Расчет припусков на механическую обработку

Припуском на механическую обработку следует считать слой металла заготовки, предусматриваемый для компенсации погрешностей, возникающих как в процессе получения заготовки, так и в процессе ее механической обработки. Различают:

1. общие припуски;

2. операционные припуски.

Операционный припуск - это слой металла, удаленный с заготовки при выполнении одной технологической операции (ГОСТ 3.1109-82).

Общий припуск - слой металла, удаленный с заготовки при выполнении всех операций или переходов для получения окончательно обработанной детали.

Как указывалось ранее существует 2 принципиально различных метода достижения точности:

1. пробных проходов;

2. автоматического приучения размеров при работе на настроенном оборудовании.

Первый используется в единичном производстве. Второй – в серийном и массовом производствах. То есть наиболее распространенный метод - второй. На рис. 13 показана схема снятия припуска при обработке на настроенном станке.

Рисунок 13. Схема снятия припуска при обработке на настроенном станке

Принятые обозначения на рис. 13: a_min и a_max - соответственно минимальный и максимальный размеры заготовки; δ_i-1 - допуск заготовки; i- выполняемый переход; i-1 предшествующий переход (в данном случае переход получения заготовки); b_min и b_max - соответственно минимальный и максимальный размеры детали, получаемые при выполнении i-го перехода; δ_i- допуск размера детали; Z_min и Z_max - минимальный и максимальный припуски (фактические); b_настр - настроечный размер.

Заготовки поступают на обработку с колебанием размеров (a_min и a_max), значит и припуски на обработку этих поверхностей будут различны.

С заготовки с минимальным размером (a_min) будет сниматься минимальный припуск (Z_min) с заготовки с максимальным размером (a_max) -максимальный припуск (Z_max).

Колебание величины припуска приводит к колебанию силы резания, а, вследствие податливости технологической системы, к различной величине упругой деформации (y_min,y_max).

Возникает такая закономерность:

a_min → Z_min → Py_min → y_min → b_min

↓ ↓

размер заготовки размер детали

↑ ↑

a_max → Z_max→ Py_max→ y_max → b_max

Колебанию размеров заготовка в пределах допуска δ_i-1 соответствует колебание размеров детали в пределах допуска δ_i.

Припуски на обработку поверхностей детали может быть назначены по соответствующим справочным таблицам, ГОСТам или на основе расчетно-аналитического метода определения припусков (РАМОП).

РАМОП разработан проф. В.М Кованом. По РАМОП 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 погрешности, возникающих на выполняемом переходе.

Расчетные формулы.

Минимальный припуск на обработку при методе автоматического получения размеров рассчитываются следующим образом.

Минимальный припуск: при последующей обработке противолежащих поверхностей (односторонний припуск):

Z_imin=(Rz+h)_i-1+ρ_i-1+ ε_i (20)

- при параллельной обработке противолежащих поверхностей (двусторонний припуск):

2Z_imin=2[(Rz+h)_i-1+ρ_i-1+ ε_i]; (21)

- при обработке наружных и внутренних поверхностей (двусторонний припуск):

2Z_imin=2[(Rz+h)_i-1+ ]; (22)

где Rz_i-1 - высота неровностей профиля на предшествующем переходе; h_i-1 - глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе (обезуглероженный или отбеленный слой); ρ_i-1-суммарные отклонения расположения поверхности (отклонения от параллельности, перпендикулярности, соосности, симметричности, пересечений осей) и в некоторых случаях отклонения формы поверхности (отклонения от плоскости, прямолинейности на предшествующем переходе); ε_i-погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

Обтачивание цилиндрической поверхности заготовки, установленной в центрах, бесцентровое шлифование:

2Z_imin=2[(Rz+h)_i-1+ρ_i-1] . (23)

Развертывание плавающей разверткой, протягивание отверстий:

2Z_imin=2(Rz+h)_i-1 . (24)

Суперфиниш, полирование, раскатка (обкатка):

2Z_imin=2Rz_i-1 (25)