что такое операционные припуски

6 Припуски на обработку заготовок

При проектировании технологических процессов механообработки заготовок необходимо установить оптимальные припуски, которые обеспечили заданную точ­ность и качество обрабатываемых поверхностей.

Припуски подразделяются операционные и промежуточные.

Технологический переход – это законченная часть технологической опера­ции, выполняемая одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и установке.

Общий припуск, который удаляют в процессе механообработки поверхности для получения ее чертежных размеров, определяется разностью размеров исходной заготовки и детали.

На припуск устанавливают допуск, который является разностью между наи­большим и наименьшим значениями припуска.

Значения припусков и допусков определяют промежуточные (операционные) размеры.

Установление оптимальных припусков играет важную роль при разработке техпроцессов изготовления деталей. Увеличение припусков приводит к повышению расходу материалов и энергии, введению дополнительных технологических переходов, а иногда и операций. Все это увеличивает трудоемкость и повышает себестои­мость изготовления деталей. Уменьшенные припуски не дают возможности удалять дефективные поверхностные слои материала и достигать заданной точности и ше­роховатости поверхностей.

В ряде случаев уменьшенные припуски приводят к условиям, недопустимым для работы режущего инструмента, так как может быть оставлена зона с твердой литейной коркой или окалиной. В результате уменьшенные припуски приводят к браку.

Значение допуска на припуск оказывает существенное влияние на выполнение технологической операции. С уменьшением допуска возрастает трудоемкость обра­ботки. Большие допуски усложняют выполнение технологических операций на предварительно настроенных станках (методом автоматического получения разме­ров), снижают точность обработки и затрудняют использование приспособлений.

Рассмотрим различные схемы расположения припусков. При этом принятые обозначения следующие:

Z_i – припуск на выполняемом технологическом переходе – промежуточный припуск;

Рис. 6.1 Припуск на обработку наружных (а) и внутренних (б) поверхностей*

Рис. 6.2 Припуск на обработку противоположных поверхностей

Рис. 6.3 Симметричные припуски на обработку поверхностей

Припуски на обработку могут быть симметричными асимметричными.

Симметричные припуски имеют место при обработке наружных и внутренних цилиндрических и конических поверхностей вращения, а также при одновременной обработке противолежащих поверхностей с одинаковыми пропусками (см. схемы 2 а и 3); из этих схем можно определить припуск:

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Операционный припуск

Операционные припуски и допуски на механич. [1]

Операционный припуск на обработку равен разности между размерами, полученными на смежных ( предшествующей и выполняемой) операциях. Общий припуск на обработку равен сумме операционных припусков всего процесса обработки от черновой заготовки до готовой детали. [2]

Операционные припуски на торцевание с двух сторон при изготовлении отдельных деталей равны: при номинальной ширине детали до 150 мм и длине до 1500 мм и свыше 1500 до 3000 мм соответственно 15 и 20 мм, при номинальной ширине свыше 150 до 300 мм и длине до 1500 мм и свыше 1500 до 3000 мм соответственно 20 и 25 мм. При изготовлении деталей из пиломатериалов однократных размеров по длине значения припусков следует увеличить на 20 мм. [3]

Операционный припуск измеряется по перпендикуляру к обрабатываемой поверхности и для отверстий обычно задается на сторону или на диаметр. [5]

Номинальные операционные припуски заданы с учетом правки заготовки до механической обработки, а также рихтовки после каждого вида обработки нежестких или деформируемых деталей. [6]

Минимальный операционный припуск получается, когда на предшествующей ступени обработки использован весь допуск, а изданную ступень допуск не использован. Максимальный операционный припуск получается, когда на предшествующей ступени обработки допуск не использован, а на данной ступени допуск использован полностью. [7]

Максимальный операционный припуск получается при условии, если на предшествующей стадии обработки допуск не использован, а на данной стадии он использован полностью. [8]

Операционным припуском называется слой металла, снимаемый обработкой в определенной операции. [9]

Операционным припуском называется слой металла, который снимается с поверхности обрабатываемой детали при выполнении заданной операции. [11]

Операционным припуском называют слой металла, удаленный при выполнении данной операции. [13]

Операционным припуском называется слой металла, который снимается с поверхности обрабатываемой детали при выполнении заданной операции. [15]

Источник

Операционный припуск. Операционный размер

Операционным припуском называют слой металла, снимаемый с поверхности во время операции; выдерживаемый при этом размер детали называют операционным размером (рис. 2.4).

