Перевести страницу
0
Корзина пуста

Машиностроительное предприятие - цех металлообработки, станочные работы любой сложности

Понятие о припусках

Коэффициент использования материала заготовок

Припуском (Z) на обработку заготовок именуется часть металла, отдаляемая с поверхности заготовок при обработке для получения готового изделия. Размерное значение припуска можно найти как разность размеров заготовки и готовой детали. Размер припуска должен гарантировать получение нужных точностей и свойств шероховатости поверхностей детали согласно чертежной документации. Припуск для обработки задается на сторону.

Припуски классифицируются как общие (Z0) и операционные (Zоп). Общий припуск - это слой металла, который механически удаляемый в ходе всего процесса обработки искомой поверхности. Операционным припуском выступает слой материала, снимаемый с изделия при выполнении одной из технологических операций. Операционный припуск приравнивается к сумме переходных припусков, т. е. припусков на индивидуальные переходы, составляющих данную операцию. Величина Zоп определяется как разность размеров изделия, произведенных при предшествующей и последующей операциях. Общий суммарный припуск на обработку соответствующей поверхности складывается с операционных припусков.

Коэффициент использования материала заготовок (Кн.м.) определяется как отношение массы изделия т к массе заготовки для изготовления изделия mз. Высокий коэффициент использования материала свидетельствуют о том, что геометрические размеры и форма заготовки максимально подобны готовой детали – это возможно при широком использовании малоотходной и безотходной технологий получения изделий (например, использование порошковой металлургии, фасонных и высокоточных профилей, внедрение деталепрокатных станков и др.).

Сокращение величины припусков (Z<) достигается методами, обеспечивающими точность изготовления заготовок, что, влечет снижение массы заготовки для изготовления изделия (mз<). При уменьшении mз увеличивается коэффициент использования материала заготовки (Кн.м.>) и повышается экономичность обработки – снижается себестоимость изделия (Сс<). Таким образом уменьшаются трудозатраты и расход энергии на обработку заготовок с наименьшими припусками. Следует учитывая тот фактор, что занижение припусков не позволяет полностью удалить дефектный слой материала, следовательно, возможен брак деталей.

Завышенные припуски (Z>) влечет за собой увеличение расхода материала (mз >), понижение коэффициента использования материала заготовок (Кн.м <). Чем выше величина припуска, тем больше число переходов для его снятия, что приводит к росту трудоемкости обработки (Тшт>), расхода электроэнергии, инструментов, увеличению отходов материалов, снижению производительности труда. Завышение припусков вызывает потребность в большем количестве необходимого промышленного оборудования и рабочих площадей, что ухудшает технико-экономические факторы технологического процесса производства.

Мнемосхема

Факторы, определяющие величину припусков

Среди факторов, определяющих оптимальную величину припусков, следует выделить следующие; материал заготовок, их формы и размеры, способы изготовления, точность и шероховатость обработанных поверхностей.

При изготовлении заготовок часто на их поверхностях возникает дефектный слой (трещины, окалина, обезуглероженный слой, твердая корка и др.). Толщина этого слоя (при одинаковом способе изготовления заготовок) зависит от материала. Например, при изготовлении заготовок методом штамповки из углеродистой и легированной стали толщина обезуглероженного слоя составляет соответственно до 1 мм и до 0,5 мм. Обезуглероженный слой должен составить часть припуска, величина которого, очевидно, будет различной для заготовок из углеродистой и легированной сталей. Для чугунных и стальных заготовок с размерами изделия 120 – 150 мм припуски составят соответственно 2 – 6 мм и 3 – 8 мм.

Конструкция заготовки воздействует на величину припуска. Сложность формы вызывает потребность в увеличении припуска. В конструкциях отливок для равномерного затвердевания металла предусматривают постепенное увеличение массивности стенок, в конструкциях поковок для упрощения ковки предусматривают напуски, т. е. местное увеличение припуска, и т. д. С возрастанием размеров заготовок величина припуска назначается большей. Это необходимо для компенсации больших геометрических погрешностей формы и местоположения поверхностей (размерные смещения по плоскостности, прямолинейности, цилиндричности, круглости, параллельности, соосности, перпендикулярности и др.). Например, для валов в интервале диаметров 80 – 120 мм величины припусков на диаметр при чистовой резке составят 2 мм (длина 400 мм) и 2,5 мм (длина 800 мм).

Способы изготовления заготовок оказывают весомое влияние на размер припусков. Припуски у штампованных заготовок всегда меньше, чем у заготовок, полученных классической ковкой. Для отливок, произведенных литейным способом в разовые песчано-глинистые формы и под давлением, припуски резко отличаются. Например, припуски на обработку отливок с габаритами 40 –100 мм в разовые формы и под давлением соответственно 3,5 мм и 0,5 мм.

Припуски увеличиваются с совершенствованием точности и параметров шероховатости обработанных поверхностей. Так, для получения из штамповки вала по квалитету 6 необходимо выполнить предварительное и чистовое точение и шлифование. Для своего типа обработки устанавливают операционный припуск. Следовательно, общий припуск при изготовлении детали с большей точностью и меньшими параметрами шероховатости, как правило, будет выше, так как он складывается из нескольких операционных припусков.

Мнемосхема


Методы определения величин припусков

Размеры припусков назначают опытно-статистическим или расчетно-аналитическим способом. При опытно-статистическом способе разрабатывают нормативные таблицы, по которым можно определить общие, промежуточные и операционные припуски для разных видов обработки (точения, шлифования и др.). Такие таблицы собирают на основе подытоживания опыта передовых заводов с учетом производственных и технологических факторов (вида заготовки, способов обработки, достижимой точности, шероховатости и др.).

Указанный метод обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что припуски, назначаемые по нормативным таблицам, игнорируют конкретные условия разработки технологического процесса. Это влечет за собой завышение припусков. Коэффициент использования материала заготовки невысок (Ки.м. <). Этот метод целесообразно использовать в единичном и малосерийном производстве (n <).

Расчетно-аналитический (РАСЧЕТ) метод нахождения припусков позволяет устанавливать оптимальные припуски с учетом конкретных элементов погрешности: высоты микронеровностей Rai-1, полученной на предшествующем переходе; толщины Ti-1, дефектного поверхностного слоя после выполнения предшествующего перехода; пространственных отклонений yi-1 – взаимосвязанных поверхностей; погрешности установки на данном переходе Суммируя указанные погрешности, получим наименьший операционный припуск:

Формула

где i – индекс, характеризующий данный переход;

i – 1 – индекс, характеризующий предшествующий переход.

Оптимизация величин припусков путем расчета позволяет увеличить коэффициент использования материала заготовки (Ки.м. >). Расчетно-аналитический метод экономически целесообразен в условиях крупносерийного и массового производства (n > >).

Мнемосхема