u_lectures

Окончание табл. 11.6

εh2 = (Smin +δB +δA )×

× 2l1 + ll

Формулы и указания к расчету припусков на механическую обработку и предельных размеров

Расчетные структурные формулы для определения минимального промежуточного припуска на обработку:

припуск на сторону при последовательной обработке противоположных или отдельно расположенных поверхностей

Zi min = RZi−1 +Ti −1 + ρi −1 + εуi ;

припуск на две стороны при параллельной обработке противолежащих поверхностей

2Zi min = 2(RZi−1 +Ti −1 + ρi −1 + εуi );

припуск на диаметр при обработке наружных или внутренних поверхностей вращения

2Zi min = 2(RZi−1 +Ti −1 + ρi2−1 + ε2уi ).

На основе приведенных общих структурных формул могут быть получены частные расчетные формулы для конкретных случаев обработки (табл. 11.7). В этих формулах в зависимости от условий выполнения операции исключают те или иные составляющие.

ρi−1 ≤ 4 εi .

Расчетный припуск не должен быть меньше той глубины резания, при которой работа нормально заточенной режущей кромки инструмента становится неустойчивой. Например, острозаточенный резец может снимать стружку толщиной около 5 мкм, при затуплении кромки 10–20 мкм.

Рис. 11.28. Схема для расчёта промежуточных размеров заготовок

При обработке за один рабочий ход на предварительно настроенных происходит копирование. Оно заключается в том, что при обработке заготовки

с наименьшим предельным размером ai −1min (рис. 11.28.). Выдерживаемый размер ai min также получается наименьшим, а при обработке заготовки с

наибольшим размером ai−1min выдерживаемый размер ai max получается

наибольшим. В этих условиях: минимальный припуск

Zi min = ai −1min −ai min ,

максимальный припуск

Zi max = ai −1max −ai max ,

где ai−1max и ai−1min – предельные размеры, полученные в партии заготовок на

предшествующем технологическом переходе; ai max и ai min – предельные

размеры, полученные в партии заготовок на выполненном технологическом переходе.

Учитывая, что

ai−1max =ai−1min +δi−1,

ai max =ai min +δi ,

получим формулу для расчета максимального припуска на обработку

Zi max = Zi min +δi −1 −δi ,

припуск на диаметр при обработке поверхностей вращения

2Zi max = 2Zi min +δDi−1 −δDi ,

где: δi−1 и δDi −1 – допуск по размеру на предшествующем переходе; δi и δDi

– допуск по размеру на выполняемом переходе.

Общий припуск на обработку равен сумме промежуточных припусков по всем технологическим переходам процесса обработки от черновой заготовки до готовой детали:

n

Z0 = ∑Zi .

i=1

Пример схемы расположения промежуточных припусков и допусков на промежуточные и исходные размеры заготовки при обработке плоской поверхности приведена на рис. 2.2, при обработке наружной и внутренней поверхности вращения на рис. 2.3 и 2.4. Обработку производят по маршруту черновое и чистовое фрезерование в первом случае, черновое и чистовое точение во втором, черновое и чистовое растачивание в третьем. Исходными данными при построении схемы являются размеры заданные чертежом a2min и

D2 max .

Приведенные схемы характерны при обработке на предварительно настроенных станках. Особенности построения схем расположения полей припусков и допусков рассмотрены в работе [3].

Номинальный припуск на обработку поверхностей: наружных

Zi ном = Zi min + Hi−1 − Hi ,

2Zi ном = 2Zi min + H Di−1 − H Di ;

внутренних

Zi ном = Zi min + Bi−1 − Bi ,

2Zi ном = 2Zi min + BDi−1 − BDi ,

где Hi-1, HDi-1, Hi, HDi – нижние отклонения по размерам соответственно на предшествующем и выполняемом переходах; Bi-1, Bi, BDi-1, BDi – верхние отклонения по размерам соответственно на предшествующем и выполняемом переходах.

Значения номинальных припусков необходимы для определения

Следует помнить, что полученные в результате расчета общие припуски и размеры заготовки необходимо корректировать с учетом следующих дополнений:

для отливок назначают необходимые по технологии литья напуски,

упрощающие конфигурацию заготовки и сглаживающие местные углубления, переходы и уступы, проверяют радиусы литых галтелей и линии переходов при изменении сечений отливок;

для поковок, изготовляемых ковкой и штамповкой назначают технологические напуски для крепления заготовки при термической обработке, взятии проб для физико-механических испытаний, а также для упрощения конфигурации заготовки, назначают радиусы закруглений или размеры фаски в соответствии с размерами заготовки.

