44 вариант. Технология конструкционных материалов. Приборостроение

44 вариант

Технология конструкционных материалов

_

ПОЛНОЕ ЗАДАНИЕ В ДЕМО ФАЙЛЕ,

ЧАСТЬ ДЛЯ ПОИСКА ДУБЛИРУЮ НИЖЕ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ»

(СГУГиТ»)

Петров П.В., Кутенкова Е.Ю.

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

Ч. 2.

ВЫБОР ТЕХНОЛОГИИ И РАСЧЁТ КРАТНЫХ ЗАГОТОВОК 

Утверждено редакционно-издательским советом университета

в качестве сборника методических указаний

для выполнения практических работ для студентов 2, 3,4 курсов,

обучающихся по направлениям подготовки бакалавров

12.03.01 «Приборостроение», 12.03.02 «Оптотехника»,

27.03.01 «Стандартизация и метрология»

Новосибирск

СГУГиТ

2017

УДК 681.7

         П305

Рецензенты:  начальник управления персоналом и социальным развитием АО

«Швабе – Оборона и Защита»Л.С. Метлюк

                кандидат технических наук, доцент,СГУГиТС.Л. Шергин

Петров, П.В.

П305  Основы технологии приборостроения. В 5 ч. Ч.2: Выбор технологии и расчёт кратных заготовок [Текст]: сборник практических работ / П.В. Петров, Е.Ю. Кутенкова. – Новосибирск: СГУГиТ, 2017– 75 с.

ISBN

ISBN

Сборник практических работ подготовлен кандидатом технических наук, доцентом кафедры метрологии и технологии оптического производства П.В. Петровым и преподавателем Е.Ю. Кутенковой. Сборник содержит учебно-методический материал для подготовки и выполнения практических работ, посвящённых выбору технологии и расчётам кратных заготовок.

Сборник предназначен для студентов 2, 3,4 курсов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров 12.03.01 «Приборостроение», 12.03.02 «Оптотехника», 27.03.01 «Стандартизация и метрология».

Печатается по решению редакционно-издательского совета СГУГиТ

УДК 681.7

ISBN

ISBNСГУГиТ, 2017

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………… 4

Практическая работа №4Выбортехнологии и расчёт прутка…………… 8

Контрольные вопросы и задания ………………………………………………. 20

Библиографический список…………………………………………………….. 21

Приложение 4.1. Справочные таблицы ……………………………………….. 22

Приложение 4.2. Бланк результатов …………………………………………. 29

Приложение 4.3. Примеры расчёта прутка …………………………………… 30

Приложение 4.4. Варианты исходных данных ……………………………….. 34

ВВЕДЕНИЕ

Общие теоретические сведения

Кратными называются заготовки, из которых можно изготовить больше одной детали. Примерами кратных заготовок являются пруток, проволока, труба, уголок, лист, полоса, лента и т.п. В отличие от штучных, кратные заготовки более эффективны, например, в изготовлении, транспортировке, подаче в зону механической обработки. Стремление увеличить коэффициент использования материала(КИМ) влияет на выбор формы и размеров кратных заготовок. Например, различают простой и фасонный прокат, а прутки –круглые, квадратные и шестигранные.

Сущность получения кратных заготовок состоит в пластической деформации (давлении) материала в холодном или нагретом состоянии с применением специального инструмента.

В общем случае, типовой состав основных элементов системы «Станок-Приспособление-Инструмент-Заготовка» («СПИЗ»)следующий:

·    Станки (оборудование): прокатные и волочильные станы, гидравлические и кривошипные горячештамповочные прессы, горизонтально-гибочные машины, холодновысадочные автоматы и т.д.

·    Приспособления: валки, матрицы, и т.д.

·    Инструменты: валки, оправки, пуансоны, и т.д.

·    Заготовки: слитки, полученные литьём, различные виды проката или бесформенный материал в расплавленном состоянии. 

К достоинствамполучения кратных заготовок можно отнести:

1)     получение заготовок с высокими механическими и технологическими свойствами за счёт изменения кристаллической решётки и физико-механических свойств материала;

2)     возможность получения готовых изделий с упрощённой обработкой резанием;

3)     высокая эффективность процесса.

К недостаткамполучения кратных заготовок можно отнести:

1)     ограничения по массе, габаритам и материалу (необходима хорошая пластичность материала);

2)     значительные отходы материала и, как следствие, малый КИМ (в отдельных случаях);

3)     высокая стоимость оснастки(в отдельных случаях).

Общим требованием к технологичности кратных заготовок, является необходимость получения заготовок не сложной конструкции из деформируемых материалов, наиболее приближенных к размерам и форме деталей и, как следствие, наибольшим КИМ. В любом случае материал и конструкция заготовки должны соответствовать возможностям применяемого оборудования, технологии и квалификации исполнителей.

Основные способы получения кратных заготовок

Прокатка (рис. 1) – пластическая деформация металла вращающимися валками, при которой силами трения заготовка непрерывно втягивается между валками, а силы нормальные к поверхности валков уменьшают поперечные размеры заготовки.

а)  б)  в)

Рис. 1. Основные разновидности прокатки: продольная (а), поперечная (б), поперечно-винтовая (в): 1 – валки; 2 – заготовка; 3 – оправка для образования полости

В результате прокатки металл сжимается, удлиняется и уширяется. Одним из основных количественных характеристик прокатки является удлинение (вытяжка).

В настоящее время прокатке подвергают до 90% всей выплавляемой стали и большую часть цветных металлов.

Прокат выступает в качестве готового изделия, либо является заготовкой для последующей механической обработки. Форма поперечного сечения прокатного изделия называется его профилем (рис. 2).

аб)    в)                         г)     д)        е)

ж)    з)

Рис. 2. Примеры профиля проката: а), б), в) – прутки, соответственно, круглого, шестигранного и квадратного сечений; г) рельс; д) швеллер; е) двутавр; ж) уголок; з) специальный профиль

Совокупность различных профилей различных размеров называется сортаментом. Получаемый сортамент разделяют на основные группы.

К первой группе относят сортовый прокат (простой и фасонный).

К сортовому относят прокат, у которого касательная к любой точке контура поперечного сечения данное сечение не пересекает (прокат круглый, квадратный, шестигранный, полосовой).

К фасонному относят прокат, у которого касательная хотя бы к одной точке контура поперечного сечения данное сечение пересекает (балка, швеллер, уголок и профили специального назначения).

Вторую основную группу составляет листовой прокат (фольга, тонкий и толстый листы, броневые плиты, ленты).

Третью группу составляет трубный и специальный прокат (периодического профиля, шары, иглы).

Основной объём проката изготавливается из низкоуглеродистой стали, реже – из легированной стали. Прокат цветных металлов производится, главным образом, в виде листов, ленты и проволоки.

Преимуществами прокатки являются пригодность для любого типа производства, высокая производительность (за счёт непрерывности процесса), увеличение прочности материала, возможность автоматизации и малая стоимость.

Недостатками считаются невысокий КИМ, ограничения по массе, размерам и сложности получаемых заготовок.

Прессование(рис. 3) – выдавливание металла из замкнутой полости через отверстие матрицы с помощью пуансона.

а) б)

Рис. 3. Схема прессования (а) и примеры прессованных профилей (б):

1 – пуансон; 2 –металл заготовки; 3 – матрица; 4 – игла; 5 – пресс-шайба

Способ применим для материалов с малой пластичностью. Позволяет получать более сложные и точные профили, чем прокаткой. Обладает высокой производительностью. Одновременно предъявляет повышенные требования к поверхностям заготовок, поступающим на прессование.

Существенным недостатком являются большие отходы металла (масса пресс-остатка может составлять до 40 % массы исходной заготовки). В тяжёлых условиях работает инструмент, что приводит к быстрому его износу.

Волочение (рис. 4) – протягивание металла в холодном состоянии через сужающееся отверстие волоки.

