5.9 Определение припусков, операционных размеров и операционных допусков

Припуском на обработкуназывается слой металла, который необходимо удалить с заготовки для получения готовой детали в соответствии с требованиями чертежа. Разность размеров заготовки и окончательно обработанной детали определяет величину общего припуска.

Различают общий и операционной припуски.

Операционным припуском называется слой металла, который должен быть удален на протяжении данной операции (обдирка, чистовая обработка, шлифование и т.д.). Величина операционного припускаz_iопределяется как разность размеров, полученных на предшествующей и последующих операций.

Общийприпуск на обработку равен сумме операционных припусков по всем технологическим операциям.

Размер припуска оказывает существенное влияние на технико-экономические показатели технологического процесса. Чрезмерно большие припуски снижают производительность и экономичность технологического процесса. Очень малые припуски тоже не желательны, так как при этом усложняется технологический процесс, повышаются требования к точности обработки, увеличивается процент брака, что также снижает производительность и увеличивает себестоимость обработки.

В условиях серийного и массового производства особенно важно иметь устойчивые припуски, так как всякое изменение припуска неизбежно приводит к нарушению нормального хода производственного процесса. Поэтому установление рациональных припусков на обработку относятся к числу важнейших задач технологической науки. Для расчета общих и операционных припусков для различных отраслей машиностроения разработаны и применяются нормали и руководящие технологические материалы (РТМ).

При расчете операционных размеров различают следующие припуски:

z_{i min}(наименьший операционный припуск) - разность наименьшего придельного размера до обработки и наибольшего предельного размера после обработки заготовки детали для дайной операции,

(5.1)

z_{i max} (наибольший операционный припуск) - разность наибольшего предельного размера до обработки и наименьшего предельного размера после обработки для данной операции

(5.2)

z_iн(номинальный, расчетный припуск) - разность номинального размера детали до и после обработки для данной операции,

=(5.3)

где (δ_i-1и δ_i— допуски для предшествующей н последующей операций;D_i-1min— наименьший предельный размер заготовки детали до обработки иD_imax, — наибольший предельный размер после обработки.

В практике машиностроения применяются два основных метода определения припусков на обработку: опытно-статистический и расчетно-аналитический. При опытно-статистическом методе используются табличные данные, составленные на основании обобщения и систематизации опыта передовых заводов отрасли. Достоинство этого метода состоит в том, что использование усредненных нормативных значений припусков (общих и операционных) сокращает сроки проектирования технологических процессов, исключает возможность грубых просчетов и упрощает нормирование расхода материалов. Недостатком этого метода является назначение припуска без учета требований конкретного технологического процесса, что, как правило, влечет за собой применение завышенных припусков.

Расчетно-аналитический метод определения припуска, разработанный проф. В. М. Кованом, учитывает конкретные условия выполнения технологического процесса обработки и позволяет получить более точные значения припусков. Он основан на анализе влияния на величину припуска основных факторов:

шероховатости поверхности после предшествующей обработки;

дефектного слоя заготовки (наличие раковин, поверхностных трещин, шлаковых включений, вмятин, волосовин, наклепа, изменения химсостава и др.);

погрешностей размеров и формы, возникших за счет погрешностей установки, и погрешностей предшествующей обработки;

деформаций и др.

Для расчета припусков необходимо располагать численными значениями составляющих. Величина R_z определяется по заданной шероховатости поверхности на предшествующей операции согласно ГОСТ. Величину дефектного слоя, зависящую от метода, режимов обработки и пластических свойств материала, можно определить по экспериментальным данным. Что касается погрешностей формы и размеров, то они нормируются допусками в зависимости от требуемой точности обработки на данной операции.

Для каждой конкретной схемы обработки можно определить погрешность установки и погрешность, связанную с нежесткостью технологической системы.

Расчетно-аналитический метод определения припусков целесообразно применять для расчета размеров исходной заготовки при проектировании технологических процессов изготовления ответственных деталей в условиях крупносерийного и массового производства.