Структура минимального операционного припуска

 

Минимальный припуск - это слой металла, необходимый и достаточный для осуществления заданной обработки.

Минимальный припуск является первичным операционным припуском, а все остальные припуски производными от него величинами.

При выполнении заданной (i -й)операции необходимо удалить все погрешности предшествующей (i -1)ступени обработки и компенсировать погрешности выполняемой ступени. Такими погрешностями являются (рисунок 2):

- шероховатость и дефектный слой (верхний слой металла, у которого структура, механические свойства, химический состав или все эти параметры одновременно отличаются от параметров основного материала);

- погрешности формы и расположения обрабатываемых поверхностей относительно заданных баз (приводят к неравномерности припуска).

Рисунок 2 – Схема элементов операционного припуска

Таким образом, для достижения качественной обработки минимальный припуск должен быть таким, чтобы при его снятии обеспечивалось удаление шероховатости и дефектного слоя на любой обрабатываемой поверхности.

Структуру минимального припуска целесообразно представить в виде двух слагаемых:  

z_{i min} = z_{i а} + z_{i в},

где z_{i а} -это регулярная одинаковая для всех участков обрабатываемой поверхности часть припуска или слой металла, который необходимо снять с заготовки для удаления шероховатости Rz и дефектного слоя металла H _д, после предыдущей обработки. Для плоскостей z_{i а} = (Rz + H _д) _{i -1}, для тел вращения z_{i а} =2(Rz + H _д) _{i -1}.

z_{i в} – составляющая, необходимая для компенсации неравномерности припуска, обусловленной пространственными отклонениями (e) отдельных участков обрабатываемой поверхности. z_{i в} =2 e.

Тогда минимальный припуск будет равен:

- для плоских поверхностей z_{i min} = (Rz + H _д) _{i -1} + e, 

- для тел вращения z_{i min} = 2(Rz + H _д) _{i -1} + 2 e.

Причинами возникновения неравномерности припуска являются:

1. Погрешность установки, допущенная на операции для которой определялся припуск;

2. Погрешность установки, допущенная на предшествующей (обработка наружной поверхности на базе внутренней).

3. Погрешность координирующих размеров при обработке отверстий в корпусных деталях.

4. Погрешность формы.

 

3 Методы определения припусков на обработку

 

В машиностроении используются два метода определения припусков: нормативный (табличный) и расчётно-аналитический ( поэлементный ).

Нормативный– находит наибольшее применение на практике. Для различных материалов и ступеней обработки разработаны нормативные таблицы, в которых приведены значения номинальных припусков: 

z _ном. = z _min + Т _{i -1} = z_{i а} + z_{i в}. + Т _{i -1}

Точность нормативного метода получается намного выше, если использовать не номинальный, а минимальный припуск (z _min = z_{i а} + z_{i в}). Для этого разработаны таблицы минимальных припусков.

Нормативный припуск назначен для некоторых осреднённых, типичных условий обработки. В конкретном случае – это значение может быть либо больше, либо меньше необходимой величины припуска. Большие - приводят к перерасходу материала и удорожанию стоимости обработки. Меньшие - приводят к браку в процессе изготовления («чернота» – следы предшествующей ступени обработки).

Достоинства метода: проста, удобство, малая трудоёмкость.

Недостаток: не оптимальные значения припусков.

Расчётно-аналитический – предполагает поэтапное определение припуска. Так как z_{i min} =2(Rz + H _д) _{i -1} + 2 e, то для его определения необходимо определить отдельные составляющие (расчётным и нормативным путём).

Достоинства: метод более точный по сравнению с первым, т.к. он учитывает структуру ТП  и позволяет получать значения припусков, близкие к оптимальным.

Недостатки: - значительная трудоёмкость вычислительных работ, необходимость создания нормативных материалов для выбора и расчёта элементов припуска.