а)   б)

Рис. 4. Схема волочения трубы (а) и примеры профилей, получаемых волочением (б): 1 –исходная труба; 2 – волока; 3 – оправка

Способ универсален в отношении размеров и профиля заготовок, обеспечивает высокое качество и позволяет получать очень тонкие профили и стенки заготовок, а также фасонные профили, не требующие дальнейшей обработки резанием. Волочением обрабатывают, как различные сорта стали, так и цветные металлы, представленные в прутках, в проволоке, трубах.

Недостатком является необходимость последующей термической обработки (отжига) из-за упрочнения металла после волочения.

Форма и размеры кратной заготовки влияют на характер первых механических технологических операций. Сложность исходной заготовки увеличит затраты на заготовительной стадии производства, а упрощение – увеличит затраты на механическую обработку.

Общие комментарии к практическим работам

Данные работы имеют расчётно-графическое содержание. Они выполненыс использованием государственных стандартов и стандартов базового приборо-строительного предприятия. В основеработ – авторский методический материал, имитирующийконкретику реального производства.

Авторы подчёркивают оригинальность методики решения задачи, и обращают внимание, что применяемый фактический и справочный материал может быть изменчив в зависимости от специфики конкретного реального предприятия.

Некоторые данные по сортаменту промышленных кратных заготовок авторами сознательно упрощены и исключены из рассмотрения. Например, некоторые типоразмеры труб и прутков государственные стандарты запрещают применять при проектировании нового оборудования, другие типоразмеры должны изготавливаться по согласованию изготовителя с потребителем, или применяться в договорно-правовых отношениях по экономическому и научно-техническому сотрудничеству.

Практическая работа №4

ВЫБОР ТЕХНОЛОГИИ И РАСЧЁТ ПРУТКА

Цель работы: получить навыки выбора технологии и расчёта прутка, а также –систематизировать знания по дифференцированному расчёту припусков, точностных расчётов и построению эскизапрутка.

Задание

1. Выбрать (если способ не задан в исходных данных) все возможные способы получения прутка. Из них, для последующего расчёта, остановиться на одном или двух(по решению преподавателя).

2. Рассчитать припуски на механическую обработку и размеры прутка с допусками, с занесением результатов в бланк результатов.

3. Оценить в устной форме выбранный способ (способы) получения прутка.

4.Сделать устный вывод по итогам расчёта прутка (прутков).

5. Выполнить эскиз прутка.

Исходные данные

1.     Эскиз детали с указанием марки деформируемого материала.

2.     Бланк результатов.

3.     Сведения о технологии получения прутка (по решению преподавателя такие сведения могут отсутствовать, либо, наоборот, задано название одного или двух способов получения прутка).

Порядок выполнения практической работы.

Бланк результатов для заполнения в ходе выполнения работы приведён в прил. 4.2. (на каждый способ получения прутканужен отдельный бланк).

Примеры расчёта прутка представлены в прил. 4.3.

Варианты исходных данных представлены в прил. 4.4.

1. Выбрать по табл. 4.1 или 4.2 (если способ не задан) все возможные способы получения прутка дляисходной детали. Остановиться на одном или двух способах (по решению преподавателя).

Таблицы 4.1 и 4.2 подобны, но есть и отличия. Табл. 4.1 применима в случае, когда в исходной детали есть необрабатываемые резанием поверхности, т.е. остались «следы» от прутка. По этим «следам» данная таблица позволяет быстро установить технологию получения прутка, а затем, выбрать его размеры, с помощью справочных таблиц в приложении 4.1(см. пример в прил. 4.3).       

Если все поверхности детали получаются резанием, т.е. от прутка не осталось никаких «следов», применяют табл. 4.2. Этот случай наиболее частый, а значит, данная таблица является основной для выбора технологии получения прутка.

2. Занести марку материала детали и выбранный (или заданный) способ получения прутка в бланк результатов (прил. 4.2).

3. Для каждого выбранного (или назначенного) способа получения прутка необходимо рассчитать размер его поперечного сечения и длину, а также построить эскиз. 

Комментарий.

В основе расчёта размера поперечного сечения прутка лежит дифференциально-аналитический метод КованаВ.М. [1], который позволяет вычислить наименьшие припуски, а значит обеспечить выбор прутка, наиболее рациональногопо расходу материала. В начале выбираются поверхности, по которым будет вестись расчёт заготовки. Затем – технология получения этих поверхностей резанием в виде перечня переходов, по каждому из которых считается припуск. Суммарный припуск «наращивается» на размеры детали по эскизу. И, наконец, на основе расчётных размеров заготовки выбирается реальный пруток, размеры которого наиболее близки к расчётным размерам.

Таблица 4.1

Правила выбора технологии получения пруткадля детали, у которой имеются необрабатываемые резанием поверхности

