Технологический процесс изготовления шпинделя токарного станка (стр. 6 из 22)

5.1 Расчет диаметральных размеров

5.1.1 Расчет замыкающих звеньев

На основании плана изготовления детали “Шпиндель” строим схему для радиальных размеров (см. чертеж 03.М.15.421.08.000). По данной схеме составляем следующие уравнения для замыкающих звеньев:

[Z₉]^20-1=Е⁰+Е9⁰14⁰+Е36¹⁰14⁰+Е9^20-136¹⁰-Е^20-1;

[Z₁₄]^20-1=И⁰+Е36¹⁰14⁰+Е14^20-136¹⁰-И^20-1;

[Z₁₅]^20-1=К⁰+Е15⁰14⁰+Е36¹⁰14⁰+Е15^20-136¹⁰-К^20-1;

[Z₉]^20-2=Е^20-1+Е9^20-136¹⁰+Е9^20-236¹⁰-Е^20-2;

[Z₁₂]^20-2=Ч^20-1+Е12^20-136¹⁰+Е12^20-236¹⁰-Ч^20-2;

[Z₁₄]^20-2=И^20-1+Е14^20-136¹⁰+Е14^20-236¹⁰-И^20-2;

[Z₁₅]^20-2=К^20-1+Е15^20-136¹⁰+Е15^20-236¹⁰-К^20-2;

[Z₁₁]^20-2=Х^20-1+Е11^20-136¹⁰+Е11^20-236¹⁰-Х^20-2;

[Z₁₆]^40-1=М⁰+Е16⁰14⁰+Е36¹⁰14⁰+Е11^20-236¹⁰+Е16^40-1(11²⁰14²⁰)-М^40-1;

[Z₁₇]^40-1/соs7^o7’30”=Л⁰+Е17⁰14⁰+Е36¹⁰14⁰+Е11^20-236¹⁰+Е17^40-1(11²⁰14²⁰)-Л^40-1;

[Z₁₆]^40-2=М^40-1+Е16^40-1(11²⁰14²⁰)+Е16^40-2(11²⁰14²⁰)-М^40-2;

[Z₁₇]^40-2/соs7^o7’30”= Л^40-1+Е17^40-1(11²⁰14²⁰)+Е17^40-2(11²⁰14²⁰)-Л^40-2;

[Z₁₈]^40-2/соs1^o30’= -Ы^40-1-Е18^40-1(11²⁰14²⁰)-Е18^40-2(11²⁰14²⁰)+Ы^40-2;

[Z₈]⁷⁰=Я²⁰+Е8²⁰36¹⁰+Е11^20-236¹⁰+Е34⁴⁰(11²⁰14²⁰)+Е8⁷⁰(34⁴⁰35⁴⁰)-Я⁷⁰;

[Z₁₀]⁷⁰=Ю²⁰+Е10²⁰36¹⁰+Е11^20-236¹⁰+Е34⁴⁰(11²⁰14²⁰)+Е10⁷⁰(34⁴⁰35⁴⁰)-Ю⁷⁰;

[Z₁₃]⁷⁰= Ф²⁰+Е13²⁰36¹⁰+Е11^20-236¹⁰+Е34⁴⁰(11²⁰14²⁰)+Е13⁷⁰(34⁴⁰35⁴⁰)-Ф⁷⁰;

[Z₉]¹¹⁰=Е^20-2+Е9^20-236¹⁰+Е11^20-236¹⁰+Е(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)(11²⁰14²⁰)+Е9¹¹⁰(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)-Е¹¹⁰;

[Z₁₁]¹¹⁰=Х^20-2+Е(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)(11²⁰14²⁰)+Е11¹¹⁰(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)-Х¹¹⁰;

[Z₁₄]¹¹⁰= И^20-2+Е(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)(11²⁰14²⁰)+Е14¹¹⁰(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)-И¹¹⁰;

[Z₁₆]¹¹⁰= М^40-2+Е16^40-2(11²⁰14²⁰)+Е(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)(11²⁰14²⁰)+Е16¹¹⁰(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)-М¹¹⁰;

