2.1 Выбор способа получения заготовки и расчет припусков на механическую обработку

Исходя из конструкции и материала детали, ее заготовкой может служить только отливка.

В единичном и мелкосерийном производстве для получения заготовок из серого чугуна наиболее дешевым является метод литья в песчано-глинистые формы при ручной или машинной формовке.

Данный метод получения заготовки позволяет добиться высокого коэффициента использования материала и сформировать профиль близкий к конструкции детали.

Для определения размеров отливки воспользуемся рекомендациями ГОСТ 26645-85 [1].

По [1, табл. П5.5] выбираем, что отливка 2-го класса, группы "а" по ОСТ 2-МТ-21-2-90.

Также устанавливаем, что отливка должна иметь 8-й класс точности размеров, 7-ой класс точности масс, 5-ю степень коробления и 3-й ряд припусков на обработку.

Произведем расчет припусков на обработку одной точной поверхности 62. Данную поверхность в технологическом процессе предполагается обрабатывать за три перехода: черновое растачивание до термообработки, чистовое и тонкое растачивание.

Минимальный припуск на обработку цилиндрической поверхности составляет [9].

. (2.1)

где Rz_i-1, h_i-1 - высота микронеровностей профиля и глубина дефектного слоя предшествующего перехода (проката); - суммарные отклонения расположения (кривизна поверхности, перекос оси, допуск на межосевое расстояние); _i - погрешность установки (для установочного приспособления при базировании по необработанной поверхности и _i = 0,5 мм).

Для заготовки - отливки согласно справочнику [9]:

Rz + h = 250 + 350 = 600 мкм.

Допуск на смещение стержня в форме [2]: _см = 0,6 мм;

Допуск на межосевое расстояние между стержнями _м/о = 1,2 мм;

Коробление поверхности отливки [2]: _кор = 0,8 мм.

Таким образом, для заготовки имеем:

мм.

Также примем дополнительную составляющую, учитывающую неравномерность материала в верхней полуформе: 2Z_доп = 2,0 мм.

Тогда минимальный двусторонний припуск на черновое точение равен:

мм.

После чернового растачивания и термообработки (старения), заготовка будет иметь:

Rz + h = 80 + 80 = 160 мкм.

Остаточную суммарную погрешность формы и расположения найдем по формуле:

, (2.2)

где - коэффициент уточнения; - кривизна заготовки.

Для чернового растачивания , тогда

мм.

Тогда

мм.

После чистового растачивания заготовка будет иметь:

Rz + h = 20 + 25 = 45 мкм.

Остаточную суммарную погрешность формы и расположения найдем по формуле (2.2), где коэффициент уточнения :

мм.

Так как чистовое и тонкое растачивание будет осуществляться без переустанова заготовки, то погрешность установки _i = 0 мм.

Тогда для тонкого растачивания:

мм.

Схема распределения припусков и операционных размеров приведена на рис.2.1.

Значение остальных общих припусков на механическую обработку возьмем по аналогии с рассчитанными:

припуск на обработку отв. 40Н9: 2Z = 10 мм;

припуск на обработку отв. 62Н7: 2Z = 12 мм;

припуски на обработку базовых торцев: Z = 3.5 мм;

припуски на обработку торцев бобышек: Z = 2 мм.

Мелкие крепежные отверстия и пазы выполнять в отливке нецелесообразно, их легче получить механической обработкой стандартными методами: сверлением, фрезерование, долблением и пр.

Рисунок 2.1 - Распределение припусков на механическую обработку пов. 62 (к определению размеров отливки)

С учетом припусков на обработку масса отливки составит

M_{отливки} 8,0 кг.

Тогда коэффициент использования материала составит:

.

Чертеж заготовки, совмещенный с чертежом детали, представлен на рис.2.2.

Рисунок 2.2 - Чертеж заготовки (отливки)

Такой высокий коэффициент использования материала характерен для корпусных деталей данного класса, даже, несмотря на низкую точность выбранного метода литья.