2.5.Количественный анализ.

Способ получения отливки – машинная формовка, поэтому конфигурация наружного контура не вызывает значительных трудностей при получении заготовки, элементы конструкции в целом выбраны правильно. Машинная формовка должна производиться с применением стержней, формирующих внутренние полости.

В остальном деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки.

2.6.Размерный анализ группы деталей.

На данном этапе работы следует классифицировать поверхности по назначению. По функциональному назначению все поверхности детали делят на исполнительные, конструкторские базы и свободные поверхности.

К исполнительным относятся поверхности, при помощи которых деталь выполняет свое назначение в изделии. Конструкторские базы делят на основные и вспомогательные. Основные базы предназначены для определения положения самой детали относительно выбранной системы координат. Вспомогательные базы служат для определения положения других деталей соединяемых с рассматриваемой.

Свободные поверхности служат связующими.

По критериям качества детали поверхности распределяют следующим образом:

- наиболее точные, имеющие наименьшую шероховатость – исполнительные поверхности;

- основные базы, выполняемые с точностью несколько ниже исполнительной подобного качества поверхности или даже грубее;

- вспомогательные базы, как правило, качеством ниже основных;

- свободные поверхности.

В связи с тем, что проектирование ведется на основе групповой технологии, подобрана группа деталей сходных по конструкторско-технологическим признакам.

Модульная технология заключается в том, что для типа или группы деталей выявляется комплекс поверхностей, который может быть обработан с одного установа, набором инструментов при параллельной или последовательной их работе

Модульная технология дает более эффективное использование функциональных возможностей современного оборудования, а также сократить сроки на технологическую подготовку производства за счет использования автоматических функций станка: поворот, позиционирование инструмента и деталей, стандартные циклы обработки. По сравнению с единичным технологическим процессом модульная технология сокращает не только сроки проектирования, но и приводит к сокращению затрат на оснастку, оборудование и инструменты. Используется переналаживаемая оснастка, комплекты инструментов, которые позволяют обеспечить переналадку оборудования при переходе к обработке каждой детали включенной в группу.

2.7.Методы проектирования и выбора заготовок.

Проектирование технологических процессов механической обработки начинается с тщательного изучения исходных данных проектирования: сборочного и рабочего чертежей изделия с соответствующими техническими условиями изготов-

ления детали, чертежа исходной заготовки и размеров программного задания.

По величине программного задания и размерам производственной партии определяется коэффициент закрепления операции, тип и серийность производства и необходимые такт и ритм обработки заготовок.

По технологическим классификаторам заготовок, обрабатываемых на данном предприятии, анализируется возможность изготовления данной заготовки по существующим на предприятии типовым или групповым технологическим процессам или на действующих групповых переменно- поточных или автоматических линиях.

При проектировании процессов обработки сложных и ответственных заготовок составляется несколько возможных вариантов обработки, окончательный выбор которых производится на основании расчетов и сопоставления достигаемой точности, трудоемкости, выражаемой нормой штучно-калькуляционного времени Т_мк, технологической себестоимости С_т и срока окупаемости капитальных затрат.

В начале проектирования технолог предварительно устанавливает виды обработки отдельных поверхностей заготовки и методы достижения их точности, соответствующие требованиям чертежа и серийности производства и существующего на предприятии оборудования. После этого производится назначение технологических баз на все предполагаемые операции обработки. Разрабатывается последовательность операций.

При проектировании заготовок, подвергающихся термической обработке, в составе технологического процесса предусматриваются дополнительные операции, связанные с особенностями термической обработки.

Признаками для классификации заготовок являются: конфигурация заготовки; ее размеры; точность обработки и качество обрабатываемых поверхностей; материал заготовки.

По классификации А.П.Соколовского предусмотрено 14 классов: валы, втулки, диски, эксцентриковые заготовки, крестовины, рычаги, плиты, угольники, бабки, зубчатые колеса, фасонные кулачки, ходовые винты, червяки, мелкие крепеж-

ные детали.

Разбивка классов на группы и подгруппы заканчивается типом. К одному типу относятся заготовки, для которых можно составить общую карту типового процесса.

Разработка типовой технологии в условиях завода должна проводиться для двух ее вариантов: рабочего, составленного на основании имеющегося оборудования и условий завода, и перспективного, учитывающего все возможности современных видов обработки.

