2. Установление типа производства

Типы производств и соответствующие им формы организации труда определяют характер технологических процессов и их построение. Поэтому перед началом технологического проектирования устанавливают тип производства ― единичное, серийное или массовое. Тип производства определяется номенклатурой и объемами выпуска изделий (годовой производственной программой), их массой и габаритными размерами, а также другими характерными признаками (см табл.3).

Таблица 3.Зависимость типа производства от объема выпуска и массы детали

Тип производства	Годовое количество деталей одного наименования и типоразмера, шт
	Легких до 20 кг	Средних до 2000 кг	Тяжелых до 30000 кг	Особо тяжелых свыше 30000 кг
Единичное	До 1000	До 20	До 5	До 3
Мелкосерийное	1000-5000	20-500	5-100	3-10
Серийное	5000-10000	500-1000	100-300	10-50
Крупносерийное	10000-100000	1000-5000	300- 1000	--
Массовое	Свыше 100000	Свыше5000	Свыше 1000	--

3.Выбор вида заготовки. Назначение припусков

Важным вопросом при проектировании процесса изготовления детали является выбор наиболее рациональной заготовки.

Заготовка - предмет производства, из которого изменением формы, размеров, шероховатости поверхностей и свойств материала изготавливают деталь или неразъемную сборочную единицу.

Выбрать заготовку - это значит: установить рациональную форму, способ получения, размеры и допуски на изготовление, припуски на обрабатываемые поверхности, позволяющих разработать технологический процесс ее изготовления.

Формы и размеры заготовки должны обеспечивать минимальную металлоемкость и достаточную жесткость детали, а также возможность применения наиболее прогрессивных, производительных и экономичных способов обработки на станках.

По способу изготовления выделяют следующие виды заготовок:

― получаемые литьем (отливки);

― получаемые обработкой давлением (кованые и штамповочные поковки);

― заготовки из проката;

― сварные и комбинированные заготовки;

― получаемые методом порошковой металлургии;

― получаемые из конструкционной керамики.

Способ изготовления заготовки во многом определяется материалом, формой и размерами детали, программой и сроками выпуска, техническими возможностями заготовительных цехов, соображениями экономического характера и прочими факторами. Считают, что выбранный способ должен обеспечивать получение такой заготовки, которая позволила бы изготовить деталь (включая полный цикл механической, термической и прочей обработки) наименьшей себестоимости.

Исходные данные для выбора заготовки ― это чертеж детали с техническими требованиями на изготовление, с указанием массы и марки материала; годовой объем выпуска и принятый тип производства, данные о технологических возможностях и ресурсах предприятия и др.

В условиях мелкосерийного и единичного производства выбирают заготовки из проката, для деталей типа “вал”, не имеющих значительных перепадов диаметров, заготовку следует выбрать согласно таблицы 5,6,7 а для деталей типа “втулка” согласно таблицы 8[13]

Таблица 5 Прокат стальной горячекатаный круглый. Сортамент (ГОСТ 2590)

Диаметры, мм	Предельные отклонения (мм) при точности прокатки
	высокой (А)		повышенной (Б)		обычной (В)
	+	-	+	-	+	-
5;5,5;6;6,3;6,5;7-9	0,1	0,2	0,1	0,5	0,3	0,5
10-19	0,1	0,3	0,1	0,5	0,3	0,5
20-25	0,1	0,4	0,2	0,5	0,4	0,5
26-28	0,1	0,4	0,2	0,7	0,3	0,7
29-48	0,1	0,5	0,2	0,7	0,4	0,7
50;52;53-56;58	0,1	0,7	0,2	1,0	0,4	1,0
60;62;63;65;67;68;70;72;75;78	0,1	0,9	0,3	1,1	0,5	1,1
80;82;85;87;90;92;95;97	0,3	1,1	0,3	1,3	0,5	1,3
100;105;110;115			0,4	1,7	0,6	1,7
120;125;130;135;140;145;150;155			0,6	2,0	0,8	2,0
160;165;170;175;180;185;190;195;200					0,9	2,5
210;220;230;240;250					1,2	3,0
260;270					2,0	4,0

