Виды заготовок

Заготовками для изготовления деталей машин могут служить:

1.отливки чугунные, стальные, из цветных металлов, из пласт­масс;

2.поковки и штамповки;

3.прокат стали (горячекатаной и холоднотянутой) и цветных

4.металлов.

Выбор вида заготовок зависит от конструктивных форм деталей, их назначения, условий их работы в собранной машине, испыты­ваемых напряжений и т. д.

Фасонные детали, не подвергающиеся ударным нагрузкам, дей­ствию растяжения и изгиба, изготовляются обычно из чугунных от­ливок; для фасонных деталей машин, работающих и тяжелых усло­виях и испытывающих большие напряжения, вместо чугунных отливок применяются стальные. Из чугуна отливают станины, рамы, пли­ты, коробки, картеры, корпуса подшипников, шкивы, маховики и т. п.; из более мелких деталей — фланцы, втулки, кронштейны, зубчатые колеса и т. п.; крупные детали из стали обычно не отливают ввиду затруднительности получения таких отливок.

Заготовки в виде поковок, изготовляемых ковкой, и штамповок изготовляемых в штампах, применяются для деталей, работающих преимущественно на изгиб, растяжение, кручение и имеющих в раз­ных своих частях значительную разницу в поперечных сечениях При изготовлении поковок стремятся получить конфигурацию заго­товки. приближающуюся к упрощенному очертанию детали.

Для правильного решения в отдельных случаях необходимо про­анализировать. что выгоднее: дать упрощенную конфигурацию заготовки и снимать излишек материала при обработке на станках или дать более точную поковку, по конфигурации и размерам приближаю­щуюся к готовой детали, и благодаря этому снимать меньше металла на станках.

Заготовки в виде поковок (полученные свободной ковкой) применяются преимущественно для крупных деталей, а в единичном и мел­косерийном производстве — и для мелких деталей.

Заготовка в виде штамповки получается ковкой в штампах- пос­ледняя имеет значительные преимущества перед свободной ковкой. штампованной заготовке структура металла более однородна, благодаря чему деталь будет более прочной. Штамповкой получаются размеры, наиболее близкие к окончательным; в некоторых производ­ствах штампованные заготовки используются без дальнейшей меха­нической обработки или с очень незначительной обработкой. При из­готовлении штамповок лучше используется металл и уменьшается расход его. Процесс изготовления штамповок по сравнению с ковкой значительно быстрее и требует менее квалифицированной рабочей си­лы. Себестоимость штампованных заготовок меньше, чем кованых.

Рис. 37. Заготовка чугунной втулки в виде Отливки

Заготовки могут применяться в виде штамповок только в том слу­чае, если по производственной программе требуется значительное количество их, т. е. в крупносерийном и массовом производстве, так как для изготовления таких заготовок необходимы дорогостоящие штампы, себестоимость которых и этом случае раскладывается на большое количество заготовок.

Заготовки из проката (круглого, квадратного, шестигранного) применяются для детален, по конфигурации приближающихся к како­му либо виду данного проката, когда нет значительной разницы в поперечных сечениях детали и когда можно при получении окон­чательной ее формы избежать снятия большого количества ме­талла. Изготовляемые из проката детали, за исключением валов, имеют сравнительно небольшие размеры.

Рис. 38. Заготовка внутреннего кольца подшипника а виде штам­повки

Рис. 39. Заготовка винта из проката

Правильное решение вопроса о выборе заготовок, если с точки зрения технических требований и возможностей применимы различ­ные их виды, можно получить только в результате технико-экономических расчетов путем сопоставления вариантов себестоимости готовой детали при том или дру­гом виде заготовки.

На рис. 37, 38 и 39 изображены заготовки в виде отливки, штам­повки и из проката с указанием припусков.

2. Припуски на обработку деталей машин

Техннико-экономическое значение припусков

Всякая заготовка, предназначенная для дальнейшей механической обработки, изготовляется с припуском на размеры готовой летали. Этот припуск, представляющий собой излишек материала, необходимый для получения окончательных размеров и заданного класса шероховатости поверхностей деталей, снимается на станках режущими инструментами. Поверхности детали, не подвергающиеся обработке, припусков не имеют.

Разность размеров заготовок и окончательно обработанной дета­ли определяет величину припуска, т.е. слоя, который должен быть снят при механической обработке.

Припуски разделяют на общие и межоперационные. Под общим по­нимают припуск, снимаемый в течение всего процесса обработки дан­ной поверхности— от размера заготовки до окончательного размера готовой детали. Межоперационным называют припуск, который уда­ляют при выполнении отдельной операции. Величина припуска обыч­но дается «на сторону», т. е. указывается толщина слоя, снимаемого на данной поверхности. Иногда для цилиндрических деталей припуск дается «на диаметр», т. е. указывают двойную толщину снимаемого слоя, что должно быть оговорено.

