Косилова А.Г., Мещеряков Р.К., Калинин М.А. - Точность обработки заготовки и припуски в машиностроении

6П 1 К71 УДК 891 91+ 621.753,1 !031) Косилова А. Г., Мещеряков Р. К., Калинин М. А. К71 Точность обработки, заготовки н припуски в машиностроении. Справочник технолога. М., «Машиностроение», 19?б. 288 с. с нл. Справочник содержит сведении, необходимые технологу машиностроителю при проектировании и расчете технологических процессов механиче. ской обработки деталей. Прнведенм данные по точности различных методов получения заготовок, обработки их на станках, агрегатных станках и автоматических линиях.

рассмотрена методика расчета ожидаемой погрешности обработки. Справочник предназначен для инткенеров-технологов заводов и про. ектно-конструкторских организаций. Он мажет бмть полезен студентам ву зов при разработке курсовых и дипломных проектов.

3!207-049 038 (01)-76 © Издательство кМашнностроеннез, 1976 ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие 122 14! 174 174 Табличные значевия общих припусков на механическую обработку 203 254 268 277 279 Список литературы 283 Предметный указатель 28э Глава Е Точность обработки деталей машин Основные понятия Требования точности Таблицы точности обработки Расчет точности обработки Анализ и определение элементарных погрешностей обработки . Контроль точности технологических процессов Точность обработки на агрегатных станках и автоматических ли. явях Глава П. Заготовки деталей т7ашин Общие положевна .

Отливки Сварно-литые заготовки . Заготовки из сортового и специального проката Поковки Глава 777. Припускн на механическую обработку Общие положения . Расчетно-аналитический метод определения припусков. Промежуточные прнпуски на механическую обработку . Примеры расчета припусков расчетно-аналитическим методом ., Примеры назначения припусков и допусков по ГОСТам . К вопросу о совершенствовании методики расчета припусков на обработку 5 7 16 33 47 117 141 142 154 !54 162 ПРЕДИСЛОВИЕ При разработке технологических процессов обработни деталей машин технологу необходимы справочные материалы по точности механической обработки. точности заготовок, промежуточным н общнм припускам на обработку.

В 1972 г. был выпущен 1-й том «Справочника технолога-машнностронтелю. Из полученных издательством писем от промышленных организаций, учебных заведений в отдельных читателей была выявлена наиболее острая потребность в материале, содержащемся в первых трех главах («Точность обработкн деталей ««ашннм «Заготовки для деталей машин», «Припускн на механическую обработку«) В связи с этим издан настоящий справочник, основное содержанке которого и составляют названные главы. Однако быстрое развитие теории н прантнкн технологии машиностроения вызвало необходимость коренной переработки ранее опубликованных материалов, внесения изменений н дополнений, Большая часть материалов опублнкована впервые.

Наряду с обновлением опытных данных по точности обработки и прнпускам на обработку в справочнике представлены более широко основы расчетно-аналн тнческого метода решения задач по точности производства н определению припусков, дан более полный и глубокий анализ элементарных погрешно«тей обработки, рассмотрены методы их определения с учетом динамических н других сложных явлений процесса обработки. Особое значенне имеет точность обработки в автоматизированном пронзводстве, поэтому в справочнике разобраны спецнфнческиа условия точностных расчетов дая операций обработки на автоматических линиях и агрегатных станках.

В справочнике приведены новые данные по оценке точности в стабильности технологических процессов в операций, основанные на научения закономерностей нх протекания н привлечении математических методов. Приведенный расчет тех. нологнческих процессов на точность указывает подход к этому важному вопросу н направленне прогрессивных решений, хотя н не охватывает всех возможных в .практике работы технолога случаев. Более полно представлены материалы по определению общих припусков и допусков на поковки, получаемые ковкой нз молотах н прессах в штамповкой, на отливки из черных, цветных металлов н сплавов. Приведены подробные примеры определения прнпусков расчетнозналнтическнм методом н по ГОСТам. Все замечания, предложення н пожелания по справочнику направлять по адресу: 107885,Москва, Б-78, 1-й Басманный пер., дом 3, издательство «Маши- ностроением ГПАВА 1 ТОЧНОСТЬ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ Важнейшим и обязательным требованием современного производства является систематическое повышение качества изделий при выполнении заданий по объему выпуска и высокой производительности труда.

Качество изготовляемой продукции будет высоким при высоком качестве модели продукции и высоком начестве ее изготовления. Качество изготовления продукции определяется совокупностью свойств процесса ее изготовления, соответствием этого процесса и его результатов установленнылг требованиям. Основными производственнымн факторами являются качество оборудования и инструмента, физико-химические, механические и другие свойства исходных материалов и заготовок, совершенство разработанного технологичесхого процесса и качество выполнения обработки и контроля.

При управлении качеством продукции в производстве и оценке его стабильности используют статистические методы, установленные ГОСТ 15895 † н 16949 — 71. В машиностроении показатели качества изделий тесно связаны с точностью обработки деталей машин. Полученные при обработке размер, форма и взаимное расположение элементарных поверхностей определяют фактические зазоры и натяги в соединениях деталей лгашин, а следовательно, технические параметры продунции, определяющие ее качество, например мощность, производительность и точность станков, надежность н эхонамнческие показатели производствз и эксплуатации.

