Методы определения припусков. Схемы расположения припусков, операционных размеров и допускаемых отклонений

В настоящее время в машиностроении применяется два метода определения припусков на механическую обработку: опытно-статистический (табличный) и расчетно-аналитический.

При опытно-статистическом методе припуски определяются по стандартам и таблицам, которые составлены на основе обобщения и систематизации производственных данных передовых предприятий. Припуски на механическую обработку поковок, изготовленных различными методами, отливок из металлов и сплавов приведены в ГОСТ 7505-89, ГОСТ 7062-90, ГОСТ 7829-70, ГОСТ 26645-85. В этих стандартах припуски даны в зависимости от массы и габаритных размеров деталей, их конструктивных форм, заданной точности и шероховатости обрабатываемой поверхности. Существенным недостатком этого метода является то, что припуски завышены, так как назначаются независимо от технологического процесса обработки детали и без учета конкретных условий его реализации.

При расчетно-аналитическом методе, разработанном профессором В.М. Кованом и уточненным профессором Б.С. Балакшиным, величина припуска определяется путем расчета его по составляющим элементам.

Существуют следующие рекомендации распределения припуска на механическую обработку:

- 60% суммарного припуска отводится на черновую обработку;

- 40% - на чистовую.

Если же маршрут механической обработки состоит из черновой, получистовой и чистовой обработки, то:

- 45% припуска отводится на черновую обработку;

- 30% - на получистовую;

- 25% - на чистовую.

Расчетные структурные формулы для определения минимального промежуточного припуска на обработку:

припуск на сторону при последовательной обработке противоположных или отдельно расположенных поверхностей

припуск на две стороны при параллельной обработке противолежащих поверхностей

припуск на диаметр при обработке наружных или внутренних поверхностей вращения

На основе приведенных общих структурных формул могут быть получены частные расчетные формулы для конкретных случаев обработки (табл. 1). В этих формулах в зависимости от условий выполнения операции исключают те или иные составляющие.

Таблица 1 – Определение припуска при различных видах обработки
Вид обработки	Расчетная формула
Последовательная обработка противоположных или отдельно расположенных поверхностей
Параллельная обработка противоположных плоскостей
Обработка наружных или внутренних поверхностей вращения
Обтачивания цилиндрической поверхности заготовки, установленной в центрах; бесцентровое шлифование
Развертывание плавающей разверткой; протягивание отверстий
Суперфиниш; полирование; раскатка (обкатка)
Обработка лезвийным или абразивным инструментом без выдерживания размера черновой поверхности
Шлифование после термообработки а) при наличии   б) при отсутствии	а) б)
Примечание. при ; при ; при ; при ;

Расчетный припуск не должен быть меньше той глубины резания, при которой работа нормально заточенной режущей кромки инструмента становится неустойчивой. Например, острозаточенный резец может снимать стружку толщиной около 5 мкм, при затуплении кромки 10–20 мкм.

При обработке за один рабочий ход на предварительно настроенных станках происходит копирование. Оно заключается в том, что при обработке заготовки с наименьшим предельным размером (рис. 1), выдерживаемый размер также получается наименьшим, а при обработке заготовки с наибольшим размером выдерживаемый размер получается наибольшим. В этих условиях:

минимальный припуск

максимальный припуск

где и – предельные размеры, полученные в партии заготовок на предшествующем технологическом переходе; и – предельные размеры, полученные в партии заготовок на выполненном технологическом переходе.

Рисунок 1 – Схема для расчёта промежуточных размеров заготовок

Учитывая, что

получим формулу для расчета максимального припуска на обработку

припуск на диаметр при обработке поверхностей вращения

где и – допуск по размеру на предшествующем переходе;
и – допуск по размеру на выполняемом переходе.

Общий припуск на обработку равен сумме промежуточных припусков по всем технологическим переходам процесса обработки от черновой заготовки до готовой детали:

Пример схемы расположения промежуточных припусков и допусков на промежуточные и исходные размеры заготовки при обработке плоской поверхности приведены на рис. 2, при обработке наружной и внутренней поверхности вращения на рис. 3 и 4. Обработку производят по маршруту черновое и чистовое фрезерование в первом случае, черновое и чистовое точение во втором, черновое и чистовое растачивание в третьем.

Рисунок 2 – Схема расположения промежуточных припусков и межпереходных размеров при обработке наружной плоской поверхности

Рисунок 3 – Схема расположения промежуточных припусков и межпереходных размеров при обработке наружной цилиндрической поверхности

Рисунок 4 – Рис. 2.4. Схема расположения промежуточных припусков и межпереходных размеров при обработке внутренней поверхности

Исходными данными при построении схемы являются размеры заданные чертежом и .

Приведенные схемы характерны при обработке на предварительно настроенных станках.

Номинальный припуск на обработку поверхностей:

наружных

внутренних

где , , , – нижние отклонения по размерам соответственно на предшествующем и выполняемом переходах;
, , , – верхние отклонения по размерам соответственно на предшествующем и выполняемом переходах.

Значения номинальных припусков необходимы для определения номинальных размеров заготовок, по которым изготовляют технологическую оснастку (штампы, пресс-формы, модели, приспособления и т. д.).

Следует помнить, что полученные в результате расчета общие припуски и размеры заготовки необходимо корректировать с учетом следующих дополнений:

– для отливок назначают необходимые по технологии литья напуски, упрощающие конфигурацию заготовки и сглаживающие местные углубления, переходы и уступы, проверяют радиусы литых галтелей и линии переходов при изменении сечений отливок;

– для поковок, изготовляемых ковкой и штамповкой назначают технологические напуски для крепления заготовки при термической обработке, взятии проб для физико-механических испытаний, а также для упрощения конфигурации заготовки, назначают радиусы закруглений или размеры фаски в соответствии с размерами заготовки.

– для заготовок из проката общий припуск корректируют в зависимости от выбранного по сортаменту наименьшего диаметра прутка.