Определение промежуточных и исходных размеров заготовки.

Нормативный метод расчёта припусков на обработку (метод минимальной стружки).

Этот метод основан на определении минимального срезаемого слоя (стружки), который не­обходимо удалить, чтобы обеспечить заданную точность, т.е. нужно иметь таблицы мин. стружки и экономического допуска для данной точности.

  получены в результате анализа производства.

Таблица минимального припуска в зависимости от вида обработки (C_min)

Вид обработки	Cmin – min стружка, мм
обдирка	1,5…4,0
черновая обработка	1,0
черновая после обдирки	0,5…0,7
получистовая	0,25…0,5
чистовая	0,1…0,2
отделочная (абразивная)	0,05…0,03

Расчётная схема для определения промежуточных размеров и размеров заготовки.

 

 

Величина допуска Δ /экономического, оптимального/ при различных методах обработки (вместо этого допуска можно воспользоваться величинами IT по переходам)

метод обработки	обдирка или черновая обработка	получистовая	чистовая или отделочная	тонкая обработка
строгание, фрезерование, точение	1,0…0,5	0,15…0,2	0,1…0,05	0,02…0,03
сверление зенкерование (черн)	0,4..0,16	0,15	0,12…0,1	-
растачивание	0,4…0,2	0,2…0,1	0,05…0,03	-
развёртывание	0,3…0,16	0,15…0,05	0,04…0,025	-
протягивание	-	0,03…0,05	0,01	-
шлифование	0,1…0,15	0,05…0,02	0,01…0,015	-
притирка, супершлифовка	-	-	0,005…0,015	-

 

 – формула для расчёта максимального припуска.

Расчёт промежуточных размеров начинается всегда с размеров готовой поверхности.

Пример: необходимо обработать поверхность в размер 24±0,05 в 4 перехода обработки:

· обдирочная

· черновая

· получистовая

· чистовая

Из маршрута обработки данной поверхности

Краткие пояснения к схеме расчёта:

- расчёт (построение схемы) начинают с минимального размера готовой детали, к нему добавляют допуск и получают максимальный размер готовой детали;

- затем к максимальному размеру готовой детали прибавляют C_min на чистовую обработку и получают следующий минимальный размер на получистовую обработку;

- прибавив к этому размеру допуск Δ_п/чист на получистовую обработку → получаем максимальный размер на получистовой обработке;

- и так далее, согласно схеме расчёта.

Пример определения припусков по переходам обработки, промежуточных размеров и размеров заготовки.

Определение общих припусков.

Величина общего минимального припуска на поверхность определяется по формуле:

Величина общего максимального припуска на поверхность определяется по формуле:

Округляя значение общего максимального припуска до знака после запятой, с которым дан допуск на размер заготовки, получим:

Определение предельных размеров заготовки.

Минимальный размер заготовки:

Максимальный размер заготовки:

Имея в виду предельные размеры заготовки и предельные отклонения этих размеров, номинальный размер заготовки и допуск на него запишется так:

Определение промежуточных и исходных размеров заготовки.

После назначения маршрута обработки на данную точную поверхность мы имеем только квалитет, шероховатость и последний (окончательный) размер готовой детали.

Пример:

Заготовка:             Ø….IT15

Черновая обработка:  Ø….IT12

Получистовая обработка: Ø….IT9

Чистовая обработка:  Ø….IT7

Отделочная обработка: Ø50b6  – по чертежу.

Поэтому нужно знать схему расположения промежуточных припусков и допусков (IT) на каждый переход обработки. В основу построения этой схемы положена теория копирования размеров. Она заключается в том, что при обработке заготовки с наименьшим предельным размером a_min, выдерживаемый размер b_min также получается наименьшим, а при обработке заготовки с наибольшим размером a_max выдерживаемый размер b_max получается наибольшим. В этих условиях минимальный промежуточный припуск:

наибольший припуск:

 

Учитывая, что  и  получим:

 отсюда:

В этих формулах Δ_а – допуск на размер заготовки; Δ_b – допуск на выполняемый размер.

