Министерство образования и науки Российской Федерации Сибирский федеральный университет

Основы технологии машиностроения расчет припусков и межпереходных размеров

Учебное пособие

Электронное издание

Красноярск

СФУ

2012

УДК

ББК

А21

Составитель: В.Е. Авраменко

А21 Основы технологии машиностроения. Расчет припусков и межпереходных размеров: учебное пособие [Электронный ресурс] / сост. В.Е. Авраменко. – Электрон. дан. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2012. – 1 диск. – Систем. требования: PC не ниже класса Pentium I; Windows XP/7. – Загл. с экрана.

Рассмотрены вопросы расчёта припусков и межпереходных размеров при проектировании технологических процессов механической обработки деталей машин. Приведены необходимые справочные материалы и примеры расчётов.

Рекомендуется для теоретического изучения курса «Основы технологии машиностроения», проведения практических занятий, выполнения самостоятельной работы, курсовых и дипломных проектов.

Для студентов всех форм обучения специальностей 151001.65 «Технология машиностроения», 151002.65 «Металлообрабатывающие станки и комплексы» и направлений подготовки бакалавров и магистров 150900.62, 150900.68 «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств», 151900.62, 151900.68 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», 230100.62, 230100.68 «Информатика и вычислительная техника», 150100.62 «Материаловедение и технологии материалов», 221700.62 «Стандартизация и метрология».

УДК

ББК

© Сибирский федеральный университет, 2012

Учебное издание

Подготовлено к публикации редакционно-издательским отделом БИК СФУ

Подписано в свет 2012 г. Заказ .

Уч.-изд. л. 2,2; 4,3 Мб.

Тиражируется на машиночитаемых носителях.

Редакционно-издательский отдел Библиотечно-издательского комплекса Сибирского федерального университета 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 79

Тел/факс (391) 244-82-31. E-mail: rio@sfu-kras.ru

http://rio.sfu-kras.ru

1. Припуск на механическую обработку

1.1. Общие сведения

Припуском называется слой материала, удаляемый с поверхности заготовки для достижения заданной точности и качества поверхности детали.

Под качеством поверхности детали (заготовки) понимают состояние её поверхностного слоя как результат воздействия на него одного или нескольких последовательно применяемых технологических методов. Оно характеризуется шероховатостью, волнистостью и физико-механическими свойствами поверхностного слоя.

Физико-механические свойства поверхностного слоя характеризуются его твердостью, структурными и фазовыми превращениями, величиной, знаком и глубиной распространения остаточных напряжений, деформацией кристаллической решетки материала. При применении химико-термических методов обработки изменяется также химический состав материала поверхностного слоя.

От качества поверхностного слоя детали во многом зависят ее эксплуатационные характеристики. Так, большое влияние на износ трущейся пары оказывают волнистость и макрогеометрические погрешности сопряженных поверхностей. Они уменьшают поверхности контакта и увеличивают удельные нагрузки по сравнению с расчетными, что обусловливает повышенный износ поверхностей сопряжения. Уменьшая волнистость и макрогеометрические погрешности, можно увеличить срок службы соединения. Влияние шероховатости поверхностей сопряженных деталей на износ в основном проявляется в процессе приработки.

Наклеп, возникающий в результате обработки резанием, уменьшает износ поверхностей. Износ значительно уменьшается при термической и химико-термической обработке деталей.

На уменьшение износа влияют твердость, структура и химический состав поверхностного слоя.

Наличие в слое остаточных напряжений сжатия несколько уменьшает износ, а остаточных напряжений растяжения – увеличивает.

Шероховатость поверхности влияет на прочность деталей, работающих при циклической и знакопеременных нагрузках, так как впадины микропрофиля влияют на концентрацию напряжений и образование усталостных трещин.

От качества поверхности зависит контактная жесткость стыков сопрягаемых деталей.

Шероховатость и волнистость поверхностей уменьшают фактическую площадь контакта.

Шероховатость поверхности во многом влияет на прочность сопряжений с натягом. При увеличении микронеровностей прочность сопряжении снижается.

В атмосферных условиях коррозия возникает легче и распространяется быстрее на грубообработанных поверхностях, а также при наклепе.

Предел выносливости деталей машин часто определяется величиной, знаком и глубиной распространения остаточных напряжений в поверхностном слое. Наиболее интенсивное влияние остаточные напряжения оказывают на хрупкие материалы и тонкостенные нежесткие детали, у которых они могут вызвать искажение формы и размеров в процессе эксплуатации.

Установление оптимальных припусков на обработку является ответственной технико-экономической задачей. Назначение чрезмерно больших припусков приводит к потерям материала, превращаемого в стружку, увеличению трудоемкости механической обработки, к повышению расхода режущего инструмента и электрической энергии, увеличению потребности в оборудовании и рабочей силе.

Назначение заниженных припусков не обеспечивает удаления дефектных слоев материала и достижения требуемой точности и качества обрабатываемых поверхностей, повышает требования к точности исходных заготовок и приводит к их удорожанию, увеличивает опасность появления брака.

Величина припуска должна компенсировать все погрешности от предыдущей обработки заготовки и погрешности, связанные с выполнением рассматриваемой технологической операции.