При проектировании машин конструктор назначает марку материала, из которого будет изготовлен деталь, руководствуясь характером работы детали в машине, требуемой точности, прочности и геометрической формы. Одной из первых задач, решаемых при разработке технологического процесса, является выбор заго-

товки. Технолог, руководствуясь чертежом, определяет способ получения заготовки в зависимости от марки материала, формы и размеров детали, производственной программы, предусматривая возможно большую экономию средств и времени на изготовление заготовки.

Заготовка по форме и размерам должна приближаться к форме и размерам готовой детали. Выбрать заготовку – это, значит, установить способ ее получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать ее размеры и указать допуски на неточность изготовления.

Для заготовок используют сортовой прокат круглого, прямоугольного, шестигранного и специального сечения разных размеров. Форма и размеры проката должны быть близки к размерам детали. Применяют сортовой прокат следующих видов: прутки, профили, полосы, трубы, проволоку. Выбор заготовки из сортового проката заключается в установлении формы и размера сечения заготовки и ее длины.

Различают три основных способа получения заготовок – поковок:

• свободной ковкой;

• горячей штамповкой;

• холодной штамповкой.

В единичном и мелкосерийном производстве поковки изготавливают свобод-

ной ковкой с помощью молотов и прессов. Для экономии металла и уменьшения припусков на обработку изготавливают поковки по минимальным допускаемым размерам. Такой способ ковки дает существенную годовую экономию металла. Для получения поковок более точных размеров рекомендуется применять подкладные штампы.

Горячую штамповку широко используют в серийном и массовом производстве. Штампованные заготовки можно получить:

1)комбинированной ковкой или горячей объемной штамповкой;

2)штамповкой в подкладных штампах;

3)штамповкой в закрепленных штампах;

4)штамповкой в закрытых безоблойных штампах;

5)штамповкой истечением (выдавливанием);

6)штамповкой жидкого металла;

7)периодической прокаткой;

8)раскаткой заготовок в сочетании с горячей штамповкой;

9)прессованием полосовых заготовок разного профиля;

10)холодной штамповкой - высадкой.

Способ комбинированной ковки и горячей штамповки заключается в разделении процесса на свободную предварительную ковку и последующую штамповку, выполняемую на кривошипном прессе.

Этот способ позволяет уменьшить расход металла на 40-50% по сравнению со свободной ковкой и применяется для изготовления поковок массой не более 70кг в условиях мелкосерийного производства. При изготовлении средних и мелких поковок простой формы используют подкладные штампы. Это наиболее распространенный способ получения штампованных заготовок в серийном и массовом производстве. Для получения заготовок повышенной точности используют многократную штамповку в закрепленных штампах. Штамповка в открытых штампах сопровождается потерей металла на образование облоя.

Для сокращения расхода металла, увеличения прочности заготовки, точности и отсутствия заусенцев и облоя новаторы производства освоили безоблойную

штамповку в закрытых штампах.

Заготовки сложного профиля в виде полос из цветных сплавов и стали получают прессованием.

Существует несколько способов получения заготовок литьем в зависимости от назначения детали, ее форм, размеров и программы выпуска.

1. Заготовки простых форм с плоской поверхностью отливают в песчаные формы, полученные ручной формовкой по деревянным моделям.

2. Средние и мелкие заготовки, имеющие форму тела вращения в среднем и массовом производствах, отливают, применяют машинную формовку по металлическим моделям. Масса таких заготовок на 8-12% меньше массы заготовок, полученных при ручной формовке.

3. Отливки сложных форм изготавливают по выплавляемым моделям, это позволяет получить точность 4-5 ^го класса. Этот метод литья применяют в серийном и массовом производствах.

4. Различные втулки, венцы червячных колес, заготовки из чугуна и бронзы заливают в кокиль. При большом выпуске применяют центробежное литье. Литье сложных по форме заготовок в кокиль экономично только в массовом производстве.

5. Мелкие ответственные заготовки из цветных сплавов изготовляют на специальных литейных машинах в металлических пресс-формах под высоким давлением.

6. Заготовки, получаемые литьем в оболочковые разъемные формы; обеспечивается точность размеров 0.3-0.7мм, шероховатость Rz=10…40мкм.

Сваркой можно получить детали различной конфигурации. При этом достигается значительная экономия металла и уменьшаются затраты на изготовление детали. Сварку применяют для соединения штампованных и литых частей.

Если заготовку можно получить различными способами, то ее выбирают на основе технико-экономических расчетов, которые дополняются коэффициентом использования материала К_м:

К_м=q/Q=0.8.

Чем выше К_м , тем меньше необходимо снимать припуски на обработку, меньше расходуется материал, электроэнергия, инструмент и т.д.