№/

№

Условия выбора технологии получения прутка

Вид прутка

и способ его

получения

Марка

матери-

ала

детали

Параметры необрабатываемойрезанием

поверхности детали

Диаметр

поверхно-

сти, или

диаметр

вписан-

ного круга,

или размер

стороны

квадрата,

мм

Профиль

поверх-

ностив

попереч-

ном

сечении

Точность

диаметра,

или

размера

стороны

квадрата,

в квалите-

тах

Шерохова-

тость

поRa, мкм

1

10, 20

8 – 150

js16–js17

25-50

Горячекатаный

круглого сечения

 40, 45

6 – 150

А12

7 – 150

2

10, 20,

40, 45,

А12

10 – 50

js16–js17

25-50

Горячекатаный 

шестигранного

сечения

3

10, 20,

40, 45,

А12

10 – 50

js16–js17

25-50

Горячекатаный

квадратного

сечения

4

10, 20

3 – 60

h12– h13

6.3-20

Калиброванный

круглого сечения

40, 45

6 – 100

А12

3 – 50

5

10, 20,

40, 45,

А12

5 – 50

h12– h13

6.3-20

Калиброванный

шестигранного

сечения

 6

10, 20,

40, 45,

А12

3 – 80

h12– h13

6.3-20

Калиброванный

квадратного

сечения

Окончание табл. 4.1  

№/

№

Условия выбора технологии получения прутка

Вид прутка

и способ его

получения

Марка

материала

детали

Параметры необрабатываемойрезанием

поверхности детали

Диаметр

поверхно-

сти, или

диаметр

вписан-

ного

круга,

или раз-

мер

стороны

квадрата,

мм

Профиль

поверх-

ностив

попереч-

ном

сечении

Точность

диаметра,

или

размера

стороны

квадрата,

в квалите-

тах

Шерохова-

тость

поRa, мкм

7

Д1, Д16

8 – 400

h15– h17

25-50

Прессованный

круглого сечения

  АК6, АК8

8 – 90

В95

8 – 100

 8

  Д1, Д16,

 АК6, АК8,

В95

8–200

h15– h17

25-50

Прессованный 

квадратного

сечения

 9

  Д1, Д16,

 АК6, АК8,

В95

8–200

h15– h17

25-50

Прессованный

шестигранного 

сечения

10

Л63,

ЛС59-1,

ЛО62-1,

ЛАЖ60-1-1

 10 – 160

h15– h16

25-50

Прессованный

круглого сечения

11

Л63,

ЛС59-1,

ЛО62-1

ЛАЖ60-1-1

 22 – 100

h15– h16

25-50

Прессованный 

квадратного

сечения

12

Л63

ЛС59-1,

ЛО62-1

ЛАЖ60-1-1

 22 – 100

h15– h16

25-50

Прессованный

шестигранного 

сечения

13

Л63,

ЛС59-1,

ЛО62-1

3 – 50

h12

6.3-20

Холоднотянутый 

круглого

сечения

ЛС63-3

5 – 20

14

Л63

ЛС59-1,

ЛО62-1

5 – 50

h12

6.3-20

Холоднотянутый

шестигранного

сечения

15

Л63

ЛС59-1,

ЛО62-1

5 – 50

h12

6.3-20

Холоднотянутый

квадратного

сечения

Таблица 4.2

Правила выбора технологии получения пруткадля детали, у которой

все поверхности получаются обработкой резанием

№/

№

Условия выбора технологии получения прутка

Вид прутка

и способ

егополучения

Марка

материала

детали

Наибольшийдиаметр

детали (вписанного

круга), или размер

стороны квадрата,мм

Профиль поверх-

ности наибольшего

размера

в поперечном

сечении

1

10, 20

8 – 150

Горячекатаный

круглого сечения

 40, 45

6 – 150

А12

7 – 150

 2

10, 20,

40, 45,

А12

10 – 50

Горячекатаный 

шестигранного сечения

 3

Горячекатаный

квадратного сечения

 4

10, 20,

 40, 45,

А12

40 – 200

Кованый круглого

сечения

 5

Кованый квадратного

сечения

 6

10, 20

3 – 60

Калиброванный

круглого сечения

40, 45

6 – 100

А12

3 – 50

 7

10, 20,

40, 45,

А12

5 – 50

Калиброванный

шестигранного сечения

 8

10, 20,

40, 45,

А12

3 – 80

Калиброванный

квадратного сечения

 9

Д1, Д16

8 – 400

Прессованный

круглого сечения

АК6, АК8

8 – 90

В95

8 – 100

Л63,

ЛС59-1,

ЛО62-1,

ЛАЖ60-1-1

10 – 160

10

  Д1, Д16,

 АК6, АК8,

В95

8–200

Прессованный 

квадратного

сечения

Л63,

ЛС59-1,

ЛО62-1

ЛАЖ60-1-1

22 – 100

11

  Д1, Д16,

 АК6, АК8,

В95

8–200

Прессованный

шестигранного 

сечения

Продолжение табл. 4.2

№/

№

Условия выбора технологии получения прутка

Вид прутка

и способ

егополучения

Марка

материала

детали

Наибольшийдиаметр

детали (вписанного

круга), или размер

стороны квадрата,мм

Профиль поверх-

ности наибольшего

размера

в поперечном

сечении

11

Л63,

ЛС59-1,

ЛО62-1

ЛАЖ60-1-1

22 – 100

Прессованный

шестигранного 

сечения

12

Л63,

ЛС59-1,

ЛО62-1

3 – 50

Холоднотянутый 

круглого сечения

ЛС63-3

5 – 20

13

Л63

ЛС59-1,

ЛО62-1

5 – 50

Холоднотянутый

шестигранного сечения

14

Холоднотянутый

квадратного сечения

15

10, 20,

40, 45,

А12

10 – 50

Горячекатаный

квадратного сечения

16

10, 20

8 – 150

Горячекатаный

круглого сечения

 40, 45

6 – 150

А12

7 – 150

17

10, 20,

 40, 45,

А12

40 – 200

Кованый круглого

сечения

18

Кованый квадратного

сечения

19

10, 20,

40, 45,

А12

3 – 80

Калиброванный

квадратного сечения

20

10, 20

3 – 60

Калиброванный

круглого сечения

40, 45

6 – 100

А12

3 – 50

21

Д1, Д16

8 – 400

Прессованный

круглого сечения

АК6, АК8

8 – 90

В95

8 – 100

Л63,

ЛС59-1,

ЛО62-1,

ЛАЖ60-1-1

10 – 160

22

  Д1, Д16,

 АК6, АК8,

В95

8–200

Прессованный 

квадратного

сечения

Продолжение табл. 4.2

№/

№

Условия выбора технологии получения прутка

Вид прутка

и способ

егополучения

Марка

материала

детали

Наибольшийдиаметр

детали (вписанного

круга), или размер

стороны квадрата,мм

Профиль поверх-

ности наибольшего

размера

в поперечном

сечении

22

Л63,

ЛС59-1,

ЛО62-1

ЛАЖ60-1-1

22 – 100

Прессованный 

квадратного сечения

23

Л63,

ЛС59-1,

ЛО62-1

3 – 50

Холоднотянутый 

круглого сечения

ЛС63-3

5 – 20

24

Л63

ЛС59-1,

ЛО62-1

5 – 50

Холоднотянутый

квадратного сечения

25

10, 20,

40, 45,

А12

10 – 50

Горячекатаный 

шестигранного сечения

26

10, 20

8 – 150

Горячекатаный

круглого сечения

 40, 45

6 – 150

А12

7 – 150

27

10, 20,

 40, 45,

А12

40 – 200

Кованый круглого

сечения

28

10, 20

3 – 60

Калиброванный

круглого сечения

40, 45

6 – 100

А12

3 – 50

29

10, 20,

40, 45,

А12

5 – 50

Калиброванный

шестигранного

сечения

30

Д1, Д16

8 – 400

Прессованный

круглого сечения

АК6, АК8

8 – 90

В95

8 – 100

Л63,

ЛС59-1,

ЛО62-1,

ЛАЖ60-1-1

10 – 160

31

  Д1, Д16,

 АК6, АК8,

В95

8–200

Прессованный

шестигранного 

сечения

Л63

ЛС59-1,

ЛО62-1

ЛАЖ60-1-1

22 – 100

Окончание табл. 4.1

№/

№

Условия выборатехнологии получения прутка

Вид прутка

и способ

егополучения

Марка

материала

детали

Наибольшийдиаметр

детали (вписанного

круга), или размер

стороны квадрата,мм

Профиль поверх-

ности наибольшего

размера в

поперечном

сечении

32

Л63,

ЛС59-1,

ЛО62-1

3 – 50

Холоднотянутый 

круглого сечения

ЛС63-3

5 – 20

33

Л63

ЛС59-1,

ЛО62-1

5 – 50

Холоднотянутый

шестигранного

сечения

Теперь решим эту задачу, рассматривая каждый этап подробно.

3.1. Выбрать по эскизу детали наибольший размер в поперечном сечении (диаметр поверхности вращения, или диаметр вписанного круга в шестигранник, или размер стороны квадрата). При наличии нескольких поверхностей с такими размерами – ту, которая имеет наибольшую точность и (или) наименьшую шероховатость.

Внести в бланк результатов наибольший размер выбранной поверхности и длину детали с указанием точности в квалитетах и миллиметрах (воспользоваться табл.4.3).

3.2. Выбрать маршрут (последовательность технологических переходов) обработки выбранной поверхности по табл. 4.4, в зависимости от шероховатости и точности её размера. Все данные берутся с эскиза детали.

Комментарии.

1. Выбор маршрута и последующие расчёты припусков не имеют смысла при наличии у детали поверхности, необрабатываемой резанием («следами» от прутка).

2. Выбранный по таблице 4.4 маршрут, конечно, не является единственным. Но, чтобы не усложнять задачу, принимаем допущение, что этот маршрут является наиболее достоверным из возможных.

Выбор маршрута, согласно таблице 4.4, зависит от точности размера и шероховатости поверхности. Бывает, что точность размера диктует выбор одного маршрута, а шероховатость – другого. В этом случае выбирается маршрут с наибольшим числом переходов. 

