Какой припуск оставлять на сварной конструкции перед механической обработкой
Сварка деформирует металл. Каждый шов при остывании даёт усадку, и рама, которая была плоской на столе при сборке под сварку, уже не плоская, когда её снимают. Это нормально: деформации учитывают при проектировании, а не пытаются полностью предотвратить. Деталь, которую Вы обрабатываете, никогда не совпадает в точности с деталью на чертеже, и чертёж должен указывать, к какому состоянию относится каждое значение.
Начните с припуска
Припуском на механическую обработку называют дополнительный металл, оставленный на поверхности, чтобы фреза могла зачистить её после того, как все деформации уже произошли.
Если оставить слишком мало, поверхность зачистится в одном углу, а в другом останутся сварочные брызги и прокатная окалина. Если оставить слишком много, время обработки удвоится, и можно прорезать шов, который был нужен.
В качестве отправной точки:
| Элемент | Типовой припуск |
|---|---|
| Обрабатываемая поверхность на короткой жёсткой детали | 3 мм |
| Обрабатываемая поверхность на длинной или слабо раскреплённой детали | 5-6 мм, иногда больше |
| Отверстие под соосную расточку | Около 3 мм на радиус |
| Поверхность, которую после обработки шлифуют | Дополнительно 0,3-0,5 мм |
Это отправные точки, а не правила. Реальное значение зависит от длины детали, объёма наплавленного металла, жёсткости закрепления соединений и от того, будет ли проводиться снятие остаточных напряжений. Хорошее предприятие скажет Вам, что на одной поверхности ему нужно больше, а на другой меньше, и такой ответ ценнее любой таблицы.
Разделите допуски
Укажите на чертеже две системы допусков и определите, где какая применяется.
Сварной каркас обычно выполняется по стандарту общих допусков для сварных конструкций. ISO 13920 задаёт классы A-D для линейных и угловых размеров и классы E-H для прямолинейности, плоскостности и параллельности. Сочетание класса B и класса F является распространённым и разумным выбором для рам и станин машин.
Обрабатываемые элементы получают обычный чертёжный допуск по общему стандарту, например ISO 2768, или непосредственно на элементе.
Если назначить один жёсткий общий допуск на весь чертёж, Вы быстрее всего получите КП, полное допущений: предприятию придётся либо оценивать невозможное, либо угадывать, что Вы имели в виду.
Размещайте базы там, куда может дотянуться станок
Выбирайте базовые поверхности, которые будут обработаны и на которые может опереться приспособление. Три практические проверки:
- Может ли деталь лежать на базовой поверхности без качания, или ей нужны подкладки, которые сами станут источником погрешности?
- Доступна ли база, когда деталь уже установлена на станок, или шпинделю придётся пройти сквозь заготовку, чтобы до неё добраться?
- Обрабатывается ли базовая поверхность за тот же установ, что и привязанные к ней элементы? Если нет, Вы ввели в размерную цепь второй установ.
Укажите, когда действует каждое значение
Чертёж станины с надписью «плоскостность 0,05 мм» без указания состояния провоцирует два разных КП. Плоскостность обработанной поверхности достигается после обработки и сохраняется, только если деталь предварительно прошла снятие остаточных напряжений. Укажите состояние на чертеже, например «после снятия остаточных напряжений и чистовой обработки», чтобы деталь контролировали так же, как рассчитывали.
То же относится к соосности отверстий. Отверстия, расточенные соосно за один установ после снятия напряжений, и отверстия, расточенные до него, требуют совершенно разной работы, причём во втором случае задачу вообще нельзя считать решённой.
Последовательность вкратце
Для большинства сварных конструкций с мехобработкой работает такая последовательность: резка и подготовка, сборка и прихватка, сварка по заранее спланированной последовательности, контроль швов, снятие остаточных напряжений, черновая обработка при большом припуске, чистовая обработка, затем нанесение покрытия с маскированием обработанных поверхностей.
Два изменения чаще всего приводят к тому, что деталь, годная по измерениям на предприятии, оказывается негодной у Вас в цеху: перенос снятия напряжений или горячего цинкования на этап после механической обработки.
Что проверить перед отправкой чертежа
- Припуск на механическую обработку указан, а не подразумевается.
- Допуск сварной конструкции и допуск мехобработки разделены, и оба названы.
- Базы расположены на поверхностях, которые будут обработаны.
- Для каждого геометрического допуска указано, к какому состоянию он относится.
- В указании по покрытию перечислены маскируемые поверхности.
Пять строк на чертеже, и они снимают большую часть вопросов, которые предприятие иначе заложило бы в цену как риск.
Частые вопросы
Какой припуск на механическую обработку оставлять на сварной конструкции?
Обычная отправная точка: 3-6 мм на поверхностях и около 3 мм на радиус отверстия, больше на длинных или тонких сечениях, которые, вероятно, поведёт. Правильное значение зависит от длины детали, объёма наплавленного металла и от того, проводится ли снятие остаточных напряжений, поэтому его стоит согласовать с предприятием, а не копировать типовое.
Можно ли поставить на чертёж сварной конструкции один общий допуск?
Практического смысла в этом нет. Сварной каркас и обрабатываемые элементы требуют раздельных допусков, потому что их получают разными процессами с разной достижимой точностью. ISO 13920 устанавливает общие допуски для сварных конструкций, а обычный чертёжный допуск, например по ISO 2768, распространяется на обрабатываемые элементы.
Где назначать базу: на сварной или на обработанной поверхности?
По возможности на обработанной поверхности. База на поверхности в состоянии после сварки смещается вместе с деформацией, а вместе с ней смещается и каждый элемент, привязанный к этой базе. Выбирайте базовые поверхности, которые будут обработаны и на которые приспособление может физически опереться.
Нужна цена на такую деталь?
Отправьте чертёж. Мы подберём до 3 предприятий, которые сами сваривают и обрабатывают такие детали, и ответим в течение 24 рабочих часов.
Подобрать сварочное производство