1.3 Выбор вида заготовки

Выбрать заготовку означает установить способ её получения, рассчитать размеры, назначить припуски на обработку каждой поверхности и указать допуски на неточность изготовления. Необходимо учитывать конфигурацию, размеры и вес детали. Материал заготовки должен соответствовать требованиям, предъявляемым к детали. Следует также учитывать точность и качество заготовок. «Форма и размеры заготовки должны быть возможно близкими к форме и размерам готовой детали с тем, чтобы свести к минимуму обработку резанием»¹⁹.

Деталь данного курсового проекта - относится к прямым ступенчатым валам (вал – деталь машины, предназначенная для передачи крутящего момента и поддержания вращающихся вместе с ним других деталей). Заданный вал жёсткий (L/d < 10), где L – длина вала; d – диаметр вала в средней части.

Жёсткие валы можно обрабатывать на токарных станках в патронах и в центрах без люнетов²⁰.

Исходя из анализа технологии получения, в качестве заготовки вала выбран сортовой прокат из углеродистой горячекатаной стали обыкновенного качества круглого сечения по ГОСТ 1050-88, диаметром 42 мм.

Для получения заготовки необходимо отрезать от прута (болванки) стали заготовку (рис. 3) длиной 210 мм (необходимый размер 200 мм мы будет получен после черновой обработки, которая снимет излишки материала) с помощью отрезного ножовочного станка. Первую установку осуществляем за черновую базовую поверхность.

Ø42

210

Рис. 3 Заготовка детали «Вал»

Точный расчёт размеров заготовки можно выполнить только при установлении оптимальных (рациональных) припусков на обработку поверхностей на всех этапах изготовления детали. Это одна из основных задач технологии машиностроения, а теория припусков – один из основополагающих разделов проектирования процессов механической обработки.

Для обеспечения возможности обработки заготовки снятием стружки, при назначении размеров заготовки учитывают припуски на обработку резанием. Припуском называется слой материала, предусмотренный на заготовке и подлежащий удалению при обработке резанием для получения готовой детали. Металл, оставленный на выемках, пазах и отверстиях отливок и поковок, образует напуск, также удаляемый при обработке.

Величина припусков зависит от размеров детали, вида заготовки, материала и требуемой точности изготовления детали. Припуск должен быть минимальным, но достаточным для получения детали заданных размеров и качества.

Различают общий и операционный припуски на обработку.

Общим припуском называется слой металла, предназначенный для снятия при выполнении одной технологической операции.

Припуски могут быть симметричные и асимметричные. Симметричные назначают для обработки наружных и внутренних поверхностей тел вращения, асимметричные – для обработки поверхностей призматических деталей.

Различают также номинальный, минимальный и максимальный припуски. Минимальный припуск определяет минимально необходимую толщину слоя металла для выполнения данной операции и является исходной величиной при расчете припусков.

Припуск на обработку может быть определен расчетно–аналитическим методом или назначен по справочным таблицам. При расчетно–аналитическом методе рассчитываются минимальные операционные припуски соответствия с технологическим маршрутом обработки.

Применяем табличный метод определения операционных припусков на обработку резанием поверхностей заготовки. Используем таблицы соответствующих стандартов, нормативных материалов и данные технических справочников.

Операционные припуски и допуски для каждой операции определяются начиная от отделочной операции к начальной, т.е. в направлении обратному ходу технологического маршрута обработки заготовки. Припуски на механическую обработку определим по таблицам²¹.

Наиболее целесообразно при данных производственных условиях и небольшой партии из 30 штук, в качестве исходной заготовки использовать болванку из круглого проката. Диаметр заготовки рассчитывается по формуле 2.

(2)

где d_max – максимальный Ø детали, мм, Z – величина припуска, мм

d₃ = 36+2,8+1,8+0,5 = 41 мм

Рассчитав диаметр заготовки по формуле 2, получен Ø равный 41 мм, но согласно ГОСТ 2590-2006 Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый (Сортамент), предельные отклонения, мм, при точности прокатки, могут составить +0,4; -0,7. С учётом поправки на отклонения, за Ø заготовки принимается размер = 42 мм.

Таблица 7