Технологический процесс изготовления шпинделя токарного станка

Министерство образования Российской Федерации.

Тольяттинский Государственный Университет.

Факультет Машиностроительный.

Кафедра «Технология машиностроения».

Дипломный проект.

На тему:.

Технологический процесс изготовления Шпинделя токарного станка.

Тольятти 200 г.

Научно-технический прогресс в машиностроение в значительной степени определяет развитие и совершенствование всех остальных отраслей. Важнейшими условиями ускорения научно-технического процесса являются рост производительности труда, повышение конкурентоспособности и улучшению качества.

Совершенствование технологических методов изготовления машин имеет при этом первостепенное значение. Качество машины, надежность, долговечность и экономичность в эксплуатации зависят не только от совершенства ее конструкции, но и от технологии производства. Применение прогрессивных высокопроизводительных методов обработки, обеспечивающих высокую точность и качество поверхностей деталей машины, методов упрочнения рабочих поверхностей, повышающих ресурс работы деталей и машины в целом — все это направлено на решение главных задач: повышения эффективности производства, конкурентоспособности и качества продукции.

Целью дипломного проекта является: разработка технологического процесса обработки детали «Шпиндель» в условиях среднесерийного производства.

1.АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА.

1.1 Анализ служебного назначения детали.

Деталь — шпиндель входит в состав шпиндельного узла токарного станка Афток 10Д.

Основное служебное назначение шпинделя токарного станка Афток 10Д — сообщать обрабатываемой заготовке вращательное движение с определенной угловой скоростью или крутящим моментом.

На рисунке 1.1 представлен фрагмент шпиндельного узла токарного станка. На шпиндель 1 напрессованы подшипники качения 2, которые в свою очередь, запрессованы в переднюю бабку 3. Натяг подшипников осуществляется стопорными гайками 4 и 5. С помощью шпонки 6 и стопорной гайки 7 на конце шпинделя 1 устанавливается шкив 8.

В процессе работы со шкива 8 на шпиндель 1, через шпонку 6, передается вращательное движение, которое получает заготовка, закрепляемая в патроне. Патрон устанавливается на шпиндель спереди, базируясь по наружному конусу.

Шпиндельный узел токарного станка Афток 10Д.

Рис. 1.1.

Шпиндель изготовляется из легированной конструкционной стали 12ХН3А ГОСТ 4543–71. Область применения стали 12ХН3А: сильно нагружаемые детали с высокой поверхностной твердостью, износоустойчивостью и вязкой сердцевиной, работающие при больших скоростях и ударных нагрузках — шпиндели, валы в подшипниках качения, шестерни сложной конфигурации и т. д.

Химический состав и механические свойства стали 12ХН3А представлены в табл. 1.1.

Таблица 1.1. Химический состав и механические свойства стали12ХН3А.

На рисунках 1.2. и 1.3. представлена схема кодировки поверхностей и размеров детали, а в табл. 1.2. — классификация поверхностей по служебному назначению. Обоснование технических требований к поверхностям шпинделя,.

исходя из его служебного назначения сведено в таблицу 1.3.

Таблица 1.2 Классификация поверхностей по служебному назначению.

Таблица 1.3.

Обоснование технических требований к поверхностям шпинделя, исходя из их служебного назначения.

1.2 Анализ технологичности детали.

К не технологичности детали — шпиндель можно отнести следующие элементы:

— достаточно большая длина детали L/D 8, что снижает жесткость и повышает возможность коробления шпинделя во время механической и термической обработки;

— глубокое отверстие, требует при изготовлении шпинделя применение специального инструмента;

— закрытые шпоночный паз и пазы под стопорные многолапчатые шайбы;

— наличие точных конусных поверхностей;

— близко расположенные резьбовые отверстия на фланце шпинделя;

— наличие маслоотводных канавок требует применение специального инструмента — фасонного резца;

В целом конструкцию можно считать технологичной и доступной для обработки.

Кодировка поверхностей детали.

Рис. 1.2..

Кодировка размеров детали.