[a₁₆]¹¹⁰=М¹¹⁰+Е16¹¹⁰(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)+Е(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)(11²⁰14²⁰)+Е16^40-2(11²⁰14²⁰)-М^40-2+a₁₆⁶⁰;

[Z₁₇]¹²⁰/соs7^o7’30”=Л^40-2+Е17^40-2(11²⁰14²⁰)+Е(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)(11²⁰14²⁰)+Е17¹²⁰(11¹¹⁰14¹¹⁰)--Л¹²⁰;

[Z₁₈]¹³⁰/соs1^o30’=-Ы^40-2-Е18^40-2(11²⁰14²⁰)-Е(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)(11²⁰14²⁰)-Е18¹³⁰(11¹¹⁰14¹¹⁰)+Ы¹³⁰;

[Z₉]¹⁶⁰=Е¹¹⁰+Е9¹¹⁰(34¹⁰⁰34¹⁰⁰)+Е11¹¹⁰(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)+Е(34¹⁵⁰35¹⁵⁰)(11¹¹⁰14¹¹⁰)+

+Е9¹⁶⁰(34¹⁵⁰35¹⁵⁰)-Е¹⁶⁰;

[Z₁₁]¹⁶⁰=Х¹¹⁰+Е(34¹⁵⁰35¹⁵⁰)(11¹¹⁰14¹¹⁰)+Е11¹⁶⁰(34¹⁵⁰35¹⁵⁰)-Х¹⁶⁰;

[Z₁₄]¹⁶⁰=И¹¹⁰+Е(34¹⁵⁰35¹⁵⁰)(11¹¹⁰14¹¹⁰)+Е14¹⁶⁰(34¹⁵⁰35¹⁵⁰)-И¹⁶⁰;

[a₉]¹⁶⁰=Е¹⁶⁰+Е9¹⁶⁰(34¹⁵⁰35¹⁵⁰)+Е(34¹⁵⁰35¹⁵⁰)(11¹¹⁰14¹¹⁰)+Е11¹¹⁰(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)+

+Е(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)(11²⁰14²⁰)+Е11^20-236¹⁰+Е9^20-236¹⁰+Е^20-2+a₉⁶⁰;

[Z₁₁]¹⁷⁰=Х¹⁶⁰+Е11¹⁷⁰11¹⁶⁰-Х¹⁷⁰;

[Z₁₄]¹⁷⁰= И¹⁶⁰+Е14¹⁷⁰14¹⁶⁰-И¹⁷⁰;

[a₁₁]¹⁷⁰= a₁₁⁶⁰-Х^20-2 +Е(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)(11²⁰14²⁰)+Е11¹¹⁰(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)+

+Е(34¹⁵⁰35¹⁵⁰ )(11¹¹⁰14¹¹⁰)+Е11¹⁶⁰(34¹⁵⁰35¹⁵⁰)+Е11¹⁷⁰11¹⁶⁰ +Х¹⁷⁰;

[a₁₄]¹⁷⁰=a₁₄⁶⁰-И^20-2+Е(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)(11²⁰14²⁰)+Е14¹¹⁰(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)+

+Е(34¹⁵⁰35¹⁵⁰)(11¹¹⁰14¹¹⁰)+Е14¹⁶⁰(34¹⁵⁰35¹⁵⁰)+Е14¹⁷⁰14¹⁶⁰+И¹⁷⁰;

[Z₁₇]¹⁸⁰/соs7^o7’30”=Л¹²⁰+Е17¹²⁰(11¹¹⁰14¹¹⁰)+Е(34¹⁵⁰35¹⁵⁰)(11¹¹⁰14¹¹⁰)+

+Е14¹⁶⁰(34¹⁵⁰35¹⁵⁰)+Е14¹⁷⁰14¹⁶⁰+Е17¹⁸⁰(11¹⁷⁰14¹⁷⁰)-Л¹⁸⁰;

[a₁₇]¹⁸⁰/соs7^o7’30”=a₁₇⁶⁰-Л^40-2+Е17^40-2(11²⁰14²⁰)+Е(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)(11²⁰14²⁰)+Е11¹¹⁰(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)+

