4 Розрахунок припусків аналітичним методом

1. Мета роботи.

 

Навчитись розраховувати припуски розрахунково-аналітичним методом.

 

2. Основні теоретичні положення.

 

 

2.1 Визначення та основні поняття.

 

Припуском на обробку називається шар матеріалу, що знімається з поверхні заготовки в процесі обробки для одержання готової деталі.

Розмір припуску визначається різницею між розміром заготовки та розміром деталі з робочого креслення.

Припуски поділяються на загальні та проміжні (міжопераційні).

 

Загальним припуском називається шар матеріал, що знімається на протязі всього процесу обробки даної поверхні.

Проміжним припуском називається шар матеріалу, що знімається при виконанні окремого технологічного переходу.

Позначимо загальний припуск на обробку , розмір заготовкита розмір готової деталі.

Тоді одержимо:

-        для зовнішніх поверхонь

;

-        для внутрішніх поверхонь

.

Позначимо припуск на даному переході , розмір, одержаний на попередньому переході, розмір, що має бути одержаний на даному переході.

Тоді проміжний припуск буде рівний:

-        для зовнішніх поверхонь

;

-        для внутрішніх поверхонь

.

Загальний припуск на обробку дорівнює

.

 

2.2 Фактори, що впливають на величину припуску, технологічна спадковість.

 

Величини припусків на обробку і допуски на розміри заготовок залежать від ряду факторів, степінь впливу яких різна.

До основних факторів можна віднести наступні:

1 ‑ матеріал заготовки;

2 ‑ форма і розміри заготовки;

3 ‑ вид заготовки та спосіб її виготовлення;

4 ‑ вимоги до механічної обробки;

5 ‑ вимоги до якості, класу шорсткості і точності розмірів деталі.

 

1.    матеріал заготовок

-        лиття (тверда кірка, наявність піску, біла зона);

-        стальні поковки (шари окалини, глибина різання має бути більшою від глибини окалини);

-        у штампованих заготовок поверхневий шар обезвуглецьований і його необхідно зняти.

2.               В ряді випадків, наприклад при вільному куванні, одержати заготовку складної форми важко, тому спрощення форми такої заготовки, вимагає збільшення припусків.

В штампованих заготовках одержання деталей складних конфігурацій також викликає трудність, що викликає необхідність збільшення припусків.

При виготовленні великих відливок необхідно враховувати усадку матеріалу, яка в таких відливках досягає значних розмірів.

3.    Вид заготовки

-        різні види лиття;

-        різні методи одержання заготовок.

4.    Вимоги до технічної обробки

-        спосіб механічної обробки.

5.    Вимоги до якості, точності та шорсткості

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А ‑ дефектна зона, що знімається;

В ‑ частина поверхневого шару, що не знімається;

С ‑ основний матеріал.

 ‑ висота нерівностей;

 ‑ глибина дефектного поверхневого шару.

 

Мінімальний проміжний припуск , що визначається наступними факторами:

1.           Висотою нерівностей (), одержаною на ? попередньому переході обробки даної поверхні. При першому переході ця величина зумовлена вихідною заготовкою.

2.    Стан і глибина поверхневого шару ()

-        іноді знімають;

-        іноді при необхідності зберігають.

3. Просторовими відхиленнями розміщення оброблюваної поверхні відносно базових поверхонь заготовки.

До просторових відхилень можна віднести:

-        неспіввісність зовнішньої (базової) поверхні і отвору гільз, дисків, що розточуються;

-        непаралельність оброблюваної і базової поверхні корпусних деталей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приклад похибок просторового розміщення оброблюваних поверхонь відносно технологічної бази.

Вплив не співвісності потовщеної шийки (в результаті вгнутості заготовки) на припуск для обточування цієї шийки.

В даному випадку

.

4.  Похибкою установки , що виникає на виконуваному переході.

Із-за похибки установки, при обробці партії заготовок на попередньо налагодженому верстаті, оброблювана поверхня займає різні положення.

Похибка установки при визначенні проміжного припуску характеризується зміщення оброблюваної поверхні. Це зміщення виникає при закріпленні заготовки із-за неточностей її базових поверхонь, в результаті неточного виготовлення і носу установочних елементів пристосування.

Похибка установки на виконуваному переході при визначенні проміжного припуску повинна компенсуватися додатковою складовою проміжного припуску

,

де ‑ похибка базування;

 ‑ похибка закріплення;

 ‑ похибка розміщення заготовки.

Похибки базування мають місце при суміщенні установочних і вимірних баз.

Похибка закріплення виникає в результаті зміщення оброблюваної поверхні заготовки під дією затискних сил.

