При обработке деталей машин снятием стружки с обрабатываемой поверхности удаляется некоторый слой металла, в результате чего из­меняется ее размер. Удаляемый в процессе обработки слой металла называют припуском на обработку. При окончательной обработке без снятия стружки (калибрование шариком, обкатывание роликами) поверхностный слой металла деформируется, причем размеры обрабатываемой поверхности изменяются на величину остаточной деформации, которая в этом случае представляет собой припуск на обработку [9].

Различают промежуточные и общие припуски на обработку. Промежуточным припуском называется слой металла, необходимый для осуществления технологического перехода. Общим припуском называется слой металла, необходимый для выполнения всей совокупности технологических переходов.

Размер припуска зависит от толщины поврежденного поверхностного слоя, т.е. от толщины корки для литых заготовок, обезуглероженного слоя для горячего проката, глубины поверхностных неровностей, раковин, трещин и др., а также от неизбежных производственных и технологических погрешностей. Эти погрешности являются совокупностью погрешностей заготовки и погрешностей, возникающих при выполнении отдельных технологических операций. Для компенсации последних необходимо предусматривать припуск, размер которого сможет обеспечить соответствующее качество данной заготовки на последней операции обработки.

Производственные погрешности характеризуются отклонениями размеров, геометрическими нарушениями формы и отклонениями взаимосвязанных поверхностей, поверхностными микронеровностями, глубиной дефектного поверхностного слоя. Геометрические погрешности формы (овальность, огранка, конусообразность, выпуклость, вогнутость и др.) должны находиться в пределах поля допуска на размер. Микронеровности при расчете припусков учитывают для каждой технологической операции. Глубина дефектного поверхностного слоя зависит от способа изготовления заготовок. Например, в отливках из серого чугуна дефектный поверхностный слой представляет собой перлитную корку, которую удаляют для сохранения режущих свойств инструмента при последующей обработке подкоркового слоя; поверхностный слой проката характеризуется обезуглероженной зоной, снижающей предел прочности металла, удаление этого слоя повышает прочностные свойства обрабатываемой заготовки. Наряду с этим при обработке заготовок из проката в поверхностном слое возникает наклеп, постепенно уменьшающийся в глубину заготовки. При обработке целесообразно удалять зону резко выраженной деформации, т. е. верхнюю часть наклепанного слоя, где обычно наблюдается изменение структуры металла.

Отклонения взаимосвязанных поверхностей (отклонения от параллельности и перпендикулярности осей и поверхностей, эксцентриситет отверстий и др.) также следует учитывать при расчете припусков, но, так как эти отклонения не связаны с погрешностями на размеры поверхностей, их нужно учитывать отдельно. Наряду с перечисленными отклонениями в процессе обработки возникают погрешности установки, которые также должны быть компенсированы соответствующим увеличением припуска.

Для определения припусков используются расчетно-аналитический метод [9], [10] и вероятностно-статистический методы. Более точным можно считать расчетно-аналитический метод определения припусков, так как он учитывает все индивидуальные особенности конфигурации детали.

Для нахождения припусков расчетно-аналитическим методом применяются следующие зависимости [10]:

1) Ассиметричный минимальный припуск (односторонний припуск при последовательной обработке противолежащих поверхностей):

(2)

2) Симметричный минимальный припуск (двусторонний припуск при параллельной обработке противолежащих поверхностей):

(3)

3) Симметричный минимальный припуск (двусторонний припуск при обработке наружных и внутренних поверхностей вращения):

(4)

где Rz_{i -1} - высота микронеровностей поверхности по ГОСТ 2789-73 на предшествующем переходе, мкм;

h_{i -1} - глубина дефектного поверхностного слоя, полученного на предшествующем переходе, мкм;

ρ _{i -1} - суммарное значение пространственных отклонений взаимосвязанных поверхностей, оставшихся после выполнения предшествующего перехода, мкм;

ε _i - погрешность установки заготовки на станке при выполняемом переходе, мкм.

Расчет режимов резания

Одной из технико-экономических задач проектирования технологических процессов является назначение режимов резания. Особое значение при расчете режимов резания имеет зависимость между стойкостью режущего инструмента, скоростью резания, подачей и глубиной резания, а также геометрическими параметрами режущего инструмента. Режимы резания оптимизируются по критериям: производительность, себестоимость, качество поверхностного слоя, точность.

Черновая обработка ,в большинстве случаев, применяется для снятия поверхностного слоя, содержащего большинство дефектов поверхности после заготовительных процессов, поэтому при черновой обработке оптимизация происходит по критерию производительности, ограничения накладываются мощностью оборудования, прочностью и стойкостью инструмента. При чистовой обработке основными критериями оптимизации, как правило, являются точность и качество поверхностного слоя.

Существуют несколько методов назначения режима резания: табличный, аналитический [11], [12], [13], графоаналитический, машинный с использованием компьютеров и специальных программ расчета.

В пояснительной записке должен быть подробный расчет режимов, соответствующих выбранным станкам на одну операцию. Остальные режимы выносим в таблицу.

Техническое нормирование

Под технически обоснованной нормой времени понимается время, необходимое для выполнения заданного объема работы при определенных организационно-технических условиях и наиболее эффективном использовании всех средств производства.

Нормы времени определяются в такой последовательности:

1) на основании рассчитанных режимов резания определяется основное время;

2) по содержанию каждого перехода устанавливается необходимый комплекс приемов вспомогательной работы и рассчитывается вспомогательное время с учетом возможных совмещений переходов и перекрытий элементов штучного времени;

3) по нормативам рассчитывается время на обслуживание рабочего места, а затем - на отдых;

4) при серийном производстве определяется подготовительно-заключительное время на партию деталей и одну деталь;

5) суммируются отдельные составляющие нормы времени.

В серийном производстве операции нормируются через норму штучно-калькуляционного времени [1]:

(5)

    В массовом производстве операции нормируются через норму штучного времени [1]:

(6)

где Т_П-З - подготовительно-заключительное время, мин;

n - количество деталей в настроечной партии, шт.;

Т_О - основное время, мин;

Т_В - вспомогательное время, мин;

Т_ОБ - время на обслуживание рабочего места, мин;

Т_ОТ - время на перерывов на отдых и личные надобности, мин.