1

3.3. Стакан підшипника, приклад

Розрахувати припуски та граничні розміри за технологічними операціями

(переходами) обробки поверхонь заготовки стакана підшипника (рис. 3.1). На

вказані поверхні призначити припуски та допуски за ГОСТ 26645-85. 8-й клас

точності розмірів виливка за ГОСТ 26645-85 відповідає приблизно 1-му класу

точності за ГОСТ 1855-55.

23

0+0

,046

16

0+0

,16

19

0+0

,072

27

0 -0,2

1

125- 0,063

70- 0,046

23

0+0

,046

16

0+0

,16

19

0+0

,072

27

0 -0,2

1

125- 0,063

70- 0,046

Рис. 3.1. Стакан підшипника

3.3.1. Зовнішній діаметр Ø270-0,21 мм Спосіб установки — на розтисненій оправці по Ø160 мм і торці «А».

Сумарна величини Rz і T(h), яка характеризує якість поверхні заготовки

виливка, складає 600 мкм (табл. Д.3.1), [14, табл. 6—10]. Після першого

технологічного переходу Т для деталей із чавуна виключається із розрахунків,

тому для чорнового і чистового точіння знаходимо за табл. Д.3.2 тільки

значення Rz (відповідно 50 та 30 мкм) і записуємо в розрахункову таблицю.

Просторове відхилення — результат короблення виливка. Гранична

величина короблення 0,1К мкм/мм (табл. Д.3.3), що на довжині L = 70 мм дає

загальну величину короблення 70700,1 LК мкм.

Величина залишкової просторової похибки .загзагyзалзал K (3.2)

Значення коефіцієнта Кy визначаються за табл. Д.3.4.

Після чорнового точіння 2,47006,006,0 загзагчорнчорн мкм.

2

Після напівчистового точіння

5,37005,005,0 загзагнапівчистнапівчист мкм.

Після чистового точіння 8,27004,004,0 загзагчистчистн мкм.

Похибка базування на розтискній оправці 0 . Похибка установки в

цьому випадку буде складатися тільки з похибки індексації інд стола

багатошпиндельного верстата, становить 50 мкм.

Величина розрахункового припуску визначається за формулою з табл.

Д.3.5

22

11min 122 iiiZ TRZ

i

. (3.3)

Значення 2Zmin по операціям (переходам) обробки складає:

• точіння чорнове: 6862507060022 22

min Z мкм;

• точіння напівчистове: 1022502,45022 22

min Z мкм;

• точіння чистове: 802505,33022 22

min Z мкм.

Стовпчик табл. 3.1 «Розрахунковий розмір» (dр) заповнюємо починаючи з

останнього (в даному випадку із креслення) розміру послідовним відніманням

розрахункового мінімального припуску кожного технологічного переходу.

Таким чином, маючи розрахунковий (із креслення) розмір, після

останнього переходу (в нашому випадку чистового точіння 269,79 мм) для

решти переодів механічної обробки отримуємо:

• точіння чистове — 269,79 мм;

• точіння напівчистове — 269,79 + 0,160 = 269,95 мм;

• точіння чорнове — 269,95 + 0,204 = 270,154 мм;

• для заготовки — 270,154 +1,372 = 271,526 мм.

Результати розрахунків зводимо в табл. 3.1.

Значення допуску кожного переходу приймають за таблицями Д.1.1 у

відповідності з квалітетом того чи іншого виду обробки. Так, для чистового

точіння значення допуску складає 210 мкм оскільки 10 квалітет точності

(розмір із креслення); для напівчистового ТА = 320 мкм – 11 квалітет ; для

чорнового точіння ТА = 810 мкм – 13 квалітет; допуск на розмір відливки 1-го

класу точності за ГОСТ 1855-55 складає ТА = 1200 мкм.

У колонці «Граничний розмір» найменші значення (dmin) знаходяться за

розрахунковими розмірами, округленими до точності допуску відповідного

переходу. Найбільші граничні розміри (dmax) визначаються з найбільших

граничних розмірів додаванням допусків відповідних переходів.

