зачем на обрабатываемой заготовке оставляют припуск

Припуски на обработку

Припуском на обработку называется слой металла, подлежащий удалению с поверхности заготовки в процессе обработки для получения готовой детали.

Размер припуска определяют разностью между размером заготовки и размером детали по рабочему чертежу; припуск задается на сторону.

Припуски подразделяют на общие, т. е. удаляемые в течение всего процесса обработки данной поверхности, и межоперационные, удаляемые при выполнении отдельных операций.

Общий припуск на обработку равен сумме межоперационных при пусков по всем технологическим операциям — от заготовки до размера.

Межоперационный припуск равен сумме припусков, отведённых на черновой, получистовой и чистовой проходы на данной операции.

Понятие двухстороннего припуска чаще всего относится к обработке цилиндрических поверхностей и тогда оно равнозначно понятию припуска на диаметр. С другой стороны, численные значения припуска прямо связаны с режимами резания при обработке (глубиной резания). Поэтому более употребительными и удобными для практического использования считают припуски на сторону.

Назначение припусков на механическую обработку представляет собой важную задачу, поскольку от их численных значений зависит эффективность технологического процесса и качество обрабатываемых поверхностей. В реальном проектировании надо стремиться к тому, чтобы назначенные припуски были минимально необходимыми и достаточными. Из первого условия следует, что припуски не должны быть чрезмерно большими, для того чтобы не удорожать обработку. По второму условию припуски должны гарантировать качественное изготовление деталей по всем параметрам точности и состоянию поверхностного слоя

В технологии машиностроения различают два подхода к назначению припусков на механическую обработку: опытно-статистический и расчётно-аналитический.

Сущность опытно-статистического метода (представленного в данном справочном пособии) состоит в том, что численные значения общего припуска и его распределение по операционным составляющим осуществляют по нормативным таблицам в зависимости от методов получения заготовок, геометрических форм и конструктивных размеров деталей. В этих случаях припуски оказываются безусловно гарантированными, но в то же время несколько завышенными. С таким положением практические работники соглашаются и ищут пути компенсации затрат на удаление больших припусков в интенсификации механической обработки.

Источник

Назначение припусков при обработке детали

Назначение припусков оптимального размера на обработку, является одной из важнейших задач при проектировании технологических процессов. Нецелесообразно назначать большие припуски, т.к. это приводит к потерям материала, усложняется механическая обработка, расходуется режущий инструмент. Занижать значения припусков также нецелесообразно, из-за того, что на поверхности заготовок имеется дефектный слой материала, который полностью не удаляется. Кроме этого не достигается требуемая точность и качество обработки детали. Все это приводит к повышенным требованиям к заготовке, к увеличению их стоимости и вероятности появления брака.

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

Существует два метода назначения припусков: опытно-статический и расчетно-аналитического метод. Для обычных деталей средней точности, которые изготавливаются в условиях единичного и серийного производства используется опытно-статистический метод. Метод позволяет ускорить процесс проектирования технологического процесса, но он не учитывает конкретные условия обработки данных поверхностей. Это приводит к чрезмерному увеличению припусков на обработку.

Для крупносерийного, массового и в некоторых случаях единичного производства, при обработке важных деталей, используется расчетно-аналитический метод определения припусков. Таким образом, проведем расчет припусков на обработку промежуточных технологических размеров, размеров заготовки и значений допусков на эти припуски опытно-статистическим методом для установочных поверхностей детали. Назначение припусков и допусков на механическую обработку плоскостей регламентируются ОСТ 23.4.63-79. Согласно чертежу длина установочной поверхности составляет 190 мм, при толщине детали в 7 мм. Отобразим данные величины на рис. 1.

Рис. 1. Эскиз поверхности, обработанной чистовым фрезерованием.

Для детали мелкосерийного производства для размера 7 мм, при длине 190 мм:

припуск на чистовое фрезерование – 1,1 h14(-0,25). Построив эквидистанту ко всей наружной поверхности детали, полученной перед шлифованием, на расстоянии 1,1 мм, определим совокупную толщину поверхности, обрабатываемой черновым фрезерованием, данная величина составляет 9,2 мм (рис. 2).

Для детали мелкосерийного производства для размера 9,2 мм, при длине 192,2 мм:

припуск на черновое фрезерование – 2 h14(-0,25).