Пример условного обозначения:

- горячекатаной круглой стали марки Ст3 диаметром 50 мм обычной точной прокатки –

Таблица6. Прокат стальной горячекатаный квадратный. Сортамент (ГОСТ2591)

Сторона квадрата, мм	Предельные отклонения (мм) при точности прокатки
	повышенной (Б)		обычной (В)
	+	-		+	-
6-19	0,1	0,5		0,3	0,5
20-25	0,2	0,5		0,4	0,5
26-30;32	0,2	0,7		0.3	0,7
34-36;38;40;42	0,2	0,7		0,4	0,7
45;46;48;50;52;55;58	0,2	1,0		0,4	1,0
60;63;65;70;75	0,3	1,1		0,5	1,1
80;85;90;93;95	0,3	1,3		0,5	1,3
100;105;110;115	0,4	1,7		0,6	1,7
120;125;130;135;140;145;150;155	0,6	2,0		0,8	2,0
160;165;170;175;180;185;190;195;200	-	-		0,9	2,5

- горячекатаной стали обычной точности прокатки со стороной квадрата 50 мм, марки 30, 2-й категории, подруппы “а”, без термической обработки –

Таблица 7. Прокат стальной горячекатаный шестигранный. Сортамент (ГОСТ 2879)

Диаметр вписанного круга, мм	Предельные отклонения, мм, по диаметру при точности прокатки
	повышенной		обычной
	+	-	+	-
8;9	0,1	0,3	0,3	0,5
10-19	0,2	0,3	0,3	0,5
20-22;24;25	0,2	0,4	0,4	0,5
26;28;30;32;34;36;38;40;42;47;48	0,2	0,6	0,4	0,7
50;52;55	0,2	0,9	0,4	1,0
60;63;65;70;75	0,3	1,0	0,5	1,1
80;85;90;95	0,4	1,2	0,5	1,3
100	0,5	1,5	0,6	1,7

- горячекатаной шестигранной стали нормальной точности прокатки марки 40Х, размером 22 мм –

Таблица 8 Трубы стальные бесшовные горячекатаные ГОСТ 8734

Наружный диаметр, мм	Толщина стенки, мм	Дополнительные отклонения
		по наружному диаметру	по толщине стенки
57 60;63;65 68; 70 73; 76; 83 89 95; 102 100; 114; 121 127 133 140; 146; 152 159 168 180 194 219	3,5-13 3,75-14 3,75-14 3,5-19 3,5-24 4-24 4-28 4-30 4-32 4,5-36 4,5-36 5-45 6,7-45 6,7-45 6;7;8;9-45	+1,25% -1,00%	+12,5% -15%

- трубы диаметром 80 мм с толщиной стенки 2 мм длиной кратной 1250 мм, из стали 20, группы Б

На каждую из обрабатываемых поверхностей устанавливают припуск. Припуск на механическую обработку-это слой металла, удаляемый с поверхности заготовки с целью получения требуемых по чертежу формы и размеров детали. Припуски делят на общие и операционные. Общий припуск на обработку это слой металла, необходимый для выполнения всех необходимых технологических операций, совершаемых над данной поверхностью. Операционный припуск  это слой металла, удаляемый при выполнении одной технологической операции. Общий припуск равен сумме операционных припусков. Припуск на механическую обработку назначают только на те поверхности, для которых требуемая форма и точность размеров не могут быть достигнуты принятым методом и способом получения заготовки. Размер припуска влияет на себестоимость изготовления детали следующим образом: завышенный припуск увеличивает затраты труда, расход материалов, режущего инструмента и электроэнергии; заниженный припуск требует применения более дорогостоящих способов получения заготовок, при этом необходима более высокая квалификация рабочего.

Отдельные справочные материалы по назначению припусков приведены в табл. 9-18 [2].

