Б 33.1 Методы определения припуска на механическую обработку заготовок

В промышленности применяют несколько методов назначения и вычисления припусков. Условно их разделяют на три группы:

- опытно-статистические;

- расчетно-аналитические;

- вероятностно-статистические.

Четкой границы между ними провести нельзя, поэтому ниже приведены лишь основные харак­терные отличия.

Опытно-статистический метод начали применять раньше других; он дает наименее точный результат, так как основан на использовании данных, которые описывают прошлый, быстро стареющий опыт. При применении опытно-статистического метода чаще всего устанавливают общий припуск, т.е. припуск на всю совокупность технологических переходов механической и химико-термической обработки поверхности. Реже устанав­ливают промежуточный припуск, т.е. припуск на осуществле­ние данного технологического перехода обработки. Получают эти припуски обобщением результатов изготовления аналогич­ных деталей и, как правило, они не учитывают опыт внедрения' новейших разработок технологии, оборудования и оснастки, специфические условия изготовления (точность конкретных за­готовок, требования к точности обработки, конкретные усло­вия установки заготовок в рабочей зоне станка и т.п.). Обычно рекомендуемые данные отражают условия изготовления, при которых припуск должен быть наибольшим. Отметим также, что методически часто бывает не ясно, как проведен анализ статистических данных, какое значение припуска рекомендова­но (наименьшее, наибольшее или среднее) и как при этом бы­ли определены размеры заготовок. Отсутствие этих данных снижает практическую ценность рекомендаций по этому методу.

Недостатком этого метода является назначение припусков без учета конкретных условий построения технологических процессов и поэтому создаются ненужные повышенные запасы надежности, в предположении наихудших условий для каждой из обрабатываемых поверхностей. Поэтому опытно-стати­стические припуски необоснованно за­вышены.

Расчетно-аналитический метод предполагает, что при ана­лизе различных условий обработки установлены основные фак­торы, определяющие промежуточный припуск. Этот метод разработан профессором Кованом В.М. Согласно это­му методу, промежуточный припуск должен быть таким, чтобы при его снятии устранялись погрешности обработки и дефекты поверхностного слоя, полученные на предшествующих технологических переходах, а также погрешности установки обрабатываемой заготовки, возникающие на выполняемом переходе.

В соответствии с этим методом минимальный промежуточный припуск Z_min рассчитывается по следующей формуле:

где Rz_i-1 — высота неровностей, полученная на смежном предшест­вующем переходе обработки данной поверхности; T_i-1 — глубина по­верхностного слоя, отличного от основного, полученного на предше­ствующем технологическом переходе; — пространственные от­клонения расположения обрабатываемой поверхности относительно баз заготовки; — погрешность установки, возникающая на выпол­няемом переходе.

Заметим, что согласно расчетно-аналитическому методу рас­четными являются минимальные (для наружных поверхностей) и максимальные (для внутренних поверхностей) размеры. Все значения факторов по этому методу определены по статистиче­ским исследованиям и приведены в справочниках. В расчетно-аналитическом методе общий припуск

На основании вышеизложенного можно считать, что в осно­ву расчетов положен метод максимума — минимума.

Вероятностно-статистический метод определения припус­ков является дальнейшим развитием расчетно-аналитического метода, однако в основу исследования факторов и расчета при­пусков и размеров заготовок в нем положен вероятностный под­ход, что более оправдано теоретически и дает более близкий к практике результат. Как и ранее, статистические методы ис­пользованы при исследовании и обобщении результатов произ­веденного эксперимента в условиях производства. В отличие от предыдущего материала выводы содержат не только данные по факторам, определяющим припуски, но и значения средних промежуточных и общих припусков для оговоренных в норма­тивных материалах условий (в том числе по обеспечиваемой точности) изготовления как заготовок, так и деталей. Это суще­ственным образом уточняет содержание технологического про­ектирования и делает более обоснованным определение разме­ров заготовки.

Разрабатывают маршрутное, операционное и маршрутно-операционное описание технологических процессов. В первом случае отсутствует четкая последовательность обработки поверх­ностей и поэтому здесь не вычисляют промежуточные и общие припуски, т.е. не определяют точно размеры заготовки.

С использованием вероятностно-статистического метода раз­работаны стандарты, в которых указаны значения средних при­пусков (ГОСТ 26645-85, ГОСТ 7505-89). Это позволяет назна­чать средние промежуточные и общие припуски с учетом гео­метрической точности заготовок и деталей, а также с учетом ха­рактеристики оборудования определять набор переходов, необ­ходимых для получения из заготовки детали с требуемой точно­стью поверхностей. Таким образом, в этом случае можно уточ­нить результаты технологического проектирования при всех его вариантах, так как во всех случаях ГОСТы содержат промежу­точные и общие средние припуски и рекомендации по назначе­нию переходов по данным об их точности.