Похибка розміщення заготовки є наслідком неточності виготовлення верстатного пристосування, а також похибки установки самого пристосування на верстаті. Сюди відносять і похибки індикації-повороту затискних пристроїв при обробці заготовок на багатопозиційних верстатах, яка0,05 мм.

Елементи похибок розміщення заготовок часто важко виявити як самостійні значення, тому їх враховують в похибки закріплення.

З врахуванням вище переліченого, для однопозиційної обробки рівна

.

Слід відрізняти поняття похибки установки при розрахунку припусків від поняття похибки установки при розрахунку точності обробки.

 

2.3 Методи визначення припусків. Розрахунково-аналітичний метод визначення припусків.

 

Існують два методи визначення припусків:

-        досвідно-статистичний;

-        розрахунково-аналітичний метод.

а) досвідно-статистичний метод.

Дані про величини припусків для цього методу беруться з таблиць, які складаються на основі узагальнених і систематизованих виробничих даних передових заводів.

Наприклад, при визначенні припусків на стальні штамповані поковки необхідно використовувати дані ГОСТ 1855-55 і ГОСТ 2009-55. Припуски на обробку відливок з кольорових металів та сплавів можуть бути визначені за таблицями (Справочник технолога-машиностроителя. Т.1. Под рд. Р.К. Мещерякова и А.Г. Косиловой. М. "Машиностроение", 1972)

 

Недоліки:

1.    Припуски призначаються без врахування конкретних умов побудови тех. процесів;

2.    Досвідно-статистичні величини припусків в багатьох випадках збільшені.

 

б) розрахунково-аналітичний метод.

Розглянемо основи розрахунково-аналітичного методу визначення припусків на обробку, розроблених проф. В.М. Кованом.

При цьому методі, користуючись робочим кресленням деталі і картою технологічного процесу механічної обробки, записують в розрахункову карту оброблювані елементи поверхні заготовки і технологічні переходи обробки в порядку послідовності їх виконання за кожною елементарною поверхнею від чорнової заготовки до кінцевої обробки.

Записують значення висоти нерівностей , величину поверхневого шару, просторове відхилення, похибка установки і допуск.

Значення мінімального припуску визначається наступним чином

.

Величини іє векторними і можуть мати різні напрямки.

При обробці площин значення іарифметично сумуються. В такому випадку розрахункова формула мінімального припуску має вигляд

.

При обробці двох протилежних площин однойменними методами припуск на два боки складає

.

При обробці поверхонь обертанням вектори іможуть приймати будь-яке кутове положення, тому їхнє сумування проводять за методом квадратного кореня

.

Тоді припуск на діаметр при обробці зовнішніх та внутрішніх поверхонь обертання (без встановлення в центрах)

.

Розрахункові формули для визначення величин припусків на обробку.

 

1.    Послідовна обробка протилежних або окремо розташованих поверхонь

.

2.    Паралельна обробка протилежних площин

.

3.    Обробка зовнішніх або внутрішніх поверхонь обертання

.

4.    Обточування циліндричної поверхні заготовки, встановленої в центах; безцентрове шліфування

.

5.    Розвертування плаваючою розверткою, протягування отворів

.

6.    Полірування і розкатка (обкатка)

.

7.    Шліфування після термообробки:

а) при наявності 

,

.

б) при відсутності 

,

Розрахунок максимального проміжного припуску

 

Розглянемо припуск:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При обробці різанням в результаті пружних деформацій технологічної системи змінює місце копіювання похибок. Суть цього явища полягає в тому, що при обробці заготовки з найбільшим розміром одержаний розмір виявляється також найбільшим тобто одержуємо.

При обробці заготовки з найменшим розміром одержуємо розмір.

Різниця між іявляє собою значення припуску

.

А найбільший припуск

.

Але оскільки допуск на розмір, одержаний на попередньому переході рівний

,

а .

Тоді

або

 

Значеннями максимального припуску користуються при визначенні max значень сили різання, потужності при різанні.

 

Визначення проміжних і вихідних розмірів заготовки

 

На основі розрахунку проміжних припусків визначають граничні проміжні і вихідні розміри заготовки.

Розглянемо схему розміщення граничних припусків, допусків і граничних значень розмірів заготовки при обробці зовнішньої поверхні обертання в два переходи: чорнове і чистове точіння.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Побудову схеми починають з найменшого граничного розміру після кінцевої обробки, тобто розміру 

,

.

Найбільші граничні розміри заготовок одержують додаванням до найменшого діаметральним розмірам значень технологічних допусків на чистове точіння, чорнове точіння і допуску на розмір вихідної заготовки

;

;

.

Загальний мінімальний і максимальний припуск будуть рівні

,

або з загальному вигляді

,

.