Дифференциация технологического процесса применяется на отдельных этапах крупносерийного производства большого масштаба при недостаточном оснащении специальным оборудованием, отсутствии квалифицированных ра­бочих и т. д. Степень дифференциации определяется рядом факторов: объемом выпуска, характером обработки, экономической целесообразностью.

5. Припуски на механическую обработку

Любую заготовку, предназначенную для дальнейшей механической обра­ботки, изготовляют с припуском на размеры готовой детали.

Припуском на обработку называется слой металла, подлежащий удале­нию с поверхности заготовки в процессе обработки для получения готовой де­тали. Размер припуска определяют разностью размеров заготовки и размеров готовой детали. Припуск задается на сторону заготовки. Припуски подразделя­ются на общие и межоперационные.

Под общим припуском понимают припуск, снимаемый в течение всего процесса обработки от размера заготовки до размера готовой детали.

Межоперационным припуском называют припуск, который удаляется при выполнении отдельной операции.

Припуски могут быть симметричными и асимметричными. Сим­метричные припуски расположены по отношению к оси заготовки симметрично и могут быть у наружных и внутренних диаметров тел вращения; они также мо­гут быть у противоположных плоских поверхностей, обрабатываемых парал­лельно и одновременно. Припуск должен иметь размеры, обеспечивающие вы­полнение необходимых технологических требований по точности размеров детали, параметров шероховатости и качеству обрабатываемой поверхности при наименьшем расходе металла. Такой припуск является оптимальным. Установление оптимального припуска на обработку является важным технико­экономическим фактором.

Излишний припуск вызывает дополнительные затраты на механическую обработку, увеличивает себестоимость продукции. Недостаточный припуск может привести к браку вследствие неустранимых вскрывшихся дефектов ме­талла, например раковин, оставшихся после чистовой обработки.

75

Таким образом, необходимо стремиться к назначению оптимальных при­пусков, обеспечивающих выполнение технических требований к изготовлению деталей по точности и качеству обработки с наименьшей себестоимостью.

Имеется много факторов, влияющих на размеры припусков. Укажем, в частности, на следующие из них.

Каждой необработанной (черной) заготовке в зависимости от метода ее получения присущи определенные погрешности и дефекты. К ним относятся: твердая поверхностная корка в литых заготовках; рванины, плены и закаты; трещины в поверхностном слое поковок, штамповок; обезуглероживание по­верхностного слоя у проката и др.

В процессе механической обработки при выполнении каждого перехода образуются свои погрешности, характеризуемые отклонениями размеров обра­батываемых деталей, нарушениями их геометрической формы, поверхностной микронеровностью (шероховатость), различными пространственными отклоне­ниями взаимосвязанных поверхностей деталей в виде, например, несоосности их отдельных элементов и т.п.

Для достижения высокого качества и точности размеров детали припуски на ее обработку должны иметь определенную минимальную величину, обеспе­чивающую полное удаление дефектов поверхностного слоя заготовок и по­грешностей предыдущей обработки. Это требует весьма внимательного отно­шения к определению припусков.

При расчете необходимых припусков на обработку надо учитывать вели­чину всех возможных отклонений, которые могут быть на предыдущих опера­циях, чтобы не допустить брака деталей при выполнении последующей обра­ботки. Так, например, недостаточная величина припуска, оставленного при чистовом точении заготовки под шлифование без учета возможных поводок де­тали при ее закалке, неизбежно приведет к появлению брака в виде следов предыдущей чистовой токарной обработки на окончательно обработанных шлифованных поверхностях детали.

Задача технолога заключается в назначении минимально необходимых припусков, обеспечивающих как высокое качество обрабатываемых деталей, так и рациональный расход металла. Существует два метода определения вели­чины припусков: расчетно-аналитический и табличный.