Рис. 1.3.1.3 Определение типа производства и стратегия разработки.

технологического процесса.

Выбор типа производства проводим исходя из массы детали и ее годового объема выпуска по [2, с. 24, табл.3.1].

Масса детали 16,8 кг, годовой объем выпуска — 10 тысяч штук, следовательно, тип производства — среднесерийный.

На основании выбранного типа производства разрабатываем стратегию технологического процесса и сводим ее в табл. 1.4.

Таблица 1.4.

Стратегия ТП для изготовления детали в условиях среднесерийного производства.

1.4 Анализ базового технологического процесса.

Данная деталь — шпиндель по базовому ТП изготовляется в единичном производстве. Используемое оборудование и оснастка — универсальное. Заготовка на обработку поступает в виде проката, это увеличивает время обработки и отхода металла в стружку.

Базовый технологический процесс приведен в табл. 1.5.

Таблица 1.5.

Содержание базового технологического процесса.

Проведя анализ базового технологического процесса, был выявлен ряд недостатков (табл. 1.6.), пути и способы, устранения которых рассмотрены в данном дипломном проекте при проектировании технологического процесса обработки детали «Шпиндель» при переходе на среднесерийное производство.

Таблица 1.6.

Анализ недостатков базового технологического процесса и пути их устранения.

2. ВЫБОР И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАГОТОВКИ.

2.1 Выбор оптимального варианта получения заготовки.

Для сравнения рассмотрим три способа получения заготовки для детали шпиндель:

— прокат (по базовому ТП);

— поковка;

— литьё в песчаные формы.

2.1.1 Расчет заготовки из проката.

За основу расчета промежуточных припусков принимаем наружный диаметр детали мм.

Устанавливаем предварительный маршрутный технологический процесс обработки поверхности детали мм:

Операция 10 Токарная черновая.

Операция 20 Токарная чистовая.

Операция 30 Термическая HRC_Э 59…63.

Операция 40 Шлифовальная.

Определяем расчетный размер заготовки:

где, D_н=133мм — номинальный размер;

2z₁₀ = 9,0 мм, 2z₂₀ = 3,0 мм, 2z₄₀= 0,9мм — припуски на диаметр на операциях 10, 20, 40 [2, с. 41, табл.3.13].

D_р.з=133+9,0+3,0+0,9=145,9 мм.

По расчетным данным выбираем размер горячекатаного проката обычной точности 150ммпо ГОСТ 2590–71 [2, с. 43, табл. 3.14].

Круг.

Нормальная длина проката 7 м.

Общая длина заготовки:

где, L_д = 660 мм — номинальная длина детали;

2z_подр= 3,0 мм — припуск на подрезку торцевых поверхностей.

[2, с. 40, табл.3.12].

L_з=660+3,0=663 мм.

Объем заготовки:

мм².

Масса заготовки:

где, = 7,85 кг/м³ — плотность стали;

m_з=7,85^.11,72=92,0 кг.

Неоднократность в зависимости от принятой длины проката:

где, L_пр=7м — длина выбранного проката;

l_заж =100 мм — минимальная длина зажимного конца;

l_от — длина торцевого обрезка проката, мм;

L_з — длина заготовки, мм;

l_р = 6 мм — ширина реза [2, с. 37];

х — число заготовок, изготовляемых из принятой длины проката, шт;

l_от = 0,3^.150 = 45 мм;

шт.

Принимаем х = 10 шт.

L_нк =7000 — 45 -100 -10^.(663+6) = 165 мм.

Общие потери материала к длине выбранного проката:

где, П_нк — потери материала на неоднократность, %.

П_от — потери на торцевую обрезку проката, %.

П_заж — потери при выбранной длине зажима, %.

П_р -потери на отрезку заготовки, %.

% ;

%;

%;

%;

П_п.о=2,36 + 0,64 + 1,43 + 0,09 = 4,52%.

Расход материала на одну деталь с учетом всех технологических потерь:

кг.

Коэффициент использования материала:

.

2.1.2 Расчет заготовки поковки.

2.1.2.1 Вид заготовки.

