Виды заготовок для деталей машин. Припуски на обработку деталей Исполнитель

Виды заготовок для деталей машин. Припуски на обработку деталей

План:

1. Виды заготовок.
2. Припуски на механическую обработку.

3. Факторы влияющие на величины припусков.

 {spoiler=Подробнее}

Ключевые слова по теме лекции::

Отливки; поковки и штамповки; прокат; припуск; общий припуск; межоперационный припуск; симметричный припуск;

1. 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 (горячекатанный и холоднотянутый) и цветных 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 в тяжёлых условиях и испытывающих большие напряжения, вместо чугунных отливок применяют стальные.

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

Заготовки в виде поковок применяются преимущественно для крупных деталей, а в единичном и мелкосерийном производстве - и для мелких деталей.

Заготовки в виде штамповки получается ковкой в штампах. В штампованной заготовке структура более однородна, благодаря чему деталь будет более прочной. Штамповкой получаются размеры, наиболее близкие к окончательным. При изготовлении штамповок лучше используется металл и уменьшается его расход. Процесс изготовления штамповок по сравнению с ковокой значительно быстрее и требует менее квалифицированного труда. Себестоимость штампованных заготовок меньше, чем кованных. Заготовки в виде штаповок могут применяться только в том случае, если по производственной программе требуется их значительное количество  (крупносерийное и массовое производство).

Заготовки из проката (круглого, квадратного или шестигранного) применяются для деталей, по конфигурации приближающихся к какому-либо виду проката.

Правильное решение вопроса о выборе заготовок можно получить только в результатте технико-экономических расчётов путём сопоставления вариантов себестоимости готвой детали при том или другом виде заготвки.

На рис. 10, 11, 12 изображены заготовки в виде отливки, штамповки и из проката с указанием припусков.

Рис.10. Заготовка чугунной втулки в виде отливки.

Рис.12. Заготовка винта из проката.

2. Припуски на механическую обработку

         Всякая заготовка, предназначенная для дальнейшей механической обработки, изготавляется с припуском на размеры готовой детали.

Припуск - это излишек материала, необходимый для получения окончательных размеров и заданного класса шероховатости поверхности детали. Поверхности детали, не подвергающиеся механической обработке, припусков не имеют.

Припуски разделяют на общие и межоперационные. Общий припуск - это припуск, снимаемый в течении всего процесса обработки данной поверхности - от размера заготовки до окончательного размера готовой детали. Межоперационный припуск - это припуск, который удаляют при выполнении отдельной операции.

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 стоимости детали.

Величины припусков могут определяться расчётно-аналитическим и табличным методами.

Величина припуска, определяемая расчётом, выражается следующими формулами:

а) Симметричный припуск - на диаметр наружных и внутренних поверхностей тал вращения (вал и отверстие):

симметричный припуск - на обе противолежащие параллельные плоские поверхности:

асимметричный припуск - на плоскую поверхность

Zi_min = H_i-1 + T_i-1+ r_i-1 + e_i­

где, Zi_min-минимальный припуск на выполняемый переход; Rz_i-1-высота микронеровностей, полученная на предыдущей операции; T_i-1-толщина дефектного слоя, оставшегося от предшествующей обработки; r_i-1-суммарное значение пространственных отклонений; e_i­-погрешность установки заготовки на выполняемой операции; i – индекс поверхности, предшествующей обработке.

3. Факторы влияющие на величины припусков

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

а) материал заготовки;

б) конфигурация и размеры заготовки;

в) вид заготовки и способ её получения;

г) требования в отношении механической обработки;

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

Материал заготовки. У заготовок, получаемых литьём, поверхностный слой имеет твёрдую корку. Для нормальной работы режущего инструмента необходимо, чтобы глубина резаниия была больше толщины корки отливки; исходя из этого должен быть назначен припуск.

Поковки и штамповки могут быть из легированной или углеродистой стали. Поковки выполняют из слитка или проката. При изготвлении на них образуется слой окалины, который при дальнейшей механической обработке сильно увеличивает износ режущего инструмента. Глубина резания здесь также должна быть больше толщины слоя окалины.

Конфигурация и размеры заготовки. Заготовку сложной конфигурации получить свободной ковкой затруднительно, поэтому ради упрощениия формы заготовки иногда оказывается необходимым увеличивать припуски на обработку.

В штамповках сложной конфигурации затруднено течение материала, поэтому для таких штамповок также необходимо увеличивать припуски.

В отливках сложной конфигурации в целях достижения более равномерного остывания металла необходимо делать плавные, постепенные переходы от тонких стенок к толстым, не допуская резкого изменения поперечных сечений. Это требование также вызывает необходимость увеличения припусков.

При изготовлении крупных отливок необходимо считаться с усадкой, которая в таких отливках достигает значительных размеров, и назначать для них увеличенные припуски.

Вид заготовки и способ её изготовления. Заготовки бывают в виде отливок, поковок, штаповок и проката. В зависимости от вида заготовки и способа её получения величины припусков и допуски на размеры заготовки различны. Так, для литой детали, изготовленной ручной формовкой, припуск больше, чем в отливке машинной формовки.

Требования в отношении механической обработки. В соответствии с требованиями к шероховатости поверхности и точности размеров детали принимается тот или иной способ механической обработки. Для каждой промежуточной операции механической обработки необходимо оставлять припуск, снимаемый режущим инструментом за один или несколько проходов. Следовательно, общий припуск находится в зависимости от способов механической обработки, требующейся для изготовления детали по техническим условиям.

Технические условия в отношении качества, шероховатости поверхности и точности размеров детали. Требования, предъявляемые к детали в соответствии с техническими условиями, обуславливают величину припуска: чем выше эти требования, тем больше должна быть величина припуска. Например, если по техническим условиям требуется, чтобы поверхность металла была чистой, без каких-либо расслоений, черноты, раковин и т.д., то припуск приходится увеличивать для удаления с поверхности металла всех этих недостатков. Если размеры детали должны быть выполнены точно в пределах установленных допусков, то припуск должен обеспечивать возможность достижения необходимой точности и шероховатости поверхности,что должно быть учтено при определении величины припуска.

Вопросы для самоконтроля.

1. Какие виды заготовок Вы знаете?
2. Приведите примеры заготовок деталей машин?
3. Что такое припуск?
4. Какие виды припусков Вы знаете?
5. Как расчитываются припуски на обработку?
6. Перечислите факторы, влияющие на величину припуска?

{/spoilers}