Припуск на обработку и качество изделий
При постоянном совершенствовании требований к качеству обрабатываемой продукции люди тратят много времени и энергии на изучение методов и мер по улучшению качества продукции, но игнорируют влияние припуска на механическую обработку на качество продукции в процессе механической обработки, и считают, что только наличие припусков в процессе не окажет большого влияния на качество продукции. В реальном процессе механической обработки механических изделий обнаружено, что припуск на обработку деталей напрямую влияет на качество продукции.
Если припуск на обработку слишком мал, трудно устранить остаточные ошибки формы и положения, а также дефекты поверхности в предыдущем процессе. Если припуск слишком велик, это не только увеличит трудоемкость обработки, но и расход материалов, инструментов и энергии. Что еще более серьезно, так это то, что тепло, выделяющееся при резке большого количества припусков в процессе обработки, деформирует детали, увеличивает сложность их обработки и влияет на качество продукции. Поэтому необходимо строго контролировать припуски на обработку деталей.
Если припуск на обработку слишком мал, трудно устранить остаточные ошибки формы и положения, а также дефекты поверхности в предыдущем процессе. Если припуск слишком велик, это не только увеличит трудоемкость обработки, но и расход материалов, инструментов и энергии. Что еще более серьезно, так это то, что тепло, выделяющееся при резке большого количества припусков в процессе обработки, деформирует детали, увеличивает сложность их обработки и влияет на качество продукции. Поэтому необходимо строго контролировать припуски на обработку деталей.
Обработка деталей
Припуск на обработку относится к толщине слоя металла, срезанного с обработанной поверхности во время механической обработки. Припуск на механическую обработку можно разделить на припуск на технологическую обработку и общий припуск на. Припуск на технологическую обработку — это толщина слоя металла, снятого с поверхности за один процесс, которая зависит от разницы размеров соседних процессов до и после процесса. Под общим припуском на обработку понимается общая толщина слоя металла, снятого с определенной поверхности в течение всего процесса обработки детали от заготовки до готового изделия, то есть разница между размером заготовки на той же поверхности и размером детали. Общий припуск на обработку равен сумме припусков на обработку каждого процесса.
Поскольку при изготовлении заготовок и размерах каждого процесса неизбежны ошибки, как общий припуск на обработку, так и припуск на технологическую обработку являются переменными значениями, что приводит к минимальному и максимальному припуску на. Диапазон изменения технологического припуска на обработку (разница между максимальным количеством обработки и минимальным припуском на обработку) равен сумме размерных допусков предыдущего процесса и текущего процесса. Зона допуска технологического размера обычно указывается в направлении входа деталей. Для деталей вала базовым размером является максимальный технологический размер, а для отверстий — минимальный технологический размер.
Влияние припуска на обработку на точность изготовления деталей
✅ 1. Влияние избыточного припуска на точность обработки.
Детали должны генерировать тепло при резке в процессе обработки. Часть этого тепла при резке отводится опилками и смазочно-охлаждающей жидкостью, часть передается инструменту, а часть передается заготовке, повышая температуру деталей. Температура тесно связана с припуском на обработку. Если припуск на обработку велик, время черновой обработки неизбежно увеличится, а объем резания также будет соответствующим образом увеличен, что приведет к постоянному увеличению тепла резания и температуры детали. Наибольший вред, причиняемый повышением температуры деталей, представляет собой деформация заготовок, особенно материалов, чувствительных к изменению температуры (например, нержавейки). Более того, этот вид термической деформации проходит через весь процесс обработки, увеличивая её сложность и влияя на качество продукции.