Таблица 4.3

Перевод отклонений линейных размеров из квалитетов в миллиметры и наоборот

Классы точности

1

2

2а

3

3a

4

5

7

Поле допуска по системе ОСТ

C1

A1

Пн

Пр

A

П2а

C2a

A2a

С3

А3

С3а

А 4

С4

А5

С5

А7

В7

СМ7

Поле допуска по системе СЭВ

h5

H6

р6

r6

H7

js7

h7

H8

h8

h9

H9

h10

H11

h11

H12

h12

H14

h14

js14

Интервалы размеров

ПРЕДЕЛЬНЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ, МКМ

От 1 до 3

0

-4

+6

0

+12

+6

+16

+10

+10

0

±5

0

-10

+14

0

0

-14

0

-25

+25

0

0

-40

+60

0

0

-60

+100

0

0

-100

+250

0

0

-250

±125

Свыше 3 до 6

0

-5

+8

0

+20

+12

+23

+15

+12

0

±6

0

-12

+18

0

0

-18

0

-30

+30

0

0

-48

+75

0

0

-75

+120

0

0

-120

+300

0

0

-300

±150

Свыше 6 до 10

0

-6

+9

0

+24

+15

+28

+19

+15

0

±7

0

-15

+22

0

0

-22

0

-36

+36

0

0

-58

+90

0

0

-90

+150

0

0

-150

+360

0

0

-360

±180

Свыше 10 до 18

0

-8

+11

0

+29

+18

+34

+23

+18

0

±9

0

-18

+27

0

0

-27

0

-43

+43

0

0

-70

+110

0

0

-110

+180

0

0

-180

+430

0

0

-430

±215

Свыше 18 до 30

0

-9

+13

0

+35

+22

+41

+28

+21

0

±10

0

-21

+33

0

0

-33

0

-52

+52

0

0

-84

+130

0

0

-130

+210

0

0

-210

+520

0

0

-520

±260

Свыше 30 до 50

0

-11

+16

0

+42

+26

+50

+34

+25

0

±12

0

-25

+39

0

0

-39

0

-62

+62

0

0

-100

+160

0

0

-160

+250

0

0

-250

+620

0

0

-620

±310

Свыше 50 до 65

0

-13

+19

0

+51

+32

+60

+41

+30

0

±15

0

-30

+46

0

0

-46

0

-74

+74

0

0

-120

+190

0

0

-190

+300

0

0

-300

+740

0

0

-740

±370

Свыше 65 до 80

+62

+43

Свыше 80 до 100

0

-15

+22

0

+59

+37

+73

+51

+35

0

±17

0

-35

+54

0

0

-54

0

-87

+87

0

0

-140

+220

0

0

-220

+350

0

0

-350

+870

0

0

-870

±435

Свыше 100 до 120

+76

+54

Свыше 120 до 140

0

-18

+25

0

+68

+43

+88

+63

+40

0

±20

0

-40

+63

0

0

-63

0

-100

+100

0

0

-160

+250

0

0

-250

+400

0

0

-400

+1000

0

0

-1000

±500

Свыше 140 до 160

+90

+65

Свыше 160 до 180

+93

+68

Свыше 180 до 200

0

-20

+29

0

+79

+50

+106

+77

+46

0

±23

0

-46

+72

0

0

-72

0

-115

+115

0

0

-185

+290

0

0

-290

+460

0

0

-460

+11500

0

-1150

±575

Таблица 4.4.   

Примерные маршруты обработки наружной поверхности

№

/№

     Условия выбора маршрута обработки поверхности

Маршрут обработки из одного, двух, или трёх переходов, выполняемых в одной, двух или трёх операциях

Профиль

поверхности наибольшего

размера в

поперечном

сечении

Точность

размера

поверхности

(в квалитетах)

Шероховатость 

поверхности, по Ra,

мкм

 1

14 – 16

> 12.5

 Точение черновое

 2

10 – 14

3.2 – 12.5

 Точение черновое,

 точение чистовое

 3

7 – 14

0.8 – 1.6

 Точение черновое,

 точение чистовое,

 точение тонкое

4

или

14 – 16

> 12.5

Фрезерование черновое

5

10 – 14

3.2 – 12.5

Фрезерование черновое,

Фрезерование чистовое

6

7 – 14

0.8 – 1.6

Фрезерование черновое,

Фрезерование чистовое

Фрезерование тонкое

Внести выбранный маршрут обработки в бланк результатов, с указанием исходного состояния поверхности, в соответствии с выбранным способом получения прутка (см. пример в прил. 4.3).       

3.3. По каждому переходу маршрута следует рассчитать припуск. Для этого необходимо предварительно выбрать значения шероховатости, глубины дефектного слоя поверхности, её удельной кривизны и погрешность установки в ходе обработки. Все эти значения переносятся из табл.4.5 в бланк результатов, начиная с исходного состояния поверхности в заготовке и далее, все текущие после каждоготехнологического перехода, в соответствии с выбранным ранее маршрутом обработки. 

Таблица 4.5. 

Характеристики промежуточных состояний обрабатываемых поверхностей

Текущее состояние поверхности

Высота

шерохо-

ватости

по Ra,

мкм

Глубина

дефект-

ного

слоя (H),

мкм

мкм

Удельная

кривизна

(D),

мкм/мм  

 длины

Погрешность

установки  в

приспособле-

ние (e), 

мкм

1

2

3

4

5

  В заготовке

                    Кованая

100

400

10.0

------

Горячекатаная, прессованная

40

250

3.0

------

Холоднотянутая, калиброванная

12.5

60

1.5

------

Окончание табл. 4.5. 

1

2

3

4

5

Послетехнологичес-ких переходов

Точение черновое,

Фрезерование  черновое

25

60

 0.5*

400*

 0.15 **

200 **

0.075 ***

  70 ***

Точение чистовое,

Фрезерование чистовое

6.3

30

 0.4*

    400*

 0.1 **

200 **

 0.035 ***

   70 ***

Точение тонкое,

Фрезерование тонкое

1.6

  -------

  0.1*

    400*

  0.01 **

200 **

 0.004 ***

   70 ***

Примечания: 

1.     *   Если пруток – кованый;

** Если пруток – горячекатаный, или прессованный;

*** Если пруток – холоднотянутый, или калиброванный.

2.     Значения параметров в таблице выбраны по справочникам[1-4], но носят усреднённый характер. Погрешность установки при точении принята для случая установки горячекатаных и прессованных прутков в трёхкулачковыйсамоцентрирующий патрон, а холоднотянутых и калиброванных – в цанговый самоцентрирующий патрон. В случае фрезерования используются те же приспособления в комплекте с универсально-делительной головкой (УДГ).

3.4.       Рассчитать припуск по каждому технологическому переходу маршрута обработки по формуле4.1 (для случая точениякруглого профиля), или 4.2 (для случая фрезерования гранёного профиля):             

                    (4.1)

 (4.2)

где i – порядковый номер технологического перехода;

m – номинальная (т.е. без учёта точности) длина детали по эскизу (мм).

Примечания:

·    Вычисляя припуск на очередной (i-й) переход, значения высоты шероховатости, глубины дефектного слоя и пространственных отклонений, берутся с предыдущего (i – 1) перехода. Это логично, поскольку назначение припуска в том, чтобы вобрать в себя все недостатки (погрешности, дефекты и т.п.) предыдущего состояния поверхности и с ними «удалиться».

·    Двойки в правой и левой частях формул4.1 и 4.2 не сокращаются. Причём, левая двойка в формуле 4.1 означает, что припуск является двухсторонним, поскольку назначается на поверхность вращения. А левая двойка в формуле 4.2 означает удвоенную величину одностороннего припуска,

который назначается на каждую противолежащую грань квадрата или шестигранника.

Правая двойка является полноценным коэффициентом и участвует в вычислениях.

·    Полученные результаты имеют размерность «микрометры».Они  переводятся в миллиметры, округляются до сотых и заносятся в бланк результатов.

3.5. Рассчитать полный припуск на выбранную наружную (S2Zi) поверхность детали, суммируя припуски по всем технологическим переходам маршрута обработки.

Результаты вычислений занести в бланк результатов.

3.6. Рассчитать,cточностью до сотых, предварительный размер наружного профиляпрутка,по формуле4.3 (для случая точения круглого профиля, D*), или по формуле4.4 (для случая фрезерования гранёного профиля,В*):

                                        (4.3)

где D*min– наименьшее значение диаметра выбранной наружной поверхности вращения, получаемое вычитанием из номинального диаметра нижнего отклонения на диаметр.

(4.4)

где В*min – наименьшее значение стороны квадрата, или диаметра вписанного круга в шестигранное поперечное сечение, получаемое вычитанием из номинального размера его нижнего отклонения.

Для пересчёта квадратного и шестигранного профиля прутка вкруглыйпрофиль применяются, соответственно, формулы 4.5 и 4.6:

 (4.5)

                                              (4.6)

Результаты вычислений занести в бланк результатов, без округления.