Допуск на операционный размер принято назначать «в тело» (в металл) детали (рис. 2.4). В связи с наличием допусков операционный припуск может быть номинальной, максимальной и минимальной величины.

Величина номинального припуска Z₀ есть разность между номинальным значением размера D’₀, полученного на предыдущей операции, и номинальным значением D₀ на данной операции:

Рис. 2.4. Операционные припуски (Z) и операционные размеры (D, L) с допуском а

Аналогично для детали типа вал можно записать максимальное и минимальное значения припуска:

В самом общем виде следует признать, что припуск должен быть как можно меньшей величины; это позволит экономить металл и облегчит обработку.

Единственной причиной, вынуждающей прибегать к формообразованию со снятием слоя (и предусматривать припуск), это недостатки (дефекты) при формообразовании заготовки (по точности, шероховатости, величине дефектного слоя).

Аналогично можно считать, что каждая данная операция внутри технологического процесса есть вынужденная мера и служит для исправления дефектов предшествующей операции. Следовательно, необходимая величина припуска зависит главным образом от факторов, связанных с предшествующей операцией.

Покажем это на примере обработки какой-либо поверхности (рис. 2.5).

Рис. 2.5. К вопросу о расчете припуска на обработку

(пояснения в тексте)

Как видно из рис. 2.5, номинальный припуск для данной операции Z₀ определяется тремя факторами, зависящими от предшествующей операции:

— высоты неровностей поверхности R_z‘;

— величины дефектного слоя Т’;

— допуска на операционный размер а’.

Иными словами, при обработке плоской поверхности (односторонняя обработка, припуск на сторону)

В зависимости (2.4) F’ – это поправка, необходимая при наличии термической обработки между данной и предшествующей операциями.

Рис. 2.6. Влияние несоосности Х на величину D’(пояснения в тексте)

При обработке поверхности вращения (симметричное двустороннее расположение припуска)

В данной зависимости поправка N учитывает допуски на координаты оси поверхности вращения в предшествующей и данной операции.

Обрабатывая поверхность вращения, выдерживают не только размер (диаметр) самой этой поверхности, но и координаты ее оси, т.е. размеры, определяющие положение этой поверхности относительно других поверхностей детали. Если бы при обработке на данной операции получающееся положение оси поверхности в точности совпало с положением оси до обработки, то припуск снимался бы равномерно в виде кольцевого слоя одинаковой толщины. Однако этого не бывает. Вследствие того, что в обеих операциях (в данной и предшествующей) координаты оси выдерживаются не абсолютно точно (абсолютная точность невозможна), а в пределах допусков ось новой поверхности не совпадает с осью бывшей, т.е. припуск не снимается равномерно по всей окружности. Из рис. 2.6 видно, что несовпадение осей, коротко-разноосность (эксцентриситет поверхностей) величиной Х требует увеличения диаметрального припуска 2Х. Видно, что для того, чтобы сделать деталь диаметром d с новой осью поверхности О₁, необходим диаметр, по крайней мере, D – с предыдущей операции. Ну и плюс еще величина 2Z₀ (к диаметру D).

В силу того, что допуск на координату оси располагают симметрично, разноосность в направлении этой координаты не может превысить величину, равную полусумме допусков на предшествующей и данной операциях. То же самое можно сказать и про другую координату. Ниже, на рис. 2.7 приведена схема, иллюстрирующая необходимость внесения поправки N в величину припуска.