Например, при обработке тонких деталей вала, таких как винтовые стержни, степень свободы в направлении длины ограничена из-за метода обработки один на один. В это время, если температура заготовки слишком высока, произойдет тепловое расширение. Когда расширение направления длины блокируется, заготовка неизбежно будет деформироваться при изгибе под воздействием напряжения, что создаст большие проблемы для последующей обработки. После нагрева заготовка изгибается и деформируется. В это время, если обработка продолжится, выступающая часть будет обработана до получения готового изделия. После охлаждения до нормальной температуры деталь под действием напряжения будет иметь обратную деформацию, что приведет к ошибкам формы и положения и ухудшит качество. После расширения в направлении диаметра увеличенная часть будет отрезана, а после охлаждения заготовки возникнет цилиндричность и погрешность размеров. При шлифовании прецизионного винта термическая деформация заготовки также приводит к ошибке шага.
✅ 2. Влияние слишком малого припуска на точность обработки.
Припуск на обработку деталей не должен быть слишком большим или слишком маленьким. Если припуск на обработку слишком мал, остаточные геометрические допуски и дефекты поверхности в предыдущем процессе не могут быть устранены, что влияет на качество продукции. Для обеспечения качества обработки деталей минимальный припуск на обработку в каждом процессе должен соответствовать основным требованиям предыдущего процесса.
Для разных частей и процессов значения и формы указанных ошибок также различны. При определении припуска на технологическую обработку его следует рассматривать по-разному. Например, тонкий вал легко сгибается и деформируется, а линейная погрешность шины превышает диапазон допуска размера диаметра. Припуск на технологическую обработку должен быть соответствующим образом увеличен. В процессе обработки с помощью плавающей развёртки и других инструментов для определения местоположения самой обрабатываемой поверхности влияние ошибки установки E можно игнорировать, и припуск на обработку можно соответствующим образом уменьшить. Для некоторых процессов чистовой обработки, используемых в основном для уменьшения шероховатости поверхности, размер припуска на обработку зависит только от шероховатости п
оверхности H.
Поскольку при изготовлении заготовок и размерах каждого процесса неизбежны ошибки, как общий припуск на обработку, так и припуск на технологическую обработку являются переменными значениями, что приводит к минимальному и максимальному припуску на. Диапазон изменения технологического припуска на обработку (разница между максимальным количеством обработки и минимальным припуском на обработку) равен сумме размерных допусков предыдущего процесса и текущего процесса. Зона допуска технологического размера обычно указывается в направлении входа деталей. Для деталей вала базовым размером является максимальный технологический размер, а для отверстий — минимальный технологический размер.
Влияние припуска на обработку на точность изготовления деталей
✅ 1. Влияние избыточного припуска на точность обработки.
Детали должны генерировать тепло при резке в процессе обработки. Часть этого тепла при резке отводится опилками и смазочно-охлаждающей жидкостью, часть передается инструменту, а часть передается заготовке, повышая температуру деталей. Температура тесно связана с припуском на обработку. Если припуск на обработку велик, время черновой обработки неизбежно увеличится, а объем резания также будет соответствующим образом увеличен, что приведет к постоянному увеличению тепла резания и температуры детали. Наибольший вред, причиняемый повышением температуры деталей, представляет собой деформация заготовок, особенно материалов, чувствительных к изменению температуры (например, нержавейки). Более того, этот вид термической деформации проходит через весь процесс обработки, увеличивая её сложность и влияя на качество продукции.
Например, при обработке тонких деталей вала, таких как винтовые стержни, степень свободы в направлении длины ограничена из-за метода обработки один на один. В это время, если температура заготовки слишком высока, произойдет тепловое расширение. Когда расширение направления длины блокируется, заготовка неизбежно будет деформироваться при изгибе под воздействием напряжения, что создаст большие проблемы для последующей обработки. После нагрева заготовка изгибается и деформируется. В это время, если обработка продолжится, выступающая часть будет обработана до получения готового изделия. После охлаждения до нормальной температуры деталь под действием напряжения будет иметь обратную деформацию, что приведет к ошибкам формы и положения и ухудшит качество. После расширения в направлении диаметра увеличенная часть будет отрезана, а после охлаждения заготовки возникнет цилиндричность и погрешность размеров. При шлифовании прецизионного винта термическая деформация заготовки также приводит к ошибке шага.
✅ 2. Влияние слишком малого припуска на точность обработки.