Рис. 2. Эскиз поверхности, обработанной черновым фрезерованием

Анализ промежуточных технологических размеров и размеров заготовки

Необходимо определить контролируемые технологические размеры для проверки точности выполнения операций по обработке заготовки. Таковым размером является 7h8 мм, т.к. он обеспечивает точность установочной поверхности.

Рис. 3. Размерная схема для размера 7h8(+0,022)

Рис. 4. Промежуточные технологические размеры для получения конструкторского размера 7h8

Расчет припусков на обработку для размера 7h8 (-0,022)

В соответствии с задачей, нужно произвести расчет и назначение припусков на обработку и на промежуточные предельные размеры для высоты детали 7h8(-0,022). Погрешность установки состоит из суммы погрешности базирования, погрешности закрепления и погрешности приспособления.

Примем для нашего случая: так как технологическая и измерительная базы совпадают примем εб = 0, для нашего случая примем εз = 0 и εпр = 0. Следовательно, εуст ≈ 0. Теперь необходимо рассчитать минимальный припуск. Расчет припуска при параллельной обработке противолежащих поверхностей определяется по формуле:

Rzi−1 – высота неровностей профиля на предыдущем переходе;
hi−1– глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе;
ρi−1– суммарные пространственные отклонения;
εi – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе;

Определяем шероховатость Rz согласно квалитетам и глубину дефектного слоя h для остальных операций. Расчет пространственной погрешности для заготовок из горячекатанного проката:

Для черновой обработки: ρчерн=ρзаг∗Ку=1133∗0,06=67,98 мкм.

Для чистовой обработки: ρчист=ρчерн∗Ку=67,98∗0,05=3,39 мкм

Для тонкой обработки: ρтонк=ρчерн∗Ку=3,39∗0,04=0,13 мкм

Рассчитываем максимальные и минимальные размеры: lmax i−1=lmin i−2zmini lmin i=lmax i −Tdi

Для чистового: d3 max = 7 – 0,0682 = 6,9318 мм d3 min=6,9318 −0,058=6,8738 мм

Для чернового: d2 max 6,8738−0,182 = 6,6918 мм d2 min=6,6918 −0,15=6,5418 мм

Для заготовительного: d1 max 6,5418−0,575 = 5,9668 мм d1 min= 5,9668 −1= 4,9668 мм

2Zmax4 = 68,2+25+58 = 151,2 мкм 2Zmax3 =182+58+150 = 390 мкм 2Zmax2 = 575+150+1000 = 1725 мкм

Рассчитываем общие припуски: 2Zmax =1725+390+151,2=2266,2 мкм 2Zmin =575+182+68,2=825,2 мкм

После расчета окончательной величины назначения припусков, результаты заносим в таблицу 1.

Таблица 1. Расчет припусков на обработку для размера 7h8 (-0,022)

Источник

Припуск на механическую обработку

Припуск на обработку — слой, подлежащий снятию при превращении заготовки в деталь. Его размер соответствует разности габаритов детали и заготовки. Задают припуск на сторону.

Назначение

Значение припусков влияет на эффективность и качество обработки, так как они компенсируют погрешности предыдущей и текущей рабочих операций. При этом должен быть соблюден баланс между недостаточным и чрезмерным значением. При недостаточном снизится точность и качество работ ввиду неполного удаления дефектного слоя и усложнения выверки заготовки при монтаже на станке, а при избыточном возрастет стоимость производства ввиду повышения расхода материальных и энергетических ресурсов и трудозатрат. Оптимально среднее значение, обеспечивающее достаточное качество при минимальных затратах.

Зная что такое припуск, можно понять, что составляющий его материал уходит в отходы. При превращении заготовок в детали в стружку уходит до 60% массы материала. Лишь на отдельных заводах машиностроения эта величина сокращена до 20-30%. Стружка учитывается как потери из-за низкой стоимости. К тому же на удаление материала затрачиваются энергия и трудовые часы. Ввиду этого важен расчет оптимального значения, для достижения которого меняют технологии производства. Например, используют чугунные отливки вместо штампованных заготовок, не требующие токарной обработки. Таким образом значительно сокращают стоимость изготовления деталей.

Классификация припусков

По порядку обработки припуски дифференцируют на следующие виды.

По конфигурации выделяют односторонние, симметричные и асимметричные виды.

