ГоловнаЗворотній зв'язок
Главная->Різні конспекти лекцій->Содержание->5.10.2 Методи визначення припусків

Технологія машинобудування

5.10.2 Методи визначення припусків

 

Розмір припуску можна визначити такими основними методами:

1) дослідно-статистичним;

2) інтегрально-аналітичним;

3) розрахунково-аналітичним методом проф. Кована В.М.;

4) визначення припусків при проведенні розмірного аналізу.

 

Дослідно-статистичний метод

Сутність даного методу полягає в тому, що загальний чи операційний припуски визначають за таблицями, що складені на підставі обробки статистичних даних, зібраних на багатьох підприємствах та систематизованих у вигляді стандартів (ГОСТ, ДСТУ), методичних рекомендацій тощо.

Прикладами таких таблиць є таблиці у ГОСТ 26645-85 (виливки з металів та сплавів), ГОСТ 7505-89 (поковки стальні штамповані), таблиці припусків у довідниках [11] тощо.

Цей метод можна використовувати за такими варіантами:

1-й варіант - за таблицями визначають загальний припуск.

На підставі загального припуску визначають розмір поверхні заготовки, а також розподіляють цей загальний припуск на операційні.

При цьому необхідно дотримуватися таких рекомендацій:

а) якщо загальний припуск видаляється за дві операції, тоді:

 

Z1 = 70% Zзаг, а Z2 = 30%Zзаг;

 

б) якщо загальний припуск видаляється за три операції, тоді:

 

                       Z1 = 60%Zзаг,  Z2 = 30% Zзаг, а  Z3 = 10% Zзаг.

 

2-й варіант - за таблицями  визначають операційні припуски, а потім, складаючи їх, знаходять загальний припуск для даної поверхні і визначають розмір заготовки.

Переваги дослідно-статистичного методу:

- простота розрахунків;

- можливість систематизації і стандартизації припусків.

Недоліки методу:

- припуск визначається без урахування конкретних виробничих умов;

- під час розрахунку припуску не враховуються елементарні похибки обробки;

- для запобігання можливому браку величина припуску за цим методом виявляється завищеною;

- застосування таблиць позбавляє технолога необхідності аналізувати й удосконалювати технологію виробництва.

 

Інтегрально-аналітичний метод

Сутність інтегрально-аналітичного методу визначення припусків полягає в тому, що величина припуску визначається за емпіричними формулами, які пов'язують його з іншими параметрами оброблюваної поверхні. Наприклад, формула для визначення припуску на чистову обробку поверхні діаметром d та довжиною l штампованої заготовки має вигляд

 

                 Zчист = 0,2 + 0,0002d + 0,0004l.

 

Даний метод розрахунку в основному орієнтований на САПР ТП. Однак він досить приблизний, а також вимагає проведення широкомасштабних досліджень для встановлення більш точних емпіричних залежностей припуску від параметрів поверхні.

Аналогічний підхід використовують для визначення основного часу при обробці різних поверхонь [18,23,24].

 

5.10.3 Розрахунково-аналітичний метод (РАМ) визначення припусків проф. Кована В.М.

 

Основи розрахунково-аналітичного методу визначення припусків були засновані проф. Соколовським О.П. і набули найбільш повного розвитку у наукових працях проф. Кована В.М.

Сутність даного методу полягає в тому, що мінімальний припуск на обробку поверхні на певній операції розглядається як сукупність похибок попередньої обробки, які необхідно видалити.

На підставі цього визначають й інші, розглянуті вище припуски.

Таким чином, РАМ дозволяє враховувати при визначенні припусків конкретні виробничі умови, а тому і знаходити шляхи економії матеріалу.

Найбільш широко використовують цей метод в умовах великосерійного та масового виробництв.

5.10.3.1 Склад мінімального припуску

 

Згідно з методологією розрахунково-аналітичного методу мінімальний операційний припуск Zmin i є функцією таких складових:

 

                 Zmin i = f (Rzi-1, hi-1, ri-1, eуi),                                     (5.9)

 

де Rzi-1 – висота мікронерівностей, що виникли на попередній операції;

    hi-1 – глибина дефектного шару, що виник на попередній операції;

    ri-1 – просторові відхилення форми та взаємного розміщення поверхні стосовно технологічної бази, утворені на попередній операції;

   eуi – похибка установлення заготовки на даній операції.

