Вторая лекция. Выбор заготовки и метода её изготовления.
Заготовкой в машиностроении называют предмет труда, из которого изменением формы, размеров, свойств поверхностей и (или) материала изготовляют деталь.
В машиностроении основными видами заготовок для деталей являются стальные и чугунные отливки, отливки из цветных металлов и сплавов, поковки, штамповки и всевозможные профили проката.
Материал детали во многом определяет выбор заготовки. Материалы делятся на литейные (чугуны, алюминиевые сплавы, литейные стали) и подлежащие обработке давлением (стали, алюминиевые сплавы, латунь).
На чертеже детали указываются марка и механические характеристики материала, допуски на линейные и диаметральные размеры, шероховатость поверхностей. Деталь получается в результате обработки заготовки в соответствии с принятой технологией.
Слой материала, удаляемый в процессе обработки с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств и размера обрабатываемой поверхности детали, называют припуском.
Общим припуском называют весь слой материала, удаляемый с поверхности исходной заготовки при механической обработке. Он равен сумме промежуточных припусков.
Исходной называется заготовка перед первой технологической операцией механической обработки. Поверхности будущей детали, которые не являются исполнительными, не обрабатываются и оставляются в состоянии исходной заготовки. Поверхности детали, не подвергаемые обработке, припусков не имеют.
Размеры заготовки существенно отличаются от размеров детали. Для удобства расчетов размеров заготовки и припусков нумеруются все обрабатываемые поверхности детали (цилиндрические, конические, торцовые и др.).
Для наружной поверхности с двусторонним припуском (например, диаметр тела вращения) эта формула примет вид:
Di-1 = Dн.д.+ 2Zmini + Ti-1
Так, например, размер после первого перехода, который рассчитывается последним, будет равен:
D1 = D2 + 2Zmin2 + T1
Номинальный размер заготовки для наружного размера с двусторонним припуском можно найти по формуле:
Dн.з.= Dн.д.+ 2Zо.н.
. Схема расположения припусков для наружной поверхности вращения, обрабатываемой за три перехода
Припуски на обработку в ряде случаев увеличиваются за счет назначения напусков. Напуском называют некоторый объем металла на кованой, штампованной заготовке или отливке, предусмотренный для облегчения (упрощения) ее изготовления.
Различают следующие основные способы получения заготовок:
а) получаемые литьем (отливки); б) получаемые обработкой давлением (кованые и штампованные заготовки); в) заготовки из проката; г) сварные и комбинированные заготовки; д) получаемые методами порошковой металлургии.
Заготовка каждого вида может быть получена одним или несколькими способами, родственными базовому. Так, например, отливка может быть получена литьем в песчаные, оболочковые формы, в кокиль и т. д.
Литьем получают заготовки практически любых размеров, как простой, так и очень сложной конфигурации практически из всех металлов и сплавов. Отлитые заготовки применяют в серийном и массовом производстве.
Давлением получают кованые и штампованные заготовки, а также машиностроительные профили. Ковка применяется в единичном, мелкосерийном производстве, особенно крупных деталей. Штамповка позволяет получить заготовки, близкие по конфигурации к готовой детали и применяется в массовом производстве.
Из проката выбранного профиля путем разрезки получают штучные (мерные) заготовки. Заготовки из проката применяют в единичном и серийном производствах.