Таблица 9 Припуски на черновое обтачивание валов из проката

Диаметр детали, мм	Припуски (мм) на диаметр при длине детали, мм
	До 100	100-400	400-800	800-1200	1200-1600	1600-2000
8-18 18-30 30-50 50-80 80-120 120-200	3,0 2,5 4,0 4,0 5,5 6,0	3,5 3,5 4,5 4,5 6,0 7,0	4,0 4,0 5,0 5,5 7,0 7,5	- 4,5 5,5 6,0 7,5 8,5	- 5,0 6,0 6,5 8,5 9,0	- - 7,0 7,0 9,0 10,0

Примечания:

1. При выделении чернового обтачивания в самостоятельную операцию к припускам, указанным в таблице, необходимо прибавить припуск на чистовое обтекание.

2. Полученный диаметр заготовки округляется до ближайшего размера проката по ГОСТу.

Таблица 10 Припуски на чистовое обтачивание заготовок из проката

Диаметр детали	Припуски (мм) на диаметр при длине детали, мм
	До 100	100-400	400-800	800-1200	1200-1600	1600-2000
8-18 18-30 30-50 50-80 80-120 120-200	1,2 1,5 1,5 2,0 2,0 2,0	1,5 1,5 1,5 2,0 2,0 2,5	- 2,0 2,0 2,5 2,5 2,5	- 2,0 2,0 2,5 2,5 3,0	- 2,5 2,5 3,0 3,0 3,0	- - 3,0 3,0 3,5 3,5

Таблица 11 Припуски на зенкерование

Диаметр зенкера, мм	15-20	2530	40-45	50-60	70	80
Припуск на сторону,мм	0,5	0,75	1,0	1,5	1,75	2,0

Таблица 12 Припуски на чистовое подрезание торцов и уступов

Диаметр обрабатываемой заготовки, мм	Припуски (мм) при общей длине детали
	До 18	Св. 18 До 50	Св.50 До 120	Св.120 До 260	Св.260 До 500	Св.500
До 30	0,4	0,5	0,7	0,8	1,0	1,2
Св.30 до 50	0,5	0,6	0,8	0,8	1,0	1,2
Св.50 до 120	0,6	0,7	0,9	1,0	1,2	1,3
Св.120 до 260	0,7	0,8	1,0	1,0	1,2	1,4
Св.260	0,8	0,9	1,0	1,2	1,4	1,5

Таблица 13 Припуски на чистовое растачивание

Диаметр отверстия,мм	Припуск на диаметр,мм
18-30 32-50 50-80 80-100 100-200	0,7 1,0 1,2 1,5 2,0

Таблица 14 Припуски на развертывание

Вид припуска,мм	Припуски при диаметре отверстия,мм
	12-18	18-30	30-50	50-75	100
Общий на черновое и чистовоеразвертывание На черновое развертывание На чистовое развертывание	0,15 0,10-0,11 0,04-0,05	0,20 0,14 0,06	0,25 0,18 0,07	0,30 0,20 0,08-0,10	0,40 0,30 0,10

Таблица 15 Припуски на тонкое растачивание

Обрабатываемый материал	Припуск на диаметр, мм
	При диаметре, мм до 100	При диаметре, мм свыше 100
Сталь Чугун и бронза Баббит Легкие сплавы	0,3 0,3 0,4 0,3	0,4 0,5 0,6 0,5

