1.2 Анализ технологии получения заготовки
Заготовка – предмет производства, из которого изменением формы, размером, шероховатости поверхности и свойств материала изготавливают деталь или неразъёмную сборочную единицу13.
Стальные заготовки изготовляют из горячекатаного проката различных
размеров и профиля либо из холоднотянутой стали. Для получения заготовок
используются также ковка, штамповка или литьё14.
В машиностроении основную массу заготовок изготавливают в литейных цехах заливкой металла в формы, в кузнечно-прессовых цехах – обработкой на ковочных и штамповочных молотах и прессах. На этой стадии производства есть возможность экономии металла за счёт изготовления точных заготовок, по форме и размерам близких к готовым деталям машин. Резервом экономии металла в литейном производстве является литьё в кокиль, под давлением, по выплавляемым моделям, в оболочковые формы и другими методами.
Метод получения заготовок определяется их стоимостью, технологическим процессом механической обработки и типом производства. Каждый метод изготовления заготовок позволяет обеспечить определённый квалитет точности, величину параметра шероховатости и припуск на механическую обработку15.
Метод изготовления заготовки определяется формой и размерами детали, технологическими свойствами материала, его температурой плавления, структурной характеристикой (направление волокон и размерами зерна). При выборе заготовки учитываются сортамент материала (прокат), имеющееся оборудование, производственная программа, тип производства, степень его механизации и автоматизации. Оптимальный вариант изготовления заготовки устанавливается на основании технико-экономических расчётов. Повышение точности заготовок (уменьшение припусков) позволяет экономить металл, снижать стоимость и трудоёмкость обработки резанием, но при этом может возрасти стоимость изготовления исходных заготовок. При малой производственной программе применение некоторых технологических процессов изготовления заготовки (горячая штамповка и др.) может оказаться
экономически нецелесообразным в связи с высокой стоимостью технологичес-
кого оборудования и оснастки16.
Прокат (в основном круглого сечения) используется для изготовления осей, валов, крепежных и других деталей. При достаточно большой программе могут быть использованы такие сложные виды проката, как периодический и поперечно-винтовой.
Исходя из вышесказанного, а также из условий задания (изготавливаемая деталь – вал), выбираем для изготовления заготовки прокат из стали 20 круглого сечения (ГОСТ 1050-88 Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали).
Рис. 2 Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый
Точность горячекатаного проката ориентировочно соответствует 12-14-му квалитету, холоднотянутого – 9-12-му квалитету.
Точность горячекатаного сортового проката может быть повышена применением через фильеру (точность 11-12-го квалитета) и в роликовой волоке (точность 9-11-го квалитета)17.
Разрезку проката на заготовки производят газопламенными резаками, на ленточных или дисковых пилах, приводных ножовках и пресс - ножницах, на токарных, револьверных и фрезерных станках. Применяют также отрезные станки с тонкими отрезными шлифовальными кругами. Профильный прокат может быть разрезан на пресс - ножницах методом рубки.
В мелкосерийном и единичном производствах применяют отрезные ножовочное станки. Тонкие ножовочные полотна дают узкий пропил, но в следствии малой жёсткости не обеспечивают высокой перпендикулярности торцов заготовок.
К наиболее производительным методам относится рубка прутков на прессах и резка ножницами. Существенным недостатком этих методов, ограничивающим их применение, является смятие концов заготовок18.