Назначение припусков производится табличным и расчетно-аналитическим (для двух поверхностей) методами. Для расчета операционных размеров и назначения припусков на обработку для всех поверхностей, обрабатываемых более чем за один переход, составляется маршрут обработки (табл.13).
Припуски для различных методов обработки приведены в таблицах П5 - П8. Расчет операционных размеров начинают с конца маршрута. На последнем переходе (операции) операционный размер равен размеру по чертежу детали, размер на предыдущей операции получают складывая (или вычитая для отверстий) припуск с операционным размером следующей операции.
Предельные отклонения на все операционные размеры, кроме последнего, задают с полем h - для валов или H - для отверстий.
Предельные отклонения размеров заготовки задаются по своим правилам, установленным для данного вида заготовок (для отливок и штамповок часто + 1/3 и - 2/3 допуска для валов и + 2/3 и - 1/3 для отверстий).
Таблица 13. Пример расчета операционных размеров.
| Маршрут обработки поверхности | квалитет | Операционный размер, мм | Припуск, мм |
 Обработка поверхности (№), ступень вала Æ30k6
Заготовка (штамповка)
| Æ34 (±…) | 4,0 | |
| Обтачивание черновое | Æ31,9 ® Æ32h12 | 2,0 | |
| Обтачивание чистовое | Æ30,4h9 | 1,5 | |
| Шлифование предварительное | Æ30,1h7 | 0,3 | |
| Шлифование окончательное | Æ30k6 | 0,1 |
Если размер заготовки выбран по другим нормативам, например для заготовки из проката, то припуск на первую операцию получается как разность между размером заготовки и первым операционным размером. Если припуск на первую операцию получается слишком большим для удаления за один переход, приходится вводить в техпроцесс дополнительные (обдирочные) проходы.
Операционные размеры на черновых переходах округляют до 0,5 или 1,0 мм. На чистовых переходах размеры не округляются.
Расчет припусков
При выполнении курсового проекта расчет припусков на механическую обработку производится расчетно-аналитическим методом для двух наиболее точных поверхностей и по таблицам для остальных поверхностей.
Расчет припусков и назначение их величин по таблицам могут производиться только после выбора оптимального для данных условий технологического маршрута и выбора метода получения заготовки.
Расчет припусков на механическую обработку.
Минимальный промежуточный припуск на выполняемом переходе в общем виде для плоских поверхностей определяется по формулам:
для асимметричных припусков zi min = (Rz i-1 + h i-1) + ΔΣ i-1 + εi;
для симметричных припусков 2zi min = 2 [ (Rz i-1 + h i-1) + ΔΣ i-1 + εi].
Где: zi min (2zi min) - минимальный расчетный припуск на выполняемом переходе;
Rz - параметр шероховатости;
ΔΣ - Пространственные отклонения (кривизна и коробление заготовки, эксцентричность отверстия относительно наружной поверхности, увод оси отверстия, отклонения от параллельности, перпендикулярности осей, плоскостей и т.п.).
εi - погрешность установки на выполняемом переходе.
Для диаметральных поверхностей εi и ΔΣ являются векторными величинами. Общая величина двух пространственных отклонений определяется суммой векторов:
Поэтому для припусков на диаметр:
2zi min = 2 [ (Rz i-1 + h i-1) +].
С целью удобства расчет следует производить в виде табл.1.
Таблица 1. Расчет припусков и операционных размеров
| Технологические операции и переходы обработки элементарных поверхностей | Квалитет | Допуск Т, мкм | Элементы припуска, мкм | Минимальный припуск, мкм | Максимальный припуск, мкм | Расчетный размер, мм | Операционный размер, мм | |||
| Rz | h | ΔΣ | ε | |||||||
Порядок расчета припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам
Для наружных поверхностей.
1. Пользуясь рабочим чертежом детали и картой технологического процесса механической обработки, записать в расчетную карту обрабатываемые элементарные поверхности заготовки и технологические переходы обработки в порядке последовательности их выполнения по каждой элементарной поверхности от черновой заготовки до окончательной обработки.
2. Записать значения допуска - Т, параметра шероховатости - Rz, глубины дефектного слоя - h, погрешности формы или расположения - ΔΣ, погрешности базирования - ε для каждой операции (перехода).
3. Определить расчетные величины минимальных припусков на обработку Zimin по всем технологическим переходам.