Приложение 16. Припуски при круглом наружном шлифовании в центрах

Диаметр шлифования, мм	Материал изделия: закаленный (3), незакаленный (НЗ)	Длина шлифования, мм
		До трех диаметров		До 100		100-400	400-		-800		800-		1200
		Припуск на диаметр, мм
10	НЗ	0,15-	-0,17		0,15-0,25	0,20-0,30
	З	020-	-0,23		0,20-0,30	0,25-0,35
18	НЗ	0,20-	-0,23		0,20-0,30	0,20-0,30
	З	0,25-	-0,30		0,25-0,35	0,30-0,40
30	НЗ	0,20-	-0,23		0,25-0,35	0,20-0,35		0,25-		-0,40
	З	0,25-	-0,30		0,25-0,40	0,30-0,45		0,35-		-0,50
50	НЗ З				0,25-0,40 0,35-0,50	0,25-0,40 0,40-0,55		0,30-0,45-		-0,45 -0,60		0,40-0,55-		-0,55 -0.65
120	НЗ				0,30-0,45	0,30-0,45		0,30-		-0,45		0,40-		-0,55
	З				0,40-0,55	0,45-0,60		0,50-		-0,65		0,60-		-0,75
180	НЗ З				0,40-0,55 0,50-0,65	0,40-0,55 0,55-0,70		0,40-0,60-		-0,55 -0,75		0,40-0,65-		-0,55 -0,80
260	НЗ				0,45-0,60	0,45-0,60		0,45-		-0,60		0,45-		-0,60
	З				0,55-0,70	0,60-0,75		0,65-		-0,80		0,70-		-0,85
360	НЗ З				0,55-0,70 0,60-0,80	0,50-0,70 0,65-0,85		0,50-0,70-		-0,70 -0,85		0,50-0,80-		-0,70 -1,00

Приложение 17. Припуски при внутреннем шлифовании

Диаметр шлифуемого отверстия, мм, до	Длина шлифуемого отверстия, мм
	До 25	25-50	50-100	100-150
	Припуск на диаметр отверстия, мм
30 50 80 120	0,12-0,15 0,18-0,22 0,20-0,25 0,25-0,30	0,15-0,18 0,22-0,27 0,25-0,30 0,25-0.30	0,18-0,22 0,25-0,30 0,25-0,30 0,30-0,35	0,20-0,25 0,25-0,30 0,35-0,40 0,40-0,45

Приложение 18. Припуски при плоском шлифовании

Ширина шлифуе- мой поверхности, мм, до	Обрабатываемый материал (НЗ - незакаленный, 3 - закаленный)	Длина шлифуемой поверхности, мм
		До 100	100-500	500-1000
		Припуск на шлифуемую поверхность, мм
50	НЗ	0,12-0,15	0,13-0,20	0,17-0,25
	3	0,13-0,20	0,17-0,25	0,20-0,30
120	НЗ 3	0,15-0,20 0,17-0,25	0,18-0,25 0,20-0,30	0,20-0,30 0,25-0,35
260	НЗ 3		0,20-0,30 0,25-0,35	0,25-0,35 0,30-0,40
400	НЗ 3		0,20-0,35 0,30-0,45	0,25-0,40 0,35-0,50

При изготовлении деталей из круглого проката, диаметр которого превышает диаметр отверстия шпинделя станка, заготовки для деталей предварительно отрезаются на отрезных станках: дисковых, ножовочных, гильотинных и др. При этом, назначая длину заготовки, следует стремиться исключить отходы (обычно это части заготовки, служащие для закрепления в патроне), что достигается обработкой с разных установок, на центрах, применением специальных оправок и др. В этом случае длина заготовки ненамного превышает длину детали, причем нередко - лишь на величину припусков на подрезание торцов: по 1 ...3 мм на сторону.

При диаметре прутка, меньшем диаметра отверстия шпинделя, детали изготавливаются непосредственно из прутка (заготовительной операции, как и заготовки, как таковой, нет), наибольшая длина которого определяется длиной шпинделя, патрона и допускаемыми величинами выступающих концов прутка.

Рассмотрим определение общего припуска на ступенчатые валы диаметром 35 … 55 мм по упрощенной методике. Для получения достаточно точных валов (6 … 7 квалитет) с высоким классом шероховатости (Ra 0,63 … 1,25) необходимо кроме чернового и чистового точения и шлифование. По справочным данным припуск на шлифование составляет 0,3 … 0,6 мм на диаметр, на чистовое точение – 0,5 … 2 мм и на черновое точение 2 и более миллиметров в зависимости от диаметром вала. Определим минимальный припуск δ_мин = 0,3 + 0,5 + 2 = 2,8 мм и округляем до 3 мм, максимальный – δ_макс = 0,6 + 2 + 2 = 4,6 мм и округляем до 5 мм для выбора диаметра заготовки из круглого проката. Для валов большего диаметра черновой припуск необходимо увеличивать пропорционально размеру вала.