Определение (расчет) припусков аналитическим методом

Величина припуска влияет на себестоимость изготовления детали. При увеличенном припуске повышаются затраты труда, расход материала и другие производственные расходы, а при уменьшенном приходится повышать точность заготовки, что также увеличивает стоимость изготовления детали.

Обычно в заготовках, полученных методом литья, могут содержаться раковины, песочные включения, а в штампованных заготовках имеются обезуглероженный слой, микротрещины и другие дефекты.

Дефектный слой чугунных отливок по деревянным моделям составляет 1-6 мм, у поковок - 0,5-1,5 мм и у горячекатаного проката - 0,5-1,0 мм. Для более точного определения припуска на обработку и предотвращения перерасхода материала применяют аналитический метод для каждого конкретного случая с учётом всех требований выполнения заготовок и промежуточных операций.

Для получения деталей более высокого качества необходимо при каждом технологическом переходе механической обработки заготовки предусматривать производственные погрешности, характеризующие отклонения размеров, геометрические отклонения формы поверхности, микронеровности, отклонения расположения поверхностей. Все эти отклонения должны находиться в пределах поля допуска на размер поверхности заготовки.

Аналитический метод определения припусков базируется на анализе производственных погрешностей, возникающих при конкретных условиях обработки заготовки.

Величина промежуточного припуска [3; 5; 15] для плоских поверхностей заготовки

                                                    (19)

для поверхностей типа тел вращения (наружных и внутренних)

                                                    (20)

где Rz – высота микронеровностей поверхности, оставшихся при выполнении предшествующего технологического перехода, мкм;

    h – глубина дефектного поверхностного слоя, оставшегося при выполнении предшествующего технологического перехода, мкм;

   D_o – суммарные отклонения расположения, возникшие на предшествующем технологическом переходе, мкм;

    _y – величина погрешностей установки заготовки при выполняемом технологическом переходе, мкм.

Отклонения при чистовой обработке обычно исключают при расчётах из-за их малой величины. Отклонения и погрешности в установке определяют в каждом конкретном случае, в зависимости от метода получения заготовки.

Максимальный припуск на обработку поверхности заготовки:

- для плоских поверхностей:

                                                ;                             (21)

- для поверхностей типа тел вращения:

                                         ,                        (22)

где  и  - допуск на размер на предшествующем переходе, мм;

     и - допуск на размер на выполняемом переходе, мм.

Допуски и шероховатость поверхности на окончательных технологических переходах (операциях) принимают по рабочему чертежу.

Для удобства распределения промежуточных припусков перед их расчётом исходные и расчётные данные по каждой операции на конкретную обрабатываемую поверхность в технологической последовательности заносят в таблицу [3; 5] (см. таблицу 8).

Таблицу рекомендуется заполнять в такой последовательности:

17. В графу «Заготовка и технологическая операция» записывают вид заготовки и операции, установленные на данную обрабатываемую поверхность в технологической последовательности.

18. В графу «Точность заготовки и обрабатываемых поверхностей» записывают степень точности выбранной заготовки и квалитет на промежуточные размеры без предельных отклонений.

19. В графу «Элементы припусков» заносят величину микронеровностей R_z и глубину дефектного поверхностного слоя Т на заготовку и на все операции в технологической последовательности, в зависимости от метода обработки, а величину погрешностей установки заготовки на выполняемой операции определяют по таблице или производят расчёт по формуле.

20. Суммарное значение отклонений  рассчитывают аналитическим методом, и значения расчёта заносят в графу таблицы.

21. В графу «Допуски на размер» заносят значения допуска на заготовку и промежуточные размеры, в соответствии со степенью точности заготовки и квалитетом, установленным на размер по каждой операции.

     Остальные значения промежуточных припусков и размеров вносят в таблицу после расчётов.

Графы промежуточных размеров D_min и D_max определяют и заполняют от окончательных промежуточных размеров до размеров заготовки.

ПРИМЕР РАСЧЁТА ПРИПУСКА НА ОБРАБОТКУ

Рассчитаем припуски и межоперационные размеры для поверхности 17 детали «Муфта».

Для цилиндрических поверхностей

.

Расчёт минимальных припусков на диаметральные размеры для каждого перехода производят по следующим уравнениям:

1. Шлифование окончательное мкм.

2. Шлифование предварительное мкм.

3. Чистовое растачивание мкм.

4. Черновое растачивание мкм.

Расчётные значения припусков заносим в графу 6 таблицы 8.

Расчёт наибольших расчётных размеров по технологическим переходам производим, вычитая из значения наибольших предельных размеров, соответствующих предшествующему технологическому переходу, величину припуска на выполняемый переход:

1. мм;

2. мм;

3. мм;

4. мм.

Наибольшие расчётные размеры заносим в графу 7 таблицы 8. Наибольшие предельные размеры (округлённые) заносим в графу 9 таблицы 8.

Затем определяем наименьшие предельные размеры по переходам:

1. мм.

2. мм.

3. мм.

4. мм.

Результаты расчётов вносим в графу 10 таблицы 8. Расчёт фактических максимальных и минимальных припусков по переходам производим, вычитая, соответственно, значения наибольших и наименьших предельных размеров, соответствующих выполняемому и предшествующему технологическим переходам.

Максимальные припуски                          

мм.

мм.

мм.

мм.

Минимальные припуски

мм.

мм.

мм.

мм.

Результаты расчётов заносим в графы 11 и 12 таблицы 8.

Расчёт общих припусков производим по следующим уравнениям:

наибольшего припуска мм;

наименьшего припуска мм.

Проверку правильности расчётов проводим по уравнению

мм;

мм.

Расчет припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам представлен в таблице 8. 

                                                                                             Таблица 8

Расчёт припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам

               

Маршрут обработки поверхности	Rz, мкм	h, мкм	ρ, мкм	ε, мкм	2zmin, мкм	dрасч max	T, мкм	dmax, мм	dmin, мм	zmin, мм	zmax, мм
Отливка	160	200	300	-	-	48,196	2500	48,19	45,696	-	-
Черновое растачивание	100	50	-	-	2·660	49,516	390	49,5	49,126	1,32	3,43
Чистовое растачивание	50	25	-	-	2·150	49,816	160	49,8	49,656	0,3	0,53
Шлифование предварительное	25	15	-	-	2·75	49,966	62	49,9	49,904	0,15	0,25
Шлифование окончател	5	5	-	-	2·40	50,046	25	50,04	50	0,08	0,12

Строим график расположения припусков на обработку (см. рис. 5)

Рисунок 5 – Схема графического расположения припусков на обработку поверхности 10 Ø50^{+0,046 мм}

Глава 2 (практическая):