Таким чином, для чистового точіння найменший граничний розмір

270 – 0,210 = 269,79 мм, найбільший — 270 мм; для напівчистового

точіння найменший граничний розмір — 269,95, найбільший — 269,95 + 0,320

= 270,27 мм; для чорнового точіння найменший граничний розмір — 270,154, а

найбільший — 270,154 + 0,800 = 270,954 мм; для заготовки найменший

граничний розмір — 271,526 мм, найбільший — 271,526 + 1,2 =272,726 мм.

Мінімальні граничні значення припусків гр

minZ являють собою різниці

найменших граничних розмірів попереднього і виконуваного переходів, а

максимальні гр

maxZ — відповідно різниці найбільших граничних розмірів.

3

Тоді для чистового точіння

16016,079,26995,2692 гр

min 3 ммz мкм;

27027,027027,2702 гр

3max ммz мкм;

для напівчистового точіння

204204,095,269154,2702 гр

2min ммz мкм;

684684,027,270954,2702 гр

2max ммz мкм;

для чорнового точіння

1372372,1154,270526,2712 гр

min1 ммz мкм;

1772772,1954,270726,2722 гр

max1 ммz мкм.

Номінальний (розрахунковий) операційний припуск ,1minном iiі TAZZ (3.4)

де ТАі-1 — допуск на обробку заготовки на попередній операції.

Тоді номінальні (розрахункові) припуски на:

1) точіння чистове — 2 480,0320,0160,0.. чистточномZ мм;

2) точіння напівчистове — 2 004,18,0204,0.. напівчистточномZ мм;

3) точіння чорнове — 2 972,16,0372,1.. чорнточномZ мм (у розрахунок взята

половина допуску виливка, тому що вона має симетричне розташування поля

допуску ±0,6 мм).

Загальний номінальний припуск 2 456,3972,1004,148,0. загномZ мм.

Округлюємо отримане значення 2 5,3. загномZ мм.

Розрахунковий розмір заготовки dном. заг. = 270 + 3,5 = 273,5 мм.

Перевіряємо правильність виконаних розрахунків: гр

max 32z – гр

min 32z = 270 – 160 = 110 мкм; ТА2 – ТА3 = 320 – 210 = 110 мкм.

гр

2max2z – гр

2min2z = 684 – 204 = 480 мкм; ТА1 – ТА2 = 800 – 320 = 480 мкм. гр

1max2z – гр

1min2z = 1772 – 1372 = 400 мкм; ТАзаг – ТА1 = 1200 – 800 = 400 мкм.

3.3.2. Торець «Б» (розмір 125-0,063 мм)

Як і в попередньому прикладі, у розрахункову табл. 3.1 записуємо

значення елементів припуску відповідній заготовці по кожному технологічному

переходу.

Загальна величина короблення заготовки на діаметрі Ø 270 мм

2702701 DK мкм

Залишкова величина просторових відхилень:

2,1627006,006,011 заг мкм;

5,1327005,005,022 заг мкм;

8,1027005,004,033 заг мкм;

Похибки установки аналогічні попередньому прикладу. Величина

розрахункового припуску визначається за формулою з табл. Д.3.5

.)( 1111min iiiiZi hTRZ (3.5)

Значення Zmin за операціями (переходами) обробки згідно табл. Д. 3.2

становлять:

• точіння чорнове 92050270600min Z мкм;

4

• точіння напівчистове 1162,116502,1650min Z мкм;

• точіння чистове 1145,113505,1350min Z мкм.

Розрахункові розміри за операціями (переходами), граничні розміри та

граничні значення припусків визначаються аналогічно попередньому:

274,016,0114,0.. чистточномZ мм;

366,025,0116,0.. напівчистточномZ мм;

72,18,092,0.. чорнточномZ мм.

Розрахунковий (номінальний) розмір заготовки:

Lном. заг. = 125 + (0,274 + 0,366 + 1,72) = 127,36 мм.

3.3.3. Зовнішній діаметр Ø230-0,46 мм

Величини Rz і T(h) для заготовки і операцій (переходів) механічної

обробки записані у зведеній табл. 3.1 аналогічно попередньому.