4. Записать для конечного перехода в графу "Расчетный размер" наименьший предельный размер детали по чертежу.
5. Для перехода, предшествующего конечному, определить расчетный размер прибавлением к наименьшему предельному размеру расчетного припуска.
6. Последовательно определить расчетные размеры для каждого предшествующего перехода прибавлением к расчетному размеру расчетного припуска следующего за ним смежного перехода.
7. Записать наименьшие предельные размеры по всем технологическим переходам, округляя их увеличением расчетных размеров; округление производить до того же знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер для каждого перехода.
8. Определить наибольшие предельные размеры прибавлением допуска к округленному наименьшему предельному размеру.
9. Записать предельные значения припусков zmax как разность наибольшего предельного размера выполняемого перехода и наименьшего предельного размера предшествующего перехода и zmin как разность наименьшего предельного размера выполняемого перехода и наибольшего предельного размера предшествующего перехода.
10. Определить общие припуски Z0mах и Z0min, суммируя промежуточные припуски на обработку.
11. Проверить правильность произведенных расчетов по формулам:
Zimах - Zimin = Ti-1 - Ti
Z0mах - Z0min = Тзаг - Тдет
Для внутренних поверхностей
1. Пользуясь рабочим чертежом детали и картой технологического процесса механической обработки, записать в расчетную карту обрабатываемые элементарные поверхности заготовки и технологические переходы обработки в порядке последовательности их выполнения по каждой элементарной поверхности от черновой заготовки до окончательной обработки.
2. Записать значения допуска - Т, параметра шероховатости - Rz, глубины дефектного слоя - h д погрешности формы или расположения - ρ, погрешности базирования - ε и б для каждой операции (перехода).
3. Определить расчетные величины минимальных припусков на обработку Zimin по всем технологическим переходам.
4. Записать для конечного перехода в графу "Расчетный размер" наибольший предельный размер детали по чертежу.
5. Для перехода, предшествующего конечному, определить расчетный размер вычитанием из наибольшего предельного размера расчетного припуска.
6. Последовательно определить расчетные размеры для каждого предшествующего перехода вычитанием из расчетного размера следующего за ним смежного перехода расчетного припуска.
7. Записать наибольшие предельные размеры по всем технологическим переходам, округляя их уменьшением расчетных размеров; округление производить до того же знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер для каждого перехода.
8. Определить наименьшие предельные размеры вычитанием допуска из округленного наибольшего предельного размера.
9. Записать предельные значения припусков zmax как разность наибольшего предельного размера выполняемого перехода и наименьшего предельного размера предшествующего перехода и zmin как разность наименьшего предельного размера выполняемого перехода и наибольшего предельного размера предшествующего перехода.
10. Определить общие припуски Z0mах и Z0min, суммируя промежуточные припуски на обработку.
11. Проверить правильность произведенных расчетов по формулам:
Zimах - Zimin = Ti-1 - Ti
Z0mах - Z0min = Тзаг - Тдет
Примечания,
1. Минимальный припуск не может быть меньше минимальной толщины срезаемого слоя при выбранном методе обработки. Если это условие не соблюдается необходимо припуск увеличить.
2. Максимальный припуск необходимо использовать для проверки прочности режущего инструмента.
3. При обработке взаимосвязанных плоских поверхностей от переменных баз рекомендуется строить размерные цепи, определяющие взаимосвязь обрабатываемой поверхности с измерительной базой.
4. В ряде случаев целесообразно припуск, рассчитанный на черновую обработку, распределять между черновой и получистовой обработкой; при этом 60-70% расчетного припуска рекомендуется снимать при черновой обработке и 30 - 40% - при получистовой обработке.
5. Разработка плана операций
При разработке плана операций (маршрута обработки) учитывают следующие положения:
на первой операции (первых операциях) техпроцесса необходимо подготовить базы для дальнейшей обработки;
при разработке маршрута необходимо стремиться к реализации принципов постоянства баз и совмещения баз;
обработка всегда начинается с черновых операций, на которых удаляют максимальный припуск;
при совмещении в одной операции черновых и чистовых переходов желательно сначала выполнить все черновые, затем чистовые;
перед чистовой обработкой точных поверхностей желательно обработать все вспомогательные поверхности (пазы, канавки, резьбы, отверстия…);
шлифовальные операции проводятся после термообработки (если она требуется);
место операций термообработки необходимо указать в маршруте.