборудования проводим, используя рекомендации [коил] в следующей последовательности:

1. Исходя из формы обрабатываемой поверхности и метода обработки, выбираем группу станков;

2. Исходя из положения обрабатываемых поверхностей, выбираем тип станка;

3. Исходя из габаритных размеров заготовки, размеров обрабатываемых поверхностей и точности обработки выбираем типоразмер станка.

Данные по выбору оборудования заносим в таблицу 4.1.

Выбор оборудования

Номер операции	Станок	Наиболь- шие габа риты заго-товки, мм	Мощ-ность глав-ного привода кВт	Частота вращения шпинделяоб/мин	Габариты станка, мм	Масса, т
1	2	3	4	5	6	7
005 010 025 045	Токарно-винторезный станок 16К25	290Ч900	11	12,5-1600	2505Ч1240Ч150	2,925
015	Токарно-винторезный станок с ЧПУ 16К30Ф305	320Ч1400	10	6,3 -1250	4350Ч2200Ч1600	6,3
020	Сверлильно-фрезерный- расточной станок 6902ПМФ2	320Ч250	3	50-2500	2780Ч2050Ч1860	2,52
030	Вертикально-сверлильный станок 2Н135	450Ч500	4	31-1400	1030Ч825Ч2535	1,2
050	Круглошлифовальный станок 3У131 М	280Ч700	4	40-400	5500Ч2585Ч1982	5,96

4.2 Выбор приспособлений

При выборе приспособлений будем руководствоваться следующими правилами:

1. Приспособление должно обеспечивать материализацию теоретической схемы базирования на каждой операции с помощью опорных и установочных элементов

2. Приспособление должно обеспечивать надежное закрепление заготовки при обработке

3. Приспособление должно быть быстродействующим

4. Зажим заготовки должен осуществляться по возможности автоматически

5. Следует отдавать предпочтение стандартным нормализованным, универсально-сборным приспособлениям, и только при их отсутствии проектировать специальные приспособления

Исходя из типа, модели станка и метода обработки выбираем тип приспособления.

Выбор приспособления, используя рекомендации [коил] будем производить в следующем порядке:

1. Исходя из расположения базовых поверхностей и их состояния (точность и шероховатость), формы заготовки и расположения обрабатываемых поверхностей выбираем конструкцию приспособления

2. Исходя из габаритов заготовки и размеров базовых поверхностей, выбираем типоразмер приспособления.

Данные по выбору приспособлений заносим в таблицу 4.2



Таблица 4.2

Выбор приспособлений

Номер операции	Наименование операции	Приспособление
1	2	3
005	Токарная	Патрон 3-х кулачковый самоцентрирующий ГОСТ 2675-80; центр упорный ГОСТ 1825--72
010
025
045
015	Токарная с ЧПУ	Патрон 3-х кулачковый самоцентрирующий клиновой ГОСТ 24361-81; центр упорный ГОСТ 1825--72
020	Сверлильно-фрезерно-расточная	Специальное универсально-сборное приспособление
030	Вертикально-сверлильная	Специальное универсально-сборное приспособление
050	Круглошлифовальная	Патрон поводковый самозажимной; центры упорные ГОСТ 1825--72

После выбора приспособлений получили следующее:

1. Приспособления обеспечивают материализацию теоретической схемы базирования на каждой операции.

2. Приспособления обеспечивают надежное закрепление заготовки при обработке.

3. Приспособления- быстродействующие.

4.3 Выбор режущего инструмента

При выборе режущего инструмента будем руководствоваться следующими правилами:

1. Выбор инструментального материала определяется требованиями, с одной стороны максимальной стойкости, а с другой минимальной стоимости.

2. Следует отдавать предпочтение нормализованным и стандартным инструментам.