55551 LКзаг мкм.

Залишкова величина просторових відхилень:

0,33,35506,01 мкм;

75,25505,02 мкм;

Установка на даній операції здійснюється в самоцентруючому

пневматичному патроні по Ø 270 мм і торці «Б», у цьому випадку 660 мкм

(табл. Д.3.6).

Під другий технологічний перехід

90506,395066006,006,0

індyy мкм.

Значення 2Zmin за операціями (переходами) обробки складуть:

• точіння чорнове 1265266566026605560022 22

min Z мкм;

• точіння напівчистове 14029035022 22

min Z мкм.

0,172,028,0.. напівчистточномZ мм;

3,38,053,2.. чорнточномZ мм;

33,4. загномZ мм.

Розрахунковий (номінальний) діаметр заготовки 230 + 4,33 = 234,33 мм.

3.3.4. Отвір Ø160+0,16мм

У зведену таблицю записуємо величини Rz і Т (h) для заготовки й

переходів механічної обробки (табл. Д.3.1–Д.3.4).

Сумарне значення просторових відхилень для заготовки даного типу

визначається за формулою 22

зскорзаг (3.6)

Величину короблення отвору треба враховувати як у діаметральному, так

і в осьових перерізах. Тому

17675116012222 kkкор d мкм,

де d і - діаметр і довжина оброблюваного отвору відповідно.

5

Зсув осі отвору в процесі формування зс прийнято рівним величині поля

допуску на товщину стінки 35 мм, тобто 800 мкм.

Сумарне значення просторових відхилень отвору складе

820176800 22 заг мкм.

Залишкова величина після чорнового розточування складе

4105,01 заг мкм

Після чистового розточування 264,1820002,0002,02 заг мкм.

Установка деталі така ж, як і при обробці зовнішньої поверхні Ø230-0,46

мм.

Мінімальний припуск під розточування

чорнове

164021040660266082060022 22

min Z мкм;

чистове

150290415022 22

min Z мкм.

dmin точіння чистове 269,79 мм

допуск точіння чистового 0,21мм

dmax точіння чистове 270 мм

dmin точіння напівчистове 269,95 мм

dmax точіння напівчистове 270,27 мм

допуск точіння напівчистового 0,32мм

dmax точіння чорнове 270,954 мм

допуск точіння чорнового 0,8 мм

dmin точіння чорнове 270,154 мм

dmax заготовки 272,726 мм

допуск заготовки 1,2 мм

dmin заготовки 271,526 мм

dmin точіння чистове 269,79 мм

допуск точіння чистового 0,21мм

dmax точіння чистове 270 мм

dmin точіння напівчистове 269,95 мм

dmax точіння напівчистове 270,27 мм

допуск точіння напівчистового 0,32мм

dmax точіння чорнове 270,954 мм

допуск точіння чорнового 0,8 мм

dmin точіння чорнове 270,154 мм

dmax заготовки 272,726 мм

допуск заготовки 1,2 мм

dmin заготовки 271,526 мм

Рис. 3.2. Схема графічного розташування припусків і допусків на

обробку поверхні Ø230–0,43 мм

Стовпчик «Розрахунковий розмір» заповнюється, починаючи з кінцевого

креслярського розміру, послідовним вираховуванням розрахункового

мінімального припуску кожного переходу:

• розточування чистове dp2 =160,16 мм;

• розточування чорнове dp1 = 160,16 – 0,3 = 159,86 мм;

• заготовка dp3= 159,86 – 3,28 = 156,58 мм.

У стовпчику «Граничний розмір» найбільші значення dmax виходять

шляхом округлення розрахункових розмірів до точності допуску відповідного

6

переходу, а найменші граничні розміри dmin — шляхом вирахування допусків

відповідних переходів з найбільших граничних розмірів.

Мінімальні граничні значення припусків 2Zmin являють собою різниці

найбільших граничних розмірів виконуваного й попереднього переходів, а

максимальні 2Zmax — відповідно різниці найменших граничних розмірів.

83,053,03,0... чистточномZ мм;

08,48,028,3.. чорнточномZ мм;

91,4. загномZ мм.

