ФГБОУ ВО Саратовский государственный технический университет имени
Гагарина Ю.А.
ОПЫТНО–СТАТИСТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ПРИПУСКОВ НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ
Методические указания
для курсового и дипломного проектирования
для студентов для студентов специальностей и направлений 15.05.01, 15.03.05, 15.04.05, 15.03.02, 15.04.02
Утверждено на заседании кафедры «Технология машиностроения»
Протокол № 8 от 18.01.2017 г.
Саратов 2017
ВВЕДЕНИЕ
При разработке технологических процессов изготовления деталей важную роль играет установление рациональных величин припусков на обработку. При этом под рациональной величиной припуска понимается такая его величина, которая обеспечит выполнение всех технических требований чертежа детали, при наименьших затратах.
Понимание важности этого вопроса заставило многих ученых заниматься созданием и совершенствованием методик расчета припусков. Методика расчета припусков на обработку имеет свою историю. Рядом проектных и научно-исследовательских организаций, бюро технических нормативов и заводами, начиная с 1928 г., разрабатывались и выпускались различного рода инструкции и нормативные таблицы для расчета и установления припусков на обработку. Начало этих исследований в нашей стране было заложено в работах И.Б. Плоткина, А.П. Соколовского и В.М. Кована. Дальнейшее развитие исследований в этой области получило в работах многих отечественных и зарубежных ученых, к числу которых следует отнести В.И. Аверченкова, М.Р. Бессера, А.Г. Зилъбера, А.В. Королева, М.С. Островского, Я.М. Радкевича, Е. Сикору, А.Г. Схиртладзе, В.А. Тимирязева, В.Д. Толпечина, В.Д. Эльянова, К. Ивата, М. Сигимура, Такахиро и многих других.
Согласно ГОСТ 3.1109-82 припуском называется слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности. При этом к свойствам обрабатываемой поверхности относятся размеры, формы, твердость, шероховатость и др. По этому же стандарту припуски подразделяется на операционные и промежуточные. Операционный – это припуск, удаляемый при выполнении одной технологической операции, промежуточный – удаляемый при выполнении одного технологического перехода. Определение припусков на механическую обработку состоит из двух основных этапов – определение величин припусков на обработку в соответствии с технологическими переходами ТП и определение размеров заготовки, в соответствие с техническими требованиями рабочего чертежа. При этом размеры заготовки (или размеры полуфабриката, изготовленного из исходного материала), определяются суммированием припусков на обработку, назначаемых для отдельных операций и переходов технологического процесса. А это означает, что для определения размеров заготовки необходимо очень тщательно просчитать размерные параметры технологического процесса механической обработки. С другой стороны, уточнение технологического процесса невозможно, если неизвестны размеры заготовки и, таким образом, уточнение технологического процесса оказывается невыполнимым. Образуется замкнутый круг.
Определение рациональных величин припусков на обработку заготовки является ответственной технико-экономической задачей. Завышенная величина припуска приводит к потерям материала, превращаемого в отходы производства, увеличению трудоемкости механической обработки, повышению расхода режущего инструмента и электрической энергии, увеличению потребности в оборудовании и рабочей силе, повышенным расходам на основную и дополнительную заработную плату рабочим и др. Это отражается на построении операций на настроенных станках и уменьшению точности обработки из-за с увеличения упругих отжатий в технологической системе, снижается эффективность применения технологической оснастки и т.д.
В случае назначения недостаточной величины припуска не обеспечивается удаление дефектных слоев материала, возникших на этапе предыдущей обработки, и достижения требований, предъявляемых к точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей. Помимо этого малые величины припусков требуют получения исходных заготовок повышенной точности, что приводит к их удорожанию и повышает вероятность появления бракованных изделий.
Технолог производственник с большим стажем работы, как правило, довольно-таки точно может определить необходимые размеры заготовки, тем более что зачастую решающим критерием при выборе размеров является возможность получения заготовки из стандартных полуфабрикатов (например, использование пруткового или трубного проката).
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
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.
Тем не менее, несмотря на недостатки, присущие этому методу определения припусков, он до сих пор довольно–таки широко используется при запуске новых изделий в производство, в опытном и ремонтном, единичном и мелкосерийном производстве и в учебных целях.
Общие припуски на элементарные поверхности заготовки назначаются по таблицам ГОСТов в зависимости от материала и вида заготовки, от ее веса, размеров и других факторов.
Промежуточные припуски на обработку элементарных поверхностей назначаются по таблицам справочных и руководящих материалов в зависимости от способа обработки, вида поверхности и ее размеров. При этом в таблицах приведено минимальное значение припуска Zmin. Максимальная же величина припуска Zmax, а также межоперационные размеры заготовки по всем переходам (операциям) технологического процесса определяются по расчетным зависимостям расчетно-аналитического метода проф. В.М. Кована.