76

Расчетно-аналитический метод определения величины припуска базиру­ется на исходных данных, полученных в результате анализа производственных погрешностей, возникающих при различных условиях выполнения заготовок и их последующей обработки. По сравнению с определением величины припус­ков по опытно-статистическим данным расчет обычно обеспечивает экономию металла до 15% от веса заготовок, снижение трудоемкости процессов последу­ющей механической обработки и уменьшение расхода режущего инструмента. Однако расчетно-аналитический метод определения припусков отличается сложностью и трудоемкостью, вследствие чего его применение становится це­лесообразным только в массовом производстве, например при изготовлении крупных партий одинаковых деталей из мерного проката. Тогда появляется возможность заказать металлургическому заводу партии мерного проката не по стандартным размерам, а по расчетным, что обеспечивает большую экономию металла. При этом следует иметь в виду, что транспортная норма заказа мерно­го проката обычно принимается не меньше 3000 кг.

В мелкосерийном производстве, например в таком, как стационарное турбиностроение, где чрезвычайно разнообразны типоразмеры деталей при их малой серийности, заказ специального мерного проката для отдельных типо­размеров деталей не представляется возможным. В этом случае расчетно­аналитический метод определения припусков становится нерациональным и теряет смысл. Поэтому в стационарном турбиностроении припуски назначают­ся по таблицам или внутризаводским нормалям соответственно виду обработ­ки. Нахождение общего припуска производится по схеме расположения межо- перационных допусков и припусков (рис. 10).

Расчет величины припусков рекомендуется производить в следующем порядке:

• разработать маршрутный технологический процесс, определить обраба­тываемые элементарные поверхности заготовки для каждой технологической операции и каждого перехода в порядке последовательности их выполнения; составить схему расположения межоперационных припусков и допусков;

-определить припуски по каждому переходу согласно схеме и соответ­ствующим справочным таблицам;

• найти общий припуск согласно схеме.

77

"О

оо

а <	#К					зь.
			/л			.«5 6		Б
			ш~////,		р5|<м	•Ъ
0	1					«к*

		т	Ф		ш	^к|
-	—				«	с<а| 1
1 ^ ‘ 1			5" _ 5			|
						«<?•
_
«н		ш	»5|см		щ	«К

Рис. 10. Схема расположения межоперационных припусков и допусков: а - для наружных поверхностей; б - для внутренних поверхностей; в - общая схема

Припуски на обработку заготовки отсчитывают от наименьшего предель­ного размера для наружных поверхностей готовых деталей и от наибольшего предельного размера - для внутренних.

Для наружных поверхностей (рис. 10, а):

</„ б/л “Ь 51 .

для внутренних поверхностей (рис. 10, б):

</„ (Я?) 2₀, ,

''шах С’тах " ’-'тш тах ®0

где ^о_пЛ^и^о_т« ^_ предельные размеры заготовки;

и - предельные размеры детали по чертежу; г₀ - табличный припуск на механическую обработку заготовки;

8_Й0 - допуск на размер заготовки.

Расчет общего припуска с учетом межоперационных припусков показан на рис. 10, в. Как видно из схемы, допуск детали откладывается в тело при­пуска. Расчет припусков по приведенной схеме с использованием табличных величин общих и межоперационных припусков из технологических справочни­ков дает наивыгоднейшие размеры заготовок.

При заготовках из проката технолог обязан (до записи полученных рас­четных размеров в материальную ведомость) сверить результаты расчета с внутризаводскими ограничительными таблицами (сортаментом приобретаемого заводом проката) и выбрать из них прокат, наиболее близкий по своим разме­рам и форме к расчетному. При отсутствии в сортаменте такого проката техно­лог, составляя расцеховку, назначает поставщиком заготовки кузнечный цех за­вода.

Припуски и напуски. Как указано в начале темы, припуском на обработку называют слой металла или другого материала, удаляемый с поверхности заго­товки в процессе полной ее обработки до получения готовой детали. Размеры припусков на тот или иной вид заготовки назначаются, как указано выше, по таблицам или внутризаводским нормалям. Однако это допустимо не для любой формы готовой детали. Примером могут служить многоступенчатые валы сборных роторов турбин или цельнокованые роторы, у которых диски выпол­

79