Методи визначення допусків на обробку. Призначення допусків на розміри, форму та взаємне розміщення поверхонь в операціях технологічного процесу

Визначення допусків можна здійснювати двома методами: дослідно–статистичний та розрахунково–аналітичний, розроблений В.М. Кованом. При дослідно–статистичному методі допуск встановлюється за дослідними даними сумарно на всю обробку, без розрахунку допуска по окремих стадіях обробки. Дослідно–статистичні дані по величинам допусків для різних видів механічної обробки проводиться в ГОСТах, заводських нормативів, різних довідниках.

Розрахунково–аналітичний метод дозволяє визначати величину допуску з врахуванням всіх складових елементів. При цьому передбачається, що при кожному технологічному переході повинні бути усунені помилки попереднього переходу. Цими помилками можуть бути висота нерівності поверхні, глибина дефектного поверхневого шару, просторові відхилення у вигляді жолоблення поверхонь, непаралельності та перпендикулярності осей, не співвісності ступіней валів і отворів та інші похибки встановлення.

Просторові відхилення не зв’язані з допуском на розмір, мають самостійне значення та повинні враховуватися при розрахунку допусків. Похибка встановлення при виконанні переходу характеризується величиною зміщення оброблюваної поверхні і повинна бути компенсована відповідним збільшенням допуску на обробку. Похибка розмірів і геометричної форми (овальність, конусність, бочкоподібність) повинні задаватися в межах допуску на розмір оброблювальної поверхні та при розрахунку допусків не враховується.

Просторові відхилення та похибки є векторами, оскільки мають не тільки величину, але і напрямок. Похибка встановлення визначається як векторна сума похибок базування та похибки закріплення

.

Оскільки напрямок векторів невідомо, похибка встановлення визначається за правилом квадратного кореня

.

Сумування просторових відхилень з похибкою встановлення проводиться з урахуванням напрямку цих векторів. При обробці плоских поверхонь векторна сума визначається арифметичною сумою векторів

.

Зауважимо, що тут і далі індекси а і В у доданках вказують на складові, які повинні бути взяті:

а – по передньому переходу, В – по виконуваному.

При обробці зовнішніх та внутрішніх поверхонь обертання вектори та можуть мати будь-якее кутове положення, котре передбачити неможливо. Тому найбільш вірогідне сумарне значення цих векторів слід виконувати за правилом квадратного кореня

.

При розрахунку допусків необхідно мати на увазі, що видаленню підлягає не весь поверхневий шар (рис.12.1), а тільки верхня дефектна його частина.

А – дефектна частина поверхневого шару яка видаляється; В – частина поверхневого шару яка не видаляється (наклеп та перехідна зона); С – нормальна структура металу; Н_а – мікро нерівності; Т_а – дефекти поверхневого шару, які залишилися від попередньої обробки.

Небажаний наклепаний шар не підлягає видаленню, так як володіє великою зносостійкістю в порівнянні з небажаними шарами. З врахуванням сказаного найменший асиметричний допуск на послідовну обробку протилежних плоских поверхонь повинен складатися з висоти мікро нерівностей , глибини дефектного поверхневого шару , просторових відхилень та похибки встановлення

.

Симетричний допуск по обидві сторони при паралельній обробці протилежних плоских поверхонь

,

та при обробці зовнішніх та внутрішніх поверхонь обертання допуск на діаметр

.

При розрахунку допусків по приведених формулах необхідно мати на увазі, що в ряді випадків деякі із складових не повинні враховуватися, як ті що не мають місця на наступному або виконуючому переходах, або як невиправні виконуючим переходом. Наприклад, коли необхідно лише підвищити клас шорсткості поверхні, як у випадках полірування та суперфінішування, допуск на обробку визначається тільки висотою нерівностей оброблюваної поверхні. При шліфуванні поверхні після хіміко–термічної обробки дефектний шар можна прийняти рівним нулю, оскільки глибину цементації бажано мати невелику. Просторові відхилення деталі, можливі при хіміко–термічній обробці, повинні бути враховані величиною . В цьому випадку величина визначається як:

та .

При відсутності похибки установки, наприклад при шліфуванні вала в центрах, коли ,

.

При обточуванні вала в центрах (похибка рівна нулю) повинно враховуватися видалення дефектного шару

.

Величини складових розрахункових формул наводяться в довідковій літературі.

Призначення допусків на розміри заготовок, які отримують в процесі виготовлення деталі проводять в такій послідовності:

– з таблиць, економічної точності обробки на метало ріжучих верстатах, визначають квалітет точності по якому будуть отримані розміри оброблювальної поверхні;

– за таблицями допустимих відхилень валів (у системі отворів) у посадках для відповідного квалітету точності вибирають величину допуску між операційного розміру заготовки.

В операціях технологічного процесу допуски на форму та взаємне розміщення поверхонь обмежуються полем допуску на розмір або регламентуються в нормативних документах на допуски, не представленні у розмірах.