3.7. Полученное расчётное значениеD*(или В*)является теоретической, желаемой величиной, с учётом наименьших затрат на материал. Однако предприятиявыпускают  прутки строго определённого сортамента: профиля и размеров, исходя из собственных критериев экономичности. Поэтому на данном этапе решения задачи необходимо выбрать пруток из реально выпускаемых, причём с размерами наиболее близкими к расчётным. Для этого следует обратиться к справочным таблицам приложения 4.1, где в соответствии

с маркой материала, способом и точностью получения прутка, приведены ряды диаметров D (или сторон квадрата В), разрешаемых к применению.

При выборедействительногоразмера поперечного профиля прутка следует учесть его точность, т.е. допуск на диаметр (или сторону квадрата) выбираемого прутка. Необходимо, чтобы выполнялось условие 4.7:

                                 (4.7)

где  Dmin (Вmin)– наименьший поперечный размер прутка(диаметр, или сторона квадрата), получаемый вычитанием из номинального действительногоразмера (D,или В), нижнего отклонения на размер.

Если условие4.7не выполняется для выбранного значения D(В), необходимо взять другой ближайшийразмерпрофиля прутка (из ряда разрешаемыхразмеров) и вновь проверить условие,и т.д. пока задача не будет решена.

Успешные результаты выбора D(В) следует занести в бланк результатов.

3.8. Примем, что длина прутка (L), независимо от способа получения, будет равна:

-700 мм, для поперечного размерапруткаD(В) £ 25 мм, или

- 1000 мм, для D(В) > 25 мм. 

Принятое значение L следует внести в бланк результатов с допуском по 14 квалитету с полем «h».

3.9. Рассчитать, по формуле 4.8, число деталей, получаемое из прутка заданной длины.

                           (4.8)

где k* – расчётное (теоретическое) число деталей, получаемых из прутка;

mmax– наибольшая длина детали по эскизу (мм),получаемаясложением номинальной длины детали и верхнего отклонения на этот размер;

Р1 – длина части прутка, необходимая для закрепления его в станочном приспособлении (мм);

Р2, Р3 –припуски на подрезку крайних торцов (мм);

Р4 –припуск на отрезку штучной заготовки от прутка (мм).

Чтобы произвести вычисления по формуле 4.8, необходимо выбрать значения Р1, Р2,Р3,Р4  по таблице 4.9.

Таблица 4.9

Значения припусков на прутки

Вид припуска

Значения поперечного размерапрутка (D, или В), мм

До 12

13 - 30

31-50

51–80

81-110

Р1

30

40

40

45

50

Р2  + Р3 

1.5

1.5

2

2

2

          Р4 

2

3

4

4

5

3.10. Округлить k*до ближайшего меньшего целого (k). Занести значение kв бланк результатов.

3.11. Рассчитать коэффициент использования материала (КИМ) по формуле 4.10.

                                  (4.10)

При расчёте объёмов детали (Vдетали) и прутка (Vпрутка) следует пользоваться стандартными формулами расчёта объёмов геометрических фигур. Допускаются незначительные упрощения.

Результаты расчёта КИМ, с округлением до сотых долей, следует занести в бланк результатов.

4. Выполнить эскиз прутка (см. пример в прил. 4.3).

5. Если рассчитывалось несколько вариантов прутков, то альтернативные варианты нужно сравнитьпо итогам вычислений, и сделать устный вывод.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1.     Что влияет на выбор вида и способа получения прутка?

2.     Какие параметры характеризуют состояние обрабатываемой (обработанной) поверхности заготовки?

3.     Какие параметры влияют на величину наименьшего припуска, снимаемого на каждом технологическом переходе?

4.     Как теоретически можно сократить наименьший расчётный припуск?

5.     От чего зависит число деталей, получаемых из прутка?

6.     За счёт чего можно увеличить коэффициент использования материала?

7.     В чём преимущества и недостатки прутка в сравнении со штучной заготовкой?

8.     Как влияет точность диаметра прутка на выбор его действительного диаметра?

9.     Перечислите основные способы получения прутков.

10. Облегчает или усложняет выбор прутка наличие на детали «следов» от исходной заготовки? Ответ поясните.

11. В чём суть расчёта размера поперечного сечения прутка по методу Кована В.М.?

12. Какой пруток можно считать лучшим из нескольких возможных прутков?

13. Какая конструкция прутка может считаться технологичной?

14. Выполняется ли в данной практической работе отработка на технологичность (чертежа, конструкции)?

15. Является ли универсальной данная методика расчёта прутка? Как сделать её более универсальной?

16. В каких случаях нельзя применять прутки в качестве исходных заготовок?

17. Перечислите основные виды кратных заготовок, не считая прутков и труб.

18. Можно ли считать пруток деталью? Ответ поясните.

1. Константинов И. Л.Прокатно-прессово-волочильное производство/КонстантиновИ.Л., .Б., ИвановЕ.В. - Красноярск: СФУ, 2015. - 80 с.

2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1/Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1985.

3. Косилова А.Г., Мещеряков Р.К., Калинин М.А. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении. Справочник технолога. М., «Машиностроение», 1976.

4. Расчёт припусков и операционных размеров с использованием ЭВМ. Методическое руководство. Челябинск, 1976.

5. Иващенко И.А. Технологические размерные расчёты и способы их автоматизации. М., «Машиностроение», 1975.

6. Пер А.Г. Справочное и методическое пособие по технологическому проектированию. Л., ЛИТМО, 1970.

7. Альбом №43, ч.1,2. Металлы и сплавы. Марки и сортамент. Новосибирск, НПЗ, 1981.

8. ГОСТ 2590-88. Прокат стальной горячекатаный круглый. Сортамент.

9. ГОСТ 2879-98. Прокат стальной горячекатаный шестигранный. Сортамент.

10. ГОСТ 8560-78. Прокат калиброванный шестигранный. Сортамент.

11. ГОСТ 1133-71. Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент.

12. ГОСТ 21488-97. Прутки прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия.

13. ГОСТ 2060-90. Прутки латунные. Технические условия.

Приложение4.1

Справочные таблицы

Таблица 1.4.1

Ряд диаметров (D) стальных горячекатаныхпрутков (ГОСТ 2590-88) круглогопоперечного сечения (обычной точности), разрешённых к применению (фрагмент)

Диаметры прутка, мм

Предельные отклонения, мм

 верхнее

нижнее

Сталь 10, 20

8; 10; 12; 14; 16; 18

+0.3

– 0.5

20; 22; 24; 25

+0.4

– 0.5

26;  28; 30; 32; 34; 36; 38; 40; 42; 45

+0.4

– 0.7

50; 53; 56

+0.4

– 1.0

60; 65; 70; 75

+0.5

– 1.1

80; 85; 90; 95

+0.5

– 1.3

100

+0.6

– 1.7

120; 130; 150

+0.8

– 2.0

Сталь 40, 45

6; 10; 14; 16; 18

+0.3

– 0.5

20; 24

+0.4

– 0.5

26;  28; 30; 32; 36; 38; 40; 45

+0.4

– 0.7

50; 56

+0.4

– 1.0

60; 65; 70; 75

+0.5

– 1.1

80; 85; 95

+0.5

– 1.3

100

+0.6

– 1.7

120; 130; 150

+0.8

– 2.0

Сталь А12

7; 10; 12; 14; 16; 18

+0.3

– 0.5

20

+0.4

– 0.5

26; 27; 28; 30; 35; 38; 40; 45

+0.4

– 0.7

50; 56

+0.4

– 1.0

60; 65; 70

+0.5

– 1.1

85

+0.5

– 1.3

100; 110

+0.6

– 1.7

130; 150

+0.8

– 2.0

Таблица 2.4.1

Ряд размеров сторон квадрата (В) стальных горячекатаныхпрутков (ГОСТ 2591-88) квадратногопоперечного сечения (обычной точности), разрешённых к применению (фрагмент)

Сторона квадрата поперечного сечения прутка, мм

Предельные отклонения, мм

 верхнее

нижнее

Сталь А12

10; 12; 14; 16; 18

+0.3

– 0.5

20

+0.4

– 0.5

40; 42

+0.4

– 0.7

50

+0.4

– 1.0

Окончание табл. 2.4.1

                          Сталь 10, 20, 40, 45

10; 12

+0.3

– 0.5

20

+0.4

– 0.5

40

+0.4

– 0.7

50

+0.4

– 1.0

Таблица 3.4.1

Ряд диаметроввписанного круга (D) стальных горячекатаныхпрутков (ГОСТ 2879-88) шестигранногопоперечного сечения (обычной точности), разрешённых к применению (фрагмент)

