Файл: Коганов, И. А. Расчет припусков на механическую обработку учебное пособие.pdf

При обработке различают двустороннее и одностороннее рас­ положение припусков. Двусторонние припуски имеют место, например, при обработке наружных и внутренних поверхностей вращения (при обточке вала, при расточке отверстий), а также при обработке противолежащих параллельных плоских по­ верхностей детали.

Припуск обычно задается и измеряется по нормали к об­ работанной поверхности детали. Способ задания и отсчета при­ пуска зависит от его расположения. Односторонний припуск всегда отсчитывается «на сторону», двусторонний может от­ считываться на обе стороны: «на диаметр» или «на толщину».

Двусторонние припуски могут быть симметричными и асим­ метричными. Симметричными двусторонними припусками яв­ ляются, например, припуски на бесцентровое шлифование ва­ лика, на обработку отверстия плавающей разверткой. Так,

9

определяя припуск на шлифование наружной поверхности вали­ ка (рис. 3, а), имеем

где г'в — припуск на-сторону *.

Двусторонний припуск (или припуск на диаметр) при обра­ ботке валика определяем из выражения

Симметричный двусторонний припуск в некоторых случаях может быть и при обработке двух противолежащих параллель­

* Индекс а во всех случаях указывает на то, что данная величина отно­ сится к предыдущему переходу обработки; индекс в указывает на то, что

указанная величина относится к выполняемому переходу.

10

ных поверхностей детали (рис. 4). Если припуск на сторону

z e = ■°2 ~~ 1 то припуск на толщину детали ze = la—le= 2zB-

Из приведенных примеров следует, что двусторонний сим­ метричный припуск на обработку детали равен удвоенной величи­ не припуска на сторону.

Асимметричным припуском является такой двусторонний при­ пуск, составляющие которого на противоположных сторонах обра­ батываемой детали имеют раз­ личную величину, что может иметь место как при последова­ тельной, так и при одновременной обработке двух сторон детали. На рис. 5 изображен случай одно­ временного фрезерования двух торцов валика, установленного в самоцентрирующие тиски с от­ кидным упором. При обработке торца с правой стороны валика

ll

Следовательно, двусторонний асимметричный припуск ра­ вен сумме припусков на каждую из двух противоположных сторон обрабатываемой детали.

2. СХЕМЫ СНЯТИЯ ОПЕРАЦИОННОГО ПРИПУСКА

Операционные размеры как на предшествующей, так и на выполняемой ступени обработки не могут быть выдержаны абсолютно точно, поэтому и фактическая величина операцион­ ного припуска может колебаться в некоторых пределах в зави­ симости от размеров заголовок и способа их обработки.

При фрезеровании поверхностей деталей торцовыми и ци­ линдрическими фрезами, при обработке их ртрогальными рез­ цами, при обтачивании и растачивании поверхностей враще­ ния резцами большое влияние на точность размеров и на вели­ чину фактических операционных припусков оказывают упругие деформации системы СПИД. Дело в том, что при обработке партии заготовок на настроенном оборудовании, т. е. при ис­ пользовании настроенного на заданный размер инструмента,

большей силы резания и, следовательно, наиболее значитель­ ные отжатая элементов упругой системы станож— заготовка — инструмент. В результате на выполняемом переходе обработки

будет удален припуск z„max и получен максимальный размер де­

тали в тахЗ При наименьшем предельном размере заготовки (ат1п)

меньшая глубина резания вызывает, и меньшие отжатая эле­ ментов упругой системы. В результате на данной ступени обра­

фактического операционного припуска, необходимая для осу­ ществления одной ступени обработки рассматриваемой элемен­ тарной поверхности детали, была названа А. П. Соколовским

абсолютно минимальным припуском.

Колебание фактических величин операционного припуска для рассматриваемого случая (рис. 6, а) определится из вы­ ражения

ны фактических операционных припусков с учетом упругих пе­

12

ремещений системы СПИД численно равно разности допусков на размеры, полученные на предшествующей и выполняемой ступенях обработки.

За последние годы на кафедре технологии машиностроения Московского станкоинструментального института была продела­ на большая работа по изучению возможности управления упру­ гими перемещениями системы СПИД с целью увеличения точ­ ности и производительности обработки [3, 22].