Під дефектним шаром розуміють шар матеріалу заготовки, який розміщений під мікронерівностями, і за своїми властивостями внаслідок дії попередньої обробки (нагрівання, пластичного деформування тощо) відрізняється від властивостей основного матеріалу заготовки. Такий шар матеріалу підлягає видаленню.

Графічне зображення Rzi-1 та hi-1 наведено на рисунку 5.18.

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 5.18 – Схема розміщення Rzi-1 та hi-1 на поверхні заготовки

 

Значення Rzi-1 та hi-1 практично для усіх видів обробки (включаючи виготовлення вихідних заготовок) можна знайти у багатьох довідниках та стандартах [10,23,24].

Просторові відхилення форми та взаємного розміщення поверхонь (технологічних баз та тих, що обробляють з їх використанням) виникають під час виготовлення вихідної заготовки.

Найбільш поширеними є такі (дивись рисунок 5.19) [23]:

- rкор – жолоблення площин, а також торців циліндричних заготовок;

  

  

 

     

 

Рисунок 5.19 – Види просторових похибок поверхонь заготовок

 

- ексцентриситет циліндричних поверхонь rексц, виготовлених у різних частинах штампів, опок тощо;

- зміщення поверхонь rсм штампованих заготовок внаслідок зношення штампа тощо;

- відхилення від співвісності центрових отворів rсм та викривлення осі rк заготовок типу «валів».

Числові значення окремих похибок беруть з відповідних довідників [10,23,24].

У необхідних випадках значення похибки визначають шляхом нескладних розрахунків.

Наприклад, викривлення осі заготовок типу «валів» визначають на підставі значень питомого викривлення кр (викривлення осі на 1 мм довжини заготовки, мкм/мм) та довжини заготовки L

                              

                                   rк = кр*L.

 

Досить часто має місце одночасно декілька таких похибок, наприклад, жолоблення rкор та зміщення rзм. У таких випадках сумарну похибку їх дії визначають за правилом квадратного кореня

                             rзаг = .

Методика визначення первинних просторових похибок та значення їх складових можна знайти у багатьох довідниках [10,23,24].

При обробці циліндричних заготовок типу «втулок» необхідно враховувати ексцентриситет між осями зовнішніх і внутрішніх поверхонь. Тоді (за наявності жолоблення поверхні)

 

                                 rзаг = .

 

Похибки просторового розміщення можуть виникати не тільки на етапі виготовлення вихідної заготовки, але і під час виконання першої операції. Наприклад, при встановленні заготовки у призмах на фрезерно-центрувальній операції виникає ексцентриситет осі центрових отворів щодо осі зовнішньої поверхні заготовки (похибка базування у призмах).

При аналітичному розрахунку припусків визначають величини просторових відхилень форми та взаємного розміщення поверхонь для вихідної заготовки rзаг.

Після виконання першої операції обробки поверхні значення rзаг зменшуються.

Наприклад, у багатьох випадках можна користуватися такими рекомендаціями:

                                   r1 = (0,05-0,06) rзаг;

                                              r2 = (0,05-0,06)r1.

У подальших розрахунках значення r принаймні, як правило, до уваги не беруть.

Похибку встановлення eуi заготовки включають до складу мінімального припуску з урахуванням правил її визначення (розділ 2).

У таблиці 5.10 наведені формули для розрахунку мінімальних симетричних та асиметричних припусків для найбільш поширених випадків обробки поверхонь [23].

Таблиця 5.10 – Формули для розрахунку мінімальних припусків

Вид обробки

Розрахункова формула

Послідовна обробка протилежних чи окремо розміщених поверхонь

Zmin

Паралельна обробка протилежних площин (фрезерно-центрувальна операція)

2Zmin

Обробка зовнішніх та внутрішніх поверхонь обертання у патронах тощо

2Zmin

Обробка зовнішніх та внутрішніх поверхонь обертання у центрах

Zmin

Хонінгування, розвертання розверткою, що плаває, протягування отворів

2Zmin

Суперфінішування, полірування

2Zmin

Шліфування після термообробки:

за наявності ei

 

за відсутності ei

Zmin;

2Zmin

Zmin;

2Zmin

Як бачимо з таблиці 5.10, формули для розрахунку мінімального припуску  залежно від виду обробки включають різні складові.

Так, наприклад, при обробці у центрах не враховують похибку установлення, а при суперфінішуванні, метою якого є зменшення мікронерівностей, – мінімальний припуск включає лише шорсткість попереднього стану поверхні.

 

 

53