Номінальний розмір заготовки 160 – 4,91 = 155,09 мм.

7

Таблиця 3.1

Розрахунок припусків і допустимих розмірів за технологічними переходами на обробку стакана підшипника Технологічні операції і

переходи обробки

елементарних поверхонь

Елементи припуску, мкм Розрахунковий

припуск Zmin

мкм

Розрахунковий

розмір dр, мм

Допуск

ТА, мкм

Граничні розміри,

мм

Граничні

значення

припусків,

мкм

Rz T(h) ρ ε dmin dmax гр

min2z гр

max2z

Токарна обробка на багатошпиндельному напівавтоматі.

Зовнішній діаметр Ø 270-0,210

Заготовка 600 70,0 271,526 1200 271,526 272,726

Точіння чорнове 50 - 4,2 50 2686 270,154 800 270,154 270,954 1372 1772

Точіння напівчистове 50 - 3,5 50 2102 269,95 320 269,95 270,27 204 684

Точіння чистове 25 - 2,8 50 280 269,79 210 269,79 270,0 160 270

Усього 1736 2726

Торець «Б» (розмір 125-0,123)

Заготовка 600 270 126,087 1600 126,087 127,687

Точіння чорнове 50 - 16,2 50 920 125,167 250 125,167 125,417 0,92 2,27

Точіння напівчистове 50 - 13,5 50 116 125,051 160 125,051 125,211 0,116 0,206

Точіння чистове 30 - 10,8 50 114 124,937 63 124,937 125 0,114 0,211

Усього 1,15 2,687

Зовнішній діаметр Ø 230-0,46

Заготовка 600 55 23235 1600 23235 23395

Точіння чорнове 50 - 3,0 660 2,1265 229,82 720 229,82 230,54 2,53 3,41

Точіння напівчистове 50 - 2,75 90 2,140 229,54 460 229,54 230,0 0,28 0,54

Усього 2,81 3,95

Отвір Ø 160+0,16

Заготовка 600 820 156,58 1600 155,0 156,6

Розточування чорнове 50 - 41,0 660 2,1640 159,86 530 159,33 159,86 3,26 4,33

Розточування чистове 20 - 2,0 90 2,150 160,16 160 160 160,16 0,3 0,67

Усього 3,56 5,00

8

3.5. Контрольні запитання

1) Назвіть методи визначення припусків на обробку. У чому переваги й

недоліки кожного з них?

2) Напишіть формулу розрахунку Zmin на обробку круглих і плоских

поверхонь.

3) Від яких факторів залежать величини Rz і Т?

4) Як визначається залишкова величина просторових відхилень для

різних видів заготовок?

9

Додаток 3 Таблиця Д.3.1

Якість поверхні різних видів заготовок

Вид заготовки Квалітет Rz T

мкм

Виливки в земляні форми I класу:

найбільший габаритний розмір виливка, мм:

не більше 1250 600

1250…3150 800

Те саме II класу:

найбільший габаритний розмір виливка, мм:

не більше 1250 700

1250…3150 900

Виливки в кокіль 12…14 200 300

Лиття в оболонкові форми 12…14 40 260

Лиття під тиском 9…12 20 140

Лиття по виплавленим

моделям 6…12 30 170

Штампування заготовки масою, кг:

не більше 0,25 150 150

0,25…2,5 150 200

2,5…25 150 250

25…100 200 300

100…200 300 300

Прокат гарячекатаний, діаметром ,мм:

5…25 150 150

26…75 150 250

80…150 200 300

160…250 300 400

калібрований гладкотянутий 7…12 60 60

калібрований шліфований 6…9 10 20

Примітка. Для виливок в земляні форми вказано сумарне значення Rz + Т.

Таблиця Д.3.2

Параметри, що досягаються після механічної обробки зовнішніх поверхонь

Вид обробки Rz T

мкм

Обдирочна обробка лезовим інструментом виливок II класу, гарячого

прокату звичайної точності, нежорстких валів, поковок з великими

припусками і ін..

