6.2.2. Расчет припусков

Величина припуска на механическую обработку зависит от ряда факторов, среди которых: материал заготовки, ее конфигурации и размеры, способ получения заготовки, требования к свойствам материала изделия после механической обработки, точность размеров и шероховатость поверхности. В настоящее время используются два метода определения припусков на механическую обработку: опытно-статистический и расчетно-аналитический.

Опытно-статистический метод основан на определении припуска по стандартам и таблицам, которые составлены на основе обобщения и систематизации производственного опыта. Припуски на механическую обработку поковок, изготовленных различными методами, и отливок из различных металлов и сплавов приведены в ГОСТ 7505-89, ГОСТ 7062-79, ГОСТ 7829-70, ГОСТ 26645 – 89. В этих ГОСТах припуски даны в зависимости от массы и габаритных размеров деталей, их конструктивных форм, заданной точности и шероховатости обрабатываемой поверхности. Недостаток этого метода заключается в том, что припуски назначаются независимо от вида технологического процесса. Они, как правило, завышены, т.к. с целью исключения брака назначаются с учетом наиболее неблагоприятных условий обработки. Это приводит к увеличению расхода материала и повышению себестоимости обработки.

Расчетно-аналитический метод основан на определении расчетным путем минимального припуска. Величина этого припуска должна быть такой, чтобы на данной операции были удалены погрешности текущей и предшествующей обработки. Величина этих погрешностей определяется по справочникам. Расчеты производятся по следующим формулам:

Припуск на диаметр для поверхностей вращения

. (14.11)

Симметричный припуск для плоских поверхностей

. (14.12)

Асимметричный припуск на каждую сторону и односторонний припуск для плоских поверхностей

. (14.13)

В этих формулах: - высота микронеровностей после предыдущей обработки; - толщина дефектного слоя материала, возникшего в результате предыдущей обработки; - толщина слоя металла, который необходимо удалить для компенсации, так называемых, пространственных отклонений расположения поверхностей, оставшихся от предыдущей обработки; - погрешности установки – базирования и закрепления на данной операции.

В приведенных формулах и векторные величины. Для поверхностей вращения их направление точно определить нельзя. Поэтому приближенно принимают, что эти векторы перпендикулярны и складывают их в формуле (14.11) по правилу квадратного корня.

К пространственным отклонениям следует отнести отклонения от соосности, параллельности, перпендикулярности, пересечения осей и в некоторых случаях отклонения формы – отклонения от плоскостности и прямолинейности. Другие погрешности формы, например, отклонения от цилиндричности, круглости, при этом не учитываются, т.к. предполагается, что эти отклонения не превышают допуск на размер обрабатываемой поверхности.

Следует отметить также, что в формулах (14.11) и (14.13) величиною определяется припуск на сторону.

Расчет припусков ведут от размеров готовой детали к размерам исходной заготовки. Минимальный припуск определяется по формулам (14.11) - (14.13). Межоперационные размеры определяют по следующим формулам (рис.14.3)

Для наружных поверхностей с симметричным припуском

; . (14.14)

Аналогичным образом для внутренних поверхностей

; . (14.15)

Для асимметричного припуска на каждую сторону и одностороннего припуска для наружных и внутренних поверхностей имеем

; . (14.16)

Допуски на промежуточные размеры определятся в зависимости от этапа и метода обработки, которые применяются для получения этих размеров (точение черновое, чистовое, шлифование и. т. д.). Каждому этапу и методу соответствует определенный квалитет точности, по которому в зависимости от величины промежуточного размера определяется численное значение допуска на размер. Данные для этих расчетов представлены в справочной литературе.

Расчет номинального припуска на сторону выполняется по формуле (14.10). Симметричный припуск или припуск на диаметр определяется с использованием этой формулы следующим образом (рис. 14.3)

. (14.17)

Тогда для наружных поверхностей с симметричным припуском максимальный размер заготовки определится следующим образом (рис. 14.3,а)

. (14.18)

Для внутренних поверхностей минимальный размер заготовки определится так (рис. 14.3,б)

. (14.19)