Расчет припусков

4.7. Расчет припусков

Для определения слоя снимаемого материала производится расчет минимального припуска . Будем придерживаться методики расчета, при которой минимальный припуск определяется по формуле

Z _{i, min}=A _{i-1, min} - A _{i, max}   для наружных ступеней;

Z _{i, min}=A _{i, min} - A _{i-1, max}   для внутренних ступеней;

где A _{i-1, max} и A _{i-1, min} - максимальный и минимальный размер на выполняемом переходе для обрабатываемой поверхности, а A _{i, max} и A _{i, min} для обработанной поверхности (см. рис.4.7.1):.

Использование этих формул согласуется с теорией размерных цепей и удобно для расчета операционных размеров.

Как известно, в настоящее время существуют 2 метода определения припусков: расчетно-аналитический и опытно-статистический (табличный) ( см. [13] и [14]).

. Расчетно-аналитический метод является более точным и дает большую экономию металла по сравнению с опытно-статистическим. Поэтому сначала рассмотрим это метод. Как известно, в расчетно-аналитическом методе Z _{i, min} рассчитывается по формуле:

Z _{i, min}=Rz  _i-1+T _i-1+( _i-1^k1+ _у,i ^k1) ^k

где Rz _i-1, T _i-1 и _i-1 - соответственно высота неровностей профиля, глубина дефектного слоя и суммарное значение пространственных отклонений для элементарной поверхности на предшествующем переходе;
       _y,i - погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

Для плоских поверхностей k=1, k1=1, а для поверхностей вращения k=0.5, k1=2.

Исходя из приведенных формул исходными данными при расчете припусков являются:

• характеристики качества поверхности, полученной на предшествующем переходе;
• погрешности формы поверхности;
• способ установки заготовки.

Для нахождения T могут быть использованы таблицы, подобные таблице 4.7.1.

В этой таблице:
        JT - обозначение квалитета;
        T - толщина дефектного слоя;

        3100 - горячекатаный прокат;
        3200 - калиброванный прокат;
        1463 - токарно-винторезная операция;
        1687 - круглошлифовальная операция;

        30 - переход "точить";
        42 - переход "шлифовать";
        01 - наружная цилиндрическая поверхность.

Величина шероховатости может быть получена исходя из точности обработки, т.к. между величиной поля допуска и минимальной шероховатостью существует определенная зависимость. Если рассматривается первая операция, то необходимые характеристики заготовки приведены в таблице 4.7.2:

Наиболее сложной задачей является определение и .Для заготовок пространственные отклонения определяют по формуле:

_заг=Δ_k * L/2;

где Δ - удельная кривизна;
      L - длина обработки.

Удельная кривизна заготовки определяется исходя из вида заготовки, наличия термообработки и размеров, например, для горячекатаного проката диаметром  30 после правки на прессах l_k = 0.12 мкм.

Остаточная кривизна по формуле: _ост=k _у* _заг

Где k _у - коэффициент уточнения.

Например, для горячекатаного прутка после чернового обтачивания k _у=0.06, а после чистового 0.04.

Погрешность установки зависит от способа установки, точности обработки базы и направления определения погрешности установки. Например, при установке в цанговые оправки на цилиндрическую поверхность диаметром 50 мм, выполненной по 8 квалитету, погрешность установки равна 10-35 мкм в радиальном и 20 мкм в осевом направлении. Следовательно, могут быть составлены соответствующие таблицы.

Несмотря на перспективность применения расчетно-аналитического метода его использование встречает ряд трудностей.

Сложность формирования базы для определения припусков расчетно- аналитическим методом   заключается в том, что данные, приведенные в справочниках, являются неполными и не очень точными, т.к. наблюдается разброс в рекомендуемых значениях по разным источникам. Кроме того, часть параметров системы СПИД определить достаточно трудно. Например, сложно определять суммарное значение пространственных отклонений для элементарной поверхности на предшествующем переходе. Эмпирические формулы составлены не для всех случаев и не являются достаточно точными. В эти формулы входит податливость системы СПИД. Податливость станка зависит от модели станка и степени его изношенности. Учесть эти факторы практически невозможно.

Поэтому при автоматизированном проектировании ТП большее применение получил опытно-статистический (табличный) метод. Этот метод более прост и не содержит трудноопределяемых факторов. Для этого метода имеется ряд государственных стандартов. Пример выбоки из таблицы для припусков на литые заготовки из серого чугуна приведен ниже.