Припуски на обработку

Глава 4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ

Знание материала, изложенного в данной главе, позволит грамотно решать пробле­мы технологического обеспечения качества изделий при работе на промышленных предприятиях.

Для получения из заготовок^[*] готовых деталей на их обрабатываемые поверхности предусматриваются припуски.

Припуском называется поверхностный слой материала, удаляемый или пластиче­ски деформируемый в процессе обработки заготовки для достижения заданных точно­сти размеров и качества поверхности.

Различают припуски промежуточные, операционные и общие.

Промежуточный припуск - слой материала, удаляемый или пластически дефор­мируемый для получения требуемых, промежуточных точности размеров и качества поверхности при выполнении данного технологического перехода (например: припуск на получистовое точение, припуск на черновое шлифование и т.п.).

Операционный припуск - слой материала, удаляемый или пластически деформи­руемый при выполнении одной операции для получения требуемой точности операцион­ных размеров и качества поверхности. Он определяется как сумма промежуточных при­пусков при выполнении технологических переходов обработки поверхности на данной операции.

Общий припуск - поверхностный слой материала, представляющий из себя сумму промежуточных припусков по всему технологическому маршруту обработки данной поверхности заготовки, необходимый для получения заданных точности размеров и ка­чества поверхности готовой детали.

Для снижения себестоимости производства заготовок и удобства изготовления де­талей зачастую на отдельных их поверхностях кроме припуска имеется дополнительный слой материала, который называют напуском (рис. 4,1).

Существуют два метода определения величины припуска:

1) расчетно-аналитический;

2) опытно-статистический.

Сущность расчетно-аналитического метода определения припуска, разработанного проф. В.М. Кованом, заключается в том, что величину промежуточного припуска назна­чают такой, чтобы при его снятии устранялись погрешности обработки и дефекты по­верхностного слоя, полученные напредшествующих переходах, а также погрешности установки обрабатываемой заготовки, возникающие на выполняемом переходе (рис.4.2).

рис. 4.1. Схематическое изображение:

1 - общего припуска; 2 – напуска

Рис. 4.2. Схема дли определения минимальной величины промежуточного припуска на сторону Z_{1 min}

Величину минимального промежуточного припуска определяют из уравнений:

1) припуск на сторону при последовательной обработке противоположных или от­дельно расположенных плоскостей

2) припуск на две стороны при параллельной обработке противоположных плоскостей

(4.2)

3) припуск на диаметр при обработке наружных или внутренних поверхностей вращения

(4.3)

где Rmax_i-1 - максимальная высота профиля шероховатости, полученная на предшест­вующем переходе обработки данной поверхности. При выполнении первой операции и первого перехода обработки поверхности эту величину берут по исходной заготовке. При выполнении второй операции или перехода - необходимо снять шероховатость, полученную на первой операции или переходе, и т.д. Причем можно принимать, что Rmax=1,2 Rz= 6Ra; Нa_i-1 - глубина дефектного поверхностного слоя, полученная на предшествующей технологической операции или переходе. Этот слой отличен по физико-химическим ха­рактеристикам и структуре от основного материала. Например, у отливок из серого чугуна поверхностный слой состоит из перлитной корки, наружная зона которого нередко имеет следы формовочного песка. Для создания благоприятных условий работы режущему ин­струменту этот слой полностью снимается на первой операции или переходе при обработ­ке данной поверхности. У стальных поковок поверхностный слой характеризуется обезуглероженной зоной. Этот слой подлежит полному удалению, так как он снижает предел прочности металла и его положительные эксплуатационные свойства, В отдельных случа­ях (например, изделия из стекломатериалов) снятие дефектного слоя исходной заготовки перераспределяют на все промежуточные операции (рис. 4.3). Это позволяет сократить общий припуск на обработку и снизить себестоимость изготовления изделий. В некоторых случаях поверхностный слой с измененными физико-химическими свойствами и структу­рой, полученными на предшествующей операции или переходе, исходя из функциональ­ного назначения детали, целесообразно оставить. Так, например, распределительные валы автомобильных двигателей отливают с отбеленным поверхностным слоем, обладающим повышенной износостойкостью. При механической обработке, особенно поверхностным пластическим деформированием (ППД), возникает наклепанный поверхностный слой, обладающий повышенными эксплуатационными свойствами (износостойкостью, прочно­стью и т.д.); ρ_i-1- пространственное отклонение обрабатываемой поверхности относи­тельно базовых поверхностей заготовки, полученное на предшествующей операции или переходе по обработке данной поверхности. В качестве примеров пространственного от­клонения можно привести:

1) ρ_i-1 - несоосность наружной поверхности и отверстия втулок (рис, 4.4, а);

2) ρ_i-1(1)и ρ_i-1(2) - несоосность наружных поверхностей вращения 1 и 2 ступенчатых валов и базовых центровочных отверстий (рис. 4.4, б);

3) ρ_i-1(3)- не перпендикулярность торцовой плоскости 3 оси базовых центровочных отверстий или базовой цилиндрической поверхности (рис. 4.4, б);

4) ρ_i-1(1)- непараллельность обрабатываемой 1 и базовой поверхностей заготовок (рис. 4.4, в);

5) ρ_i-1(2) и ρ_i-1(3) - неперпендикулярность обрабатываемой 2,3 и базовой поверхностей заготовок (рис. 4.4, в) и т.п.;