1 Основные понятия о заготовках и их характеристика

Заготовкой, согласно ГОСТ 3.1109-82, называется предмет труда, из кото­рого изменением формы, размеров, свойств поверхности и (или) материала из­готавливают деталь.

Различают три основных вида заготовок: машиностроительные профили, штучные и комбинированные. Машиностроительные профили изготовливают постоянного (например, круглого, шестигранного) или периодического сече­ния. В крупносерийном и массовом производстве применяют специальный прокат. Штучные заготовки получают литьем, ковкой, штамповкой или свар­кой.

Заготовки характеризуются конфигурацией и размерами, точностью полу­ченных размеров, состоянием поверхности и так далее.

Формы и размеры заготовки в значительной степени определяют техноло­гию как ее изготовления, так и последующей обработки. Точность размеров за­готовки является важнейшим фактором, влияющим на стоимость изготовления детали. При этом желательно обеспечить стабильность размеров заготовки во времени и в пределах изготавливаемой партии. Форма и размеры заготовки, а также состояние ее поверхностей (например, отбел чугунных отливок, слой окалины на поковках) могут существенно влиять на последующую обработку резанием. Поэтому для большинства заготовок необходима предварительная подготовка, заключающаяся в том, что им придается такое состояние или вид, при котором можно производить механическую обработку на металлорежущих станках. Особенно тщательно эта работа выполняется, если дальнейшая обра­ботка осуществляется на автоматических линиях или гибких автоматизирован­ных комлексах.

При выборе технологических методов и процессов получения заготовок учитывают прогрессивные тенденции развития технологии машиностроения. Решение задачи формообразования деталей целесообразно перенести на загото­вительную стадию и тем самым снизить расход материала, уменьшить долю за­трат на механическую обработку в себестоимости готовой детали.

Для этого необходимо в конструкции заготовки и технологии ее изготов­ления предусмотреть возможность экономии труда и материалов.путем приме­нения штампованных, штампосварных, штамполитых заготовок, а также при­менения автоматизированных технологических процессов.

2 Припуски, напуски и размеры

Чертеж исходной заготовки отличается от чертежа детали, прежде всего тем, что на всех обрабатываемых поверхностях предусматриваются припуски, соответственно изменяющие размеры, а иногда и форму заготовки. Форма от-дельных поверхностей исходных заготовок определяется с учетом технологии получения заготовок, требующей в ряде случаев, определение уклонов, радиу-сов закруглений и т.д.

Общим припуском на обработку называется, слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в процессе механической обработки в целях достижения заданных точности и качества обрабатываемой поверхности. Общий припуск определяется как сумма промежуточных припусков по всему технологическо¬му маршруту механической обработки данной поверхности или как разность размеров заготовки и размеров детали.

Операционный припуск - это слой металла, удаляемый с заготовки при вы-полнении одной технологической операции (ГОСТ 3.1109-82).

Различают припуски промежуточные и общие.

Промежуточным припуском называется слой, снимаемый при выполнении данного технологического перехода механической обработки. Промежуточный припуск определяется как разность размеров заготовки, полученных на смеж-ном предшествующем и выполняемом технологическом переходах.

Преувеличенные припуски ведут к перерасходу материала на изготовление деталей, вызывают необходимость проведения дополнительных технологиче-ских переходов, увеличивают трудоемость процессов обработки, затраты энер-гии и рабочего инструмента, повышают себестоимость детали. Уменьшенные припуски не обеспечивают удаления дефектных поверхностных слоев металла и получения требуемой точности и шероховатости обработанных поверхностей, а в ряде случаев создают неприемлемые технологические условия для работы режущего инструмента в зоне твердой литейной корки или окалины. В резуль-тате недостаточных припусков возрастает брак, что повышает себестоимость выпускаемой продукции. Поэтому назначаемый припуск должен быть опти-мальным для условий производства.

Оптимальный припуск зависит от материала, размеров и конфигурации за-готовки, вида заготовки, деформации заготовки при ее изготовлении, толщины дефектного поверхностного слоя и других факторов. Известно, например, что чугунные отливки имеют дефектный поверхностный слой, содержащий рако-вины, песчанные включения; поковки, полученные ковкой, имеют окалину; по-ковки, полученные горячей штамповкой, имеют обезуглероженный поверхно-стный слой. Оптимальный припуск может быть определен расчетно-аналитическим методом, который рассматривается в курсе «Технология машиностроения». В отдельных случаях (например, когда еще не разработана технология механиче-ской обработки) припуски на обработку различных видов заготовок выбирают по стандартам и справочникам [5]. Действительный слой метала, снимаемый на первой операции, может ко-лебаться в широких пределах, т. к. помимо операционного припуска часто при-ходится удалять напуск. Напуск - это избыток металла на поверхности заготовки (сверх припуска), обусловленный технологическими требованиями упростить конфигурацию за-готовки для облегчения условий ее получения. В большинстве случаев напуск удаляется механической обработкой, реже остается в изделии (штамповочные уклоны, увеличенные радиусы закруглений и др.).В процессе превращения заготовки в готовую деталь ее размеры приобретают ряд промежуточных значений, которые называются операционными раз-мерами. Операционные размеры обычно проставляются с отклонениями: для валов - в минус, для отверстий - в плюс.