Выбор режущего инструмента будем производить в следующем порядке:

1. Исходя из типа и модели станка, расположения обрабатываемых поверхностей и метода обработки, определяем вид режущего инструмента

2. Исходя из марки обрабатываемого материала его состояния и состояния поверхности, выбираем марку инструментального материала

3. Исходя из формы обрабатываемой поверхности, назначаем геометрические параметры режущей части инструмента

4. Исходя из размеров обрабатываемой поверхности, выбираем конструкцию инструмента

Данные по выбору режущего инструмента заносим в таблицу 4.3

Таблица 4.3

Выбор режущего инструмента

№ опера-ции	Наименование операции	ИМ	Режущий инструмент
1	2	3	4
005	Токарная	ВШ 75	Резец расточной с пластинами из керамики S32R-CSKNR/L 12
		ВШ 75	Резец для контурного точения с механическим креплением многогранных твердосплавных пластин CCLNR/L 2525M12
		ВК6	Сверло центровочное комбинированное Ш 6 ГОСТ 14952-75
010	Токарная	ВШ 75	Резец расточной с пластинами из керамики S32R-CSKNR/L 12
		ВШ 75	Резец для контурного точения с механическим креплением многогранных твердосплавных пластин CCLNR/L 2525M12
015	Токарная с ЧПУ	ВШ 75	Резец вставка для контурного точения с углом в плане 60є CTERN/L 2020K16
		ВШ 75	Резец вставка канавочный специальный К01-4112-000
		ВШ 75	Резец вставка канавочный специальный К01-4112-000
020	Сверлильно-фрезерно-расточная	ВК6	Сверло спиральное твердосплавное Ш 13 ГОСТ 22735-77
		ВК6	Сверло спиральное комбинированное Ш 11,5 ГОСТ 20694-75
		ВК8	Сверло с механическим креплением многогранных твердосплавных пластин Ш 56 ТУ 2-035-720-80
		Р6М5	Метчик М16-7Н ГОСТ 3266-81
		ВК8	Зенкер со вставными ножами, оснащенный твердосплавными пластинами тип 2 Ш 58 ГОСТ 21541-76
		ВК8	Зенкер со вставными ножами, оснащенный твердосплавными пластинами тип 2 Ш 60 ГОСТ 21541-76
		ВШ 75	Резец расточной с пластинами из керамики S32R-CSKNR/L 12
030	Вертикально-сверлильная	ВК8	Сверло с механическим креплением многогранных твердосплавных пластин Ш 56 ТУ 2-035-720-80
045	Токарная	ВК6	Сверло центровочное комбинированное Ш 6 ГОСТ 14952-75
050	Круглошлифовальная	Электрокорунд белый	Круг шлифовальный прямого профиля 200х30х40 25А 10 С2 6 К5 35м/с 1 кл А ГОСТ 2424-75

4.4 Выбор средств контроля

При выборе средств контроля будем, используя рекомендации [коил] и руководствоваться следующими правилами:

1. Точность измерительных инструментов и приспособлений должна быть существенно выше точности измеряемого размера, однако оправданное повышение точности ведет к резкому удорожанию.

2. В мелкосерийном производстве следует применять инструменты общего назначения, специальные и универсальные.

3. Следует отдавать предпочтение стандартным и нормализованным средствам контроля.

Данные по выбору средств контроля заносим в таблицу 4.

Таблица 4.4

Выбор средств контроля

Номер операции	Наименование операции	Средство контроля
1	2	3
005	Токарная	Штангенциркуль ШЦ-III ГОСТ 166-80, калибры-пробки гладкие ГОСТ 24853-81
010	Токарная	Штангенциркуль ШЦ-III ГОСТ 166-80 Скоба-рычажная ГОСТ 11098-75 калибры-пробки гладкие ГОСТ 24853-81
015	Токарная с ЧПУ	Штангенциркуль ШЦ-III ГОСТ 166-80 Скоба-рычажная ГОСТ 11098-75
020	Сверлильно-фрезерно-расточная с ЧПУ	Штангенциркуль ШЦ-III ГОСТ 166-80 Штангеглубиномер ШГ-160 ГОСТ1 62-80 Калибры-пробки гладкие ГОСТ 24853-81 Калибр - резьбовой ГОСТ 24939-81
025	Токарная	калибр-пробка гладкий ГОСТ 24853-81
030	Вертикально-сверлильная	калибры-пробки гладкие ГОСТ24853-81
045	Токарная	Калибры-пробки гладкие ГОСТ 24853-81
050	Круглошлифовальная	Датчик активного контроля БВ-4100 Микрометр рычажный ГОСТ 4381-87
065	Контрольная	Приспособление специальное для контроля биения отверстия; Профилограф-профилометр А1 ГОСТ19299-73



5. Проектирование технологических операций

Задача раздела - рассчитать такие режимы резания на операции технологического процесса, которые обеспечили бы заданный выпуск деталей требуемого качества с минимальными затратами.

