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

допуска на соответствующий размер. При отсутствии на чертеже детали конкретных указаний о величине погрешностей формы считают, что погрешности формы не выходят за пределы допуска на тот или иной размер. Очевидно, чем больше размеры заго­ товки (или детали), тем больше при прочих равных условиях абсолютные значения погрешностей ее размеров и геометричеческой формы. При механической обработке стремятся обеспе­ чить получение заданного размера и одновременно ликвидиро­ вать погрешности геометрической формы, полученные на пред­ шествующей ступени обработки. Следовательно, учитывая не­ определенность положения поверхности, подлежащей обработке, из-за колебания ее размера и необходимость ликвидации по­ грешностей ее формы, в качестве численного значения составля­ ющей припуска 8а следует принимать допуск на размер поверх­ ности, полученный на предшествующей ступени обработки.

При определении припуска на первую (черновую) ступень обработки в качестве составляющей припуска б а следует учи­ тывать не весь допуск на размер заготовки, а лишь ту часть (для отверстия — верхнее отклонение размера от номинала, для вала — нижнее отклонение), которая может обусловить отход

обрабатываемой поверхности от режущей кромки инструмента, настроенного на размер.

Таким образом, при отсутствии каких-либо других погрешно­ стей припуск на выполняемую ступень обработки должен быть не менее составляющей 8а, т. е. z g>- 8а.

2. ра — с о с т авляющая припуска, учитывающая не­ определенность положения поверхности, подлежащей обработке, из-за пространственных геометрических отклонений, не имеющих непосредственной связи с допуском на размер этой поверхности или с допуском на размер, координирующим положение обраба­ тываемой поверхности относительно установочной базы детали.

К таким пространственным геометрическим отклонениям можно отнести изогнутость прутков (проката), коробление от­ ливок или поковок, а также отклонение обрабатываемой по­ верхности от плоскостности или цилиндричности из-за прохож­ дения через рассматриваемую погрешность плоскости разъема отливки и поковки.

На рис. 13 представлена схема обработки верхней плоскости корпусной детали, подвергнувшейся короблению (ра ). Как вид­ но из рисунка, различные участки поверхности заготовки, подле­ жащей обработке, находятся на различном расстоянии от на­ строечной базы. Для того, чтобы после фрезерования заготовки в размер Ь, обработанная поверхность не имела «черновин» и была плоской, необходимо назначить односторонний припуск, достаточный по величине для компенсации коробления заготовки;

zB= a —8 или z g>pa,

где ра=рКОр-—величина коробления заготовки.

Величина составляющей припуска. ра= ркор, компенсирующей коробление черной заготовки, зависит как от конструктивных особенностей самой заготовки, так и от положения опорных (установочных) элементов приспособления относительно заго­ товки. Чем дальше точка обрабатываемой поверхности располо­ жена от опоры, тем большее отклонение от номинального поло­ жения она может иметь при короблении заготовки.

Численное значение составляющей припуска ркор для случая обработки, представленного на рис. 13, можно определить из вы­ ражения (см. раздел IV, примечание 3, в к табл. 66):

---- расстояние среднего сечения заготовки от ближайшей

опоры, мм.

При назначении припуска на подрезку торца .ступенчатого ■валика (рис. 14) необходимо учесть неплоскостность торца из-

24

за .прохождения через него плоскости разъема поковки. Если не принимать во внимание никаких других погрешностей, то при­ пуск на обработку торца£el>pa, где ра=рсм —величина допу­ стимого смещения по плоскости разъема.

Так как смещение матриц штампа при получении заготовки валика возможно не только в продольном, но и в поперечном на­ правлении, то величину рсм необходимо учитывать и при назна­ чении припуска на обточку наружной

ЯЦилиндрической поверхности заготов­ ки.

оказаться точка К. Очевидно, чтобы получить после обточки за­ готовки деталь .правильной формы и заданного размера, необхо­ димо назначить припуск, компенсирующий кривизну заготовки.

25

Пусть d e — заданный диаметр вала (или диаметр, получае­ мый на выполняемом переходе); da —диаметр заготовки (или диаметр детали, полученный на предшествующей 'ступени обра­ ботки); О — точка, лежащая на оси вращения заготовки; О' — точка на оси искривленной заготовки.