Для заготовок из проката общий припуск корректируют в зависимости от выбранного по сортаменту наименьшего диаметра прутка.

Порядок расчёта припусков на обработку и предельных размеров

Расчёт припусков на обработку и предельных размеров принято оформлять в виде расчётной карты (см. пример).

Рассмотрим порядок расчёта припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам для наружных (внутренних) поверхностей.

1.Используя рабочий чертёж детали и карту технологического процесса механической обработки, записать в расчётную карту размер обрабатываемой элементарной поверхности заготовки и все технологические переходы в порядке последовательности их выполнения при обработке рассматриваемой элементарной поверхности.

2.Записать значения RZ, T, ρ, εу и допусков по всем переходам. Значение допуска для конечного перехода берётся по чертежу, для переходов связанных

смеханической обработкой можно назначить по справочным таблицам.

3.Рассчитать минимальные припуски на обработку по всем технологическим переходам.

4.Для конечного перехода в графу "Расчётный размер" записать наименьший (наибольший) предельный размер детали по чертежу.

5.Для перехода, предшествующего конечному, рассчитать размер прибавлением к наименьшему предельному размеру (вычитанием из наибольшего предельного размера) по чертежу расчётного припуска.

6.Последовательно определить расчётные размеры для каждого предшествующего перехода прибавлением к расчётному размеру (вычитанием из расчётного размера) следующего за ним смежного перехода расчётного припуска.

7.Записать наименьшие (наибольшие предельные размеры по всем технологическим переходам, округляя их увеличением (уменьшением) расчётных размеров, округление производить до того же знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер для каждого перехода.

8.Определить наибольшие (наименьшие) предельные размеры прибавлением (вычитанием) допуска к наименьшему (из наибольшего) предельному размеру.

9.Записать предельные значения припусков, наибольший припуск как разность наибольших (наименьших) предельных размеров и наименьший припуск как разность наименьших (наибольших) предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов (выполняемого и предшествующего переходов).

10.Определить общие припуски Z0max и Z0min.

11.Проверить правильность произведенных расчетов по формулам:

Zimax − Zimin =δi−1 −δi , 2Zi max −2Zi min =δDi−1 −δDi , Z0max − Z0min =δЗ −δd , 2Z0max −2Z0min =δDЗ −δDd .

12. Произвести корректировку полученных общих припусков и размеров заготовки.

Расчёт припусков на обработку индивидуальных заготовок (особенно

втяжелом машиностроении) имеет некоторую специфику. Завышенные припуски при обработке крупных деталей вызывают большие потери металла

встружку и увеличение длительности обработки. В то же время в этом случае

недопустим брак из-за недостаточных припусков. Расчёт припусков в данных условиях основан на принципах, изложенных ранее. Однако следует учитывать индивидуальные особенности процессов выполнения заготовки и последующей механической обработки. Обработку индивидуальных заготовок ведут после их выверки на станке. Под погрешностью установки в расчётной формуле нужно понимать погрешность выверки; её величину назначают в зависимости от метода выверки.

У заготовок , получаемых ковкой, пространственными отклонениями являются общая и местная изогнутость, несоосность ступеней валов, несоосность наружной поверхности и отверстия дисков, колец и муфт. У отливок пространственные отклонения в основном зависят от смещёния стержней, образующих отверстия и внутренние поверхности заготовок. Для заготовок из проката основными видами пространственных отклонений являются погрешности зацентровки и изогнутость.

В некоторых случаях приходится обрабатывать частично или полностью собранные части машин (растачивать разъёмные корпусы редукторов, отверстия в большой головке шатуна и пр.) При расчёте припусков на эти операции нужно учитывать возможные смещения собранных деталей относительно друг друга, что увеличивает припуски на совместную обработку. Величина этих смещений должна выявляться с учётом погрешностей предшествующей механической обработки и сборки.

Рассмотренный расчётно-аналитический метод определения припусков и промежуточных размеров заготовки по технологическим переходам применяют в условиях массового, средне- и крупносерийного производства. Его целесообразно применять и в тяжёлом машиностроении даже при единичном изготовлении крупных деталей. Этот метод обеспечивает значительную экономию металла, снижает трудоёмкость и себестоимость обработки.

Промежуточные и общие припуски устанавливают по нормативным таблицам (опытно-статический метод) в условиях единичного и мелкосерийного производства при изготовлении небольших и сравнительно дешёвых деталей. В этих условиях расчётно-аналитический метод обычно не используется, так как в данном случае разрабатывается только маршрутный технологический процесс.