1.4.2. Факторы, влияющие на величину припуска
Размер припуска зависит от толщины поврежденного поверхностного слоя, т.е. от толщины корки для литых заготовок, обезуглероженного слоя для проката, глубины поверхностных неровностей, раковин, трещин и т. д., а также от неизбежных производственных и технологических погрешностей, зависящих от метода изготовления черной заготовки, метода ее обработки, геометрических погрешностей станка и других технологических факторов. Для компенсации погрешностей, возникающих при выполнении технологических операций, необходимо предусматривать припуск, величина которого сможет обеспечить соответствующее качество данной заготовки на последней операции обработки. Производственные погрешности характеризуются отклонениями размеров, геометрическими нарушениями формы, поверхностными микронеровностями, глубиной дефекта поверхностного слоя, а также отклонениями взаимосвязанных поверхностей. Микронеровности учитывают при расчете припусков характеристикой значений Rz, так как каждой технологической операции свойственна определенная шероховатость поверхности. При обработке целесообразно удалять зону резко выраженной деформации, т. е. верхнюю часть наклепанного слоя, в которой обычно наблюдается изменение структуры металла. Отклонения взаимосвязанных поверхностей: непараллельность и неперпендикулярность осей и поверхностей, эксцентричность отверстий, увод оси отверстия и др. - также следует учитывать при расчете припусков, но так как эти отклонения не связаны с погрешностями на размеры поверхностей, их нужно учитывать отдельно. Наряду с перечисленными отклонениями в процессе обработки возникают погрешности установки, которые также должны быть компенсированы соответствующим увеличением припуска. Таким образом, наименьшая величина межоперационного припуска на обработку при наименьшем предельном размере заготовки для одной из противоположных параллельных плоскостей может быть определена из формулы
ZMmin = (RZср + Ta) + (a + b),
припуск на обе противолежащие параллельные плоские поверхности
2ZMmin = 2(RZср + Ta) + (a + b),
где ZMmin - наименьший припуск на сторону;
RZср - средняя величина микронеровностей;
Ta - глубина дефектного слоя;
a - геометрическая сумма отклонений взаимосвязанных поверхностей;
b - погрешность установки;
а - индекс, характеризующий предшествующую операцию;
b - индекс, характеризующий данную (последующую) операцию.
Отсюда следует, что в величину межоперационного припуска входят погрешности предшествующей операции и погрешности установки данной операции.
Наименьшая величина межоперационного припуска на наружный и внутренний диаметральный размеры
.
Влияние величины припуска на экономичность процесса обработки очень велико. Его увеличение приводит к увеличению трудоемкости процесса, расхода электроэнергии, режущего инструмента и увеличению отходов металла в стружку.
Между предварительной и чистовой обработкой суммарный припуск распределяется следующим образом: 60% суммарного припуска - на предварительную обработку и 40% - на чистовую или 45% - на предварительную, 30% - на получистовую и 25% - на чистовую обработку.
При расчете припусков для литых заготовок учитывают также формовочные уклоны, радиусы литых галтелей, а также коробления литых заготовок. При определении припуска на обработку отверстий в литых заготовках, следует учитывать смещение оси отверстия относительно взаимосвязанных поверхностей.
При установке заготовки на станке по необработанному отверстию величину смещения оси отверстия учитывают в припуске на обрабатываемую поверхность, а при обработке этого же отверстия от опорной поверхности – в припуске на обработку отверстия.
Величина припуска обеспечивается точностью изготовления заготовки. Повышение требований к точности изготовления заготовки повышает себестоимость их изготовления в заготовительных цехах. Поэтому припуск следует выбирать оптимальным, т.е. обеспечивающим качество обработанной поверхности при наименьшей себестоимости обработки в механических и заготовительных цехах.
Справочные данные для расчета припусков обычно разрабатывают по отраслям машиностроения в виде нормативных таблиц с учетом способов обработки, вида заготовок, требуемой точности и других производственных и технологических факторов. Эти справочные данные периодически пересматриваются по мере развития техники и повышения уровня технологии производства.
1.5. Точность механической обработки