Определение припусков на обработку

Цель работы – овладеть методикой определения припусков на обработку в условиях единичного и серийного производства.

1. Общие положения

Припуск – слой материала, который предстоит удалить с заготовки.

Операционный припуск – припуск, который удаляется на данной опера­ции.

Общий припуск – припуск, который предстоит удалить с исходной заго­товки для получения готовой детали. Общий припуск равен сумме всех опера­ционных припусков.

Припуск включает расчетный припуск и напуск.

Расчетный припускопределяется необходимостью получения задан­ных точности и шероховатости поверхности детали.

На­пускопределяется технологическими возможностями заготовитель­ного производства (необходимость литейных или штамповочных уклонов, об­лой, заусенцы, радиусы переходов, упрощение конфигурации, невозможность выполнить отверстие, пазы, канавки и т.п.).

Метод определения припусков определяется типом производства.

В единичном производстве применяют табличный метод. Припуски опре­деляют по таблицам, составленным на базе статистического анализа мно­гочисленных практических данных и теоретических расчетов для различных условий обработки. Преимуществом табличного метода является его простота. Недос­таток метода состоит в том, что значения припусков получаются завышен­ными, что удорожает обработку.

Таблицы определения припусков можно усовершенствовать, конкретизи­ровав условия получения заготовки и обработки, введя дополни­тельные исходные параметры. Это позволяет получить значения припусков, более близкие к оптимальным. Однако в этом случае метод становится более трудоемким.

Табличным методом приближенного определения припусков мы пользовались при вы­боре метода получения заготовки в работе №4.

В мелкосерийном и среднесерийном производстве применяют метод рас­чета припусков суммированием по переходам. В основе метода лежит опре­деление припуска для каждого перехода с учетом точности операционной за­готовки, качества поверхностного слоя заготовки, точности установки заго­товки в приспособлении и последующее суммирование операционных припус­ков.

Операционный припуск включает:

1) толщину а дефектного слоя операционной заготовки, образовав­шегося в результате выполнения предыдущего перехода или при получении исходной заготовки (шероховатость, окалины, упрочненный слой и др.);

2) погрешность ω_d размера, полученного на предыдущем переходе, макси­мальное значение которой регламентируется допуском Td;

3) погрешность ω_р формы и расположения поверхности, полученная на пре­дыдущем переходе, если она не является частью Td и регламентируется само­стоятельным допуском Tр (непрямолинейность оси, неплоскостность, непа­раллельность, неперпендикулярность, несоосность, неконцентричность, не­симметричность, радиальное и торцовое биение);

4) погрешность ω_у установки заготовки в приспособлении на данном пере­ходе, которая регламентируется допуском на точность установки Ту.

Значение операционного припуска Z_i для i-го перехода определяется суммой:

(6.1)

Такое представление суммы обусловлено тем, что направления а и ω_d сов­падают с направлением припуска, а направления погрешностей ω_р и ω_у не­определенны.

Индекс i-1 показывает, что параметр относится к предыдущему пере­ходу.

Структура припуска (для 4 переходов с ТО после 2-го перехода) приведена на рис. 6.1.

2. Справочные данные

Таблица 6.1

Толщина дефектного слоя а, мм, при различных методах

получения заготовки и обработки

Метод	а	Метод	а
Ковка	1,5	Точение чистовое	0,05
Штамповка	0,5	Фрезерование черновое	0,25
Штамповка холодная	0,1	Фрезерование чистовое	0,1
Прокат	0,35	Шлифование черновое	0,1
Прокат калиброванный	0,15	Шлифование чистовое	0,02
	Точение черновое	0,2	Термообработка (дополнит.)	0,1

Таблица 6.2

Допуски на установку заготовки в приспособлении Ту, мм

Размер заготовки, мм
Установка в трехкулачковом патроне, в тисках
Поковка	0,8		1,2	1,4	1,8
Штамповка открытая, на ГКМ, высадка	0,3	0,4	0,5	0,7
Штамповка закрытая, прокатка поперечная	0,25	0,3	0,4	0,6	0,8
Штамповка холодная , калибровка, обкатка	0,2	0,25	0,3	0,4	0,6
Пруток	0,2	0,3	0,35	0,5	0,7
Пруток калиброванный	0,15	0,2	0,25	0,35	0,5
После чернового точения	0,2	0,2	0,3	0,4	0,5
После чистового точения, шлифования	0,1	0,1	0,2	0,2	0,3
Установка в цанге
Пруток; после чернового точения	0,1	0,15	0,2
Пруток калиброванный; после чистового то­чения	0,05	0,1	0,15
После шлифования	0,05	0,05	0,1
Установка в центрах
неподвижных	0,05	0,06	0,08	0,1
неподвижных, по шлифованным отверстиям	0,01	0,02	0,03	0,04
неподвижных прецизионных	0,007	0,009	0,011	0,015
вращающихся, подпружиненных	0,2	0,25	0,5	0,8

3. Задачи работы

Определить припуски на обработку заданной детали таблич­ным методом.

Рассчитать припуск на обработку данной детали методом суммиро­вания по переходам.

Сравнить полученные значения.

4. Порядок расчета

Расчет припусков выполняют, одновременно заполняя таблицу 6.3 (см.п.5).

1) Определяют число переходов, необходимое для получения заданной точности и шероховатости (табл. 5.1). Записывают их по порядку номеров в графу 1 табл. 6.3, начиная с заготовительной операции, которой присваивают № 0.

2) В графу 2 заносят наименование переходов.

