Экономично использовать метод групповой взаимозаменяемости для малозвенных размерных цепей, к точности замыкающих звеньев которых предъявляются высокие требования. 13 страница

Рис. 26.3.Схема определения необходимого количества переходов по обработке поверхности заготовки

ЛЕКЦИЯ 27

27. Расчет припусков, режимов резания. Оформление документации

27.1. Расчет припусков, межпереходных размеров и допусков

Общепринято припуском считать слой материала, удаляемыйс поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности.

Однако современный взгляд на припуск предполагает припуском считать слой материала, подлежащий удалениюс поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности. Такое понятие припуска в большей мере соответствует его назначению. Различие заключается в разном понимании максимального припуска (рис.27.1).

Рис. 27.1. Схематичное отображение различия в толковании понятия “припуск”

Таким образом, прежнее понимание –; новое понимание – ,

где

– максимальный припуск;

– минимальный припуск;

– поле допуска на выдерживаемый размер детали ;

– поле допуска, ограничивающее отклонение размера заготовки.

Припуски различают по ряду признаков, которые приведены на схеме (рис.27.2).

Определение припуска является важной технико-экономической задачей.

Рис. 27.2. Классификация припусков

Таблицы и ГОСТы позволяют определять припуски независимо от технологического процесса обработки заготовки и условий его осуществления. Величина припуска, как правило, в этом случае является завышенной.

Колебание размера обрабатываемой поверхности заготовки в пределах допуска на ее изготовление вызывает колебание величины припуска. Поэтому и различают припуск минимальный ( ), номинальный , максимальный .

Рис.27.3. Схема припусков и допусков размеров

; ,

На рисунке индекс относится к заготовке;

– к детали

Из схемы (рис.27.3) видно, следующее:

- разность номинальных размеров заготовки до и после обработки;

- максимальный слой материала, подлежащий удалению. В ряде случаев на некоторых переходах и могут совпадать;

- минимальный слой материала, необходимый для устранения дефектов заготовки и обеспечения возможности перехода от заготовки к детали при наличии погрешности установки заготовки и того распределения припусков на поверхностях, подлежащих обработке, которое произошло в результате выбора технологических баз для первой операции.

В зависимости от того, какая поверхность обрабатывается а) наружная (рис.27.4); б) внутренняя (рис.27.5); как располагается поле допуска на выдерживаемый размер а) “в тело” (рис.27.4,а), (рис.27.5,а); б) симметрично (рис.27.4 б), (рис.27.5,б); – номинальный и максимальный припуски определяются по- разному.

Рис.27.4Схема определения припусков при обработке наружной поверхности:

а)

б)

Следует отметить, что основу и Z_ном, и Z_max составляет Z_min. Поэтому расчетной величиной является минимальный припуск.

В настоящее время считается, что для определения минимального припуска необходимо пользоваться формулой, более полно учитывающей факторы, действующие при обработке поверхности детали:

,

где

– высота микронеровностей поверхности заготовки после ее обработки на предшествующем переходе;

– глубина дефектного поверхностного слоя, полученная на предшествующем переходе;

– погрешность смещения и поворота поверхности заготовки относительно ее технологических баз;

– погрешность формы поверхности заготовки, допущенная при ее обработке на предшествующем переходе;

– погрешность установки заготовки на данном переходе;

– отклонение положения поверхности заготовки, подлежащей обработке, относительно ее технологических баз, возникшее в результате распределения припусков при подготовке технологических баз на первых операциях.

Рис. 27.5. Схема определения припусков при обработке внутренней поверхности:

а)

б)

Метод и необходимые данные для расчета достаточно подробно представлены в справочной литературе, при этом введены следующие обозначения:

;

Формулы, рекомендуемые для расчета , имеют следующий вид:

· при обработке отдельной поверхности (односторонний припуск) на i-м переходе:

· при параллельной обработке противоположных поверхностей (двусторонний припуск):

· при обработке наружных и внутренних поверхностей вращения:

.

Знание величины необходимо при определении режимов резания, так как именно этот припуск принимают в качестве глубины резания.

В том случае, когда поверхность обрабатывается (в соответствии с планом обработки) за несколько переходов, припуски определяются в направлении “от детали к заготовке”. В первую очередь определяют припуск на отделочный переход, затем чистовой и, наконец, черновой.

Зная количество переходов и припуски, необходимые для выполнения каждого перехода по обработке поверхности заготовки, можно определить межпереходные размеры, размер исходной заготовки и значение общего припуска на обработку. Выполнить это проще с помощью схем (рис.27.6, 27.7).

