• для валов, подвергаемых закалке, особенно токами высокой частоты, острые кромки элементов в зоне нагрева следует притупить, чтобы избежать их оплавления из-за более высокой скорости нагрева;

• при закалке ступенчатых валов ТВЧ рекомендуется оставлять незакаленные участки около уступов, чтобы снизить концентрацию напряжений и уменьшить вероятность появления закалочных трещин.

Втулки

Детали типа втулок и колец применяют в качестве опор для валов, в виде муфт, распорных элементов и. т. д. Во многих случаях втулки имеют резьбовые, шлицевые элементы, выступы и канавки на наружной и внутренней поверхностях. При конструировании деталей этого класса рекомендуется:

• для обеспечения соосности внутренних и наружных поверхностей следует обрабатывать их за один установ;

• применение глухих отверстий с двух сторон не рекомендуется, т.к. трудно обеспечить их соосность;

• следует избегать внутренних выточек, особенно с точным небольшим диаметром;

• втулки со шлицами желательно делать сквозными, чтобы обеспечить свободный выход режущего инструмента и использовать протягивание (рис.8.4);

• шлицевые поверхности рекомендуется выполнять сплошными без разрывов, чтобы снизить число ударов по режущему инструменту при врезании;

• необходимо сокращать протяженность опорных поверхностей, заменяя их поясками на краях.

Требования к технологичности для других типов изделий (рычагов, зубчатых колес и. т. д.) можно найти в [7].

9. Выбор метода получения заготовки

Заготовкой по ГОСТ 3.1109 ¾ 82 называется предмет труда, из которого изменением формы, размеров и свойств поверхности и (или) материала изготавливают деталь.

Основными методами получения заготовок являются литьё, ковка, штамповка, прокатка. Используются также сварные заготовки. Соответственно заготовки, полученные этими методами, называются отливками, поковками, штампованными заготовками и прокатом. Методы получения заготовок и требования к ним подробно рассматриваются в курсе «Производство и механическая обработка заготовок».

Выбор метода получения заготовки может быть осуществлен при проектировании изделия конструктором и откорректирован технологом при анализе рабочей конструкторской документации. Этот выбор осуществляется на основе всестороннего анализа следующих факторов: назначения изделия, условий его эксплуатации, материала, размеров, формы, объема выпуска, технической оснащенности заготовительного производства. Окончательное решение принимается на основе расчета стоимости получения заготовки различными методами. После выбора метода получения заготовки определяют ее конфигурацию, размеры, допуски на них, припуски на механическую обработку, разрабатывают чертеж и технические условия на изготовление.

Рассмотрим основные рекомендации по выбору метода получения заготовки.

Отливки используют в качестве заготовок для корпусных деталей, которые выполняют функции несущих конструкций. Чугунные отливки применяют для изделий сложной конфигурации, которые не подвергаются ударным нагрузкам, а также действию растягивающих и изгибающих напряжений. Сталь по сравнению с чугуном обладает меньшей жидкотекучестью, но более высокой прочностью. Поэтому стальные отливки применяют для деталей с менее сложной конфигурацией, работающих в более тяжелых условиях нагружения. Отливки из цветных металлов используют для деталей с особыми эксплуатационными свойствами: коррозионной стойкостью, малой массой и.т.д.

Сварные заготовки используют для корпусных деталей в единичном и мелкосерийном производстве, когда применение дорогостоящей литейной оснастки экономически невыгодно.

Поковки, полученные свободной ковкой, используют в качестве заготовок для крупных деталей, а также для более мелких деталей в единичном и мелкосерийном производствах, когда применение дорогостоящей оснастки (штампов) экономически невыгодно.

Штампованные заготовки имеют ряд преимуществ перед заготовками, полученными другими методами. Так, в частности, они имеют размеры близкие к размерам детали, что уменьшает припуски на механическую обработку, а также более однородную структуру металла, что повышает его механические свойства. Однако из-за высокой стоимости инструмента для штамповки (штампов) ее применение эффективно при большой производственной программе выпуска изделий, т.е. в условиях крупносерийного или массового производства.

Прокат с круглым поперечным сечением применяется преимущественно для изготовления гладких и ступенчатых валов, поперечное сечение которых незначительно изменяется по длине. Заготовки для валов с существенным отличием диаметров по ступеням получают штамповкой, что позволяет уменьшить припуски и сократить отходы при механической обработке.