5. Определение припусков

Припуск – слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали.

Припуск на обработку поверхности детали может быть назначен по соответствующим справочным таблицам, ГОСТам или на основе расчетно-аналитического метода определения припусков.

Расчетно-аналитический метод определения припусков на обработку (РАМОП), разработанный проф. В.М. Кованом, базируется на анализе факторов, влияющих на припуски предшествующего и выполняемого переходов технологического процесса обработки поверхности. Значение припуска определяется методом дифференцированного расчета по элементам, составляющим припуск.

РАМОП предусматривает расчет припусков по всем последовательно выполняемым технологическим переходам обработки данной поверхности детали (промежуточные припуски), их суммирование для определения общего припуска на обработку поверхности и расчет промежуточных размеров, определяющих положение поверхности, и размер заготовки. Расчетной величиной является минимальный припуск на обработку, достаточный для устранения на выполняемом переходе погрешностей обработки и дефектов поверхностного слоя, полученных на предшествующем переходе, и компенсации погрешностей, возникающих на выполняемом переходе. Промежуточные размеры, определяющие положение обрабатываемой поверхности, и размеры заготовки рассчитывают с использованием минимального припуска.

Применение РАМОП сокращает в среднем отход металла в стружку по сравнению с табличными значениями, создает единую систему определения припусков на обработку и размеров детали по технологическим переходам и заготовок, способствует повышению технологической культуры производства.

Расчет припусков и их определение по таблицам могут производиться только после выбора оптимального для данных условий технологического маршрута и способа получения заготовки.

Расчетно-аналитический метод определения припусков основан на установлении и расчете основных элементов, к которым относятся:

- толщина поверхностного дефектного слоя материала на предыдущем технологическом переходе – ;

- шероховатость поверхности на предыдущем технологическом переходе ;

- пространственные отклонения на предыдущем технологическом переходе ;

- – погрешность установки на данном технологическом переходе.

Расчет припусков на обработку и промежуточных предельных размеров по технологическим переходам.

Наименование детали – вал тихоходный (= 65 мм,L= 355)

Пользуясь рабочим чертежом детали и картой технологического процесса механической обработки определяем обрабатываемые элементарные поверхности заготовки и технологические переходы обработки в порядке их выполнения по каждой элементарной поверхности от черновой заготовки до окончательной обработки.

Технологический маршрут обработки поверхности вала состоит из четырех операций: обтачивание (предварительное и окончательное) и шлифование (предварительное и окончательное). Обтачивание и шлифование производиться в центрах.

Расчет припусков на обработку поверхности вала заносим в табл. 1, в которой последовательно записываем технологический маршрут обработки вала и все значения элементов припуска соответствующие заготовке и каждому технологическому переходу.

Допуск и параметры качества поверхности на конечном технологическом переходе иT принимают по чертежу детали, проверяя по нормативам возможность получения их запроектироектированным способом обработки.

Качество поверхности иT) различных видов заготовки, качество поверхности сортового проката, качество торцевой поверхности после резки заготовок из горячекатанного проката, параметры, достигаемые после механической обработки используем из справочного материала.

Суммарное значение пространственных отклонений определяют как векторную сумму пространственных отклонений +погрешность установкиопределяют в общем виде как векторную сумму погрешностей базированияи погрешности закрепления, т.е=+

Пространственное отклонение необходимо учитывать: у черных заготовок (под первый технологический переход), после черновой и получистовой обработки лезвийным инструментом (под последующий переход) после термообработки. Пространственные отклонения при обработке закономерно уменьшаются. Поэтому обычно уже после чистовой обработки величина отклонений столь мала, что ею пренебрегают.

Суммарные значения пространственных отклонений для различных видов заготовок и механической обработки берем из справочных данных.

Для нашего примера суммарное значение пространственного отклонения заготовки:

=

= 0,8 мм смещение оси вала для поковки массой 6,2 кг, штампуемой на ГКМ для третьей группы точности.

=(обработка в центрах).

Удельная кривизна заготовок (коробление) - из справочника.

тогда = 266,25 мкм = 0,26625 мм.

Погрешность зацентровки поковки :

=

где - допуск в мм на диаметр базовой поверхности заготовки, использованный при зацентровке.

Допуск на поверхность определяется по ГОСТу 7505-89 для поковки класса Т4, для группы сталей М2, степени сложности С26

= (1,9+0,3+0,3)=2,5 мм

тогда == 1,27мм

получаем == 2,32 мм.