б

Рис. 2.7. К вопросу определения несоосности Х(пояснения в тексте)

На предшествующей операции (размеры со штрихом) точность расположения оси меньшая, чем на данной операции, т.е. D₁‘>D₃, а D₂‘>D₄. На рис. 2.7, б показаны зоны (прямоугольники) возможного расположения оси вращения на двух операциях. Исходя из худшей ситуации, определяют один из четырех одинаковых возможных максимальных смещений Х. Из прямоугольного треугольника АВС получим

.

Поправка N будет равна 2Х.

В табл. 2.1 в качестве примера приведены значения дефектного слоя, высоты неровности и классы шероховатостей для различных вариантов обработки.

Влияние вида формообразования на параметры поверхности

В повседневной заводской практике, избегая расчета припуска, пользуются нормативами припусков. Существуют справочники, заводские и отраслевые нормативные документы.

Следует отметить, что, как и все опытно-статистические нормы, величины припусков, рекомендуемые нормативами, могут в отдельных случаях нуждаться в существенных поправках.

Допуск на операционный размер назначают в соответствии с возможностями выбранного метода обработки и видом операции (чистовая, окончательная и др.). Нормативы припусков рекомендуют одновременно и значения операционных допусков.

Более точное определение припусков выполняется при размерном анализе всего технологического процесса. Цель – максимальное уменьшение припусков и экономия металла.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Операционный припуск

Операционным припуском называют слой металла, удаляемый при выполнении данной операции. [16]

Сумма операционных припусков дает общий припуск на обработку. [17]

Выбор общих и операционных припусков и допусков имеет большое технико-экономическое значение. [19]

Назначение рациональных общих и операционных припусков имеет важное технико-экономическое значение. Кроме того, с увеличением припуска растет число проходов или толщина снимаемой стружки, что вызывает увеличение усилий резания, повышенный износ инструмента и перерасход электроэнергии. [21]

Нормали на операционные припуски составляют обычно на основании заводского опыта. Величины припусков могут быть также определены расчетом, путем суммирования толщины дефектного слоя, величины поверхностных неровностей, погрешностей геометрической формы, деформаций детали на промежуточных операциях и др. Однако арифметическое суммирование дает неправильный результат, так как не все факторы являются постоянными и влияние их не проявляется одновременно. Поэтому расчетные величины обычно корректируют, сопоставляя их с опытными данными. [23]

Что такое операционный припуск и от чего он зависит. [24]

Ниже приводятся операционные припуски и допуски, которыми можно руководствоваться при обработке цилиндрических наружных и внутренних поверхностей, а также плоскостей в условиях серийного и массового производства. [25]

Для проверки операционных припусков и допусков для обработки каждой детали часто составляют схему размеров, прилагаемую к разработанному технологическому процессу. [26]

При назначении операционного припуска учитывается характер операции, на которую дается припуск. [29]

В этих случаях операционные припуски рассчитываются теоретически. [30]

Источник

Расчет припусков и операционных размеров

Технологический процесс механической обработки заключается в том, что c поверхности заготовки удаляется слой или слои металла таким образом, что в конце обработки получается готовая деталь, заданная чертежом. Слой металла, удаляемый с заготовки, называется припуском. Различают операционный и общий припуски.

Операционный припуск – это слой материала, удаляемый с заготовки при выполнении одной технологической операции (ГОСТ 1109–82). Операционный припуск назначают для компенсации производственных погрешностей, возникающих при выполнении технологической операции. Производственные погрешности характеризуются отклонениями размеров, герметическими нарушениями формы, поверхностными микронеровностями, глубиной дефекта поверхностного слоя, а также отклонениями взаимосвязанных поверхностей.

Общий припуск – это слой материала, удаляемый с заготовки с целью получения готовой детали. Его назначают для компенсации погрешностей черновой заготовки и погрешностей, возникающих на технологических операциях.

Припуск измеряется по нормали к обрабатываемой поверхности и отсчитывается на размер. Поэтому при обработке цилиндрической поверхности припуск отсчитывают на диаметр, при обработке плоскости или торца – на линейный размер.

