По технологическим переходам

Припуск - слой материала, удаляемый в процессе механической обработки заготовки для достижения требуемой точности и качества обрабатываемой поверхности [12].

Различают припуски промежуточные(Z_i) и общие (Z₀).

Промежуточный припуск (припуск на данную операцию или переход) – слой металла, который должен быть удалён во время данной операции или перехода. Промежуточный припуск определяют как разность размеров заготовки, полученных на смежном предшествующем переходе и выполняемом технологическом переходе. При обозначении припусков используются следующие индексы:

(i-1) – индекс для предшествующего перехода;

При этом промежуточные припуски для наружных и внутренних поверхностей рассчитываются по следующим формулам:

Z_i=d_i-1-d_i                                                                                 Z_i=d_i-d_i-1

Припуски измеряются по нормали к обработанной поверхности. Они могут быть несимметричные (на одну сторону) при изготовлении плоских деталей и симметричные (на обе стороны) чаще всего на диаметр при изготовлении круглых деталей.

Общий припуск равен сумме промежуточных припусков по всему технологическому маршруту механической обработки данной поверхности.

(11)

Общий припуск определяют, как разность размеров заготовки и готовой детали.

В машиностроении применяют два метода определения припуска: 1) опытно-статистический; 2) расчётно-аналитический.

При использовании опытно-статистического метода общие и промежуточные припуски назначаются по таблицам, которые составлены на основе обобщения и систематизации производственных данных передовых заводов.

Недостатком этого метода является назначение припусков без учёта конкретных условий построения технологических процессов и поэтому создаются ненужные повышенные запасы надёжности, в предположении наихудших условий для каждой из обрабатываемых поверхностей. Поэтому опытно-статистические припуски необоснованно завышены.

Расчётно-аналитический метод определения припусков разработан профессором Кованом В. М. Согласно этому методу промежуточный припуск должен быть таким, чтобы при его снятии устранялись погрешности обработки и дефекты поверхностного слоя, полученные на предшествующих технологических переходах, а также погрешности установки обрабатываемой заготовки, возникающие на выполняемом переходе.

В соответствии с этим методом минимальный промежуточный припуск

Z_{i min} рассчитывается по следующей формуле:

а) для несимметричной (односторонней) обработки

, (12)

где Rz_i-1 – высота неровностей, полученная на смежном предшествующем переходе обработки данной поверхности; Т_i-1(h) – глубина поверхностного слоя, отличного от основного, полученного на предшествующем технологическом переходе; (D) – пространственные отклонения расположения обрабатываемой поверхности относительно баз заготовки;  – погрешность установки, возникающая на выполняемом переходе. 

При односторонней обработке (как указано на рис.4.2 [12]) векторы r_i-1 и e_i коллинеарны (параллельны), следовательно при несимметричной обработке плоскостей формула для расчета припуска имеет вид:

(13)

При обработке наружных и внутренних тел вращения векторы r_i-1 и e_i могут принимать любое направление (любое угловое положение), предвидеть которое заранее не представляется возможным. Поэтому их сумма определяется как:

Следовательно, для тел вращения формула принимает вид:

(14)

Из общей формулы расчета могут быть получены частные формулы для конкретных случаев обработки.

1) При обтачивании цилиндрической поверхности заготовки, установленная в центрах, погрешность e_i может быть принята равной нулю.

  (15)

2) При шлифовании заготовок после термообработки поверхностный слой необходимо по возможности сохранить, следовательно слагаемые Т_i-1 нужно исключить из расчётной формулы.

(16)

(17)

3) При развёртывании плавающей развёрткой и протягивании отверстий смещения и увод оси не устраняются, а погрешности установки в этом случае нет.

(18)

4) При суперфинишировании и полировании цилиндрической поверхности, когда уменьшается лишь шероховатость поверхности, припуск определяется лишь высотой микронеровностей обрабатываемой поверхности, т. е.

  (19)

Схемы образования промежуточных размеров при обработке наружных и внутренних цилиндрических поверхностей показаны на рис.12 и рис.13.

Положительная часть допуска на заготовку для вала и отрицательная для отверстия в общий суммарный припуск не входят, но должны приниматься во внимание при определении режимов резания при обдирке.

При использовании таблиц для определения припусков необходимо иметь в виду следующие рекомендации, представленные ниже.

1.При расчёте припусков по табличным данным необходимо обращать внимание на графу в таблице “расчётная длина заготовки”, которая зависит от характера крепления детали в процессе обработки (см. табл.5) и рис.14.

Расчетная длина для вала, показанного на рис.14, а, принимается равной 400 мм, а для вала на рис.14, б – 80 мм.

2. Расчётная длина, на которой определяется номинальный операционный припуск не распространяется на детали с очень сложной конфигурацией, а также на очень деформирующиеся после термообработки, для этих операций припуски устанавливаются больше табличных.

Рис.12. Схема расположения операционных припусков и допусков на различных стадиях обработки для наружных поверхностей (валов)

3. Если операция или переход разбивается на два рабочих хода: предварительный и окончательный, то на предварительный назначается »70% номинального припуска и 30% на окончательный.

4. Номинальные операционные припуски заданы с учётом правки заготовки до механической обработки, а также рихтовки после каждого вида обработки нежёстких или деформируемых деталей.

Рис.13. Схема расположения операционных припусков и допусков на различных стадиях обработки для внутренних поверхностей (отверстий)

Рис.14. Схемы для определения расчетной длины валов

Таблица 5

Расчётная длина заготовки при определении номинальных

операционных припусков

Пример расчёта общего номинального припуска (табличным методом) заготовки из проката для ступенчатого вала приведен в Гл. 4 [13]

Нормативные материалы предназначены для расчета припусков на поверхности типовых деталей машин, обрабатываемых как на предварительно настроенных, так и на универсальных станках. Нормативы охватывают детали машин, получаемые из проката, литьем, штамповкой, ковкой и механической обработкой/

Для каждого вида заготовки и способа обработки в нормативных материалах приведены методические указания, отмечающие особенности расчета припусков для данного вида заготовки. Составляющие припуска даны без индекса в связи с тем, что в одном случае эти величины относятся к выполняемому, а в другом – к предшествующему переходу. В таблицах 1…30 [13] приведены необходимые данные для расчета припусков при обработке резанием.

Примеры расчета припусков и предельных размеров по технологическим переходам для вала, изготовляемого ковкой на вертикальной радиально-ковочной машине приведены на стр. 194 – 195 [13].