Припуски могут быть симметричные и асимметричные, т. е. рас­положенные по отношению к оси заготовки симметрично и асиммет­рично. Симметричные припуски могут быть у наружных и внутрен­них поверхностей тел вращения; они могут быть также у противоле­жащих плоских поверхностей, обрабатываемых параллельно, одно­временно. Однако как в первом, так и но втором случае возможно и асимметричное расположение припусков.

Припуск должен иметь размеры, обеспечивающие выполнение необ­ходимой для данной детали механической обработки при удовлетво­рении установленных требований к шероховатости и качеству по­верхности металла и точности размеров деталей при наименьшем расходе материала и наименьшей себестоимости детали. Такой при­пуск является оптимальным. Установление оптимальных припусков на обработку является весьма важным технико-экономическим воп­росом.

Чрезмерные припуски вызывают излишние затраты на изготовле­ние детали и тем самым увеличивают ее себестоимость, слагающуюся из трех основных элементов: затрат на материал, основной зарабо­тной платы производственных рабочих и накладных расходов.

При увеличении припуска на обработку вес (масса) заготовки возрастает; материала требуется больше и, значит, себестоимость заготовки и готовой детали повышается.

Снятие излишних припусков увеличивает трудоемкость обработки, следовательно, возрастает и основная заработная плата производ­ственных рабочих за обработку одной детали с увеличенными припус­ками. Поэтому целесообразно назначать припуск, который можно уда­лить за один проход. На станках средней мощности за один проход можно снимать припуск до б мм на сторону.

Накладные расходы, входящие в себестоимость детали и принятые в процентах от основной заработной платы производственных рабо­чих, с увеличением заработной платы также увеличиваются.

В число накладных расходов наряду с другими входят затраты, связанные с эксплуатацией станка при обработке детали, например затраты на ремонт, инструмент, электроэнергию, транспорт, амор­тизационные отчисления, а также дополнительная заработная плата, начисления и др.

При излишних припусках вес заготовок и снимаемой стружки уве­личивается, станки для снятия лишнего количества материала должны работать с большим напряжением, вследствие чего увеличивается их износ и затраты на ремонт.

Излишние припуски вызывают повышение затрат на режущий ин­струмент, так как излишний материал снимается в несколько прохо­дов вследствие чего увеличивается основное (технологическое) вре­мя, т.е. время работы инструмента, и, значит, увеличивается его расход.

При излишних припусках часто приходится увеличивать глубину резания (чтобы уменьшить число проходов), а это требует повышения мощности станка и в результате — увеличения расхода электроэнергии.

Как видно, излишние припуски вызывают повышение всех трех основных элементов себестоимости детали.

С другой стороны, слишком малые припуски не дают возможности выполнить необходимую механическую обработку с желаемой точностью и чистотой, в результате чего получается брак, что также удорожает изделие.

Таким образом, необходимо стремиться к назначению оптимальных припусков, обеспечивающих выполнение механической обработки с удовлетворением требований к точности и чистоте обрабатываемых поверхностей при наименьшей себестоимости детали; при оптимальных припусках уменьшаются расход металла, затраты времени на обра­ботку и увеличивается производительность оборудования.

В современном серийном и массовом производстве существует определенное и вполне рациональное стремление к максимальному уменьшению припусков на обработку и получению заготовок, тре­бующих возможно меньшей механической обработки и вовсе не тре­бующих ее.

Устанавливая размеры припусков на обработку, необходимо ука­зать допускаемые отклонения от них, т. с. допуски на размеры за­готовки, так как получить заготовку точно установленных размеров не представляется возможным. Допускаемые отклонения припусков должны лежать в ограниченных пределах, так как при большой раз­нице в размерах заготовок создаются большие затруднения в произ­водстве - приходится часто перенастраивать станки на размеры заго­товок, понижается точность работы в приспособлениях, ограничи­вается их применение и т. п.

Факторы, влияющие на величину припусков

Величины припусков на обработку и допуски на размеры заготовок зависят от ряда факторов, степень влияния которых различна; к чис­лу основных факторов относятся следующие:

a) материал заготовки;

b) конфигурация и размеры заготовки;

c) вид заготовки и способ ее изготовления;

d) требования в отношении механической обработки;

e) технические условия в отношении качества и класса шерохо­ватости поверхности и точности размеров детали.

Дата добавления: 2015-08-17