Управлять упругими перемещениями системы СПИД для ликвидации или уменьшения влияния неравномерности припу­ сков и твердости материала у обрабатываемых заготовок на точность обработки можно путем изменения размера статической или динамической настройки с помощью специальных систем автоматического управления (САУ).

Использование систем автоматического управления упруги­ ми перемещениями приводит как бы к ослаблению действия' закона копирования погрешностей. Поле рассеивания размеров на выполняемом переходе обработки, а следовательно, и разность втах—вт1п=Ьд уменьшаются в несколько раз (ем. рис. 6, а). Величина б8 становится несоизмеримо меньше величины 8 а, и колебание величины фактических припусков будет зависеть, в основном, от допуска на размер обрабатываемой заготовки

(Л*в = Ф (6 в)).

При обработке отверстий мерными инструментами (сверлами при рассверливании, зенкерами, развертками, протяжками, при растачивании отверстий двусторонними мерными резцами и пластинами) размер обрабатываемой поверхности, получаемый на выполняемой степени обработки, не зависит от упругих де­ формаций системы СПИД, а следовательно, не зависит и от размеров заготовки, полученных на предшествующей ступени обработки, а обусловливается, главным образом, размером са­ мого мерного режущего инструмента.

Поэтому соотношение между предельными величинами фак­ тических операционных припусков при использовании мерных инструментов имеет другой характер. Пусть на схеме рис. 6, б damin и damax— соответственно минимальный и максимальный размеры отверстия, полученные на предшествующей ступени обработки;

d ей —размер, получаемый на выполняемой ступени обра­ ботки при использовании мерного инструмента без учета его износа;

ze min —минимальный припуск, необходимый для осуществле­ ния выполняемой операции.

Тогда максимальный фактический припуск на диаметр, сни­ маемый на данном переходе,

т. е. для случаев использования мерных инструментов коле­ бание величины фактических операционных припусков на рас­ сматриваемую ступень обработки (Лгв ) равно допуску на раз­

мер, полученный на предшествующей ступени обработки данной элементарной поверхности.

При осуществлении таких отделочных операций, как шлифо­ вание, хонингование, притирка, независимо от того, имеет ли за­ готовка максимальный или минимальный размер, на выполняе­

14

мой ступени обработки могут быть получены кдк максимальный, так и минимальный размеры, детали или .размеры, близкие к ним. При обработке деталей по схеме, представленной на рис. 6, в, можно различать:

а) минимальный припуск на рассматриваемую ступень об­ работки z e min , равный слою металла, подлежащему удалению на этой ступени обработки в том случае, когда на предшествую­ щей ступени использован весь допуск, а на данной ступени обра­ ботки допуск совсем не используется;

б) гарантированный припуск zeгар, превышающий мини­ мальный припуск на величину слоя металла, соответствующего допуску на выполняемую ступень обработки, т. е.

rap Z в 7гегп_Ь°в>

в) номинальный припуск 2вП0т , имеющий место, когда до­ пуск на предшествующую ступень обработки не был использо­ ван, а на выполняемой ступени получена деталь с максималь­ ным или, что в большинстве случаев то же самое, с .номиналь­ ным размером:

г) максимальный припуск ze тах будет в том случае, когда допуск на обработку на предшествующем переходе (или опера­ ции) не быд использован, а на выполняемой ступени обработки получена деталь с минимальным операционным размером, т. е.

^ в m ax min~\~(>a~{~08'

Как следует из приведенной схемы, фактические величины операционных припусков могут колебаться от ze тах до z8min,

ТО еСТЬ ^ z e max min ^ а _Ь °в-

Иначе говоря, колебание фактических величин операционных припусков для вышеназванных отделочных операций численно равно сумме допусков на размеры предшествующей и выполня­ емой ступеней обработки.

Как видно из рис. 6, в зависимости от схемы обработки пре­ дельные величины фактических операционных припусков и схе­ мы их отсчета могут быть различными.

Конечной целью определения припусков на выполнение от­ дельных ступеней обработки является установление операцион­ ных размеров и размеров заготовки, которые задаются их но­ минальными размерами с указанием допустимых отклонений. В большинстве случаев в технологии машиностроения операци­ онные допуски принято задавать «в металл» («в тело»), т. е. для валов и других охватываемых размеров значения операционных допусков принимаются со знаком минус (рис. 7, а), а для от­ верстий и других охватывающих размеров (рис. 7, б) — со зна­

15