Остаточные пространственные отклонения на обработанных поверхностях, имевших исходные отклонения, являются следствием копирования погрешностей при обработке. Значения этих отклонений зависят как от режимных условий обработки, так и от параметров, характеризующих жесткость технологической системы и механические свойства обрабатываемого материала.

Для определения промежуточных значений, припусков на механическую обработку используем формулу:

= .

где

Остаточные пространственные отклонения составят:

- после предварительного обтачивания = 0.06

- после окончательного обтачивания = 0,0493 мкм;

- после предварительного обтачивания = 0,02

В нашем случае обработка вала ведется в центрах, поэтому погрешность установки равна нулю. В таком случае эта величина исключается из основной формулы для расчета минимального припуска.

Производим расчет минимальных значений межоперационных припусков, пользуясь формулой для обтачивания цилиндрической поверхности заготовки, установленной в центрах:

2= 2(++)

Минимальный припуск:

- под предварительное обтачивание

= 2( 150+200+2320) =2мкм;

- под окончательное обтачивание

= 2(50+50+139)= 2

- под предварительное шлифование

= 2(30+30+93) = 2153 мкм;

- под окончательное шлифование

= 2(10+20+46) = 2

Таким образом, имея расчетный (чертежный) размер, после окончательного перехода ( в данном случае после окончательного шлифования 45,034) для остальных переходов получаем:

= 55,0351+ 2= 55,203 мм;

= 55,203+2=55,509 мм;

= 55,509+2= 55,987мм;

= 55,987+2= 61,327мм.

Значения допусков принимают из справочников в соответствии с квалитетом того или иного вида обработки.

Принимаем следующие квалитеты допуска размеров по обработке:

- шлифование окончательное 6

- шлифование предварительное 7

- обтачивание окончательное 9

- обтачивание предварительное 12

Наибольшие предельные размеры вычисляем прибавлением допуска к округлительному наименьшему предельному размеру:

= 55,051+0,016 = 55,067 мм;

= 55,203+0,025 = 55,228 мм;

=55,509+0,06 = 55,569 мм;

= 55,987+0,25 = 56,237 мм;

= 61,327+ 2,5 = 63,827 мм.

Предельные значение припусков определяем как разность наибольших предельных размеров и– как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов:

= 55,228 – 55,067= 0,161 мм = 161 мкм;

= 55,569 – 55,228 = 0,341 мм = 341мкм;

= 56,337 – 55,569 = 0,668 мм = 668 мкм;

= 63,827 – 56,237 = 7,59 мм = 7590 мкм;

= 55,203 – 55,051 = 0,152 мм = 152 мкм;

= 55,509 – 55,203 = 0,306 мм = 306 мкм;

= 55,987 – 55,509 = 0,478 мм = 478 мкм;

= 61,327 – 55,987 = 5,34 мм = 5340 мкм;

Общие припуски ирассчитываем суммируя промежуточные припуски и записывая их значения в таблицу:

= 152 + 306 + 478 + 5340 = 6276 мкм;

= 161 + 341 + 668 + 7590 = 8760 мкм.

Номинальный припуск в данном случае определяется с учетом несимметричного расположения поля допуска заготовки:

= +-

Нижнее отклонение заготовки находим по ГОСТ 7505 – 74, = 700 мкм.

= 6276 + 700 – 16 = 6960 мкм;

= 55,05 + 5,16 = 50,18 = 60,2 мкм

Производим проверку правильности выполненных расчетов:

- =-

Проверка производиться по данным расчета:

161 – 152= 9 25 – 16 = 9

341 – 306 = 35 60 – 25 = 35

668 – 478 = 190 250 – 60 = 190

7590 – 5340 = 2250 2500 – 250 = 2250

На основании данных расчета строим схему графического расположения припусков и допусков по обработке поверхности ) вала.

Таблица 1 :Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку.

Технологические переходы обработки поверхности	Элементы припуска				Расчетный припуск 2мкм		Расчетный размер		Допуск		Предельные размеры			Общие припуски
		T								, мм		, мм	мкм		мкм
1	2	3	4	5		6		7		8		9	10		11
заготовка	150	200	2320			61,327		2500		61,327		63,827
Обтачивание: Предварительное окончательное	50 30	50 30	139 93	2 2		55,987 55,509		250 60		55,987 55,509		56,237 55,569	5340 478		7590 668
Шлифование: Предварительное окончательное	10 5	20 15	46	2153 2		55,203 45,051		25 16		55,203 55,051		55,228 55,067	306 152		341 161
итого													6276		8760