С помощью показателя однородности продукции дается количественная характеристика рассеивания параметров или показателей качества продукции данного вида, т. е. оценивается точность. Отсюда очевидна взаимосвязь проблемы повышения качества продукции с задачей увеличения точности обработки деталей машин. Большое значение имеет к о эффи ц и е н т за па с а то ч н о сти (34), характеризующий резервы точности при обработке. Предельво допустимые допуски на функциональные размеры бь и посадки бйб обеспечивают сохранение эксплуатационных показателей в заданных значениях.

Функциональные допуски охватывают эксплуатационный допуск бзк„ ббзкс, необходимый для сохранения в процессе эксплуатации требуемого уровня показателей, н нонстРУктоРский допУск б„, 66» на компенсацию погРешностей изготовления деталей лкзг, сборки изделий йсз и прочих бкр (старения и др.) погрешностей.

Таким образом, имеем для функционального допуска несопрягаемых поверхностей бб = бакс+ бк 6» = (йкзг+ йар)дап и дая функционального допуска посадки с зазором 6 64г = 6 озкс + 6 ок 6 ок = (бкзг + йсз + бар)док. Коэффициент запаса точности бф 7(г= ' г бк ' Точность обработки деошкеб машин Под погрешностью обработки понимают отклонение полученного при обработке значения геометрического нли другого параметра от задан. ного.

Абсолютную погрешность выражают в единицах рассматрэваемого параметра: ЛХ = Хл — Х„, где Хд и Մ— соответственно действительное (полученпое) и номинальное (заданное) значения параметра. При нссимметричном расположении поля допуска относительно номинального значения вместо номинального значения параметра принимают среднее значение. Например, при 40+осе заданное значение параметра равно 40,115. Отношение +о,гт абсолютной погрешности к заданному значению параметра называют о т н о ° сительной погрешностью или коэффициентом точ ° ности относительно номинального значения параметра Кта: ЛХ ЬХ К,„— или Кт.я= — 100фе.

х„ Точность обработки является характеристикой начества изготовления продукции, отражает близость полученных результатов к заданным значениям параметров детали. Количественно точность характеризуется обратной величиной ЛХ ! — г модуля относительной погрешности Х„ Различают три вида погрешностей: промахи, случайные и систематические погрешности. П р о м а х — погрешность, являющаяся результатом низкой квалифика. ции лица, производящего обработку или измерения, а также неожиданных сильных внешних воздействий. Промахи должны быть исключены из анализа. Ол у ч ай н а я п ог р еш н ость — погрешность изготовления продукции, которая при одних и тех же заданных условиях принимает различные зна.

чения по модулю н знаку. Си стем а т и ч ес к а я п ог р е ш ность — погрешность изготовления продукции, хоторая при одних и тех же заданных условиях приаимает по модулю и знаку одно и то же (постоянная погрешность) или закономерно изменяющееся значение (переменная погрешность). Такая классификация является условной (3! ). К систематическим погрешностям относят усредненные значения, например изменение размерного износа с течением времени.

Эти погрешности носят характер случайных функций, если рассматривать обработку иа разных станках, разным инструментом и т. д. Только для обработки с одной настройки на одном станке эта погрешность (реализация случайной функции) может рассматриваться как неслучайная функция — систематическая погрешность. В общем же случае из-за колебания механических свойств материала инструмента, детали и из-за изменения других параметров обработки возникает не одна реализация (кривая износа), а целое семейство реализаций (кризых износа), Для характеристики подобных погрешностей можно пользоваться термином «случайиые функциональные погрешности», понимая под этим, что указанные погрешности изменяются в функции от времени или другого параметра.

Точность обработки выражают одним из следующих способов: интервалом, в котором с установленной вероятностью находится суммарная погрешность обработки или систематическая составляющая погрешности; стандартной аппроксимацией функции распределения н средним квадратическим отклонением слу. чайной составляющей погрешности обработки; стандартными аппроксимациями функций распределения систематической и случайной составляющих погрешности обработки и их средними квадратическими отклонениями, функциями распре.

деления систематической и случайной составляющих погрешностей. Для непрерывных производств особенно важно создание статистически уира. вляемых технологических процессов, при которых обязательное соблюдение технологических допусков для операций процесса гарантирует обеспечение допуска Требования точности на окончательно обработаниу1о деталь по всем признакам качества (точностн размера, формы, положения поверхностей, геометрии н др.). Прн статистически управляемых технологических операциях точность обработки определяется настройкой оборудования, а известные точностные характеристики и присущие операции закономерности протекания процесса во времени позволяют регулировать процесс в ходе провзводства. Во многих случаях в действующем производстве технологические процессы не являются статистически управляемымн, поэтому кроме контроля готовых изделий необходим контроль точности технологических процессов, и на основе выявленных отклонений— регулирование процессов.

В условиях серийного и массового производства контроль точности технологических процессов выполняют по ГОСТ 16.305 †, а в условиях единичного и мелкосерийного производства — по ГОСТ 16.306 — 74; общие требования к управлению технологическими процессами и контролю их точности установлены в ГОСТ 16.304 — 74, При контроле точности технологических процессов (ГОСТ!6.304 — 74) показателями точности являются: действительное отклонение 5Х параметра, коэффициенты точности относительно номинального значения параметра К.„, а также коэффициенты Кх, д, К, ых, Кп и др.