2.2 Качество поверхностного слоя

1. Совокупность всех служебных свойств поверхностного слоя, как результат воздействия на него технологических процессов.

2. Поверхностный слой качественно отличается от сердцевины.

3. Геометрические параметры качества:

• волнистость;

• шероховатость;

• дефекты.

4. Физико-механические параметры качества:

• химический состав;

• микроструктура;

• твердость;

• остаточные напряжения.

5. Качество поверхностного слоя определяется:

• свойством материала;

• технологией изготовления заготовки;

6. Сравнить горячую и холодную штамповку.

7. Выбирая вид заготовки и технологию ее изготовления, необходимо знать точность и качество поверхностного слоя.

3 Технологичность заготовок

1. Технологичность – совокупность свойств, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества.

2. Вопросы технологичности решаются комплексно при:

• проектировании заготовки;

• выборе метода ее изготовления;

• механической обработке;

• сборке всего изделия.

3. Технологичность – понятие относительное (литье в кокиль. Единичное – массовое производство).

4. Отработка конструкции на технологичность смещается на стадию проектирования.

5. Качественные показатели технологичности:

• «хорошо»-«плохо» – путем сравнения;

• производится на стадии проектирования и предшествует количественной оценке.

6. Количественные показатели оценивают технологичность сравниваемых конструкций.

7. Трудоемкость изготовления заготовки:

• суммарные затраты времени;

• относительная трудоемкость:

;

• отношение

зависит от типа производства.

8. Технологическая себестоимость:

• для одного способа производства:

,

где М – стоимость материалов;

З – зарплата рабочих;

И_и.о. – возмещение износа оснастки;

С_об – расходы на эксплуатацию оборудования.

9. Коэффициент использования металла:

,

где – масса готовой детали;

– масса всего израсходованного металла (литники, облой).

10. Коэффициент выхода годного

,

где – масса заготовки.

11. Коэффициент весовой точности

,

.

3.1 Обеспечение технологичности заготовок на стадии проектирования

1. Очертания заготовки – сочетание наиболее простых геометрических форм.

2. Форма и размеры элементов заготовки унифицированы (галтели, уклоны, радиусы, выемки, фаски и т.п.).

3. Точность размеров и шероховатость поверхности должны быть экономически обоснованными.

4. Использовать способы получения заготовок без последующего снятия стружки.

5. Максимально сокращать протяженность обрабатываемых поверхностей.

6. Возможность изготовления из составных частей.

4 Выбор способа получения заготовок

1. Способ получения заготовок зависит от:

• служебного назначения и требований;

• конфигурации и размеров;

• конструкционного материала;

• типа производства;

• точности размеров;

• качества поверхности.

2. Литье:

• заготовки любых размеров и сложности;

• наличие внутренних полостей, сложных;

• точность размеров и качество поверхностей зависит от способа литья;

• применение практически всех материалов;

• свойства зависят от условий кристаллизации;

• возможность образования внутренних дефектов.

Рис. 4.1  Шпилька, изготовленная обработкой резанием (а) и накатыванием (б)

Рис. 4.2. Примеры уменьшения объема механической обработки за счет уменьшения протяженности обрабатываемых поверхностей (а) и уменьшения их количества (б)

3. ОМД:

• кованые и штампованные заготовки;

• прокат горячекатаный и комбинированный;

• ковка – единичное производство Q = 200…300 т;

• штамповка – заготовки без напусков – близкие по форме к детали, Q =350…500 кг;

• точность не уступает отливкам;

• заготовки из пластичных материалов;

• механические свойства выше, чем литых – волокнистая структура.

4. Сварные заготовки – улучшает изготовление заготовки сложной конфигурации. Слабое место – сварной шов.

Рис. 4.3  Конструкция цельной (а) и составной (б) детали

5. Комбинированные заготовки – изготовление элементов сложной поковки плюс соединение сваркой.

6. Принципы выбора:

• максимальное приближение к форме и размерам детали;

• увеличивается трудоемкость и себестоимость изготовления;

• необходимость проведения технико-экономического анализа двух этапов производства – заготовительного и механообрабатывающего.

7. Технический принцип – выбранный технологический процесс должен полностью обеспечить выполнение всех требований чертежа и технических условий на заготовку.

8. Экономический принцип – изготовление заготовки с минимальными затратами.

9. Из нескольких равных вариантов технологического процесса выбирают наиболее экономичный.

10. При равной экономичности – наиболее производительный.