5. Определение припусков, допусков и размеров заготовки

Припуском называют ту часть удаляемого материала, наличие которого на заготовке вызвано необходимостью обеспечения заданных требований к точности и качеству поверхности в результате обработки резанием или другим методом со снятием слоя материала. Установление оптимальных припусков играет важную роль при разработке технологических процессов изготовления деталей. Увеличение припусков приводит к повышенному расходу материала и энергии, введению дополнительных технологических переходов, а иногда и операций. Все это увеличивает трудоемкость и повышает себестоимость изготовления деталей.

Уменьшение припуска не дает возможность удалять дефектные поверхностные слои материала и достигать заданной точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей, а в ряде случаев они приводят к условиям, недопустимым для работы режущего инструмента, так как может быть оставлена зона с твердой литейной коркой или окалиной. В результате уменьшенные припуски приводят к браку.

Рассчитаем припуски на обработку и промежуточные предельные размеры для размера диаметра протяжки, шероховатость Ra0.32, Ø мм. Технологический маршрут обработки поверхности состоит из трех операций: предварительного обтачивания (обработка токарным проходным резцом), чистового обтачивания (обработка токарным проходным резцом), термической обработки, шлифования (обработка шлифовальным кругом). Технологический маршрут обработки запишем в таблицу 6.1. В таблицу также записываем соответствующие заготовке и каждому технологическому переходу значения элементов припуска. Так как в данном случае обработка ведется в самоцентрирующемся патроне, погрешность установки в радиальном направлении равна нулю.

Значение пространственных отклонений поверхности при консольном закреплении находим по формуле:

где погрешность коробления заготовки на 1мм длины, мм;

длина заготовки, мм; мм.

Тогда

Находим остаточные пространственные отклонения:

где коэффициент уменьшения погрешности.

а) После чернового обтачивания:

б) После чистового обтачивания:

в) После предварительного шлифования:

г) После окончательного шлифования:

Расчет минимальных значений припусков производим по формуле:

где Rz – высота неровностей профиля, мкм;

h – глубина дефектного слоя, мкм;

ρ – значение пространственных отклонений, мкм;

- погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

Погрешность установки ε рассчитывается по формуле:

где ε_б-погрешность базирования для обтачивания, ε_б= 0 мкм;

ε_б-погрешность базирования для шлифования, ε_б= 0 мкм;

ε_з,– погрешность закрепления для обтачивания, ε_з= 10 мкм;

ε_з,– погрешность закрепления для шлифования, ε_з= 10мкм.

мкм;

мкм;

а) Под черновое обтачивание:

б) Под чистовое обтачивание:

в)Под отпуск и закалку:

г)Под предварительное шлифование:

д)Под окончательное шлифование:

Определяем расчётные размеры.

Для окончательного шлифования

Для предварительного шлифования

Для закалки и отпуска

Для обтачивания чистового

Для обтачивания чернового

Для заготовки

Значения допусков каждого перехода принимаются в соответствии с классом точности того или иного вида обработки.

Минимальные предельные значения припусков равны разности наибольших предельных размеров выполняемого и предшествующего переходов, а максимальные – соответственно разности наименьших предельных размеров.

Определяем наименьшие предельные размеры

;

;

;

;

;

;

Определяем предельные значения припусков

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

Таблица 5.1 - Расчет припусков и предельных размеров по технологическим

переходам на обработку поверхности длинной 285 мм и Ø мм.

Технологические переходы обработки	Элементы припуска, мкм				2∙Z min, мкм	Расчетный размер dр, мм	Допуск δ ,мкм	Предельный размер, мм		Предельное значение припуска, мм
	Rz	h	ρ	ε				dmin	dmax		2∙Zmin		2∙Zmax
Прокат	60	60	371	-	-	29.849	250	29.599	29.849		-		-
Точение черновое	60	60	222.6	10	348.8	29.162	160	29.002	29.162		0.597		0.687
Точение чистовое	30	30	148.4	10	208.7	28.745	100	28.645	28.745		0.357		0.417
Закалка, отпуск	30	30	18,6	-	78.6	28.588	100	28.488	28.588		0.157		0.157
Шлифование предвар.	10	20	148.4	10	178.7	28.231	100	28.131	28.231		0.357		0.357
Шлифование окончательное	5	15	74.2	10	104.9	28.021	39	27.982	28.021		0.149		0.210
Σ:										1.617		2.128

Проверяем правильность выполнения расчетов:

2Z_{i max} – 2Z_{i min} = _i-1 – _i ;

417 – 357 = 160 – 100;

60 = 60.

Условие выполняется. Расчеты верны.

Схему расположения припусков на обработку показываем на рис. 6.1.

Рис. 6.1. Схема расположения припусков на обработку