Методы определения

По методу определения припуски дифференцируют на три варианта.

К тому же существует два подхода к изменению размера припусков с ходом обработки, различающихся в зависимости от типа деталей.

В обоих случаях возможно применение и ассиметричных, и симметричных припусков.

Значение зависит от таких факторов, как материал, конфигурация, технология создания заготовки, требования к материалу, точность размеров, шероховатость поверхности.

Существует два метода определения припусков на механическую обработку.

ГОСТ содержат таблицы припусков для различных видов технологических операций и разных типов изделий, применяемые в первом методе.

К погрешностям для расчетно-аналитического метода относят:

То есть минимальное значение промежуточного типа определяется названными факторами. Ее вычисление для всех переходов позволяет установить изменение габаритов заготовки по ходу превращения ее в деталь.Расчет промежуточных припусков дает предельные размеры для всех технологических переходов производственного процесса.

В справочниках объясняется, как рассчитать припуск, приведены соответствующие формулы.При расчете всех типов для однопроходных работ основываются на размерах целевой продукции.

Предельные габариты после тонкого точения получают из суммы минимального предельного размера и наименьшего припуска на чистовое точение. Аналогичным методом вычисляют минимальные размеры по завершении чернового точения: из суммы минимального предельного размера и наименьшего припуска. Для получения максимальных габаритов требуется сложить минимальные с допусками. Общий наименьший припуск составляет сумма минимальных промежуточных, а наибольший – максимальных.

При многопроходных работах упругие отжатия компонентов технологической схемы почти отсутствуют ввиду малых сил на следующих проходах. Поэтому в данном случае наименьший припуск складывают с максимальными габаритами.

Для работ с собранными узлами в погрешностях учитывают также взаимное смещение деталей и погрешности сборки.Для штамповочных и литейных уклонов припуски увеличивают.

Дефектный слой отличается механическими свойствами, что обусловлено, в том числе, остаточными напряжениями. Размеры приведены в справочной литературе и зависят от производственной схемы. Причем его удаляют не во всех случаях. Это определяется методом получения заготовки. Так, данный слой оставляют в случае обработки абразивом. Для многих автомобильных деталей используют отлитые предметы с отбеленным слоем, увеличивающим износостойкость. Стальные поковки и штампованные предметы отличаются обезуглероженным слоем, сокращающим предел выносливости материала. Его удаляют путем механической обработки.

К тому же выделяют наклепный слой. Он формируется также на поверхности материала в результате обработки резанием. Его удаляют только частично, а именно верхнюю часть с нарушенной структурой. Это объясняется тем, что в случае дальнейшей термической обработки данный слой перейдет в исходное состояние, а без нее повысит износостойкость материала.

По завершении поверхностной закалки тоже рекомендуется сохранить верхний слой.Это объясняется снижением его механических свойств с возрастанием припуска.

К тому же величину дифференцируют для этапов обработки: на черновой закладывают большую часть общего типа. Обычно используется пропорция 60/40. В случае когда предполагается получистовой этап, применяют соотношение 45/30/25.

Для отдельной партии деталей значение припуска каждой из них случайно, так как определяется рядом произвольных факторов. В случае однопроходных работ на предварительно настроенных станках наблюдается явление копирования, обусловленное упругими деформациями компонентов системы. Оно состоит в прямой зависимости выдерживаемого размера от габаритов заготовки. То есть при наименьшем выдерживаемом размере получается деталь минимальных размеров, а использование наибольшего выдерживаемого размера дает максимальные габариты детали. Это объясняется соответствующей выдерживаемому размеру величиной отжатия, определяемой величиной припуска и силой резания. Ввиду того, что в реальных условиях наблюдаются колебания размеров заготовок и твердости их материала, припуски также различаются.

Исходя из невозможности точного задания, используют допуски. Причем для общего типа и размера используется один допуск. Для промежуточного он определяет предел колебаний припуска и габаритов.

Допуски на операционные габариты также важны. Их значение обусловлено влиянием на точность и сложность создания деталей. Так, при малых значениях возрастает вероятность получения брака ввиду неполного удаления дефектного слоя. К тому же повышается стоимость работ. При использовании большого допуска наблюдаются значительные колебания глубины резания для одной партии и, следовательно, размеров после текущего перехода. Кроме того, большие допуски усложняют настройку станка и работу.

