1.3.2.         Расчетно-аналитический метод определения припусков на обработку

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.