3) В графу 3 записывают квалитет точности, получаемый на каждом пе­реходе.

4) По табл. 1.1 определяют допуски на размер Td для каждого перехода и заносят их в графу 4 табл. 6.3.

5) По табл. 1.3 определяют допуски формы и расположения Tp для каждого пере­хода и заносят их в графу 5 табл. 6.3. В первом приближении можно принять Тр=0,3Тd (нормальная относительная точность).

6) По табл. 6.1 определяют толщину дефектного слоя а для каждого пе­рехода и заносят в графу 6 табл. 6.3.

7) По табл. 6.2 определяют допуск точности установки заготовки в при­способлении для каждого перехода, кроме заготовительной операции, и зано­сят в графу 7 табл. 6.3.

8) По формуле (6.1) рассчитывают припуск Z для каждого перехода, кроме заготовительной операции, и заносят в графу 8 табл. 6.3, округляя в сторону увеличения припуска до знака после запятой, с которым задан допуск Td.

Если техпроцессами предусмотрена ТО, то для i-го перехода, следующего за ТО, к толщине дефектного слоя предыдущей обработки a_i-1 добавляют толщину дефектного слоя a_то, а допуск Td_i-1 принимают на 1 квалитет грубее:

(6.2)

9) Определяют операционные размеры d для каждого перехода, начиная с последнего, размеры для которого заданы на чертеже детали.

для наружной поверхности:

(6.3)

для отверстия:

(6.4)

Значения d заносят в графу 9 табл. 6.3, округляя в сторону увеличения до знака после запятой, с которым задан допуск Td.

5. Пример выполнения работы №6

Определить припуски на обработку детали “Вал-шестерня”, черт. 07.ТМ.13.001. Метод получения заготовки – штамповка. Производство среднесерийное. Припуск на самую точную поверхность рассчитать суммированием по переходам, на остальные поверхности – по табл. 4.7.

Самыми точными поверхностями детали “Вал-шестерня” являются пов. 6

и 17 , Ç50к6 Ra 0,8.

1) По данным работы 4 записываем в графы 1…3 № заготовительного перехода (№0), его наименование (способ получения заготовки) и квалитет точности. По данным работы 5 в эти же графы записываем №№ переходов мехобработки, их наименование и квалитет точности.

2) По табл. 1.1 определяем допуски Td для каждого перехода и заносим в графу 4 табл.6.3.

3) Определяем допуск формы и расположения Тр=0,3Тd для каждого перехода и заносим в графу 5 табл. 6.3.

4) По табл. 6.1 определяем толщину дефектного слоя а для каждого пере­хода и заносим в графу 6 табл. 6.3.

5) По табл. 6.2 определяем допуск на точность установки заготовки в приспо­соблении для каждого перехода, кроме заготовительного, и заносим в графу 7 табл. 6.3.

6) По формуле (6.1) рассчитаем припуск Z для каждого перехода, кроме заготовительного. Полученные значения округляем до знака после запятой, с которым задан допуск Td.

Результаты расчета заносим в графу 8 табл. 6.3, начиная с 1-го перехода.

7) Определяем операционные размеры. Диаметр d₅ задан на чертеже де­тали:

8) Общий припуск на обработку составляет:

Аналогично определяем припуски для остальных поверхностей. Результаты расчета заносим в табл. 6.3.

Сравнивая значения припусков, полученных суммированием по переходам с табличными (см. работу №4) видим, что переход от табличного метода определения припусков к расчетному приводит к существенному уменьшению припусков.

Таблица 6.3

Расчет припусков и операционных размеров детали “Вал-шестерня”

№ перех.	Наим. перех.	Квал. точн.	Допуск Td, мм	Допуск Тр, мм	Дефектн. слой а, мм	Допуск устан. Ту,мм	Припуск Z, мм	Операц. размер d, мм
пов. 6 Ç50 к6
0 ТО	Шт Т Тп Тч Зак. Шп Шч		1,9 0,3 0,12 0,046 0,074 0,046 0,016	0,6 0,09 0,036 0,014 0,022 0,014 -	0,5 0,2 0,1 0,05 0,1 0,05 -	- 0,25 0,25 0,25 - 0,02 0,02	- 2,1 0,62 0,413 - 0,267 0,098	57,5 52,87 51,63 50,8 - 50,22 50,018
пов. 11 Ç126 h11
0	Шт Т Тп		2,5 0,4 0,16	0,75 0,12 0,05	0,5 0,2 0,1	- 0,8 0,8	- 2,84 1,21	136,5 130,5
пов. 9 Ç70 h14
0	Шт Т		1,9 0,3	0,6 0,09	0,5 0,2	- 0,5	- 2,3
пов. 14 Ç60 h14
0	Шт Т		1,9 0,3	0,6 0,09	0,5 0,2	- 0,25	- 2,1	64,5
пов. 8
0 ТО	Шт Т Тп Тч   Шп		1,9 0,3 0,12 0,046 0,074 0,046	0,6 0,09 0,036 0,014 0,022 -	0,5 0,2 0,1 0,05 0,1 -	- 0,25 0,25 0,25 - 0,02	- 2,1 0,62 0,413 - 0,267	62,6 61,36 60,534 -
пов. 10 , 13
0	Шт Т		1,9 0,3	0,6 0,09	0,5 0,2	- 0,25	- 2,1	54,5
пов. 1 , 18
	Шт Ф		3,6 0,89	1,1 0,27	0,5 0,25	-	- 3,8