ПРИПУСК И По ГОСТ 3. 1109— 82 припуском называют слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности. Припуски бывают операционные и промежуточные. Операционный припуск (Zо). — это припуск, удаляемый при выполнении одной технологической операции. Промежуточным (Zi) – это припуск, удаляемый при выполнении одного технологического перехода.
При обозначении припусков следующие индексы: —(i— 1) — предшествующего перехода; i выполняемого перехода. используются индекс для Припуски измеряются по нормали к обработанной поверхности. Они могут быть: - асимметричные (на одну сторону) при изготовлении призматических деталей - симметричные (на обе стороны) чаще всего на диаметр при обработке тел вращения
Общий припуск (Zоб. ), который удаляют в процессе механической обработки рассматриваемой поверхности для получения чертежных размеров, определяется разностью размеров исходной заготовки и детали. Он равен сумме промежуточных припусков по всему технологическому маршруту механической обработки данной поверхности. Промежуточные припуски для наружных и внутренних поверхностей рассчитываются по следующим формулам: Zi = Di-1 –Di; Z i = di – di-1
Рис. 1 Для внутренних поверхностей 2 Zi = di– di-1; 2 Zi = Di-1 –Di
При обработке заготовок с наименьшим предельным размером L(i-1) min получается минимальный припуск zi min, а с наибольшим предельным размером. L(i-1) max – максимальный припуск zi max. Минимальный промежуточный припуск : Где высота неровностей, полученная на смежном предшествующем переходе обработки данной поверхности; — глубина поверхностного слоя, отличного от основного, полученного на предшествующем технологическом переходе; пространственные отклонения расположения обрабатываемой поверхности относительно баз заготовки; ε — погрешность установки, возникающая на выполняемом переходе (в некоторых источниках вместо используют
Правильно выбранный припуск обеспечивает устойчивую работу оборудования при достижении высокого качества продукции, минимальную себестоимость продукции. В машиностроении применяют два метода определения припуска: 1)опытно-статистический; 2) расчетно-аналитический. На припуск устанавливают допуск, который является разностью между наибольшим и наименьшим значениями припуска. Значения припусков и допусков определяют промежуточные (операционные) размеры.
Допуск на припуск определяется как разность между наибольшими и наименьшими значениями припуска
Cхемы расположения припусков для плоских поверхностей Рис. 2 а) б) Рис. 3 а) б)
Односторонний припуск (рис. 2, а, б) является частным случаем асимметричных припусков, когда одна из сторон не обрабатывается. Zi = Li – Li-1 При односторонней обработке векторы и ε коллине неарны (параллельны), следовательно, при несимметричной обработке плоскостей формула для расчета припуска имеет вид Симметричный припуск (рис. 3, а, б) поверхностей записывается в виде: 2 Zi = Li-1 –Li Асимметричный припуск будет в том случае, когда противолежащие поверхности обрабатываются независимо одна от другой: Z’i = L’i –L’i-1 ; Z’’i = L’’i-1 – L’’I
Схемы расположения припусков для поверхностей тел вращения (а) (б) Рис. 4
Симметричный припуск для внутренних поверхностей тел вращения выражается следующими формулами: для внутренних поверхностей для наружных поверхностей 2 Zi = di – di-1 2 Zi = di-1 -di При обработке наружных и внутренних тел вращения векторы ρ i-1 и έ, могут принимать любое направление, предвидеть которое заранее не представляется возможным. Поэтому их сумма определяется как Следовательно, для тел вращения формула имеет вид
Из общей формулы могут быть получены частные формулы для конкретных случаев обработки. 1) При обтачивании цилиндрической поверхности заготовки, установленной в центрах, погрешность может быть принята равной 0. ε 2) При шлифовании заготовок после термообработки поверхностный слой необходимо по возможности сохранить, следовательно, слагаемые Ti-1 нужно исключить из расчетной формулы
3) При развертывании плавающей разверткой и протягивании отверстий смещения и увод оси не устраняются, а погрешности установки в этом случае нет. 4) При суперфинишировании и полировании цилиндрической поверхности, когда уменьшается лишь шероховатость поверхности, припуск определяется лишь высотой микронеровностей обрабатываемой поверхности, т. е. Схемы образования промежуточных размеров при обработке внутренних и наружных цилиндрических поверхностей показаны на рисунках 5 и 6.
