Припуски, допуски, напуски и чертежи на поковки
Поковки, полученные ковкой, только в редких случаях используются как готовые детали в машинах. В подавляющем же большинстве для получения точных размеров и гладкой поверхности у детали поковки обрабатываются на металлорежущих станках (токарных, фрезерных, сверлильных и др.), где с них снимают определенный слой металла в виде стружки, называемый припуском. Толщина этого слоя должна быть достаточной для того, чтобы вместе с ним удалялись дефекты в виде обезуглеро-
91
Таблице
Величины припусков и предельных отклонений для поковок типа дисков, цилиндров, втулок, брусков, кубиков, пластин с отверстиями, мм
92
Женного слоя, вмятин от инструмента, заковок, окалины и др. При снятии этого слоя можно также выправить местные искажения формы и получить требуемую чистоту поверхностей детали.
Следовательно, Номинальные размеры поковок не совпадают с номинальными размерами деталей, т. е. поковки имеют наружные размеры*, больше, а внутренние меньше по сравнению с номинальными размерами деталей.
Припуски выполняют с предельными отклонениями, т. е. величины их ограничивают в большую и меньшую стороны. Если отклонение увеличивает припуск, наружный и внутренний размеры поковок, то его называют Верхним отклонением и на чертеже проставляют со знаком плюс, а если отклонение уменьшает припуск, наружный и внутренний размеры поковок, то его называют Нижним отклонением и на чертеже проставляют со знаком минус. Предельные отклонения могут быть симметричными, когда верхнее и нижнее отклонения равны по абсолютной величине, и асимметричными, когда верхние и нижнее отклонения не равны по абсолютной величине. В кузнечной практике в основном применяют симметричные отклонения, обозначающие допуск на номинальные размеры поковок.
Допуском на размер поковки называется разность между максимальным и минимальным предельными размерами поковки или он равен сумме предельных отклонений по абсолютной величине.
На чертеже номинальные размеры поковки проставляются с такими же предельными отклонениями (допусками), какие назначены на припуск для данного размера. Величины припусков и предельных отклонений для различных поковок устанавливаются по ГОСТ 7829—70. Для наиболее распространенных видов поковок выписки из этого стандарта приведены в табл. 6.1 и 6.2.
По известным номинальным размерам деталей и принятым из ГОСТ 7829—70 (табл. 6.1 и 6.2) величинам припусков и предельных отклонений размеры поковок можно определять по формулам:
Обозначения размеров в формулах см. на рис. 6.2.
На рис. 6.3, а показаны образцы поковок и их размеры, на которые назначаются припуски и предельные отклонения из табл. 6.1, а из табл. 6.2 припуски и предельные отклонения назначаются на размеры гладких поковок (цилиндр, брус и т. п.) и поковок с уступами круглого, квадратного и прямоугольного сечений, например, для поковки, показанной на рис. 6.4. В ГОСТ 7829—70 также имеются таблицы по назначению допусков и предельных отклонений для других, менее распространенных, поковок. Кроме припусков на поковках иногда приходится оставлять металл на напуски.
Напуском называется дополнительный слой металла, который остается в переходных местах с целью облегчения ковки и получения поковок более простой формы по сравнению с формой готовых деталей.
У деталей, имеющих сложную форму, иногда ковкой бывает практически невозможно получить все переход ы, точно соответствующие форме готовой детали, и оказывается более эффективной механическая обработка, хоти металл, оставленный в виде напусков, уходит в стружку. Например, изготовление ковкой зубьев у шестерен (зуб-
Таблица 6.2
Величины припусков и предельных отклонений для гладких и ступенчатых поковок круглого, квадратного и прямоугольного сечений, мм
94
Рис. 6.2. Схема расположения припусков и предельных отклонений от размеров поковки:
Яд — номинальный наружный размер детали или обдирочный размер заготовки; Вц — номинальный внутренний размер детали или обдирочный размер заготовки; б — номинальный размер припуска на размеры Но и Во; Н — Номинальный наружный размер поковки; В — номинальный внутренний размер поковки; Л — допуск или поле предельных отклонений на размер припуска 6 и размеры поковки Н я В; б, и о — минимальный и максимальный размеры припусков; //д^д и Н^^ — минимальный и максимальный наружные размеры поковки; Вдщ и Вд, д^ — минимальный и максимальный внутренние размеры поковки
Чатых колес) является нерентабельным и практически нереальным (см. рис. 6.4). Напуски назначают и вместо отверстий, если высота отверстия в 3 и более раз больше диаметров этих отверстий, т. е. такие отверстия выполняют не ковкой, а сверлят.
