Припуском при обработке детали - это слой материала, который снимают в процессе механической обработки заготовки. Припуск необходим для того, чтобы обеспечить точность требуемых размеров. Кроме того, припуск влияет и на качество поверхности детали. Припуск рассчитывается специалистами до начала работ. Для каждого вида или типа изделия может быть обозначен свой параметр припуска.
Назначение припусков оптимального размера на обработку, является одной из важнейших задач при проектировании технологических процессов. Нецелесообразно назначать большие припуски, т.к. это приводит к потерям материала, усложняется механическая обработка, расходуется режущий инструмент. Занижать значения припусков также нецелесообразно, из-за того, что на поверхности заготовок имеется дефектный слой материала, который полностью не удаляется. Кроме этого не достигается требуемая точность и качество обработки детали. Все это приводит к повышенным требованиям к заготовке, к увеличению их стоимости и вероятности появления брака.
Величина припуска должна компенсировать все погрешности от предыдущей обработки заготовки и погрешности, связанные с выполнением проводимой технологической операции.
Существует два метода назначения припусков: опытно-статический и расчетно-аналитического метод. Для обычных деталей средней точности, которые изготавливаются в условиях единичного и серийного производства используется опытно-статистический метод. Метод позволяет ускорить процесс проектирования технологического процесса, но он не учитывает конкретные условия обработки данных поверхностей. Это приводит к чрезмерному увеличению припусков на обработку.
Для крупносерийного, массового и в некоторых случаях единичного производства, при обработке важных деталей, используется расчетно-аналитический метод определения припусков. Таким образом, проведем расчет припусков на обработку промежуточных технологических размеров, размеров заготовки и значений допусков на эти припуски опытно-статистическим методом для установочных поверхностей детали. Назначение припусков и допусков на механическую обработку плоскостей регламентируются ОСТ 23.4.63-79. Согласно чертежу длина установочной поверхности составляет 190 мм, при толщине детали в 7 мм. Отобразим данные величины на рис. 1.
Рис. 1. Эскиз поверхности, обработанной чистовым фрезерованием.
Для детали мелкосерийного производства для размера 7 мм, при длине 190 мм:
припуск на чистовое фрезерование – 1,1 h14(-0,25). Построив эквидистанту ко всей наружной поверхности детали, полученной перед шлифованием, на расстоянии 1,1 мм, определим совокупную толщину поверхности, обрабатываемой черновым фрезерованием, данная величина составляет 9,2 мм (рис. 2).
Для детали мелкосерийного производства для размера 9,2 мм, при длине 192,2 мм:
припуск на черновое фрезерование – 2 h14(-0,25).
Рис. 2. Эскиз поверхности, обработанной черновым фрезерованием
Анализ промежуточных технологических размеров и размеров заготовки
Необходимо определить контролируемые технологические размеры для проверки точности выполнения операций по обработке заготовки. Таковым размером является 7h8 мм, т.к. он обеспечивает точность установочной поверхности.
Рис. 3. Размерная схема для размера 7h8(+0,022)
Рис. 4. Промежуточные технологические размеры для получения конструкторского размера 7h8
Расчет припусков на обработку для размера 7h8 (-0,022)
В соответствии с задачей, нужно произвести расчет и назначение припусков на обработку и на промежуточные предельные размеры для высоты детали 7h8(-0,022). Погрешность установки состоит из суммы погрешности базирования, погрешности закрепления и погрешности приспособления.
Примем для нашего случая: так как технологическая и измерительная базы совпадают примем εб = 0, для нашего случая примем εз = 0 и εпр = 0. Следовательно, εуст ≈ 0. Теперь необходимо рассчитать минимальный припуск. Расчет припуска при параллельной обработке противолежащих поверхностей определяется по формуле:
2Zmin=2∗(Rzi−1+hi−1+ρi−1+εi) , где
Rzi−1 – высота неровностей профиля на предыдущем переходе;
hi−1– глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе;
ρi−1– суммарные пространственные отклонения;
εi – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе;
Определяем шероховатость Rz согласно квалитетам и глубину дефектного слоя h для остальных операций. Расчет пространственной погрешности для заготовок из горячекатанного проката:
Для черновой обработки: ρчерн=ρзаг∗Ку=1133∗0,06=67,98 мкм.
Для чистовой обработки: ρчист=ρчерн∗Ку=67,98∗0,05=3,39 мкм
Для тонкой обработки: ρтонк=ρчерн∗Ку=3,39∗0,04=0,13 мкм
Рассчитываем максимальные и минимальные размеры: lmax i−1=lmin i−2zmini lmin i=lmax i −Tdi
Для чистового: d3 max = 7 – 0,0682 = 6,9318 мм d3 min=6,9318 −0,058=6,8738 мм
Для чернового: d2 max 6,8738−0,182 = 6,6918 мм d2 min=6,6918 −0,15=6,5418 мм
Для заготовительного: d1 max 6,5418−0,575 = 5,9668 мм d1 min= 5,9668 −1= 4,9668 мм
Рассчитываем максимальные значения припусков: 2Zmaxi=2Zmini+ Tdi −1+Tdi .
2Zmax4 = 68,2+25+58 = 151,2 мкм 2Zmax3 =182+58+150 = 390 мкм 2Zmax2 = 575+150+1000 = 1725 мкм
Рассчитываем общие припуски: 2Zmax =1725+390+151,2=2266,2 мкм 2Zmin =575+182+68,2=825,2 мкм
После расчета окончательной величины назначения припусков, результаты заносим в таблицу 1.
Таблица 1. Расчет припусков на обработку для размера 7h8 (-0,022)