Рис.27.6.Схема связей между межпереходными размерами, припусками и допусками для охватываемых поверхностей

В соответствии со схемой (рис.27.6) предельные значения межпереходных размеров равны:

Предельные размеры заготовки можно представить в общем виде:

Предельные значения припуска исходной заготовки:

где

– количество переходов по обработке поверхности заготовки;

_г – допуск, ограничивающий отклонение размера исходной заготовки.

Рис. 27.7.Схема связей между межпереходными размерами, припусками и допусками для охватывающих поверхностей

Например, предельные значения диаметра отверстия исходной заготовки равны:

Наряду с рассмотренным расчетно-аналитическим методом определения припусков существует так называемый “табличный” метод. В этом случае расчеты ведутся с использованием табличных значений общего припуска и припусков на отдельные виды обработки поверхности, приводимых в соответствующих ГОСТах и справочной литературе.

27.2. Выбор режимов обработки заготовки

На выбор режима резания влияют требования к качеству детали, свойства материала заготовки, свойства материала и геометрия режущей части инструмента, возможности выбранного оборудования.

Режим обработки поверхности заготовки характеризуется: глубиной резания ( );подачей ; скоростью резания и рассчитывается в последовательности, приведенной ниже.

1. Устанавливается глубина резания. Глубина резания определяется, главным образом, величиной припуска. При этом необходимо стремиться каждый переход выполнять за один рабочий ход (проход). Глубина резания в этом случае будет соответствовать . Обработку за несколько проходов применяют чаще всего на черновых переходах, при больших припусках и напусках, а также при недостаточной жесткости и прочности технологической системы, недостаточной мощности станка.

2. Выбирается по нормативам величина подачи, максимально технологически допустимая. При черновой обработке подача лимитируется прочностью и жесткостью технологической системы, а при чистовой – точностью получаемого размера и формы обрабатываемой поверхности. Выбранную величину подачи необходимо скорректировать по паспортным данным станка.

3. Определяется скорость резания одним из двух методов:

o расчетно-аналитическим (по эмпирическим формулам);

o табличным ( по нормативам режимов резания с внесением поправок на условия резания, не учитываемые нормативами).

Выбор режимов обусловлен необходимостью обеспечения требуемого качества изготовляемых деталей при максимальном уровне производительности и минимальной себестоимости процесса обработки.

27.3. Формирование операций из переходов

Факторы, влияющие на формирование операции, можно подразделить на три группы. К первойгруппе относятся факторы, от которых зависит обеспечение качества детали (деление технологического процесса на предварительную и окончательную обработку, смену технологических баз, выполнение обработки нескольких поверхностей с одной установки заготовки, выделение в самостоятельную операцию переходов, связанных с достижением особо высокой точности и т.п.). Вторую группу составляют факторы, определяющие физическую возможность объединения переходов в операцию (невозможность объединения в операцию процессов обработки, отличающихся своей физической сущностью, отсутствие свободного доступа к различным поверхностям при обработке заготовки). К третьей группе относятся организационно-экономические факторы (тип производства, вид и форма его организации).

На формирование операций оказывает влияние организация и планирование производства, стремление к уменьшению протяженности путей транспортирования и числа транспортных операций, межцеховая кооперация и другие факторы.

Размерный анализ технологического процесса является завершающим этапом разработки технологического процесса механической обработки детали. Он позволяет установить соответствие параметров точности детали, изготовленной с помощью разработанного технологического процесса, с требованиями чертежа и определить достаточность припусков, назначенных на обработку детали.

27.4. Оформление документации

Разработанный технологический процесс оформляют документально в соответствии с требованиями ЕСТД. В зависимости от объема выпуска изделия документация имеет различные формы. Ею могут быть маршрутная и операционная карты, карты эскизов и др.

Назначение технологической документации заключается в том, чтобы дать исчерпывающую информацию исполнителям о строении технологического процесса, оборудовании, инструментах, режимах обработки, трудоемкости операций, разрядах работ и их расценках. Технологические карты, ведомости оснастки, комплектовочные карты и пр. являются оперативными документами в планировании и управлении производством. Одновременно с разработкой технологического процесса разрабатывают технические задания на проектирование специального оборудования, приспособлений, режущего и измерительного инструмента, штампов.

Техническое задание должно содержать подробное описание служебного назначения объекта проектирования.