 

Схема для расчёта промежуточных размеров заготовок

Рассмотрим пример построения схемы расположения промежуточных припусков, допусков и размеров: (на примере маршрута из трёх переходов обработки – черновой, чистовой и тонкой обработки):

Заготовка:             Ø d₀; Δ₀ (IT₀)

Черновая обработка:  Ø d₁; Δ₁ (IT₁)

Чистовая обработка:  Ø d₂; Δ₂ (IT₂)

Тонкая обработка:    Ø d₃; Δ₃ (IT₃)

Схема расположения промежуточных припусков, допусков и размеров

При построении схемы исходными являются заданные чертежом предельные размеры d_{3 min} и d_{3 max} готовой детали, которые получают на последней операции обработки поверхности (тонкое точение).

К наименьшему предельному размеру готовой детали прибавляем минимальный припуск на операцию тонкого точения z_{3 min} (цифровой индекс означает порядковый номер операции в технологическом маршруте механической обработки данной поверхности) и получаем наименьший предельный размер заготовки после чистового точения d_{2 min.} Для получения наименьшего предельного размера d_{1 min} заготовки после чернового точения к размеру d_{2 min} прибавляем минимальный припуск z_{2 min} на чистовое точение. Наименьший предельный размер d_{заг min} исходной заготовки получается прибавлением к размеру d_{1 min} минимального припуска z_{i min} на черновое точение.

Наибольшие предельные размеры d_{1 max} и d_{2 max} по технологическим переходам и исходной заготовки d_{0 max} получаются прибавлением к соответствующим наименьшим предельным размерам технологических допусков Δ₂, Δ₁ и Δ_0.

Из приведённой схемы легко определить минимальный общий припуск z_{0 min} на обработку, который получается суммированием промежуточных минимальных припусков по всему технологическому маршруту, и максимальный общий припуск z_{0 max}, который также получается суммированием всех промежуточных максимальных припусков. Промежуточный максимальный припуск для выполнения какого-нибудь перехода равен разности наибольших предельных размеров заготовки на предшествующем и выполняемом переходах:

.

Рассмотренная схема расположения полей припусков и допусков характерна для тех случаев, когда обработку производят на предварительно настроенных станках, а промежуточный припуск снимают за один рабочий ход.

Таким образом, имеем формулы для определения размеров

наружной поверхности:

внутренних поверхностей:

где z_{i min} – min припуск на сторону на выполняемом переходе (i); 2z_{i min} – min припуск на диаметр.

Общие припуски z_{0 max} и z_{0 min} определяют как сумму промежуточных припуков на обработку.

Правильность проведённых расчётов проверяют по формулам:

При обработке за несколько рабочих ходов, выполняемой по методу последовательного приближения к заданному размеру (шлифование, хонингование, притирка и другие методы), схема расположения полей припусков и допусков несколько изиенится.

В этом случае (если тонкое точение заменяем на шлифование) исходным является d_max последнего перехода обработки (а не d_min – как выше было рассмотрено):

Припуски, а также предельные промежуточные и исходные, размеры заготовки удобно рассчитывать, заполняя специальную карту.

Пример. Определить припуски, предельные промежуточные и исходные размеры заготовки при обработке шейки ступенчатого вала диаметром 50_-0,05 мм с шероховатостью поверхности Ra = 0,5 мкм. Заготовка вала — штампованная; материал вала — сталь 40.

Карта расчета припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам

Маршрут обработки	Элементы припуска, мкм				Расчетный		Допуск Δ на промежуточные размеры, мкм	Принятые (округленные) размеры заготовки по перехо­дам, мм		Предельный припуск, мкм
					Припуск zi, мкм	Минимальный размер, мм		Наибольший	Наименьший	zmax	zmin
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Штамповка	-	-	-	-	-	53,39	2000	55,50	53,50	-	-
Точение:
предвари- тельное....	200	300	700	200	2800	50,59	500	51,10	50,60	4400	2900
чистовое...	50	55	75	15	390	50,20	150	50,35	50,20	750	400
Шлифование:
предвари- тельное....	25	35	15	5	160	50,04	100	50,14	50,04	210	160
чистовое…	15	25	5	-	90	49,95	50	50,00	49,95	140	90

 

Рассмотренный расчётно-аналитический метод определения при­пусков и промежуточных размеров заготовки по технологическим переходам применяют в условиях массового, средне- и крупносерий­ного производства. Его целесообразно применять и в тяжелом машиностроении, даже при единичном изготовлении крупных деталей. Этот метод обеспечивает значительную экономию металла, снижает трудоемкость и себестоимость обработки.