+Е(34¹⁵⁰35¹⁵⁰)(11¹¹⁰14¹¹⁰)+Е11¹⁶⁰(34¹⁵⁰35¹⁵⁰)+Е11¹⁷⁰11¹⁶⁰+Е17¹⁸⁰(11¹⁷⁰14¹⁷⁰)+Л¹⁸⁰;

[Z₁₈]¹⁹⁰/соs1^o30’=-Ы¹³⁰-Е18¹³⁰(11¹¹⁰14¹¹⁰)-Е(34¹⁵⁰35¹⁵⁰)(11¹¹⁰14¹¹⁰)-Е14¹⁶⁰(34¹⁵⁰35¹⁵⁰)-

-Е14¹⁷⁰14¹⁶⁰-Е18¹⁹⁰(11¹⁷⁰14¹⁷⁰)+Ы¹⁹⁰;

[a₁₈]¹⁹⁰/соs1^o30’=a₁₈⁶⁰+Ы^40-2-Е18^40-2(11²⁰14²⁰)-Е(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)(11²⁰14²⁰)-Е11¹¹⁰(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)-Е(34¹⁵⁰35¹⁵⁰)(11¹¹⁰14¹¹⁰)-Е11¹⁶⁰(34¹⁵⁰35¹⁵⁰)-Е11¹⁷⁰11¹⁶⁰-Е18¹⁹⁰(11¹⁷⁰14¹⁷⁰)-Ы¹⁹⁰.

5.1.2 Определение припусков

Минимальный припуск на обработку радиальных размеров рассчитываем по формуле:

Z_{i min}=R_{z i-1}+h_i-1 , мм

(5.1.)

где, R_zi-1 – шероховатость обработанной поверхности полученной на предыдущем переходе;

h_i-1 – дефектный слой поверхности.

R_zi-1 и h_i-1 определяем по [ 7, с. 246, прил. 5]

Z₉^20-1_min =Z₁₄^20-1_min =Z₁₅^20-1_min =Z₁₆^40-1_min =Z₁₇^40-1_min /соs7^o7’30”=

=160+290=450мкм =0,45мм;

Z₉^20-2_min=Z₁₂^20-2_min=Z₁₄^20-2_min=Z₁₅^20-2_min=Z₁₁^20-2_min=Z₁₆^40-2_min=Z₁₇^40-2_min /соs7^o7’30”= Z₁₈^40-2_min /соs1^o30’=40+60=100мкм=0,1мм;

Z₈⁷⁰_min=Z₁₀⁷⁰_min=Z₁₃⁷⁰_min=1,2мм;

Z₉¹¹⁰_min=Z₁₁¹¹⁰_min=Z₁₄¹¹⁰_min=Z₁₆¹¹⁰_min=Z₁₇¹²⁰_min/соs7^o7’30”=Z₁₈¹³⁰_min/соs1^o30’= =20+30=50мкм=0,05мм;

Z₉¹⁶⁰_min=Z₁₁¹⁶⁰_min=Z₁₄¹⁶⁰_min=5+20=25мкм=0,025мм;

Z₁₁¹⁷⁰_min =Z₁₄¹⁷⁰_min=2,52+5,48=8мкм=0,008мм;

Z₁₇¹⁸⁰_min /соs7^o7’30”=Z₁₈¹⁹⁰_min /соs1^o30’=5+20=25мкм=0,025мм.

Глубину слоя насыщения при цементации газовой определяем по [ 7, с. 246, прил. 5] и принимаем a=1,1±0,1 мм.

Поле рассеивания припусков определяем по формулам:

w[Z_i]=

, при n 3 (5.2.)

Или

w[Z_i]=

, при n>3 (5.3.)

где, tD - коэффициент риска, характеризующий вероятность выхода отклонения замыкающего звена за пределы допуска. При проценте риска Р=0,27%, tD=3[ 7, с.66];

l_i – коэффициент характеризующий соответствие закона рассеивания погрешности закону нормального распределения.