Диаметр круга, вписанного в шестигранное поперечное сечение прутка, мм

Предельные отклонения, мм

верхнее

нижнее

Сталь 10, 20, 40, 45, А12

10; 15

       +0.3

– 0.5

20

       +0.4

– 0.5

30

       +0.4

– 0.7

50

       +0.4

– 1.0

Таблица 4.4.1

Ряд диаметров (D)стальных калиброванныхпрутков (ГОСТ 7417-75) круглогопоперечного сечения (обычной точности), разрешённых к применению (фрагмент)

Диаметры прутка, мм

Нижнее предельное

отклонение, мм

Сталь А12

3

– 0.12

4; 5; 6

– 0.16

7; 8; 9; 10

– 0.20

12; 14; 16; 18

– 0.24

20; 22; 24; 26; 27; 28; 30

– 0.28

32; 36; 38; 40; 42; 48; 50

– 0.34

Сталь 10, 20

3

– 0.12

3.2; 3.5; 4.0; 4.2; 5.0; 5.2; 5.5; 6.0

– 0.16

6.3; 6.5; 8.0; 10.0

– 0.20

14; 16; 18

– 0.24

20; 24; 27

– 0.28

36; 40; 41; 42; 50

– 0.34

52; 55; 56; 60

– 0.40

Сталь 40, 45

6

– 0.16

8; 10

– 0.20

12; 14; 16; 18

– 0.24

22; 23; 24; 28

– 0.28

Окончание табл. 4.4.1

32; 36; 38; 45; 50

– 0.34

52; 56; 58; 60; 70; 71; 80

– 0.40

82; 85; 88; 90; 92; 95; 98; 100

– 0.46

     Таблица 5.4.1

Ряд размеров сторон квадрата(В)стальных калиброванныхпрутков (ГОСТ 8559-75*) квадратногопоперечного сечения (обычной точности), разрешённых к применению (фрагмент)

Сторона квадрата поперечного сечения прутка, мм

Нижнее предельное

отклонение, мм       

Сталь 10, 20, 40, 45, А12

3.0

– 0.1

3.2; 3.5; 4.0;4.5; 5.0; 5.5; 6.0

– 0.12

6.3; 7; 8; 9; 10

– 0.15

11; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18

– 0.18

19; 20; 21; 22; 24; 25; 26; 27; 28; 30

– 0.21

32; 34; 36; 38; 40; 41; 42; 45; 46; 48;50

– 0.25

53; 55; 56; 60; 63; 65; 70; 75; 80

– 0.30

     Таблица 6.4.1

Ряд диаметров вписанного круга(D)стальных калиброванныхпрутков (ГОСТ 8560-78*Е) шестигранногопоперечного сечения (обычной точности), разрешённых к применению (фрагмент)

Диаметр круга, вписанного в шестигранное

поперечное сечение прутка, мм

Нижнее предельное

отклонение, мм       

Сталь 10, 20, 40, 45, А12

5.0; 5.5; 6.0

– 0.16

7; 8; 9;10

– 0.20

11; 13; 14; 17

– 0.24

19; 22; 24; 27; 30

– 0.28

32; 36; 38; 40; 42; 45; 48; 50

– 0.34

     Таблица 7.4.1

Ряд диаметров (D)иразмеров сторон квадрата(В), соответственно,стальных кованыхпрутков (ГОСТ 1133-71) круглого и квадратногопоперечного сечений (обычной точности), разрешённых к применению (фрагмент)

Диаметр прутка или сторона квадрата в поперечном сечении прутка, мм

Верхнее предельное

отклонение, мм      

Сталь 10, 20, 40, 45, А12

40; 42; 45; 48; 50

+ 2.0

52; 55; 58; 60; 63; 65; 68; 70

+ 2.5

73; 75; 78; 80; 83; 85

+ 3.0

 Окончание табл. 7.4.1

90; 95; 100; 105

+ 3.5

110; 115

+ 4.0

120; 125; 130; 135; 140; 145

+ 4.5

                                                   150

+ 5.0

155; 160; 165

+ 6.0

170; 175; 180

+ 7.0

185; 190; 195; 200

+ 8.0

Таблица 8.4.1

Ряд диаметров (D)прессованных прутков из алюминия и алюминиевых сплавов (ГОСТ 21488-97)круглого поперечного сечения (нормальной точности),разрешённых к применению(фрагмент)

 Диаметры прутка, мм

Нижнее предельное

отклонение, мм       

Д1, Д16

8, 10

– 0.58

12; 14; 16; 18

– 0.7

20; 25; 30

– 0.84

35; 40; 45; 50

– 1.0

55; 60; 65; 70; 75;  80

– 1.2

90; 100; 110; 120

– 1.4

130; 140; 150; 160; 180

– 1.6

200; 250

– 2.0

300

– 2.5

350

– 4.0

400

– 6.0

АК6, АК8

8; 9; 10

– 0.58

12; 14; 15; 16; 18

– 0.7

20; 22; 24; 25; 26; 28; 30

– 0.84

32; 35; 38; 40; 42; 45;  48; 50

– 1.0

52; 55; 60; 65; 70;  80

– 1.2

90

– 1.4

В95

8, 10

– 0.58

14; 16; 18

– 0.7

20; 22; 24; 25; 26; 28; 30

– 0.84

32; 35; 40; 45; 48; 50

– 1.0

58; 65; 70;  75; 80

– 1.2

95; 100

– 1.4

Таблица  9.4.1

Ряд размеров сторон квадрата(В)прессованных прутков из алюминия и алюминиевых сплавов (ГОСТ 21488-97)квадратного поперечного сечения (нормальной точности),разрешённых к применению (фрагмент)

  Сторона квадрата поперечного сечения прутка , мм

Нижнее предельное

отклонение, мм       

Д1, Д16, АК6, АК8, В95

8, 10

– 0.58

12; 14; 16; 18

– 0.7

20; 25; 30

– 0.84

35; 40; 45; 50

– 1.0

55; 60; 65; 70; 75;  80

– 1.2

90; 100; 120

– 1.4

130; 140; 150; 160; 180

– 1.6

200

– 2.0

Таблица  10.4.1

Ряд диаметров вписанного круга(D)прессованных прутков из алюминия и алюминиевых сплавов (ГОСТ 21488-97)шестигранного  поперечногосечения (нормальной точности),разрешённых к применению (фрагмент)

Диаметр круга, вписанного в шестигранное

поперечное сечение прутка, мм

Нижнее предельное

отклонение, мм       

Д1, Д16, АК6, АК8, В95

8, 10

– 0.58

11; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18

– 0.7

19; 21; 22; 24; 27; 30

– 0.84

32; 34; 36; 41; 46; 50

– 1.0

55; 60; 65; 70; 75;  80

– 1.2

85; 90; 100; 110; 120

– 1.4

140; 160; 180

– 1.6

200

– 2.0

Таблица 11.4.1

 Ряд диаметров (D)холоднотянутых прутков из латуни (ГОСТ 2060-90)круглого поперечногосечения(нормальной точности), разрешённых к применению (фрагмент)

Диаметры прутка, мм

Предельные отклонения,

мм

Л63, ЛС59-1, ЛО62-1

3

– 0.1

3.5; 4; 4.5; 5; 5.5;  6

– 0.12

6.5; 7; 7.5; 8; 8.5; 9; 9.5; 10

– 0.15

11; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18

– 0.18

19; 20; 21; 22; 23; 24; 25; 27; 28; 30

– 0.21

Окончание табл. 11.4.1

32; 35; 36; 38; 40; 45; 50

– 0.25

ЛС63-3

5; 5.5;  6

– 0.12

6.5; 7; 7.5; 8; 8.5; 9; 9.5; 10

– 0.15

11; 12; 14; 15; 16; 17; 18

– 0.18

19; 20

– 0.21

Таблица 12.4.1

 Ряд размеров сторон квадрата(В)холоднотянутых прутков из латуни (ГОСТ 2060-90)квадратногопоперечного сечения (нормальной точности), разрешённых к применению (фрагмент)