Припуск на обработку деталей не должен быть слишком большим или слишком маленьким. Если припуск на обработку слишком мал, остаточные геометрические допуски и дефекты поверхности в предыдущем процессе не могут быть устранены, что влияет на качество продукции. Для обеспечения качества обработки деталей минимальный припуск на обработку в каждом процессе должен соответствовать основным требованиям предыдущего процесса.
Для разных частей и процессов значения и формы указанных ошибок также различны. При определении припуска на технологическую обработку его следует рассматривать по-разному. Например, тонкий вал легко сгибается и деформируется, а линейная погрешность шины превышает диапазон допуска размера диаметра. Припуск на технологическую обработку должен быть соответствующим образом увеличен. В процессе обработки с помощью плавающей развёртки и других инструментов для определения местоположения самой обрабатываемой поверхности влияние ошибки установки E можно игнорировать, и припуск на обработку можно соответствующим образом уменьшить. Для некоторых процессов чистовой обработки, используемых в основном для уменьшения шероховатости поверхности, размер припуска на обработку зависит только от шероховатости п
оверхности H.
Разумный выбор припуска на обработку
✅ 1. Принципы припуска на обработку деталей.
Выбор припуска на обработку тесно связан с материалом, размером, классом точности и методом обработки детали, которые должны определяться в зависимости от конкретной ситуации. При определении припуска на обработку деталей необходимо руководствоваться следующими принципами:
(1). Минимальный припуск на обработку должен использоваться для сокращения времени обработки и снижения стоимости изготовления деталей.
(2). Должен быть зарезервирован достаточный припуск на механическую обработку, особенно для окончательного процесса. Припуск на механообработку должен обеспечивать точность и шероховатость поверхности, указанные на чертеже.
(3). При определении припуска на механообработку следует учитывать деформацию, вызванную термической обработкой деталей, в противном случае может образоваться брак.
(4). При определении припуска на обработку следует учитывать метод обработки и оборудование, а также возможную деформацию во время процесса.
(5). Размер обрабатываемых деталей должен учитываться при определении припуска на обработку. Чем больше деталь, тем больше припуск на обработку. По мере увеличения размера детали также будет увеличиваться возможность деформации, вызванной силой резания и внутренним напряжением.
✅ 2. Метод определения припуска на обработку.
2.1 Метод эмпирической оценки.
В производственной практике широко применяется метод оценки опыта. Это метод определения припуска на механообработку на основе опыта проектирования технологического персонала или сравнения с аналогичными деталями. Например, припуски на механическую обработку баллеров, шкворней, промежуточных и кормовых валов строящихся кораблей определяются исходя из многолетнего опыта проектирования технических специалистов. Принимая во внимание важность заготовки и влияние таких факторов, как большой объем и большое напряжение заготовки при поковке, припуск на получистовую обработку составляет 6 мм после черновой обработки, припуск на чистовую обработку - 3 мм после получистовой обработки и 1 мм. припуск на шлифование оставлен для тонкой токарной обработки. Чтобы предотвратить образование брака из-за недостаточного припуска на механическую обработку, припуск на механическую обработку, рассчитанный эмпирическим методом оценки, обычно слишком велик. Этот метод часто используется при единичном и мелкосерийном производстве.
2.2 Метод коррекции поиска в таблице.
Метод коррекции справочной таблицы — это метод определения припуска на обработку на основе данных о припуске, накопленных в производственной практике и экспериментальных исследованиях и пересмотренных в сочетании с фактическими условиями обработки. Этот метод широко используется в производстве.
2.3 метод анализа и расчета.
Метод анализа и расчета — это способ определения припуска на обработку путем анализа и всестороннего расчета различных факторов, влияющих на припуск на обработку, в соответствии с данными испытаний и формулой расчета. Припуск на обработку, определенный этим методом, является точным, экономичным и разумным, но для этого необходимо накопить полные данные. Он не такой простой и интуитивно понятный, как два вышеописанных метода, поэтому в настоящее время этот метод используется редко.
