3. Принцип постоянства баз
При механической обработке заготовок, особенно сложной конфигурации, возникает необходимость менять их положение. Если при установке в новом положении меняются базы, то возникают отклонения от перпендикулярности, параллельности, соосности и другие погрешности между ранее обработанными и вновь обрабатываемыми поверхностями. Каждая новая смена баз увеличивает эти погрешности. В пределах одной операции, когда обработка ведется с одного установа, они минимальны.
Таким образом, суть принципа постоянства баз, можно сформулировать следующим образом. При механической обработке изделий для повышения точности расположения поверхностей, число баз на всех операциях должно быть минимальным, и если это, возможно, следует использовать одну и ту же базу,
меняя только черновую. В пределах одной операции необходимо стремиться вести обработку с одного установа.
Рассмотрим влияние смены баз на примере токарной обработки валика по чертежу, представленном на рис. 2.4.2. Для данного случая возможны два варианта установки: в центрах с поводковым патроном и в трехкулачковом патроне с поджатием вала с правого торца вращающимся центром. Структура операции в том и другом случае одинакова. Ее содержание записано ранее. Операция выполняется за два установа (рис.5.7.6.). На первом - обрабатывается поверхности 1 и 2. На втором - поверхность 3.
При обработке вала в центрах базами являются центровые отверстия на торцах вала, а так как при смене установа базы не меняются, то отклонение от соосности поверхностей, которые обрабатываются на разных установах, не возникает. При точении вала в трехкулачковом патроне базами является наружные поверхности заготовки. В этом случае всегда есть отклонение (погрешность) между осями этих поверхностей и линией центров станка, с которой совпадают оси поверхностей, обрабатываемых на данном установе.
При смене установа меняется база. В этой связи, за счет вышеуказанной погрешности возникает отклонение от соосности обрабатываемых на разных установах поверхностей.
6. Виды заготовок и припуски на механическую обработку
6.1 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.