3.4. Обґрунтування заготовок для одержання деталей

Насамперед необхідно дати характеристику конфігурації деталі, вказати її масу, матеріал, масштаб виробництва, розміри, точність і якість поверхонь деталі.

При обґрунтуванні заготовок необхідно розкрити наступні питання:

опис можливих варіантів виробництва заготовок і обґрунтування обраного методу одержання заготовок, причому вибір того або іншого виду заготовок (кування, штампування, прокат, виливки у кокілях) повинен мати коротке техніко-економічне обґрунтування. Метод одержання заготовок має велике значення, оскільки від нього залежить економічність процесу механічної обробки, витрата матеріалу, трудомісткість виробу та собівартість його виготовлення;

вибір і обґрунтування величини загального припуску на механічну обробку поверхонь деталі;

вибір допусків на розміри заготовок;

визначення розмірів і маси заготовок;

виконання креслення заготовки.

На кресленні положення заготовки повинне бути таким, яке вона займатиме в процесі виготовлення на верстаті чи на іншому устаткуванні.

При оцінці технологічності конструкції деталі враховують також коефіцієнти використання матеріалів для одержання заготовки, готового виробу та сукупність коефіцієнта використання матеріалу. Коефіцієнт використання матеріалу визначають як відношення маси готового виробу до маси заготовок.

За коефіцієнтом використання матеріалу можна дати оцінку ефективності застосування заготовки. Зменшення витрати металу (кг) на заготовку дозволяє знизити витрати (грн.) на матеріали. Розрахунок кількості металу, необхідного на рік, ведуть шляхом множення маси заготовки на річну програму.

Далі визначають припуски на механічну обробку за допомогою табличного або розрахунково-аналітичного методів.

3.5. Визначення припусків на механічну обробку

Розміри заготовки назначають за таблицями Державних стандартів [1].

Для обробки поверхонь заготовки з метою досягнення розмірів і шорсткості готових деталей необхідно за кожним переходом визначитися з режимами обробки. Товщина шару, що ріжеться, буде встановлюватися між операційними припусками.

При використанні табличного методу вибір припусків ведуть за довідниками [2; 5]. Припуски для кожної операції, визначені за довідниками, заносять у таблицю [2].

Вибір допусків і посадок на розміри здійснюється за допомогою ДСТУ на всі розміри оброблюваних деталей.

Розрахунково-аналітичний метод визначення припусків на обробку використовують для визначення припусків на 1 – 2 оброблювані поверхні. На інших поверхнях припуски беруться за нормативами з використанням коефіцієнта приведення.

Припуски на обробку вимірюються по нормалі до обробленої поверхні і задаються в міліметрах на одну сторону. При обробці поверхонь обертання, а також при одночасній обробці рівнобіжних площин припуски задаються на діаметр або товщину, тобто на обидві сторони. На кожен перехід або операцію технологічного процесу механічної обробки визначаються як мінімальні припуски, так і максимальні.

У загальному вигляді формула для розрахунку припусків має вигляд:

(мкм). (3.13)

При асиметричному розташуванні припуску і послідовній обробці протилежних поверхонь використовують формулу:

(мкм), (3.14)

(мкм). (3.15)

При симетричному розташуванні припуску на обидві протилежні плоскі рівнобіжні поверхні, оброблювані одночасно, розрахунок ведуть за формулою:

(мкм), (3.16)

(мкм). (3.17)

При симетричному розташуванні припуску для зовнішніх і внутрішніх поверхонь обертання:

(мкм), (3.18)

(мкм), (3.19)

де; , ;

– мінімальний і максимальний припуски на обробку;

– шорсткість поверхні, отримана на попередній операції, що розраховується, або переході, мкм;

– дефектний шар металу, отриманий у попередній операції або переході, мкм;

– векторна сума просторових відхилень взаємозалежних поверхонь деталі, отримана в попередній операції або переході, мкм;

– векторна сума похибки базування і закріплення в операції, що розраховується, або переході;

– похибки просторової геометрії форми в різних напрямках (на попередній операції), мкм;

– похибки базування і закріплення на операції, що розраховується, або переході, мкм;

– абсолютна величина допуску на розмір на попередній операції або переході, мкм.

Номінальний розмір заготовки розраховується за формулами:

Н_ном. = Н_м.заг. + НВ_д.заг., (3.20)

Н_ном. = Н_б.заг. – ВВ_вд.заг., (3.21)

де Н_м.заг. – найменший розмір заготовки;

Н_б.заг. – найбільший розмір заготовки;

НВ_д.заг. – нижні відхилення допуску заготовки;

ВВ_д.заг. – верхні відхилення допуску заготовки.

Загальний номінальний припуск визначають:

а) для асиметричного розташування припуску:

(мкм); (3.22)

б) для симетричного розташування припуску:

(мкм); (3.23)

в) для зовнішніх поверхонь тіл обертання:

(мкм); (3.24)

д) для внутрішніх поверхонь деталей тіл обертання:

(мкм); (3.25)

де Н_{ном.заг.} – номінальний розмір заготовки;

Н_{найб.дет.} – найбільший розмір деталі;

Д_{найб.дет.} – найбільший діаметр деталі;

Д_{найм.дет.} – найменший діаметр деталі;

Д_{ном.заг.} – номінальний діаметр заготовки.

Далі розраховують коефіцієнт приведення за допомогою вираження:

(3.26)

де Z_c – табличний припуск на сторону.

Для всіх випадків максимальний припуск на сторону знаходять таким чином:

(3.27)

Використовуючи коефіцієнт приведення, знаходять для інших поверхонь припуски оброблюваної деталі. Для цього припуски, взяті з довідників, множать на коефіцієнт приведення.

У процесі розрахунку припусків на обробку дотримуються наступної послідовності:

визначають номінальний розмір заготовки, використовуючи величину припуску і допуску, які наведені в Державному стандарті (ГОСТ) на даний вид заготовки;

залежно від заданої в кресленні точності розмірів та шорсткості оброблюваної поверхні встановлюється необхідна кількість технологічних операцій або переходів для досягнення потрібного розміру деталі;

визначають найбільшу й найменшу величину припуску на кожен технологічний перехід і вибирають за таблицями допуск на кожен технологічний перехід;

визначають номінальний припуск на заготовку і коефіцієнт приведення;

будують схему розташування припусків і допусків за всіма технологічними переходами;

усі дані розрахунку припусків і допусків за всіма технологічними переходами від заготовки до готової деталі заносять у таблицю [2, с.196].

для перевірки правильності зроблених розрахунків припусків і допусків повинна виконуватися рівність:

, (3.28)

де n – число операцій або переходів на поверхню, що розраховується.

Міжопераційні припуски і допуски використовують для призначення глибини різання (параметра режиму обробки).