9. Расчет припусков

Припуск – слой материала, удаляемый с поверхности заготовки для достижения заданных свойств обрабатываемой детали. Известны два метода определения величины припуска: опытно-статистический (по справочным таблицам в зависимости от материала, формы, размеров, методов обработки), и расчетно-аналитический. Последний обладает большей точностью в силу минимизации величины припуска, достаточной для установления на выполняемом переходе погрешностей обработки и дефектов поверхностного слоя, полученных на предшествующем переходе или операции.

Например, минимальный припуск при обработке поверхностей вращения в центрах

,

где – высота неровностей профиля на предшествующем переходе; – глубина дефектного слоя на предшествующем переходе (так называемой обезуглероженный или отбеленный слой); – суммарные отклонения расположения поверхности (отклонение от параллельности, перпендикулярности, соосности) на предшествующем переходе; – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

На основе расчета промежуточных припусков определяют предельные размеры заготовки по всем технологическим переходам. Промежуточные расчетные размеры устанавливают в порядке, обратном ходу технологического процесса обработки этой поверхности, т.е. от размера готовой детали путем последовательного прибавления (для наружных поверхностей), следуя к размеру заготовки.

При использовании метода автоматического получения размеров предельные значения припусков определяют как разность наибольших предельных размеров и соответственно – как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов.

Общие припуски , находят как сумму промежуточных припусков на обработку.

З адача. Трехступенчатый вал (сталь 45) изготавливают из штампованной заготовки II нормального класса точности (рас. 9.1). Перед токарной обработкой профрезерованы торцы и зазентрованы отверстия. Шейка вала с диаметром D₂ ступени имеет диаметр 55 h₆(_–0,02). Рассчитать промежуточные припуски для обработки шейки D₂ расчетно-аналитическим методом.

Рис. 9.1. Эскиз ступенчатого вала

Решение. Основной алгоритм расчета является маршрут обработки поверхности, который может быть определен из операционной обработки детали или по [13, с. 8–9, табл. 4].

ШАГ 1. Выбираем маршрут обработки:

• черновое обтачивание;

• чистовое обтачивание;

• предварительное шлифование;

• окончательное шлифование.

Вся обработка проводится с установкой в центрах.

Для упрощения и наглядности расчетов используем специальные формы в виде табл. 9.1.

ШАГ 2. Заносим маршруты обработки в соответствующие графы таблицы.

Справочные данные для заполнения граф 2, 3 для штамповочной заготовки взяты из [13, с. 186, табл. 12], для механической обработки – из [13, с. 188, табл. 25]. Данные графы 8 для заготовки принимают по [7, с. 245, табл. 47], а данные для обработки резанием – по [13, с. 8, табл. 4].

ШАГ 3. Выполняем расчет отклонений расположения поверхностей (графа 4).

Для штамповочной заготовки при обработке в центрах отклонения определяют по [13, с. 187, табл. 18].

мкм,

где – общее отклонение оси от прямолинейности; – смещение оси заготовки в результате погрешности центрирования.

мкм,

В данном случае – размер от сечения, для которого определяется кривизна до торца заготовки ( ); в нашем случае = 80 мкм; – удельная кривизна, мкм, на 1 мм длины; = 0,15 мкм/мм [13, с. 186, табл. 16]; средний диаметр, который необходимо знать для выбора величины определяется по формуле

Таблица 9.1