Рис. 5
Рис. 6
Номинальный припуск можно представить в виде И - нижнее предельное отклонение соответствующих размеров
Расчетная 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. Если операция или переход разбивается на два рабочих хода: предварительный и окончательный, то на предварительный назначается 70 % номинального припуска и 30 % — на окончательный. Номинальные операционные припуски заданы с учетом правки заготовки до механической обработки, а также рихтовки после каждого вида обработки нежестких или деформируемых деталей.
Номинальные и асимметричные припуски наружных поверхностей Рис. 7
Симметричные припуски наружных поверхностей:
Асимметричные припуски наружных поверхностей zi min = L(i-1)min – Li min; zi max = L(i-1)max – Li max; Учитывая, что L(i-1)max = L(i-1)min + ТL(i-1), а Li max =Li min + Т Li, где Т- допуск соответствующих размеров, можно получить зависимость zi max = zi min +ТL(i-1) - Т Li
Симметричные и асимметричные припуски внутренних поверхностей Рис. 8
Симметричные припуски внутренних поверхностей
Асимметричные припуски внутренних поверхностей
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИПУСКОВ НА ОБРАБОТКУ Rz _ t t Рис. 9 А — удаляемая дефектная часть поверхностного слоя; Б — неудаляемая часть поверхностного слоя; В — исходная структура материала; Rzt_t — высота неровностей, характеризующая шероховатость поверхности; ht_t — глубина дефектного поверхностного слоя.
Формулы для расчета предельных размеров плоских и цилиндрических поверхностей
Схема образования промежуточных размеров наружной цилиндрической поверхности при ее обработке черновым, чистовым и тонким точением Рис. 10
предельные размеры поверхности, заданные чертежом (они должны быть обеспечены при выполнении третьей операции тонким точением); 2 z 3 mln — минимальный припуск на выполнение третьей операции. По формулам (1) и (2) рассчитывают предельные размеры поверхности после выполнения второй операции (чистовой обработки) (1) (2)
Аналогично определяют размеры после черновой обработки: (3) Для последовательных операций черного, чистового точения и шлифования минимальный припуск рассчитывается из предельного такого размера (4)
припуска (табличным методом) для следующих исходных данных Определить диаметр заготовки из проката для ступенчатого вала, общая длина которого L = 280 мм и наибольший диаметр шейки d= 40 h 9. Шейка расположена посередине вала, ее длина Lст = 50 мм, вал подвергается термической обработке — закалке. Обработка по наружной цилиндрической поверхности производится по следующему маршруту: 1. Точение черновое. 2. Точение чистовое. 3. Термическая обработка. 4. Шлифование наружное в центрах. Для использования таблиц определим расчетную длину вала, для которого определяется припуск
1. При расчете припусков по табличным данным необ ходимо обращать внимание на графу в таблице «расче тная длина заготовки» , которая зависит от характера кре пления детали в процессе обработки (см. рис. 3). Рис. 3 Расчетная длина для вала принимается равной 400 мм (рис. 3, а), для вала 80 мм (рис. 3, б).
Диаметр вала по чертежу Расчетная длина, по которой определяется номиналь ный припуск для средней части вала — 280 мм Заготовка — сталь горячекатаная, круглая, повышенной точно сти (в соответствии со стандартом). Последовательность расчета следующая. 1. Диаметр вала после шлифования: 40 h 9 2. Номинальный операционный припуск на диаметр для шлифования детали в центрах с учетом термической обработки — 0, 5 мм 3. Параметр вала после чистового точения
4. Номинальный операционный припуск для чистового то чения – 2, 0 мм. 5. Диаметр вала после чернового точения 6. Номинальный припуск для чернового точения с учетом расчетной длины — 4, 5 мм. 7. Расчетный диаметр заготовки 42. 5 + 4, 5 = 47, 0 мм. По сортаменту — диаметр
Припуски при обработке на предварительно настроенных станках При обработке на предварительно настроенных станках партии однородных заготовок, (что характерно для при массового и крупносерийного производств) действительные припуски на обработку будут колебаться вследствие колебаний размеров заготовок, а также твердости их материала. При обработке плоскостей имеют место коллинеарные векторы Тогда (1) При обработке наружных и внутренних поверхностей вращения векторы могут принимать любое угловое положение, предвидеть которое невозможно. Поэтому суммарное значение векторов определяется по правилу квадратного корня: (2)
С учетом отмеченного (1), (2) для конкретных видов обработки: - для асимметричного припуска при последовательной обработке про-тивоположных плоских поверхностей (3) - для симметричного припуска при параллельной обработке противо-положных плоских поверхностей (4) - для симметричного припуска при обработке наружных и внутренних по-верхностей вращения (5)