4.1 Понятие о припусках на обработку

При размерной обработке заданные чертежом форма, геометрические размеры и параметры качества поверхностного слоя получают за один или несколько переходов обработки. При этом на каждом переходе механиче­ской обработки с элементарной обрабатываемой поверхности в виде стружки снимается слой материала. Толщина этого слоя, удаляемая в про­цессе механической обработки заготовки для достижения заданных точно­сти и качества обрабатываемой поверхности, называется припуском. Для каждой поверхности детали различают промежуточный и общий припуски.

Промежуточный средний припуск - слой, снимаемый при выпол­нении данного технологического перехода механической обработки (опре­деляют как разность размеров детали, полученных на смежных предшест­вующем и выполняемом технологических переходах). Обозначим средние значения размеров и допуски размеров на переходах обработки наружных поверхностей буквами , , , а для внутренней поверхности бук­вами , , . Смежные технологические переходы принято обозначать так: выполняемый , пред­шествующий - . Со­гласно правилам суммиро­вания математических ожи­даний случайных величин (средних значений) соотно­шения между средними размерами детали на пере­ходах обработки (рис. 59) можно записать в виде

; (12)

Рис. 59 Средний промежуточный припуск на обработку наружной поверхности (а) и внутренней поверхности (б)

Наибольшие и наименьшие промежуточные размеры заготовок на предшествующем переходе определяют по формулам

(13)

(14)

Промежуточный припуск всегда указывают на сторону. Например, припуск на номинально цилиндрическую поверхность - радиус - равен , припуск на диаметр равен двум припускам на радиус, т.е. .

Общий средний припуск - толщина слоя материала, удаляемого с элементарной поверхности при выполнении всей совокупности технологи­ческих переходов, т.е. всего процесса обработки данной элементарной по­верхности от исходной заготовки до детали. При использовании на всех переходах фиксированного способа установа детали величину опреде­ляют либо как разность средних размеров исходной заготовки и детали

; (15)

либо как сумму средних промежуточных припусков

(16)

где – средний размер элементарной поверхности исходной заготов­ки (i = 0) соответственно для наружной и внутренней поверхности;

– средний размер элементарной поверхности детали (i = n) соот­ветственно для наружной и внутренней поверхности; n – число переходов обработки данной поверхности.

При обработке номинально цилиндрических поверхностей или при двусторонней обработке поверхностей в реальных условиях с разных сто­рон всегда удаляется разный слой материала, поэтому припуск всегда асим­метричен.

Припуск не является параметром режима механической обработки. Последний определяется только тремя параметрами: глубиной резания подачей и скоростью резания . Однако припуск является важнейшим технологическим параметром, имеющим весьма существенное научно-теоретические и технико-экономическое практическое значение. По из­вестной величине припуска определяют размеры ремонтной заготовки и детали по технологическим переходам обработки. При обработке номи­нально цилиндрических поверхностей в этих соотношениях размеры и принимают равными радиусам и (для наружной и внутренней по­верхности соответственно). Припуск на диаметры и равен и соответственно (рис. 60).

Рис. 60 Средние промежуточный припуск (на сторону) при обработке наружной поверхности (а) и внутренней цилиндрической поверхности

Точный расчет размеров исходной заготовки для изготовления новой детали или ремонтной заготовки можно выполнить только при установле­нии оптимальных (рациональных) припусков на обработку поверхностей на всех этапах ТП изготовления или восстановления детали. Это является одной из основных технологических задач, а теория припусков является одним из основополагающих разделов проектирования технологических процессов восстановления деталей. Вариант ТП, выбранный по оптималь­ному расходу восстановительного материала, имеет преимущество перед вариантами, выбранными по другим технико-экономическим показателям: трудоемкости, себестоимости и т.п. При больших припусках увеличивают­ся масса наращиваемого материала и количество отходов (стружки), т.е, возрастают затраты (материальные, энергетические и трудовые) на нара­щивание и последующее удаление восстановительного материала, сбор и переработку стружки, снижается производительность вследствие повыше­ния трудоемкости обработки (увеличения числа ходов при больших значе­ниях припуска); завышенные припуски приводят в некоторых случаях к удалению наиболее износоустойчивых поверхностных слоев заготовки и ее короблению из-за нарушения баланса остаточных напряжений, а также большого тепловложения в деталь при нанесении восстановительных слоев сваркой, наплавкой и другими методами. Однако и недостаточные припус­ки на обработку не обеспечивают возможности удаления дефектных по­верхностных слоев материала, получения требуемой точности и шерохова­тости поверхности, а в ряде случаев создают неприемлемые условия для работы вершины резца в зоне твердой корки или окалины.

мОптимальное значение назначенного припуска должно отвечать сле­дующим требованиям: 1) удаление с установленной в рабочей зоне ре­монтной заготовки всех отклонений геометрических параметров обрабаты­ваемой поверхности (размера, формы, расположения поверхности относи­тельно технологической базы, высотных параметров волнистости и шеро­ховатости поверхности), а также дефектного поверхностного слоя; 2) полу­чение заданных геометрических параметров без следов «черноты», т.е. сле­дов от предшествующей обработки; 3) минимально необходимый снимае­мый слой материала.