3.6. Выбор заготовки и метода ее получения

Выбор заготовки оказывает непосредственное влияние на возможность рационального построения технологического процесса изготовления как отдельных деталей, так и машины в целом, способствует снижению удельной металлоемкости и уменьшению отходов. Исходя из необходимости максимального приближения формы и размеров заготовки к параметрам готовой детали, следует применять прогрессивные методы и способы получения заготовок, такие как литье по выплавляемым моделям, литье в оболочковые формы, литье под давлением, штамповка в закрытых штампах, поэлементная штамповка, периодический прокат и др.

Оптимальный вариант при выборе заготовки для изготовления конкретной детали определяется сравнительным технико-экономи-ческим анализом. Чем больше заготовка приближена к форме и размерам готовой детали, тем дороже обходится заготовка. Такие заготовки экономически выгодны только в крупносерийном и массовом производстве.

В крупносерийном и массовом производстве, для снижения доли механообработки и повышения производительности, применяют специальное оборудование – деталепрокатные станки. Этот тип оборудования получает распространение в последние годы для снижения удельного веса механообработки и замены ее, например, способами холодного давления (прокатка валов, зубчатых колес, втулок, сверл).

Методы порошковой металлургии позволяют в ряде случаев исключить механическую обработку или выполнять ее в малом объеме. Для реализации этого метода необходимо специальное производство.

В качестве заготовок для деталей в мелкосерийном производстве обычно применяется недорогой полуфабрикат – прокат: круг, пруток, труба, лист, уголок, швеллер. В случае если диаметр круга недостаточен для получения детали, то применяют поковки. Если материал круга позволяет выполнять ковку, то можно отрезать заготовку от круга, а затем подвергнуть ковке.

Иногда в чертеже заранее оговаривается способ получения заготовки – литье. В этом случае заготовку обычно отливают. Но при несложной форме детали возможен другой вариант – изготовление детали механообработкой из сортового проката. При этом необходимо получить согласие заказчика на замену способа получения заготовки.

Если размеры или форма проката и поковки не позволяют получить деталь, то применяют литье в землю, литье по выплавляемым моделям или другие, не требующие дорогостоящего оборудования.

Довольно часто в мелкосерийном производстве в качестве заготовки используется сварная конструкция, позволяющая экономить дорогостоящий материал.

Прокат, полученный с завода-изготовителя, имеет большие габариты. Установить такие заготовки на обычные станки не представляется возможным.

Максимальные размеры заготовки, устанавливаемой на станке, зависят от размера детали, величины изготавливаемой партии деталей, размеров рабочего пространства конкретного станка (табл. 3.6).

Разрезка крупногабаритного проката производится на специальном оборудовании. Разрезка прутка, круга, трубы, уголка, швеллера с максимальным размером в сечении 80…100 мм производится на механических ножовках, размером от 100 мм – на круглопильных станках. Разрезка листа толщиной до 10…15 мм производится на гильотинах, толщиной свыше 10…15 мм – на специальном оборудовании (иногда заготовки разрезают газовой резкой, на продольно-фрезерных станках дисковыми фрезами). Для разрезки или отрезки заготовок вводят специальные операции – заготовительные.

Таблица 3.6

Размеры заготовок для металлорежущих станков

Тип оборудования	Прокат	Размеры заготовки максимальные, мм
Токарный станок: – пруток – единичная заготовка	Круг, пруток, труба Круг, пруток, труба	Ød x l ØD x M
Фрезерный станок	Лист, швеллер, уголок, круг, пруток, труба	L x M; ØD x M
Сверлильный станок	Лист, швеллер, уголок, круг, пруток, труба	L x M; ØD x M
Шлифовальный станок: – круглошлифовальный – бесцентрово-шлифовальн – внутришлифовальный – плоскошлифовальный	Круг, пруток, труба Круг, пруток, труба Труба Лист, швеллер, круг	ØD x M Ød x l, ØD x M ØD x M L x M; ØD x M
Токарные автоматы	пруток	Ød x l
Примечание: размеры Ød x l зависят от диаметра внутреннего отверстия шпинделя и длины шпинделя (подающей трубы для автоматов); размеры ØD x M и L x M определяются размерами рабочей зоны конкретного станка

Точность отрезки заготовок зависит от применяемого способа и оборудования (табл. 3.7).

Таблица 3.7

Точность резки по длине заготовки различными способами

Способ резки	Величина отклонения по длине, мм
Горячая резка на пилах	± 0,5…± 1,5
Резка на механических ножовках	(± 1,0…± 1,5) / 100 мм диаметра
Резка дисковыми пилами	(± 0,75…± 1,0) / 100 мм диаметра
Резка на ножницах	± 1,0…± 5,0
Газоплазменная резка	± 1,0…± 3,0
Газовая (кислородная) резка: – ручная – машинная	± 1,0…± 5,0 ± 0,5…± 2,5
Электроискровая резка	± 0,1…± 0,25
Анодно-механическая резка	± 0,1…± 0,5