Выбираем заготовку — поковку полученную на кривошипном горячештамповом прессе в открытом штампе. Нагрев индукционный.

2.1.2.2 Расчетная масса поковки.

где, m_д = 16,8 кг — масса детали;

К_р = 1,5 — расчетный коэффициент [3, прил. 3, табл. 20];

m_з^р =16,8^.1,5 = 25,2 кг.

2.1.2.3 Класс точности поковки.

Класс точности выбираем по [3, прил. 4, табл. 19]. Исходя из способа получения заготовки — на кривошипном горячештамповом прессе — Т4.

2.1.2.4 Группа стали.

Выбираем по [3, с. 8, табл.1]. Сталь 12ХН3А — группа стали М2.

2.1.2.5 Степень сложности.

Размеры описывающей заготовку фигуры (цилиндр):

D = 133^.1,05 = 139,6 мм; H = 660^.1,05 = 693 мм.

Масса описывающей фигуры: m_р = 83,2 кг.

m_з^р/ m_р = 25,2/83,2 = 0,3 — следовательно степень сложности С3 (m_з^р /m_р = 0,16…0,32) [3, с. 30, прил. 2].

Конфигурация поверхности разъёма штампа — плоская П [3, с. 8].

2.1.2.6 Исходный индекс.

Исходный индекс — 17 [3, с. 10, табл.2].

2.1.2.7 Основные припуски на обработку, размеры поковки.

Припуски на обработку определяем по [3, с. 12, табл.3], допуски по [3, с. 17, табл.8] и сводим в табл. 2.1.

Дополнительные припуски учитывающие:

— смещение по поверхности разъёма штампа — 0,5 мм [3, с. 14, табл.4];

— отклонение от прямолинейности — 1,0 мм [3, с. 14, табл.5].

Таблица 2.1..

Припуски и размеры поковки.

2.1.2.8 Масса поковки.

кг (2.16.).

где, = 7,85 кг/м³ — плотность стали;

V_i — объёмы элементарных фигур, на которые можно разбить поковку.

m_з^пок = 30,3 кг.

2.1.2.9 Объём требующегося материала.

V = V_пок +V_у +V_о, мм³ (2.17.).

где, — объём поковки;

V_пок = 3,863^.10⁶ мм³.

V_у — объём материала теряемого на угар при нагреве, мм³.

мм³ (2.18.).

мм³ ;

V_о — объём материала теряемого на облой, мм³.

V_о = ^.F_м^. (P_п + ^..l), мм³.

(2.19.).

где, =1,5 — коэффициент изменения сечения облоя;

P_п = 1624 мм — периметр поковки;

F_м — площадь поперечного мостика, мм².

F_м =l^.h_о, мм² (2.20.).

где, l = 6 мм — длина мостика;

h_о — толщина мостика, мм.

h_о = 0,015^., мм (2.21.).

где, F_пок.п. = 56 698,5 мм² — площадь проекции поковки на плоскость разъёма;

h_о = 0,015^.= 3,57 мм ;

F_м = 3,57^.6 = 21,42 мм² ;

V_о =1,5^.21,42^. (1624+ 1,5^.3,14^.6) = 0,053^.10⁶ мм³;

V =(3,863+0,019+0,053)^.10⁶ = 3,935^.10⁶ мм³.

2.1.2.10 Коэффициент использования материала.

m_и.з. = ^.V, кг — масса исходной заготовки;

m_и.з. =7,85^.3,935 = 30,89 кг,.

.

2.1.3 Расчет заготовки отливки.

2.1.3.1 Вид заготовки.

Выбираем заготовку — отливку, полученную литьём в песчано-глинистые сырые формы из низковлажных (до 2,8%) высокопрочных (более 160 кПа) смесей с высоким и однородным уплотнением до твердости не менее 90 единиц.

2.1.3.2 Класс размерной точности.

Выбираем по [4, прил. 1, табл. 9]. Исходя из способа получения заготовки и наибольшего габаритного размера отливки класс размерной точности 9−13. Принимаем 11 класс размерной точности.