Величины напусков следует принимать по ГОСТ 7829—70 в зависимости от сложности формы поковки и возможности получить ковкой те или другие уступы, выступы, впадины, отверстия и т. п. Кузнец должен стремиться всегда получать поковки с минимальными размерами припусков и напусков. На такие поковки расходуется меньше металла.
Чертеж на поковку выполняют при наличии образца готовой детали или чертежа на эту деталь. Затем в масш-
95
Рис. 6.3. Образцы поковок с обозначением припусков, напусков и предельных отклонений
Табе или в виде эскиза на листе вычерчивают тонкими линиями контур готовой детали и предварительно проставляют номинальные диаметральные, линейные и угловые размеры детали. Для этих размеров из табл. 6.1 и 6.2 или из ГОСТ 7829—70 назначают припуски и предельные отклонения, а также определяют места и размеры напусков. При этом следует руководствоваться следующими дополнительными рекомендациями.
Для необрабатываемых поверхностей припуски не назначают, а предельные отклонения определяют из таблиц стандарта в зависимости от типа и размеров поковок.
Для деталей, обрабатываемых с одной стороны, величину припуска принимают равной половине табличного значения, а предельные отклонения принимают равными
96
Табличным. Припуск на общую длину детали принима» равным 2,5 припускам на диаметр или размер выступа наи-1 большего сечения. Предельные отклонения ±А/2 на об.' щую длину детали принимают равными 2,5 отклонениями1 на диаметр или размер выступа наибольшего сечения. Припуски 6 на длину уступов и выступов принимают кратными припуску на диаметр или размер выступа наибольшего сечения. Предельные отклонения ±А/2 на длину уступов и выступов принимают равными 1,5 отклонениям на диаметр или размер выступа наибольшего сечения.
После получения номинальных размеров поковки по этим размерам обводят контур детали жирной линией. Проводят размерные линии. Над этими линиями проставляют номинальные размеры поковки с предельными отклонениями, а под линиями, в скобках, указывают номинальные размеры готовой детали (см. рис. 6.4).
Например, чертеж поковки на вал-шестерню (см. рис. 6.4) можно выполнить следующим образом. Так как величина впадины под кольцо пружинное и выемки для прохода подшипника у рассматриваемой поковки меньше минимальных по ГОСТ 7829—70, то их при ковке не будут выполнять, а вместо них назначают напуски 2 и 3, напуск / на шпоночую канавку, напуск 4 на впадины между зубьями и напуск 5 на торцовую выемку оставлены потому, что их затруднительно выполнить ковкой. Для номинального размера 75 готовой детали из табл. 6.2 находится величина припуска, равная 7 мм, и предельные отклонения на него 2 мм. Следовательно, в этом месте размер поковки с предельными отклонениями, с использованием формул (6.1), будет равен сумме: 75 + 7 ± 2 = 82 ± 2. Аналогично получены и все другие диаметральные размеры поковки. Линейные размеры получены с учетом дополнительных рекомендаций к табл. 6.1 и 6.2. Размер общей
Длины получен как сумма 612 + 2,56 ± 1,5 - n - =
= 612 + 2,5.11 ± 1,5.3 = 639 ± 7. Остальные линейные размеры получены с предельными отклонениями в 1,5 раза больше табличных.
На рис. 6.3, Б показана поковка, выполненная с припуском / на отверстие, а на рис. 6.3, В с напуском 2 Вместо отверстия, так как отношение высоты этого отверстия к его диаметру больше трех, т. е. 180 : 50 = 3,6.
Следует отметить, что напуски на чертеже поковки никак не выражаются — место напуска остается пустым,
S>8
Если он наружный. На рис. 6.4 это показано выше оси симметрии вал-шестерни, а для лучшего понимания эти же напуски ниже оси симметрии вал-шестерни заштрихованы в клетку. Припуски и напуски на отверстия штрихуются заодно с условно рассеченным телом поковки, что показано на рис. 6.3, б и 6.3, В цифрами / и 2.
На листе, где изображен чертеж поковки, обычно в его правой части записывают технические условия на изготовление поковки.