Сторона квадрата поперечного сечения прутка, мм

Предельные отклонения,

мм

Л63, ЛС59-1, ЛО62-1

5; 5.5;  6

– 0.12

6.5; 7; 7.5; 8; 8.5; 9; 9.5; 10

– 0.15

11; 12; 13; 14; 15; 17;

– 0.18

19; 20; 21; 22; 24; 27; 30

– 0.21

32; 35; 36; 38; 41; 46; 50

– 0.25

Таблица 13.4.1

 Ряд диаметров вписанного круга (D)холоднотянутых прутков из латуни (ГОСТ 2060-90) нормальной точностишестигранного поперечногосечения, разрешённых к применению (фрагмент)

Диаметр вписанногокруга в шестигранное поперечное

сечение прутка, мм

Предельные отклонения,

мм

Л63, ЛС59-1, ЛО62-1

5; 5.5;  6

– 0.12

6.5; 7; 7.5; 8; 8.5; 9; 9.5; 10

– 0.15

11; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18

– 0.18

19; 20; 21; 22; 24; 27; 30

– 0.21

32; 34; 35; 36; 38; 41; 46; 50

– 0.25

Таблица 14.4.1

Ряд диаметров  (D)прессованных прутков из латуни (ГОСТ 2060-90)круглогопоперечногосечения(нормальной точности), разрешённых к применению (фрагмент)

Диаметры прутка, мм

 Предельные отклонения,

мм

                         Л63, ЛС59-1, ЛО62-1, ЛАЖ60-1-1

10

– 0.58

11; 12; 14; 16; 18

– 0.7

20; 22; 23; 25; 28; 30

– 0.84

Окончание табл. 14.4.1

32; 35; 38; 40; 42; 45; 48; 50

– 1.0

55; 60; 65; 70; 75; 80

– 1.2

85; 90; 95; 100

– 1.4

110; 120

– 2.2

130; 140; 150; 160

– 2.5

Таблица 15.4.1

Ряд размеров сторон квадрата (В) и диаметров вписанного круга (D),соответственно, прессованных прутков из латуни (ГОСТ 2060-90)квадратногои шестигранного поперечныхсечений(нормальной точности), разрешённых к применению (фрагмент)

Сторона квадрата в поперечном сечении прутка, или диаметр вписанного круга в шестигранное поперечное сечение, мм

 Предельные отклонения,

мм

                     Л63, ЛС59-1, ЛО62-1, ЛАЖ60-1-1

22; 24; 27;30

– 0.84

32; 36;40; 41; 45; 46; 50

– 1.0

55; 60; 65; 70; 75; 80

– 1.2

90; 100

– 1.4

Приложение4.2.

БЛАНК РЕЗУЛЬТАТОВ

 выбора технологии и расчёта прутка № __

Марка материала детали по эскизу:  ____________

Название способа получения прутка:______________________________

Наибольший размер в поперечном сечениидетали по эскизу: ________

 (наибольший диаметр поверхности,или  сторонанаибольшего квадрата в сечении, или диаметр наибольшего вписанного круга в шестигранное сечение)

Длина детали по эскизу: ________

Маршрут обработки наружной поверхности детали и результаты расчёта припусков

№

/№

Маршрут обработки

Ra,

мкм

H,

мкм

D,

мкм/мм

e,

мкм

2Zi,

мм

0

 1

2

 3

Суммарный припуск (S2Zi), мм =______

Наименьший расчётный (теоретический) размер

в поперечномсечениипрутка D*(В*), мм=_______

Параметры реального прутка:

Действительный размер прутка в поперечном сеченииD(В), мм= ______

Длина (L), мм= _______

Количество деталей, получаемое из прутка(k), шт= ___

Коэффициент использования материала (КИМ) = ________

Эскиз прутка

Выполнил: ст. гр. _______  Ф.И.О. студента

Проверил: _____________ Ф.И.О. преподавателя

                                     (подпись)

      Приложение4.3

Пример выполнения практической работы

Исходные данные:

1)   Эскиз детали 

(рис. 1).

2)   Материал детали: Л63.

3)   Бланк результатов.

Рис. 1. Эскиз детали

Задание:

1. Выбрать допустимые технологии (виды прутка в поперечном сечении и способы) получения прутка для исходной детали.

2. Рассчитать размеры прутка для одной из выбранныхтехнологий его получения.

Решение с комментариями (в отчёт комментарии не входят):

Поскольку все поверхности обрабатываются резанием (о чём показывает знак шероховатости «с полкой» в верхнем правом углу эскиза), то следует обратиться к табл. 4.2 данных методических указаний и выбрать все допустимые виды и способы получения прутка для исходной детали.

С учётом марки материала детали, наибольшего размера в поперечном сечении и профиля поверхности в этом сечении, допустимы 6 решений: прутки, получаемые двумя способами (прессованным и холоднотянутым) и каждым способом тремя профилями (круглым, квадратным и шестигранным).

По условиям задания, остановимся на одном решении, например, на прессованном прутке круглого поперечного сечения.

Внесём в бланк результатов марку материала («Л63»), способ получения прутка («прессование круглого сечения»), а также значения наибольшего диаметра и длины детали, с указанием точности: «Ø35h11 (-0.16), 70±1».

По табл. 4.4, с учётом шероховатости и точности наибольшего диаметра наружной поверхности, выберем маршрут её обработки:

«Точение черновое,

Точение чистовое».

Заносим выбранный маршрут, с указанием исходного состояния поверхности («прессование исходной поверхности»), в таблицу «А» бланка результатов.

Далее, по каждому переходу маршрута, рассчитываем припуск. Для этого следует необходимые данные перенести из табл.4.5методических указаний в бланк результатов, и выполнить расчёты по формуле 4.1.

Для перехода «точение черновое», формула 4.1 с подстановкой справочных данных, будет выглядеть следующим образом:

где  i =1, поэтому Ra =40 мкм, Н = 250 мкм, D = 3.0 мкм/мм, т.е. значения этих величин взяты из описания предыдущего состояния поверхности (прессованной),

m = 70 мм (взято из эскиза), e = 200 мкм (взято из описания текущего состояния поверхности – точения чернового).

Полученный результат заносим в таблицу «А» бланка результатов с округлением до сотых долей миллиметра: 1,40 мм.

Для перехода «точение чистовое»:

где  i =2, поэтому Ra =25 мкм, Н =60 мкм, D = 0.15 мкм/мм, т.е. значения этих величин взяты из описания предыдущего состояния поверхности (точение черновое),

m = 70 мм (взято из эскиза), e = 200 мкм (взято из описания текущего состояния поверхности – точения чистового).

Полученный результат заносим в таблицу «А» бланка результатов с округлением до cотых долей миллиметра: 0,72 мм.

Полученный результат суммирования также заносим в бланк результатов.

Расчётный диаметр прутка (D*) вычисляется по формуле 4.3.

Расчётный диаметр прутка (D*) вычисляется по формуле 4.3:

Поскольку Ø35h11 по таблице 3 соответствует Ø35-0.16, то D*min= 34.84 мм.Отсюда

Полученный результат заносится в бланк результатов.

С учётом марки материала и способа получения прутка, по табл. 14.4.1 выбираетсяближайшее к расчётному значение диаметра – 38 мм с нижним предельным отклонением «-1.». Тогда

Проверяем условие 4.7: Dmin³D*, т.е. 37 > 36.96

Поскольку условие выполняется, то берём Ø38 в качестве окончательного диаметра прутка с точностью указанной в той же табл. 14.4.1: D= 38-1.0. Если бы условие не выполнялось, то пришлось бы рассматривать следующее по порядку значение диаметра прутка с проверкой условия 4.7.