2.1.3.3 Степень коробления элементов.

Выбираем по [4, прил. 2, табл. 10], исходя из отношения d/l 0,2. Степень коробления 4−7. Принимаем 6 степень коробления.

2.1.3.4 Степень точности поверхностей.

Выбираем по [4, прил. 3, табл. 11] -13 -19. Принимаем степень точности поверхностей 16, что соответствует шероховатости R_а = 63 мкм [4, прил. 4, табл. 12].

2.1.3.5 Класс точности массы.

Определяем по [4, прил. 5, табл. 13], исходя из номинальной массы отливки (m = 10…100кг) и способа получения отливки, степень точности массы отливки 7−15. Принимаем 11.

Допуск массы отливки не более 16% от массы отливки [4, с. 9, табл. 4].

2.1.3.6 Ряд припусков на обработку.

Согласно [4, прил. 6, табл. 14] 16 степени точности поверхности соответствуют 7−10 ряды припусков на обработку. Принимаем 8 ряд припусков.

2.1.3.7 Допуск размеров, формы и расположения элементов отливки.

Допуски размеров [4, с. 2, табл. 1], формы и расположения элементов отливки [4, с. 5, табл. 2] назначаем на каждую поверхность отливки отдельно и сводим в табл. 2.2.

Таблица 2.2. Допуски на размеры отливки.

Допуск неровностей поверхности отливки не должен превышать 1,6 мм. [4, с. 6, табл. 3].

2.1.3.8 Общие допуски.

Общие допуски элементов отливки, учитывающие совместное влияние допуска размера и допусков формы и расположения поверхностей выбираем по [4, прил. 8, табл. 16] и сводим в табл. 2.3.

Таблица 2.3. Общие допуски.

2.1.3.9 Припуски на обработку, размеры отливки.

Припуски на обработку определяем по [4, с. 10, табл. 6].

Таблица 2.4. Припуски и размеры поковки.

2.1.3.10 Масса отливки.

= 7,85 ^. 4,345 = 34,11 кг.

2.1.3.11 Коэффициент использования материала.

= 0,49.

2.2 Технико-экономическое сравнение методов получения заготовки.

Себестоимость детали:

С_дет=С_з + С_мо — С_отх, руб (2.22.).

где, С_з — стоимость заготовки, руб;

С_мо — стоимость механической обработки, руб;

С_отх — стоимость отходов, руб.

Для заготовки полученной из проката:

С_з^пр = С_б ^. m_з, руб (2.23.).

Для заготовки из полученной штамповкой или отливкой:

С_з = С_б ^. m_з ^. К_т^. К_сл ^. К_в ^. К_м^. К_п, руб (2.24.).

где, С_б — базовая стоимость кг заготовки;

m_з — масса заготовки;

К_т — коэффициент точности;

К_сл — коэффициент сложности;

К_в — коэффициент массы;

К_м — коэффициент марки материала;

К_п — коэффициент объема производства.

Для заготовки полученной из проката:

С_б^пр = 13 руб/кг.

m_з = 96,2 кг.

С_з^пр =13 ^. 96,2 = 1250,6 руб.

Для заготовки — поковки полученной на кривошипном горячештамповом прессе:

С_б^шт = 16,36 руб/кг.

К_т = 0,8.

К_сл = 0,9 [5, с. 40, табл. 15].

К_в = 0,75 [5, с. 40, табл. 15].

К_м = 1,98.

К_п = 1,0.

С_з^пок = 16,38 ^. 30,89 ^. 0,8 ^. 0,9 ^. 0,75 ^. 1,98 ^. 1,0 = 540,99 руб./шт.

Для заготовки полученной литьём в песчаную форму:.

С_б^шт = 15,07 руб/кг.

К_т = 1,03.

К_сл = 0,7 [5, с. 34, табл. 11].

К_в = 0,82 [5, с. 39, табл. 11].

К_м = 2,4.

К_п = 0,77 [5, с. 34, табл. 11].