5.1 Определение операционных диаметральных размеров расчетно-аналитическим методом (методом Кована)

Таблица 5.1

Расчет припусков на обработку диаметра 2Б (180)

Технологи-ческие переходы	Элементы припуска, мкм	Расчет ный припуск 2Zmin, мм	допуск Td, мм	Предельные размеры заготовки	Предельные припуски, мкм
	Rz	h		eу			dmax	dmin	2Zmax	2Zmin
Штамповка	200	250	500	-	-	2,5	184,766	182,266	-	-
Точение черновое	40	40	30	0	1,9	0,40	180,766	180,366	4,0	1,9
Точение чистовое	13	13	20	0	0,22	0,16	180,306	180,146	0,46	0,22
Шлифование чистовое	10	15	10	0	0,092	0,063	180,117	180,054	0,189	0,092
Шлифование тонкое	3,2	5	5	0	0,05	0,026	180,004	180,030	0,087	0,05

Расчётно-аналитическим методом определим припуски на поверхность 4 (180), являющуюся наиболее точной.

Качество поверхности штамповки по прил.4 [горбац]:

R_z = 200 мкм, h = 250 мкм.

Качество поверхности после механической обработки по данным прил.1 [горбац] следующие:

1) Точение черновое R_z = 40 мкм, h = 40 мкм;

2) Точение чистовое R_z = 10 мкм, h = 10 мкм;

3) Шлифование чистовое R_z = 2,5 мкм, h = 5 мкм;

Учитывая, что в заготовке обработаны центровые отверстия, суммарное значение пространственных отклонений _i-1 расположения при обработке в центрах равно сумме значений отклонений от соосностей, взятых с плана изготовления:

Д_i-1 = 10⁰⁵, 50⁰⁵ + 4⁰⁵, 50⁰⁵ (5.1)

Д_i-1 = 0,2+0,3 = 0,5 мм;

На последующих операциях суммарное пространственное отклонение будем определять по формуле:

, (5.2)

где - коэффициент уточнения (по табл. 5.13 [горбац]).

- после точения чернового = 0,06 0,5= 0,03мм;

- после точения чистового = 0,04 0,5= 0,02 мм;

- после шлифования чистового = 0,02 0,5 = 0,01 мм;

- после шлифования тонкого = 0,01 0,5 = 0,005 мм.

При базировании заготовки в центрах погрешность установки _i 0. Все выше выполненные расчёты заносим в табл. 5.1.

Определим значение минимального припуска 2Z_min после каждой операции по формуле:

(5.3)

где R_z ^i-1 , h ^i-1 - высота неровностей и дефектный слой, образовавшиеся на обрабатываемой поверхности при предыдущей обработке;

_i-1 - суммарное значение пространственных отклонений;

_i - погрешность установки;

Рассчитанные минимальные припуски заносим в графу 6 табл. 5.1. В графу 7 записываем расчётные минимальные размеры для каждой операции, начиная с последней. Для диаметра 180

d _5min = 180,004 мм, d _5max = 180,030 мм.

Следующие минимальные размеры определяем по формуле:

(5.4)

d _{4 min} = 180,004 + 0,05 = 180,054 мм;

d _3min = 180,054 + 0,092 = 180,146 мм;

d _2min = 180,146 + 0,22 = 180,366 мм;

d _1min = 180,366+1,9 = 182,266 мм.

Допуски, взятые с плана изготовления, заносим в графу 8. Полученные наименьшие предельные размеры округляем увеличением их до того же знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер каждой операции. Округлённый минимальный размер d _min вносим в графу 9.

Определим значения максимальных размеров d max по формуле:

(5.5)

d _1max = 182,266 + 2,5 = 184,766 мм;

d _2max = 180,366+ 0,4 = 180,766 мм;

d _3max = 180,146 + 0,16 = 180,306 мм;

d _4max = 180,054 + 0,063 = 180,117 мм;

Определим предельные значения припусков по формуле:

(5.6)

2Z_2max =184,766- 180,766 = 4,0 мм;

2Z_3max = 180,766 - 180,306 =0,46 мм;

2Z_4max = 180,306 - 180,117 = 0,189 мм;

2Z_5max= 180,117 - 180,030 = 0,087 мм