100 100

Чорнова обробка лезовим інструментом заготовок всіх видів 50 50

Чистова обробка лезовим інструментом і однократна обробка і

однократна обробка з малими припуском 30 30

Чистове торцеве фрезерування 10 15

Протягування зовнішнє 5 10

Тонка обробка лезовим інструментом 3

Шліфування:

попереднє 10 20

чистове 5 15

Безцентрове шліфування каліброваного прокату 9…10

до термообробки 6 12

після термообробки 3…0,8

10

Таблиця Д.3.3

Питома кривизна заготовок к (мкм) на 1 мм довжини

Матеріал і стан

Діаметр заготовки, мм

5…25 25…50 50…75 75…120 120…150 Більше 150

Прокат калібрований:

6-й квалітет 0,50 0,50

9-й квалітет 1 0,75 0,50

10…11-й квалітет 2 1 1

12-й квалітет 3 2 1

Прокат калібрований

після термообробки 2 1,3 0,6

Прокат гарячекатаний:

після правки на пресі 0,15 0,12 0,10 0,08 0,06 0,05

після термообробки 2,0 1,3 0,6 0,3

Штампування заготовки:

після правки 2,0 1,5 1,0

після термообробки 1,0 0,8 0,7 0,6 0,5

Виливки:

плити 2…3

корпуса 0,7…1

Таблиця Д.3.4

Коефіцієнт уточнення Кy для відливок, поковок, штампованих заготовок та

сортового прокату

Технологічний перехід Ку

Після обточування:

однократного 0,05

чорнового 0,06

напівчистового 0,05

чистового 0,04

Після шліфування:

чорнового 0,03

чистового 0,02

11

Таблиця Д.3.5

Розрахункові формули для визначення припуску на обробку

Вид обробки Розрахункова формула

Послідовна обробка протилежних або окремо

розташованих поверхонь iiizi TRzi

11min 1

Паралельна обробка протилежних площин iiizi TRzi

11min 122

Обробка зовнішніх або внутрішніх поверхонь

обертання iiizi TRzi

21

2

1min 122

Обточування циліндричної поверхні заготовки,

установленої в центрах; безцентрове шліфування 11min 1

22 iizi TRz

i

Розвертання плаваючої розверткою, протягування

отворів 1min 1

22 izi TRz

i

Суперфініш, полірування розкатка (обкатка) 1

22min

izi Rz

Обкатка лезовим або абразивним інструментом

без дотримання розміру чорнової поверхні 11 25,01 iizi TRz

i

Шліфування після термообробки:

а) при наявності i iizi i

Rz 11min

iizi iRz 11min

22

б) при відсутності i 11min

izi iRz

11min22

izi iRz

12

Таблиця Д.3.6

Похибка закріплення заготовок з при установці в радіальному напрямку

для обробки на верстатах, мкм

Метод отримання

заготовки

Поперечний розмір заготовки

6–10 10–18 18–30 30–50 50–80 80–

120

120–

180

180–

260

260–

360

360–

500

Установка в затискній гільці (цанзі)

Холоднотягнута

калібрована 40 50 60 70 80 – – – – –

Попередньо

оброблена 40 50 60 70 80 – – – – –

Чисто оброблена 20 25 30 35 40 – – – – –

Установка в

трикулачковому

патроні

Установка в трикулачковому патроні

Литво:

у піщану форму

машинного

формування за

металевою моделлю

220 270 320 370 420 500 600 700 800 900

у постійну форму 150 175 200 250 300 350 400 450 550 650

за моделлю, яка

виплавляється 50 60 70 80 100 120 140 160 – –

під тиском 25 30 35 40 50 60 70 80 – –

Гаряча штамповка 220 270 320 370 420 500 600 700 800 –

Гарячокатана 220 270 320 370 420 500 600 – – –

Попередньо

оброблена 50 60 70 80 100 120 140 160 180 200

Чисто оброблена 25 30 35 40 50 60 70 80 90 100

Установка в пневматичному патроні

Литво:

у піщану форму

машинного

формування за

металевою моделлю

180 220 260 320 380 440 500 580 660 760

у постійну форму 120 140 170 200 240 280 320 380 440 500

за моделлю, яка

виплавляється 40 50 60 70 80 90 100 120 – –