Понятие о припусках на обработку заготовок, виды припусков

припуск – есть слой материала, снимаемый с поверхности детали для обеспечения заданного качества. Величина снимаемого припуска должна быть оптимальной, обеспечивающей заданное качество при минимальном расходе материала и времени на обработку Увеличенные припуски приводят к удалению наиболее износоустойчивых поверхностных слоев детали. Кроме того, увеличение припусков снижает экономические показатели технологического процесса, так как ведёт к увеличению времени обработки. Малые припуски на обработку не обеспечивают возможности удаления дефектных поверхностных слоев металла, повышают требования к точности заготовок.

Различают припуски:

— общие;

— операционные,

— промежуточные и припуски, снимаемые за один рабочий ход.

Операционный припуск Z, – это припуск, удаляемый при выполнении одной технологической операции.

Промежуточный припуск – это припуск, удаляемый при выполнении одного технологического перехода. Определяется разностью размеров, полученных на предшествующем и выполняемом переходе.

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. Поскольку технологический переход может состоять из одного или нескольких рабочих ходов, то необходимо различать припуск, снимаемый за один рабочий ход.

Общим припуском называется слой материала, необходимый для выполнения всей совокупности операций и переходов от заготовки до готовой детали Он равен сумме операционных припусков.

Общий припуск определяют как разность размеров заготовки и готовой детали.

Чрезмерно большие припуски снижают экономическую эффективность процесса за счёт потерь металла переводимого в стружку. Удаление лишних слоев металла требует введения дополнительных технологических переходов, увеличивает трудоёмкость процессов обработки, расход энергии и режущего инструмента, повышает себестоимость обработки. При увеличенных припусках в некоторых случаях удаляют наиболее износостойкий поверхностный слой обрабатываемой детали (наклёп).

Чрезмерно малые припуски также нежелательны. Они не обеспечивают удаление дефектных поверхностных слоев и получение требуемой точности и шероховатости обработанных поверхностей, а в некоторых случаях создают неприемлемые условия для работы режущего инструмента по литейной корке или окалине. Чрезмерно малые припуски требуют повышения точности заготовок, затрудняют их разметку и выверку настанках и, в конечном счёте, увели­чивают вероятный процент брака.

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_imin рассчитывается по следующей формуле (рисунок 1):

а) для несимметричной (односторонней) обработки

Z_imin = R_zi-1 + h_i-1 + ( + ), (4)

где R_zi-1 – высота микронеровностей поверхности, полученная на предшествующем переходе, мкм;

h_i-1 – глубина дефектного слоя на предшествующем переходе, мкм;

_i-1 – суммарные пространственные отклонения на предшествующем переходе, мкм;

_i – погрешность установки заготовки, возникаемая на данном переходе, мкм.

Рисунок 2 – Схема для определения минимального операционного припуска

Примерами пространственных отклонений могут служить следующие погрешности взаимного расположения:

При односторонней обработке (как указано на рисунке 2) векторы и , коллинеарны (параллельны), следовательно, при несимметричной обработке плоскостей формула для расчета припуска имеет вид:

Z_imin = R_zi-1 + h_i-1 + + ε _уi (5)

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

( + ) = (6)

Следовательно, для тел вращения формула принимает вид

2Z_imin = 2(R_zi-1 + h_i-1+ ).(7)