С_з^пф = 15,07 ^. 34,11 ^. 1,03 ^. 0,7 ^. 0,82 ^. 2,4 ^. 0,77 = 561,62 руб./шт.

С_мо = С_уд^. (m_з-m_д), руб (2.25.).

где, С_уд — удельные затраты на снятие 1 кг стружки, руб.

С_уд = С_с +Е_н ^. С_к, руб (2.26.).

где, С_с = 11,3 руб/кг — текущие затраты [6, с. 9, табл. 3.2];

С_к = 32,84 руб/кг — капитальные затраты [6, с. 9, табл. 3.2];

Е_н = 0,33 — нормативный коэф. эффективности капитальных вложений.

С_мо^пр = (11,3 + 0,33 ^. 32,84) ^. (96,2- 16,8) = 1757,69 руб/кг..

С_мо^пок = (11,3 + 0,33 ^. 32,84) ^. (30,89- 16,8) = 311,91 руб/кг.

С_мо^пф = (11,3 + 0,33 ^. 32,84) ^. (34,11- 16,8) = 389,19 руб/кг.

С_отх = С_уд отх ^. (m_з-m_д), руб (2.27.).

где, С_уд отх — удельная себестоимость 1 кг отходов, руб.

С_уд отх = 0,1 ^.С_б, руб/кг (2.28.).

С_уд отх^пр = 0,1 ^. 13 = 1,3 руб/кг.

С_уд отх^пок = 0,1 ^.16,36 = 1,64 руб/кг.

С_уд отх^пф = 0,1 ^. 15,07 = 1,51 руб/кг.

С _отх^пр = 1,3 ^. (96,2−16,8) = 103,22 руб.

С _отх ^пок= 1,64 ^. (30,89−16,8) = 23,11 руб.

С _отх^пф = 1,51 ^. (34,11−16,8) = 26,14 руб.

С_дет^пр = 1250,6 + 1757,69 — 103,22 = 2905,07 руб.

С_дет^пок = 540,99 + 311,91 — 23,11 = 829,79 руб.

С_дет^пф = 561,62 + 389,19 — 26,14 = 924,67 руб.

Экономический эффект:

Э = С_дет ^б— С_дет ^м, руб./шт (2.29.).

Э = 2905,07 — 924,67 = 1980,4 руб./шт..

Э = 2905,07 — 829,79 = 2075,28 руб./шт..

Проведенные расчеты показывают экономически целесообразно в качестве заготовки для детали — шпиндель использовать заготовки полученные штамповкой на КГШП.

3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТА,.

СХЕМ БАЗИРОВАНИЯ И ПЛАНА ИЗГОТОВЛЕНИЯ.

3.1 Технологический маршрут и план изготовления..

Технологический маршрут изготовления детали представлен в табл.3.1. При составлении технологического маршрута были использованы рекомендации приведенные в [14,15,16].

Таблица 3.1. Технологический маршрут изготовления шпинделя.

План изготовления детали выборочно представлен на чертеже.

№ 03.М.15.421.09.000.

Технические требования к изготовлению детали включают в себя требования к шероховатости, точности размеров, формы и взаимного расположения обработанных поверхностей.

На эти параметры назначают технологические допуски из условия:

Таⁱ A_стⁱ, мм (3.1.).

где, Таⁱ — допуск на параметр А, задаваемый на операции;

А_стⁱ — величина погрешности параметра А, которая может возникнуть на данной операции при нормальном состоянии технологической системы (статистическая погрешность).

Величины технологических допусков на шероховатость обрабатываемых поверхностей определяем, используя статистические данные возможностей методов обработки, и указываем соответствующие обозначения на операционном эскизе.

Допуски на размеры исходной заготовки, а также шероховатость ее поверхности определяем по ГОСТ 7505–89.

На шероховатость обработанных поверхностей оказывают влияние метод обработки, тип оборудования, число рабочих ходов и в зависимости от этих данных определяются по [7, c. 234−241].

Операционные допуски на диаметральные размеры при обработке замкнутой поверхности определяем из условия:

ТAⁱ = A_стⁱ, мм (3.2.).