Заключение
В реальном производстве временно определяются методы изготовления многих деталей, например: гильза из нержавеющей стали, отлитая центробежным литьем, сваривается после прокатки стальной пластиной; Торцевую крышку охладителя, основание двигателя и шлифовальные детали коробки передач следует заменить сварочными деталями. В процессе изготовления этих деталей присутствует множество неопределенных факторов, и погрешность их формы трудно предсказать. Следовательно, три метода определения припуска на механическую обработку, представленные в этой статье, неприменимы для определения припуска на механообработку таких деталей и могут быть гибко освоены только в реальном про
изводственном процессе.
Выбор припуска на обработку тесно связан с материалом, размером, классом точности и методом обработки детали, которые должны определяться в зависимости от конкретной ситуации. При определении припуска на обработку деталей необходимо руководствоваться следующими принципами:
(1). Минимальный припуск на обработку должен использоваться для сокращения времени обработки и снижения стоимости изготовления деталей.
(2). Должен быть зарезервирован достаточный припуск на механическую обработку, особенно для окончательного процесса. Припуск на механообработку должен обеспечивать точность и шероховатость поверхности, указанные на чертеже.
(3). При определении припуска на механообработку следует учитывать деформацию, вызванную термической обработкой деталей, в противном случае может образоваться брак.
(4). При определении припуска на обработку следует учитывать метод обработки и оборудование, а также возможную деформацию во время процесса.
(5). Размер обрабатываемых деталей должен учитываться при определении припуска на обработку. Чем больше деталь, тем больше припуск на обработку. По мере увеличения размера детали также будет увеличиваться возможность деформации, вызванной силой резания и внутренним напряжением.
✅ 2. Метод определения припуска на обработку.
2.1 Метод эмпирической оценки.
В производственной практике широко применяется метод оценки опыта. Это метод определения припуска на механообработку на основе опыта проектирования технологического персонала или сравнения с аналогичными деталями. Например, припуски на механическую обработку баллеров, шкворней, промежуточных и кормовых валов строящихся кораблей определяются исходя из многолетнего опыта проектирования технических специалистов. Принимая во внимание важность заготовки и влияние таких факторов, как большой объем и большое напряжение заготовки при поковке, припуск на получистовую обработку составляет 6 мм после черновой обработки, припуск на чистовую обработку - 3 мм после получистовой обработки и 1 мм. припуск на шлифование оставлен для тонкой токарной обработки. Чтобы предотвратить образование брака из-за недостаточного припуска на механическую обработку, припуск на механическую обработку, рассчитанный эмпирическим методом оценки, обычно слишком велик. Этот метод часто используется при единичном и мелкосерийном производстве.
2.2 Метод коррекции поиска в таблице.
Метод коррекции справочной таблицы — это метод определения припуска на обработку на основе данных о припуске, накопленных в производственной практике и экспериментальных исследованиях и пересмотренных в сочетании с фактическими условиями обработки. Этот метод широко используется в производстве.
2.3 метод анализа и расчета.
Метод анализа и расчета — это способ определения припуска на обработку путем анализа и всестороннего расчета различных факторов, влияющих на припуск на обработку, в соответствии с данными испытаний и формулой расчета. Припуск на обработку, определенный этим методом, является точным, экономичным и разумным, но для этого необходимо накопить полные данные. Он не такой простой и интуитивно понятный, как два вышеописанных метода, поэтому в настоящее время этот метод используется редко.
Заключение
В реальном производстве временно определяются методы изготовления многих деталей, например: гильза из нержавеющей стали, отлитая центробежным литьем, сваривается после прокатки стальной пластиной; Торцевую крышку охладителя, основание двигателя и шлифовальные детали коробки передач следует заменить сварочными деталями. В процессе изготовления этих деталей присутствует множество неопределенных факторов, и погрешность их формы трудно предсказать. Следовательно, три метода определения припуска на механическую обработку, представленные в этой статье, неприменимы для определения припуска на механообработку таких деталей и могут быть гибко освоены только в реальном про
изводственном процессе.
