1.11. Определение припусков

Припуском называется слой материала, удаляемый в процессе механической обработки заготовки.

Различают припуски промежуточные и общие. Промежуточный припуск – это слой материала, снимаемый при выполнении данного технологического перехода механической обработки (может быть и не за один проход, а за несколько).

Общий припуск – это сумма промежуточных припусков по всему технологическому маршруту обработки данной поверхности. Другими словами, общий припуск – это разность соответствующих размеров заготовки и детали. Аналогично промежуточный припуск можно определить как разность размеров заготовки, полученных на предыдущем и данном переходе.

1.11.1. Роль правильного выбора припуска

Оптимальное назначение припусков позволяет:

1. снизить себестоимость обработки;

2. снизить отходы материала в стружку;

3. снизить расход электроэнергии, затраты труда и инструмента;

4. сформировать нужную структуру поверхностного слоя детали (снять слишком малый припуск – останутся дефекты поверхностного слоя и напряжения, снять слишком большой припуск – будет уничтожен износостойкий поверхностный слой);

5. Уменьшить вероятность брака (который появляется при слишком малых припусках);

6. Упростить приспособления, уменьшить их вес и габариты;

7. Создать возможность внедрения автоматизации.

1.11.2. Методы определения припусков

Существует два основных метода определения припусков:

1. Опытно-статистический (припуски берут из таблиц, составленных на основе опыта ведущих предприятий данной отрасли. Например, припуски на шлифование отверстий приведены в таблице 63 на странице 416 [2]). Метод не учитывает конкретные особенности технологии обработки данной детали, данного оборудования и т.д. Поэтому приводит, как правило, к завышению припусков. Применяется в единичном производстве.

2. Расчетно-аналитический метод. Позволяет рассчитать припуски с учетом всех особенностей конкретного производства.

В основе расчетно-аналитического метода лежит правило: “промежуточный припуск должен быть достаточным, чтобы устранить погрешности обработки и дефекты поверхностного слоя, полученные на предшествующих технологических переходах”.

Следовательно, минимальный промежуточный припуск -го перехода определяется:

1. высотой неровностей, полученных на ( )-м переходе ;

2. глубиной поверхностного слоя, полученного на предыдущей обработке (вернее, той частью этого слоя, которую надо удалить) ;

3. отклонением расположения обрабатываемой поверхности относительно базовых поверхностей заготовки (несоосность, неперпендикулярность, непараллельность и т.д.).

4. погрешностью установки детали на станке или в приспособлении - на данном переходе. Данная погрешность появляется вследствие износа базирующих элементов, из-за неточности изготовления базовых поверхностей, погрешностей выверки, деформаций под действием сил закрепления. Методика расчета величины будет изучена в курсе “Проектирование приспособлений”. Для выполнения данного курсового проекта студент может использовать среднестатистические значения погрешности , полученные на базовом предприятии во время технологической практики или у преподавателя, руководящего курсовым проектом.

и имеет вид .

Первые две составляющих в этой формуле всегда измеряются в направлении, перпендикулярном поверхности (рис.2).

Рис.2. Влияние шероховатости и дефектного слоя на припуск

Третья и четвертая составляющие – это векторы, отклонение которых в пространстве может быть произвольным. Поэтому их необходимо суммировать по правилам сложения векторов, но так как заранее направление этих векторов неизвестно, их считают перпендикулярными и минимальный припуск рассчитывают по формуле

Иногда одновременно присутствуют не один, а два или более факторов третьего типа (т.е. несоосность, непараллельность и т.п.). Тогда

Для многих типовых видов обработки расчетные формулы уже составлены и приведены в справочниках [2]. Например, минимальные припуски при автоматическом получении размеров:

• при последовательной обработке противолежащих поверхностей (односторонний припуск) ;

• при параллельной обработке противолежащих поверхностей (двусторонний припуск) ;

• при обработке наружных и внутренних поверхностей (двусторонний припуск – или припуск на диаметр) .

При индивидуальном получении размеров используют эти же формулы, но вместо используют погрешность выверки .

В справочниках приводятся и расчетные формулы для максимальных и номинальных припусков. Но чаще по этим формулам расчет делать нет необходимости, так как после вычисления величины минимального припуска размеры детали (заготовки) обычно округляют, принимая значение размера, близкое к номинальному, и имеющее точность, равную величине допуска.

При этом учитываются следующие факторы:

1. Минимальный припуск не может быть меньше минимальной глубины резания (например, токарный резец не может снять стружку менее 0,01мм. Острый резец снимает стружку до 0,005мм, но быстро притупляется и далее режет не менее 0,01-0,02мм. При меньшей глубине резание неустойчиво).

2. Минимальный размер детали (при обработке наружной ее поверхности) равен минимальному размеру на последующем этапе обработки плюс минимальный припуск. Например, для диаметра вала Это связано с тем, что чем меньше снимается слой металла, тем меньше сила резания, меньше упругие деформации и меньше получится размер. При обработке внутренней поверхности максимальный размер детали равен максимальному размеру на последующем этапе обработки минус минимальный припуск. Например, для диаметра отверстия

3. Максимальный размер детали равен минимальному плюс допуск

Для удобства расчета припусков они сводятся в таблицу.

Форма таблицы приведена в [2].