6.3. Определение припусков на обработку

Припуск– слой материала, удаляемый с поверхности при обработке.

Термин употребляется с определением общий ипромежуточный.Промежуточный припуск – слой материала, удаляемый с поверхности при выполнении отдельной операции или перехода (Z_i).

Общий припуск – сумма промежуточных припусков по всему маршруту обработки (Z_o).

Для процесса в целом, можно записать

(6.1)

где i– индекс технологической операции (перехода);n –количество технологических операций (переходов).

Припуски устанавливают на номинальные размеры детали, указанные на чертеже. Измерение припуска выполняется понормалик поверхности обработки. Выделяют припускисимметричные(на обе стороны) инесимметричные.

Припуски назначают в порядке обратном ходу процесса обработки, т.е. от размера готовой детали к размеру заготовки.

Схема формирования размеров при однократной односторонней обработке плоской поверхности (однократное фрезерование) представлена на рис.6.2.

T_з

Z_min

T_н

Нз_max Нз_min

H_max

H_min

Рис.6.2. Схема размеров плоской поверхности при однократной обработке фрезерованием: Н – размер детали по высоте, Т- допуск,

Z- припуск, з – индекс заготовки.

Для цилиндрических поверхностей значение величины припуска на диаметр удваивается и для отверстий не прибавляется к размеру, а вычитается.

Расчёт припусков выполняется только после разработки варианта маршрута процесса и выбора метода получения заготовки.

В курсовом проекте расчёт припусков проводится двумя методами.

• Аналитический метод

Метод разработал проф. Кован В.М. Суть метода заключается в том, что размер припуска определяется необходимостью устранения погрешностей обработки и дефектов поверхностного слоя, полученных на предшествующих этапах обработки, а также погрешностей установки на выполняемом переходе. Сказанное иллюстрирует рис. 6.3. [11].

Минимально необходимый припуск для односторонней обработки (плоская заготовка) складывается из следующих составляющих (см. форм. 6.2).

, (6.2)

где R_i-1- высота неровностей, полученная на предшествующем переходе;

h_i-1- глубина дефектного слоя (после первого перехода, для загото-

вок из чугуна, величина hисключается из расчёта);

∆_i-1- отклонения расположения обрабатываемых поверхностей от-

носительно баз заготовки (непараллельность поверхностей и пр.);

W_i - погрешность установки, возникающая на выполняемом переходе;

i- индекс перехода.

∆_i-1

h_i-1 R_i-1

W_i

Рис.6.3. Схема формирования величины припуска

Включение отдельных составляющих в формулу 6.2. зависит от особенностей процесса и служебного назначения детали.

Например.

• Глубина дефектного слоя (h):

- поверхностный слой отливок из серого чугуна состоит из перлитной корки (смесь феррита и цементита со следами формовочного песка), слой должен быть удалён на первом переходе (этапе);

- отливка распределительного вала двигателя автомобиля имеет отбелённый поверхностный слой (содержание углерода в связанном состоянии в виде цементита Fe₃Cбольше содержания углерода в виде графита), его лучше сохранить для повышения износостойкости;

- поверхностный слой, после его закалки, желательно сохранить;

- стальные поковки и штампованные заготовки в поверхностном слое имеют обезуглероженную зону (до 1,0 мм), снижающую предел выносливости. Слой необходимо удалить.

• Отклонения расположения обрабатываемых поверхностей относительно технологических баз заготовки (∆) учитываются, в основном, при проведении этапов черновой и получистовой обработки. Значение ∆, с каждым последующим переходом уменьшается. При нежёстком закреплении заготовки или инструмента (например, в качающихся или плавающих державках) ∆ = 0.

Параметры (∆) и (W) являются векторными величинами и в формулу (6.2) входят в следующем виде

. (6.3)

Формула (6.3) для частных случаев обработки может быть преобразована в следующий вид:

- для обработки цилиндрической поверхности заготовки, установленной в центрах (W_i=0), (припуск на диаметр)

, (6.4)

- шлифование плоской поверхности после термообработки

(6.5)

- при развёртывании отверстия плавающей развёрткой и протягивании, а также при суперфинишировании и полировании цилиндрической поверхности

(6.6)

Значение (Z_min), определённое по формуле 6.2., не должно быть меньше минимальной толщины стружки, которую может снять лезвие режущего инструмента (доведённое лезвие – 5 мкм, остро заточенное лезвие 20-50 мкм).

Результаты расчёта, при нескольких технологических переходах, удобно представить в виде таблицы (карта расчёта припусков – форма табл.6.2).

Таблица 6.2