Различают симметричные и асимметричные припуски. Симметричные припуски всегда имеют место при обработке поверхностей вращения.

От припуска необходимо отличать напуск. Напуск – это увеличение припуска в целях упрощения конфигурации заготовки из-за невозможности или нерентабельности ее изготовления с контуром, соответствующим контуру детали.

Удаление припуска сопровождается выполнением операционных размеров. Так как операционные размеры имеют номинальное, минимальное и максимальное значения, то различают номинальный припуск, минимальный припуск, максимальный припуск [14,26].

Рассмотрим схему расположения операционных размеров и припусков на примере обработки плоской поверхности (рис. 2).

Здесь А – операционный размер, Т – допуск, Z – припуск. В этом примере технологический процесс состоит из двух операций: фрезерования и шлифования. Отклонения на операционные размеры взяты «в тело». Все операционные размеры имеют одну измерительную базу (ИБ). На рис. 2 видно, что припуски определяются из трехзвенных размерных цепей. Припуски односторонние.

Рассмотрим схему расположения операционных размеров и припусков при обработке цилиндрической поверхности. Рассмотрим обработку вала в две операции: токарная, шлифование (рис. 3).

Рис. 3. Схема расположения операционных размеров и припусков при обработке цилиндрической поверхности

Здесь, как и в предыдущем примере, отклонения на операционные размеры проставлены «в тело» и оба отклонения одного знака. При обработке цилиндрической поверхности имеем двухсторонние симметричные припуски. Для данной схемы с целью
наглядного представления соотношения размеров принято использовать метод графического построения предельных отклонений, при котором предельные отклонения размеров откладывают только с одной стороны размера. Тогда и все припуски будут отложены с одной стороны. Это приводит к тому, что все операционные размеры имеют одну измерительную базу, а припуски определяются из трехзвенных размерных цепей. Это не приводит к ошибкам, однако необходимо изображенные на рис. 3 предельные отклонения и припуски относить к диаметральным размерам.

Для рис. 3 справедливы следующие соотношения:

номинальные значения припусков:

минимальные значения припусков:

максимальные значения припусков:

Здесь i – выполняемая операция, i – 1 – смежная предшествующая операция

Из рис. 2.3 также следует, что

. (1)

Выражение (1) замечательно тем, что по нему определено номинальное значение припуска, заданное в различных РТМ,
ГОСТах, ОСТах, в частности в ОСТ 1.41512–86 «Детали механообрабатываемые. Размеры технологические нормальные». Таким образом, номинальное значение припуска, заданное в таблицах, определяется как сумма минимального припуска и допуска размера предшествующей операции. Выражение (1) справедливо при соблюдении следующих трех условий:

а) размерная цепь, по которой определяется припуск, является трехзвенной;

б) допуски составляющих звеньев заданы «в тело»;

Если не соблюдается хотя бы одно из трех условий, то табличное значение припуска может оказаться недостаточным или избыточным по сравнению с необходимым.

, (2)

где – нижнее предельное отклонение размера. Из (2) следует:

. (3)

Определим из размерной цепи. С этой целью запишем очевидные выражения:

; (4)

. (5)

После вычитания (5) из (4) получим:

. (6)

Подставляя (6) в (3), получаем окончательное выражение для определения номинального припуска:

. (7)

Здесь – верхнее предельное отношение размера. Из выражения (7) как частный случай вытекает выражение (1).

Рассмотрим, как производится расчет операционных размеров и припусков опытно-статистическим методом на примере.
Исходными данными является чертеж детали (рис. 4), чертеж заготовки (рис. 5) и технологический процесс изготовления детали (рис. 6). Здесь в качестве заготовки взята поковка штампованная, спроектированная по ГОСТ 7505–89.