ОО1= ра — ркр— величина кривизны заготовки. Численное значение ркр не связано с .величиной допуска на диаметр заго­

При установке вала в центрах численное значение кривизны

несколько пространственных отклонений. Так, например, поков­ ка вала может быть искривлена (ркр) и одновременно та же поковка может иметь смещение по плоскости разъема матриц штампа (рсм ). В тех случаях, когда направление пространствен­ ных отклонений неопределенно, наиболее вероятное суммарное

26

их значение определяется сложением отдельных погрешностей по правилу квадратного корня:

В условиях упругой технологической системы погрешности, полученные на предшествующем технологическом переходе, не могут быть полностью устранены на выполняемом переходе. После каждой ступени обработки происходит как бы копирова­ ние первичных погрешностей заготовки в уменьшенном виде.

Коэффициент уменьшения погрешностей определяется в об­ щем виде отношением

Если величину пространственных отклонений поверхности заготовки, подлежащей обработке, обозначить рзаг , то при мно­ гоступенчатой обработке данной поверхности составляющие при­ пуска, учитывающие пространственные отклонения, можно опре­ делить, исходя из формулы (16), следующим образом:

■после первой ступени обработки

после второй ступени обработки

после третьей ступени обработки можно принять

Ра = 0 .

Методы определения численных величия коэффициентов уменьшения погрешности формы и других первичных погрешно­ стей подробно рассматриваются в работах [8 и 9]. При расчете припусков можно пользоваться приближенными значениями коэффициентов щ и к2, учитывающих наличие у детали остаточ­ ных пространственных отклонений и ее возможную деформацию из-за перераспределения внутренних напряжений соответствен­ но после первой и второй ступени обработки (см. раздел IV, например, примечание 7 к табл. 23 или примечание 2ктабл. 26).

3. Аа— с о с т а вляюща я припуска, определяющая воз­ можное смещение поверхности, подлежащей обработке, относи­ тельно установочной базы (или относительно установочных ба­ зирующих поверхностей) самой детали.

Обрабатываемая поверхность детали относительно устано­

27

вочной базы детали может занимать различное положение. Все разнообразие 'конкретных случаев можно свести к четырем ос­ новным вариантам:

Вариант I. Обрабатываемая поверхность является устано­ вочной базирующей поверхностью детали. При этом Да= 0 .

Вариант II. Положение обрабатываемой поверхности отно­ сительно установочной базирующей поверхности детали опреде­ ляется одной координатой (т. е. одним или несколькими разме­

рами в направлении одной оси координат). (В этом случае

о.

Вариант III. Положение поверхности, подлежащей обра­ ботке, относительно установочных базирующих поверхностей де­ тали характеризуется двумя координатами (или, иначе говоря, размерами в направлении двух осей координат). При этом АЙ1=т^0 и ДЙ2=^=0.

Вариант IV. Положение поверхности относительно бази­ рующих поверхностей детали определяется тремя координатами

(Aai¥=0; Лд^О и Аа3=7^0).

Рассмотрим все перечисленные варианты на примерах. ВАРИАНТ I. При подрезании торцов гладкого валика на

фрезерно-центровальном станке в размер Гх (рис. 16, а) уста­ новка заготовки в осевом направлении производится с помощью откидного упора по левому торцу валика.

Следовательно, обрабатываемая поверхность левого торца одновременно является установочной базирующей поверхностью (базовая точка 5), и при расчете операционного припуска на фрезерование этого торца следует считать составляющую Да равной нулю (Да= 0 ).

Для всех случаев обработки деталей, представленных на рис. 11, а, б, в, также следует принять Да= 0 , так как поверхно­ сти деталей, подлежащие обработке, являются одновременно и установочными поверхностями.

ВАРИАНТ II. Положение обрабатываемой поверхности отно­ сительно установочной базы детали определяется одним или не­ сколькими размерами в направлении одной оси координат (одно­ координатная обработка).

При этом следует различать два случая: назначение одно­

тали — также плоскость. В простейшем случае величина состав­ ляющей припуска А а будет зависеть от допуска на размер, свя­ зывающий обрабатываемую и установочную поверхности дета­ ли. Так, в уже рассмотренном примере (рис. 16, а) возможное смещение правого торца относительно режущего инструмента (фрезы) должно быть учтено при расчете припуска на фрезеро­ вание этого торца. Величина этого смещения будет зависеть от

28