Определение промежуточных припусков и размеров

Припуск – слой материала, назначаемый для компенсации погрешностей, возникших в процессе изготовления детали в целях обеспечения заданного ее качества. Различают номинальные, максимальные и минимальные припуски на обработку. Припуск удаляется с поверхности заготовки в процессе механической обработки для получения детали. Заготовка от детали отличается тем, что на всех обрабатываемых поверхностях предусматриваются припуски, изменяющие не только её размеры, но и форму. Поверхности детали, не подвергающиеся обработке, припусков не имеют.

Припуски делят на общие и межоперационные. Под общим понимают припуск, снимаемый в течение всего процесса обработки данной поверхности – от размера заготовки до окончательного размера готовой детали. Межоперационным называют припуск, который удаляют при выполнении отдельной операции. Величина припуска обычно даётся " на сторону", т.е. указывается толщина слоя, снимаемого с данной поверхности. Припуск " на диаметр" – двойная толщина снимаемого слоя. Назначение больших припусков ведет к потере материала, увеличению трудоёмкости обработки, повышению расхода инструмента и энергии, увеличению количества оборудования, снижается точность обработки, усложняется применение приспособлений.

При недостаточном (малом) припуске не обеспечиваются: удаление дефектного слоя материала, требуемая точность и шероховатость поверхностей; повышаются требования к точности исходной заготовки; затрудняются разметка и выверка положения заготовки на станке при обработке по методу пробных проходов; увеличивается вероятность появления брака.

Рассчитывают минимальный припуск на обработку, причём колебания размера в пределах допуска создают колебания величины припуска от минимального к максимальному. Величина припуска может быть назначена на основе расчёта аналитическим методом или определена по справочным таблицам [9, 10, 11, 12, 13], т.е. опытно-аналитическим методом.

Для рассматриваемого вала выбор операционных припусков для каждой ступени производится расчетно-аналитическим методом. Для ступени вала Д₃ (Ø 60h6_{-0, 019}), которая обрабатывается в следующей последовательности: обтачивание черновое, обтачивание получистовое, шлифование предварительное, шлифование окончательное (при этом вся указанная обработка выполняется с установкой в центрах), операционные припуски рассчитываются в определенном порядке. Предварительно необходимо составить табл. 3.

Графу 1 табл. 3 заполняем в соответствии с разработанным маршрутным процессом для вала. Графу 2 заполняем в соответствии с выбранным квалитетом (исходя из выбранного маршрута). Данные для заполнения граф 3, 4, 5 взять из справочников [11, стр. 186, 188] и [12].

Допуск на диаметральный размер штамповки принят для всех вариантов , а численные значения допусков на промежуточные размеры (графа 2) установлены по таблицам допусков ГОСТ. Они приведены во многих источниках (например, в [12]).

Расчёт величины пространственных отклонений штамповки, подготовленной к токарной обработке (с подрезанными торцами и зацентровкой), производится по формуле

,

где Δ _см – погрешность заготовки по смещению штампов; Δ _{ко р} – погрешность заготовки по короблению (кривизне); Δ _ц – погрешность зацентровки заготовки.

Величина погрешности смещения Δ _см принимается по справочнику [11, табл.18].

Величина коробления определяется по формуле

,

где l_к – размер от сечения, для которого определяется кривизна, до торца заготовки, и для рассматриваемого случая l_к = l₃ + l₄; Δ _к – удельная кривизна, выбирается по [11, табл. 22].

Погрешность зацентровки определяется по формуле

.

Суммарное значение пространственных отклонений уменьшается с каждым последующим переходом и рассчитывается по формулам:

;

;

.

Величиной остаточных пространственных отклонений после предварительного и окончательного шлифования пренебрегаем, ввиду их малости: Δ з=0; Δ ₄=0. Расчетные величины отклонений заносим в графу 6. Расчёт номинальных промежуточных припусков производится по формулам:

- для поверхностей вращения, обработанных в центрах:

,

- для других поверхностей:

,

где Т_i-1 – допуск, причём для первого перехода (черновое точение) допуск заготовки берётся частично, учитывается только нижнее отклонение размера штамповки, т.е. его минусовая часть ().

Расчётные минимальные припуски вносим в графу 8, расчётные величины номинального припуска – в графу 9. Общий припуск штамповки на диаметр при механической обработке: .

Таблица 3