Источник

Зачем на обрабатываемой заготовке оставляют припуск

Припуски на токарную обработку наружных и торцевых поверхностей

Существует два вида припуска это черновой и чистовой при обтачивании цилиндрических поверхностей, подрезка торцов и уступов. Припуск зависит от диаметра и длины обрабатываемой заготовки или изделия, а так же зависит от заточки режущего инструмента.

Припуски на черновое обтачивание валов из проката

Припуски на чистовое обтачивание заготовок

Источник

Припуски на обработку деталей

Любая заготовка, предназначенная для дальнейшей механической обработки, изготавливается с припуском против размеров готовой детали. Припуск – это толщина слоя материала, который подлежит удалению с поверхности заготовки для получения формы, размера и шероховатости поверхности заданной детали в соответствии с рабочим чертежом.

Припуски подразделяются на общие, т.е. удаляемые в процессе всей обработки детали, и межоперационные, удаляемые при выполнении отдельных операций.

Общий припуск определяется:

где Zi – припуск текущей операции.

Z₁ мм – припуск на черновое обтачивание;

Z₂ мм – припуск на чистовое обтачивание;

Zо = (Дзаг – Дд)/2, мм (4.4)

Zо = (Дд – Дзаг)/2, мм (4.5)

где Дзаг. – диаметр заготовки детали, мм;

Дд. – диаметр готовой детали, мм.

Оптимальный припуск – это припуск такой величины, при которой можно выполнить механическую обработку и получить необходимую точность размеров и заданную шероховатость поверхности при наименьшей себестоимости изготовления деталей.

В машиностроении применяют следующие методы определения припусков:

1) опытно – статистический, при котором общие и промежуточные припуски выбирают по таблицам, составленным на основе обобщения и систематизации производственных данных.

2) расчетно – аналитический, при котором определятся величина минимального промежуточного припуска на обработку при наименьшем придельном размере заготовки.

Опытно – статистический метод применяют в условиях единичного и мелкосерийного производства при изготовлении небольших и сравнительно дешевых деталей.

Расчетно-аналитический метод определения припусков и промежуточных размеров заготовки по технологическим переходам применяют в условиях массового, средне- и крупносерийного производства.

Расчетно – аналитический метод определения припусков разработал профессор Кован В.М. Данный метод определения припусков учитывает конкретные условия выполнения технологического процесса обработки и позволяет получить более точное значение припусков (рис. 76 [4, с. 246]).

Минимально необходимая величина припуска на размер:

Н_i-1 – глубина дефектного поверхностного слоя, полученного на предшествующем переходе, мм; ρ_i-1 – векторная сумма пространственных отклонений взаимосвязанных поверхностей обрабатываемой заготовки, полученная на предшествующем переходе, мм; ε_i – погрешность установки при выполняемой в данном переходе обработки.

Максимально необходимая величина припуска на размер:

где δ – допуск на размер, мм.

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. Какие методы изготовления литых заготовок применяют в единичном, серийном и массовом машиностроительном производстве? Кратко охарактеризуйте каждый метод.

2. Какие методы изготовления штампованных заготовок применяют в машиностроении? Дайте краткую характеристику каждому методу.

3. Какие методы изготовления заготовок проката используют в машиностроительном производстве? Охарактеризуйте каждый из методов.

4. Каковы преимущества комбинированных методов изготовления заготовок сложной формы и больших размеров?

5. Назовите достоинства заготовок и деталей машин из пластмасс. Укажите их области применения в машиностроении.

Тесты по теме:

1.Какие виды заготовок применяют для изготовления деталей в массовом производстве?

1) кованные; 2) литые; 3) прокатные; 4) штампованные.

2.Какие детали изготовляют на станках из проката?

1) втулку; 2) валы ступенчатые; 3) зубчатые колеса; 4) рычаги.

3.Что такое припуск на обработку?

1) отклонение размеров детали в пределах какого-либо квалитета точности; 2)слой материала, удаляемый при обработке; 3) размеры заготовки детали.

4.Какие виды припусков вы знаете?

1) межоперационные; 2) сборочные; 3) общие; 4) геометрические.

5.Что такое «коэффициент использования материала»?

1) отношение М_дет. к М_заг.; 2) отношение V_дет. к V_заг.; 3) отношение размера детали к размеру заготовки.

Источник