А_стⁱ выбираем по таблице допусков в зависимости от квалитета точности и номинального размера. Квалитет точности, получаемый на данной операции, зависит от типа технологического оборудования, способа обеспечения точности настройки инструмента, характера обработки и выбирается по.

[7, прил.1].

При назначении операционного допуска на линейный размер, связывающий измерительную и обработанную поверхность, используют формулу:

Таⁱ = A_стⁱ +_пр^и +_б, мм (3.3.).

где, _пр^и — пространственное отклонение измерительной базы;

_б — погрешность базирования от несовпадения установочной и измерительной баз.

Значение _б определяется с учетом выбранной схемы базирования по [8], _пр^и определяем по [7, табл. 5].

Допуски формы и взаимного расположения выбираем по [7,с.242].

3.2 Обоснование выбора баз..

Выбор технологических баз по операциям приведен в табл. 3.2.

Выбор технологических баз Таблица 3.2.

Основными базами детали «шпиндель» являются поверхности его подшипниковых шеек 11,14. Однако использовать их ввиду сложности профиля шпинделя не удается и при обработке на различных операциях происходит смена баз, поэтому на операции 20 за технологические базы принимаем поверхности центровых отверстий, а на последующих поверхности центровых фасок 34,35. Для максимального сокращения отклонения от соосности исполнительных поверхностей — наружного конуса 17 и внутреннего конуса Морзе 18 относительно оси вращения шпинделя на заключительных операциях в качестве баз используем окончательно обработанные поверхности подшипниковых шеек 11,14.

4. ВЫБОР СРЕДСТВ ТЕХНИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ.

Для проектного варианта выбираем универсальный инструмент, а также специально изготовленный для станков с ЧПУ по ОСТ и ТУ [12,16,22].

Выбранный режущий инструмент сводим в табл. 4.1.

Станочные приспособления выбраны по [22,25] и приведены в таб.4.2.

Таблица 4.1. Режущий инструмент.

Таблица 4.2. Станочные приспособления.

Контрольный инструмент выбран по [16,26] и приведен в табл.4.3.

Таблица 4.3. Контрольный инструмент.

Состав технологического оборудования определяем по [5,20,21] и сводим в табл. 4.4.

Таблица 4.4. Технологическое станочное оборудование.

5. РАЗМЕРНЫЙ АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА.

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+Е9²⁰⁻¹36¹⁰-Е²⁰⁻¹;

[Z₁₄]²⁰⁻¹=И⁰+Е36¹⁰14⁰+Е14²⁰⁻¹36¹⁰-И²⁰⁻¹;

[Z₁₅]²⁰⁻¹=К⁰+Е15⁰14⁰+Е36¹⁰14⁰+Е15²⁰⁻¹36¹⁰-К²⁰⁻¹;

[Z₉]²⁰⁻²=Е²⁰⁻¹+Е9²⁰⁻¹36¹⁰+Е9²⁰⁻²36¹⁰-Е²⁰⁻²;

[Z₁₂]²⁰⁻²=Ч²⁰⁻¹+Е12²⁰⁻¹36¹⁰+Е12²⁰⁻²36¹⁰-Ч²⁰⁻²;

[Z₁₄]²⁰⁻²=И²⁰⁻¹+Е14²⁰⁻¹36¹⁰+Е14²⁰⁻²36¹⁰-И²⁰⁻²;

[Z₁₅]²⁰⁻²=К²⁰⁻¹+Е15²⁰⁻¹36¹⁰+Е15²⁰⁻²36¹⁰-К²⁰⁻²;

[Z₁₁]²⁰⁻²=Х²⁰⁻¹+Е11²⁰⁻¹36¹⁰+Е11²⁰⁻²36¹⁰-Х²⁰⁻²;

[Z₁₆]⁴⁰⁻¹=М⁰+Е16⁰14⁰+Е36¹⁰14⁰+Е11²⁰⁻²36¹⁰+Е16⁴⁰⁻¹(11²⁰14²⁰)-М⁴⁰⁻¹;