Длину прутка принимаем согласно п.п. 3.8. Так как выбранный диаметр прутка больше 25 мм, принимаем длину пруткаL = 1000h14.

Полученный результат заносим в бланк результатов.

Расчёт числа деталей, получаемых из одного прутка, выполняется по формуле 4.8. Принимая во внимание пояснения к формуле 4.8, что длина детали берётся наибольшая (номинальная величина плюс верхнее отклонение длины), получаем:

Поскольку дробного числа деталей быть не может, округляем до целого:

k = 12.

Полученный результат заносим в бланк результатов.

Расчёт КИМ выполняется по формуле 4.10.

Объём детали вычисляется по стандартным формулам расчёта объёмов

цилиндров (рис. 2).

Рис. 2. «Разбивка» объёма детали на элементарные цилиндрические части

Таким образом, объём детали равен:  Vдет. = V1 + V2–V3,

 где     V1=π 352 25/4; V2= π252 45/4;V3 = π152 70/4.

Объём прутка считается как объём одного длинного цилиндра и равен:  

Vпрутка = π 382 1000/4.

В результате получаем КИМ с округлением до сотых долей = 0.36.

Полученный результат заносим в бланк результатов.

В завершении на бланке результатов выполняем эскиз прутка (см. бланк результатов на след. стр.).

БЛАНК РЕЗУЛЬТАТОВ

выбора технологии и расчёта прутка № 1.

Марка материала детали по эскизу:  Л63

Название способа получения прутка:прессование круглого сечения

Наибольший размер в поперечном сечении детали по эскизу: Ø35h11 (-0.16)

 (наибольший диаметр поверхности, или  сторона наибольшего квадрата в сечении, или диаметр наибольшего вписанного круга в шестигранное сечение)

Длина детали по эскизу: 70±1

Таблица «А».

Маршрут обработки наружной поверхности детали и результаты расчёта припусков

№

/№

Маршрут обработки

Ra,

мкм

H,

мкм

D,

мкм/мм

e,

мкм

2Zi,

мм

0

Прессование

исходной поверхности

40

250

3,0

-----

 1

Точение черновое

25

60

0,15

200

1,40

2

Точение черновое

6.3

30

0,1

200

0,72

 3

Суммарный припуск (S2Zi), мм =2,12

Расчётный (теоретический) размер

в поперечном сечении прутка D* (В*), мм =36,96

Параметры реального прутка:

Действительный размер в поперечном сеченииD(В), мм= Ø38-1,0

Длина (L), мм= 1000h14

Количество деталей, получаемое из прутка(k), шт= 12

Коэффициент использования материала (КИМ) = 0,36

Эскиз прутка

Выполнил: ст. гр.ОТ-31Иванов И.И.

Проверил: _____________ Петров П.П.

                                     (подпись)

Приложение 4.4

Варианты исходных данных

Номер

варианта

задания

Марка

материала

детали

Параметры необрабатываемойрезанием поверхности детали

Профиль

поверхности

в

поперечном

сечении

Диаметр поверхности,

или диаметр вписан-

ного кругав шести-

гранное сечение,или

размер стороны

квадрата,мм

Точность

диаметра,

или размера

стороны

квадрата,

в квалитетах

Шеро-

хова-

тость

поRa,

мкм

1

45

80

js17 (± 1,5)

50

2

АК6

20

h15 (-0,84)

25

3

B95

100

h15 (-1,4)

40

4

А12

40

h12

12.5

5

Л63

60

h15 (-1,2)

25

6

ЛС59-1

10

h12

12.5

7

Д16

150

h16(-2,5)

50

8

40

70

h12

20

9

20

50

js16 (± 0,8)

30

10

ЛС63-3

13

h12

10

11

ЛО62-1

27

h12

6.3

12

ЛАЖ60-1-1

46

h15 (-1,0)

25

13

АК8

38

h15 (-1,0)

30

14

10

12

js16 (±0,55)

40

15

А12

5.5

h12

15

16

Л63

23

h16(-1,3)

25

17

45

3.2

h12

12.5

18

Д1

110

h15 (-1,4)

50

19

ЛС59-1

41

h12

6.3

20

В95

9

h15 (-0,58)

50

21

10

17

h12

10

22

ЛО62-1

160

h16(-2,5)

40

23

Д16

8

h16(-0,9)

30

24

А12

50

js17 (± 1,25)

50

Варианты исходных данных (продолжение)

Номер

варианта

задания

        (рис. 1.4.4)

Марка

матери-ала

детали

В

Ш

D

L1

L2

L3

Шерохова-тость на гранях

по Ra, мкм

25

А12

48h10

15*

Ø24*

48*

70h10

10*

1.6

26

Д16

15h12

5*

Ø7*

30*

45±1

3*

3.2

27

Л63

25h9

8*

Ø12*

30*

20h14

4*

12.5

28

45

140h8

50*

Ø70*

180*

100+3

40*

6.3

Рис. 1.4.4  Эскиз детали

Номер

варианта

задания

        (рис. 2.4.4)

Марка

матери-ала

детали

В

D

d

L1

L2

L3

Шероховатостьна гранях, по Ra, мкм

29

АК6

8*

Ø10h7

Ø6*

5*

3*

20+3

___

6.3

30

ЛО62-1

20*

Ø25h8

Ø18*

10*

30*

70h14

___

1.25

31

ЛС59-1

40h9

Ø30*

Ø20*

10*

5*

25-0.5

12.5

___

32

40

80*

Ø100h10

Ø50*

20*

20*

100±5

___

10.0

Рис. 2.4.4  Эскиз детали

Варианты исходных данных (продолжение)

Номер

варианта

задания

        (рис. 3.4.4)

Марка

матери-ала

детали

D1

D2

D3

L1

L2

Шероховатость

на гранях

по Ra, мкм

33

20

Ø10*

Ø20*

Ø42h14

40*

50h14

6.3

34

B95

Ø40*

Ø60*

Ø95h8

60*

100±2

10.0

35

ЛАЖ60-1-1

Ø46*

Ø56*

Ø70h12

8*

80+5

25.0

36

A12

Ø3*

Ø7*

Ø12h9

20

40h9

12.5

Рис. 3.4.4  Эскиз детали

Номер

варианта

задания

        (рис. 4.4.4)

Марка

матери-ала

детали

В1

B2

D

L1

L2

L3

Шероховатостьна гранях

Ra, мкм

37

АК8

40*

80h14

Ø25*

25*

30*

48h14

6.3

38

10

20*

60h11

Ø8*

18*

25*

60+2

1.6

39

Л63

15*

36h9

Ø9*

36*

30*

36h9

12.5

40

Д1

180h7

60*

Ø90*

50*

80*

150±5

6.3

Рис. 4.4.4  Эскиз детали

Варианты исходных данных (продолжение)

Номер

варианта

задания        

Марка

материала

детали

Эскиз детали

41

10

42

20

43

ЛС59-1

Варианты исходных данных (продолжение)

Номер

варианта

задания        

Марка

материала

детали

Эскиз детали

44

А12

45

Л63

46

40

Варианты исходных данных (продолжение)

Номер

варианта

задания        

Марка

материала

детали

Эскиз детали

47

45

48

ЛО62-1

49

ЛС63-3

Варианты исходных данных (продолжение)

Номер

варианта

задания        

Марка

материала

детали

Эскиз детали

50

Д1

51

В95

52

А12

Варианты исходных данных (продолжение)

Номер

варианта

задания        

Марка

материала

детали

Эскиз детали

53

Д16

54

АК6

55

АК8

Варианты исходных данных (продолжение)

Номер

варианта

задания        

Марка

материала

детали

Эскиз детали

56

ЛАЖ60-1-1

57

Д16

58

20

Варианты исходных данных (продолжение)

Номер

варианта

задания        

Марка

материала

детали

Эскиз детали

59

В95

60

50

61

Л63

Варианты исходных данных (окончание)

Номер

варианта

задания        

Марка

материала

детали

Эскиз детали

62

ЛС63-3

63

45

64

   АК8