На эскизах технологических операций линейные размеры обозначены буквами А с цифровыми индексами, которые отражают последовательность выполнения переходов. Ввиду наибольшей сложности рассмотрим расчет линейных операционных размеров и соответствующих припусков. Расчет диаметральных размеров и соответствующих припусков весьма прост в связи с постоянством измерительной базы. Диаметральные размеры определяются из трехзвенных цепей, о которых говорилось выше.

Рис. 6. Технологические процесс обработки детали

Для выявления размерных связей строим эскиз совмещенных переходов (рис. 7).

Вычерчиваем эскиз детали и на нем наносим припуски. Проводим вертикальные линии, которые определяют границы размеров. Наносим размеры заготовки. Далее в порядке выполнения технологического процесса проставляем операционные размеры и припуски. Для полноты информации операционные размеры проставляем в виде векторов. На одном конце вектора изображается точка, обозначающая базу, на другом – стрелка, указывающая обработанную на данном переходе поверхность. Далее проставляем конструкторские размеры. Конструкторские размеры К₁, К₂ являются и операционными. Конструкторский размер К₃ не является операционным, т.е. он непосредственно не выполняется, а получается автоматически. Строим размерные цепи, придерживаясь следующих требований: 1) размерные цепи строятся от заготовки к детали; 2) замыкающими звеньями должны быть припуски и конструкторские размеры, которые получаются автоматически;
3) в размерные цепи, где замыкающим звеном является i-припуск, не должны входить размеры с номером больше i; 4) в размерную цепь не должны входить 2 припуска; 5) размерная цепь должна быть наикратчайшей. Расчет размерных цепей идет в обратном направлении.

Анализ размерных цепей (рис. 8) показывает, что первой поддается решению цепь № 10, второй – №12, третьей – №9, четвертой – №7, пятой – №11, шестой – №8, седьмой – №6, восьмой – №5, девятой – №4, десятой – №1, одиннадцатой – № 3, двенадцатой – №12.

Рис. 7. Эскиз совмещенных переходов

Рис. 8 Размерные цепи

При расчете размерных цепей в качестве нормативных таблиц используем ОСТ 1.41512–86, СТ СЭВ 145–75 (П 2, табл. 1–13). В таблицах этого стандарта указаны величины номинальных значений оптимальных припусков для различных методов обработки и различных размеров деталей. Припуски переходов, указанные в ОСТе, даны вне зависимости от материала деталей и вида заготовок. Это с некоторым допущением возможно, так как припуски стандарта относятся лишь к обработке заготовок после первой ступени их обработки – обдирки. Влияние материала заготовок на величины припусков, последующих после обдирки, несомненно, имеется, но оно не столько существенно, как в операциях обдирки. Припуски на обдирку определяются по специальным таблицам или же рассчитываются по методу Кована.

Решаем размерную цепь № 10.

Известно: . Найти: .
Z10

Записываем основное уравнение размерной цепи. Оно имеет вид:

.

Данная размерная цепь «простая», ибо она трехзвенная, допуски составляющих звеньев заданы «в тело», знаки предельных отклонений составляющих звеньев одинаковые. Для таких цепей табличный припуск не требует коррекции.

Определяем его по выражению:

.

Здесь i = 10, i – 1 = 9. Из таблицы ОСТа определяем Z₁₀ = 0,3 – припуск на шлифование. Из таблицы ТА₉ = 0,052 – допуск на шлифование.Тогда:

В результате: .

Известно: Найти: .

Решаем размерную цепь № 12.

А8 – ТА8
	А9 – ТА9
А10 – ТА10(К2)
Z11

В данной цепи замыкающим звеном является конструкторский размер К₃, получающийся в результате обработки детали автоматически. Поэтому основное уравнение размерной цепи имеет вид:

.

Должно выполняться , т.е.

. (8)

Если , то надо или уменьшить допуски ТА_i, или увеличить . В свою очередь, уменьшение ТА_i вызывает необходимость перерасчета уже рассчитанных размерных цепей.

Применительно к нашему примеру условие (8) выполнимо. Тогда можно рассчитать размер А₈ следующим образом:

,

Получим или . Округляем, тогда

.

Источник