Расчетно-аналитический метод определения припусков на обработку представляет собой систему, включающую методически обоснованный расчет припусков, увязку расчетных припусков с предельными размерами обрабатываемой поверхности и нормативными материалами.
Минимальные припуски рассчитываются по следующим формулам:
· при последовательной обработке противолежащих поверхностей (односторонний припуск):
; (1.4)
· при параллельной обработке противолежащих поверхностей (двухсторонний припуск)
; (1.5)
· при обработке наружных и внутренних цилиндрических поверхностей (двухсторонний припуск)
, (1.6)
где Rя i – 1 – высота неровностей профиля на предшествующем переходе; hi-1 – глубине дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе; DSi-1 – суммарные отклонения расположения поверхности и отклонения формы поверхности, сформированных на предшествующей операции; ei – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.
Номинальные припуски при обработке рассчитывается по следующим формулам:
· наружных поверхностей
; (1.7)
; (1.8)
· внутренних поверхностей
; (1.9)
, (1.10)
где eii и ESi – нижнее и верхнее отклонения размеров на выполняемом переходе; eii-1 и ESi-1 нижнее и верхнее отклонения размеров на предшествующем переходе соответственно. Индексы D относятся к диаметральным размерам.
Номинальный припуск определяется для расчета номинальных размеров формообразующих элементов технологической оснастки, в частности, штампов, пресс-форм, моделей, волок, приспособлений и т.п.
Максимальный припуск на обработку поверхностей рассчитывается по следующим формулам:
· для наружных
; (1.11)
; (1.12)
· для внутренних
; (1.13)
, (1.14)
где TD и Td – допуски на наружные и внутренние размеры соответственно.
Максимальные припуски и припуски для технологических целей (уклоны, напуски, упрочняющие конфигурацию заготовки и т.п.) приравниваются к глубине резания.
Основные правила расчета припусков:
1. Минимальный припуск рассчитывают по формулам (1.4 – 1.6) с использованием расчетно-технологической карты для каждой обрабатываемой поверхности. В расчетно-технологической карте указывается размер, определяющий положение обрабатываемой поверхности и технологические переходы в порядке их выполнения; для каждого перехода записываются значения Rz, h, DS, e и TD или Td.
2. Допуски и параметры качества поверхности на конечном технологическом переходе (Rz и h) принимаются по чертежу детали, при этом проверяется по нормативам возможность получения их запроектированным способом обработки.
3. Для серого и ковкого чугунов, а также цветных металлов и сплавов после первого технологического перехода и для сталей после термической обработки при расчете припуска слагаемое h из формул (1.4 – 1.6) исключают. В конкретных случаях те или иные слагаемые, входящие в расчетные эти формулы для определения припусков на обработку, также исключают. Так, исключают те погрешности, которые не могут быть устранены при выполняемом переходе.
Например, при развертывании плавающей разверткой и протягивании отверстия смещение и увод оси не устраняются. Следовательно, минимальный припуск в этом случае рассчитывается по формуле:
. (1.15)
При шлифовании у заготовки после ее поверхностной термической обработки упрочненный слой должен быть сохранен, следовательно, слагаемое hi-1 должно быть исключено из расчетной формулы (1.15).
4. Отклонение расположения поверхностей DS необходимо учитывать:
· у заготовок под первый технологический переход;
· после черновой и получистовой обработки лезвийным инструментом под последующий технологический переход;
· после термической обработки, если даже деформирования не было.
В связи с закономерным уменьшением отклонения расположения поверхностей при обработке за несколько переходов на стадиях чистовой и отделочной обработки ими пренебрегают.
5. При определении припусков следует учитывать те отклонения расположения, которые не связаны с допуском на размер элементарной поверхности и имеют самостоятельное значение. Так, отклонения расположения поверхностей заготовки при штамповке образуются в результате смещения верхней половины штампа относительно нижней, являющейся базой. Обычно линию разъема штампов предусматривают по элементарной поверхности, что позволяет выявить смещение штампов и определить его значение. В этом случае смещение нижней и верхней половин штампа связано с допуском на размер, а его значение регламентируется в пределах допуска на размер или иногда задается точнее.
1. Различают общее и местное отклонения оси детали от прямолинейности (кривизну). Их значения определяют исходя из геометрических соотношений параметров детали. Так, при установке в центрах при обработке тел вращения отклонения от прямолинейности определяется по формулам:
· общее
; (1.16)
· местное
, (1.17)
где Dк – отклонение оси детали от прямолинейности, отнесенное к 1 мм длины вала, мкм.
2. Суммарное значение двух отклонений расположения оси в общем случае определяют как векторную сумму. Если положение векторов отклонений известно, и они совпадают по направлению, то общее отклонение определяется как алгебраическая сумма. В тех случаях, когда предвидеть направление векторов трудно, их суммируют по правилу геометрического сложения.