[Z₁₇]⁴⁰⁻¹/соs7^o7'30"=Л⁰+Е17⁰14⁰+Е36¹⁰14⁰+Е11²⁰⁻²36¹⁰+Е17⁴⁰⁻¹(11²⁰14²⁰)-Л⁴⁰⁻¹;

[Z₁₆]⁴⁰⁻²=М⁴⁰⁻¹+Е16⁴⁰⁻¹(11²⁰14²⁰)+Е16⁴⁰⁻²(11²⁰14²⁰)-М⁴⁰⁻²;

[Z₁₇]⁴⁰⁻²/соs7^o7'30"= Л⁴⁰⁻¹+Е17⁴⁰⁻¹(11²⁰14²⁰)+Е17⁴⁰⁻²(11²⁰14²⁰)-Л⁴⁰⁻²;

[Z₁₈]⁴⁰⁻²/соs1^o30'= -Ы⁴⁰⁻¹-Е18⁴⁰⁻¹(11²⁰14²⁰)-Е18⁴⁰⁻²(11²⁰14²⁰)+Ы⁴⁰⁻²;

[Z₈]⁷⁰=Я²⁰+Е8²⁰36¹⁰+Е11²⁰⁻²36¹⁰+Е34⁴⁰(11²⁰14²⁰)+Е8⁷⁰(34⁴⁰35⁴⁰)-Я⁷⁰;

[Z₁₀]⁷⁰=Ю²⁰+Е10²⁰36¹⁰+Е11²⁰⁻²36¹⁰+Е34⁴⁰(11²⁰14²⁰)+Е10⁷⁰(34⁴⁰35⁴⁰)-Ю⁷⁰;

[Z₁₃]⁷⁰= Ф²⁰+Е13²⁰36¹⁰+Е11²⁰⁻²36¹⁰+Е34⁴⁰(11²⁰14²⁰)+Е13⁷⁰(34⁴⁰35⁴⁰)-Ф⁷⁰;

[Z₉]¹¹⁰=Е²⁰⁻²+Е9²⁰⁻²36¹⁰+Е11²⁰⁻²36¹⁰+Е (34¹⁰⁰35¹⁰⁰)(11²⁰14²⁰)+Е9¹¹⁰(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)-Е¹¹⁰;

[Z₁₁]¹¹⁰=Х²⁰⁻²+Е (34¹⁰⁰35¹⁰⁰)(11²⁰14²⁰)+Е11¹¹⁰(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)-Х¹¹⁰;

[Z₁₄]¹¹⁰= И²⁰⁻²+Е (34¹⁰⁰35¹⁰⁰)(11²⁰14²⁰)+Е14¹¹⁰(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)-И¹¹⁰;

[Z₁₆]¹¹⁰= М⁴⁰⁻²+Е16⁴⁰⁻²(11²⁰14²⁰)+Е (34¹⁰⁰35¹⁰⁰)(11²⁰14²⁰)+Е16¹¹⁰(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)-М¹¹⁰;

[₁₆]¹¹⁰=М¹¹⁰+Е16¹¹⁰(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)+Е (34¹⁰⁰35¹⁰⁰)(11²⁰14²⁰)+Е16⁴⁰⁻²(11²⁰14²⁰)-М⁴⁰⁻²+₁₆⁶⁰;

[Z₁₇]¹²⁰/соs7^o7'30"=Л⁴⁰⁻²+Е17⁴⁰⁻²(11²⁰14²⁰)+Е (34¹⁰⁰35¹⁰⁰)(11²⁰14²⁰)+Е17¹²⁰(11¹¹⁰14¹¹⁰)—Л¹²⁰;

[Z₁₈]¹³⁰/соs1^o30'=-Ы⁴⁰⁻²-Е18⁴⁰⁻²(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;

[₉]¹⁶⁰=Е¹⁶⁰+Е9¹⁶⁰(34¹⁵⁰35¹⁵⁰)+Е (34¹⁵⁰35¹⁵⁰)(11¹¹⁰14¹¹⁰)+Е11¹¹⁰(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)+.

