1.2 Припуски на обработку резанием
Чтобы обеспечить возможность обработки поверхности заготовки снятием стружки, при назначении размеров заготовки учитывают припуски на обработку резанием. Припуском называется слой металла, предусмотренный на заготовке и подлежащий удалению при обработке резанием для получения готовой детали. Металл, оставленный в выемках, пазах и отверстиях отливок и поковок, образует напуск, также удаляемый при обработке.
Величина припуска зависит от размеров детали, вида заготовке, материала и требуемой точности изготовления детали. Припуск должен быть минимальным, но достаточным для получения детали заданных размеров и качества.
Различают общий и операционные припуски на обработку. Общим припуском называется слой металла, необходимый для выполнения всех технологических операций по обработке рассматриваемой поверхности; он представляет собой сумму операционных припусков и равен разности размеров исходной заготовки и готовой детали. Операционным 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 в соответствии с технологическим маршрутом обработки.
Дефектным слоем считают поверхностный слой металла, у которого структура, химический состав, механические свойства, поверхностные остаточные напряжения отличаются от параметров основного металла. Учитывая хрупкое разрушение чугуна при резании и отсутствие наклепа на обработанной поверхности, дефектный слой учитывается только для первой операции в связи с необходимостью снятия литейной корки. Для различных видов обработки глубина дефектного слоя находится в пределах (мкм):
прокат – 60…150;
литье - 200...300;
лезвийная обработка резанием (точение, фрезерование, сверление) - 30...60;
предварительное шлифование - 15...30;
чистовое шлифование - 5...10.
При табличном методе определения операционных припусков на обработку резанием поверхностей заготовок используют таблицы соответствующих стандартов, нормативных материалов и данные технических справочников.
Операционные припуски и допуски для каждой операции определяют, начиная от отделочной операции к начальной, т. е. в направлении, обратном ходу технологического маршрута обработки заготовки.
Выбор заготовки заключается в определении ее вида и способа получения.
Выбирает заготовку конструктор детали, и принятое им решение является обязательным для технолога. Технолог осуществляет выбор заготовок, если в конструкторской документации не указан их вид и способ получения.
Исходными данными для выбора заготовок являются:
1) чертеж детали с техническими требованиями на изготовление;
2) годовой объем выпуска;
3) данные о технологических возможностях заготовительного производства.
Для типовых деталей выбор осуществляется по аналогии. Как правило, вид заготовки и способ ее получения определяется конструкцией и материалом, а также возможностями существующего производства. При наличии альтернативных решений, выбор заготовок осуществляется по их себестоимости. Для предварительного, приблизительного выбора можно воспользоваться критерием минимума относительной стоимости заготовки
где mд - масса детали, кг; Кимi - коэффициент использования материала при i-ом способе получения заготовки; Ui - относительная удельная стоимость 1 кг массы заготовки при i-ом способе ее получения, приводится в справочнике технолога-машиностроителя. Окончательный выбор заготовок производят из расчета их себестоимости, которая в общем виде определяется по формуле:
где М - затраты по материалам; Р - основная зарплата производственных рабочих; q - цеховые накладные расходы в % от основной зарплаты.
Для конкретных заготовок эта формула принимает вид:
1) для заготовок из проката и ее черновой обработки
2) для поковки, полученной свободной ковкой, и ее черновой обработки
3) для поковки, полученной штамповкой, и ее черновой обработки
4) для отливки и ее черновой обработки
где G - вес заготовки; Спм и Сжм - стоимость одного кг проката и жидкого материала;
В - часовая зарплата рабочего, производящего черновую обработку; Т - штучно-калькуляционное время черновой обработки заготовки; q - накладные расходы механического цеха; q1 - накладные расходы заготовительного цеха; Скуз, Сшр, Сл - стоимость кузнечных, штамповочных и литейных работ; Сшт и Смод - стоимость штампа и модели; п - количество деталей, изготавливаемых одним штампом или одной моделью.
После выбора способа изготовления заготовки выполняют проектирование, разрабатывают технологический процесс и оформляют заказ на изготовление заготовки.