+Е (34¹⁰⁰35¹⁰⁰)(11²⁰14²⁰)+Е11²⁰⁻²36¹⁰+Е9²⁰⁻²36¹⁰+Е²⁰⁻²+₉⁶⁰;

[Z₁₁]¹⁷⁰=Х¹⁶⁰+Е11¹⁷⁰11¹⁶⁰-Х¹⁷⁰;

[Z₁₄]¹⁷⁰= И¹⁶⁰+Е14¹⁷⁰14¹⁶⁰-И¹⁷⁰;

[₁₁]¹⁷⁰= ₁₁⁶⁰-Х²⁰⁻² +Е (34¹⁰⁰35¹⁰⁰)(11²⁰14²⁰)+Е11¹¹⁰(34¹⁰⁰35¹⁰⁰)+.

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

[₁₄]¹⁷⁰=₁₄⁶⁰-И²⁰⁻²+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;

[₁₇]¹⁸⁰/соs7^o7'30"=₁₇⁶⁰-Л⁴⁰⁻²+Е17⁴⁰⁻²(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;

[₁₈]¹⁹⁰/соs1^o30'=₁₈⁶⁰+Ы⁴⁰⁻²-Е18⁴⁰⁻²(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_{z i-1} — шероховатость обработанной поверхности полученной на предыдущем переходе;

h_i-1 — дефектный слой поверхности.

R_{z i-1} и h_i-1 определяем по [ 7, с. 246, прил. 5].

Z₉²⁰⁻¹_min =Z₁₄²⁰⁻¹_min =Z₁₅²⁰⁻¹_min =Z₁₆⁴⁰⁻¹_min =Z₁₇⁴⁰⁻¹_min /соs7^o7'30"=.

=160+290=450мкм =0,45 мм;

Z₉²⁰⁻²_min=Z₁₂²⁰⁻²_min=Z₁₄²⁰⁻²_min=Z₁₅²⁰⁻²_min=Z₁₁²⁰⁻²_min=Z₁₆⁴⁰⁻²_min=Z₁₇⁴⁰⁻²_min /соs7^o7'30"= Z₁₈⁴⁰⁻²_min /соs1^o30'=40+60=100мкм=0,1 мм;

Z₈⁷⁰_min=Z₁₀⁷⁰_min=Z₁₃⁷⁰_min=1,2 мм;

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

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

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

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

Глубину слоя насыщения при цементации газовой определяем по [ 7, с. 246, прил. 5] и принимаем =1,10,1 мм.

Поле рассеивания припусков определяем по формулам:

[Z_i]=, при n3 (5.2.).

Или.

[Z_i]=, при n3 (5.3.).

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

_i — коэффициент характеризующий соответствие закона рассеивания погрешности закону нормального распределения.

Для размеров не точнее IT9 -распределение Гаусса _i² =1/9, для размеров — IT7,8 — закон Симпсона _i²=1/6, для размеров IT5,6 — _i²=1/3,.

для отклонений формы и расположениязакон Релея _i²=0,127;

_i — передаточное отношение;

[Z₉]²⁰⁻¹== 2,07 мм;

[Z₁₄]²⁰⁻¹== 2 мм;

[Z₁₅]²⁰⁻¹== 2,08 мм;

[Z₉]²⁰⁻²== 0,13 мм;

[Z₁₂]²⁰⁻²== 0,13 мм;

[Z₁₄]²⁰⁻²== 0,13 мм;

[Z₁₅]²⁰⁻²== 0,15 мм;

[Z₁₁]²⁰⁻²== 0,13 мм;

[Z₁₆]⁴⁰⁻¹== 2,32 мм;

[Z₁₇]⁴⁰⁻¹/соs7⁰7'30"== =2,08 мм;

[Z₁₆]⁴⁰⁻²== 0,16 мм;

[Z₁₇]⁴⁰⁻²/соs7⁰7'30"== 0,14 мм;

[Z₁₈]⁴⁰⁻²/соs1⁰30'== 0,11 мм;