2.2. Пріпуски, напуск і розміри

Пріпуськ на механічну обработку-это шар металу, що видаляється з поверхні заготівки з метою отримання потрібних по кресленню форми і розмірів деталі. Пріпуськи призначають тільки на ті поверхні, необхідна форма і точність розмірів яких не можуть бути досягнуті прийнятим способом отримання заготівки.

Пріпуськи ділять на загальних і операційних. Загальний припуск на обработку-это шар металу, необхідний для виконання всіх необхідних технологічних операцій, що здійснюються над даною поверхнею. Операційний припуск - це шар металу, що видаляється при виконанні однієї технологічної операції. Пріпуськ вимірюється по нормалі до даної поверхні. Загальний припуск рівний сумі операційних.

Розмір припуска істотно впливає на собівартість виготовлення деталі. Завищений припуск збільшує витрати праці, витрату матеріалу, ріжучого інструменту і електроенергії. Занижений припуск вимагає застосування дорожчих способів отримання заготівки, ускладнює установку заготівки на верстаті, вимагає вищої кваліфікації робочого. Крім того, він часто є причиною появи браку при механічній обробці. Пріпуськ, що тому призначається, повинен бути оптималь-1 ным для даних умов виробництва.

Оптимальний припуск залежить від матеріалу, разм&ров і конфігурації заготівки, виду заготівки, деформації заготівки при її виготовленні, товщина дефектного поверхневого шару і інших чинників. Відомо, наприклад, що чавунні відливання мають» дефектний поверхневий шар, що містить раковини, піщані включення; поковки, отримані куванням, мають окалину; поковки, отримані гарячим штампуванням, мають зневуглецьований поверхневий шар.

Оптимальний припуск може бути визначений розрахунково-аналітичним методом, який розглядається в курсі «Технологія машинобудування». В окремих випадках (наприклад, коли ще не розроблена технологія механічної обробки) припуски на обробку різних видів заготовок вибирають по стандартах і довідниках.

Дійсний шар металу, що знімається на першій операції може коливатися в широких межах, оскільки крім операційного припуска часто доводиться видаляти напуск.

Напуск - це надлишок металу на поверхні заготівки (понад припуска), обумовлений технологічними вимогами спростити конфігурацію заготівки для полегшення умов її отриманий ния. В більшості випадків напуск віддаляється механічною обробкою, рідше залишається у виробі (штампувальні ухили, збільшені радіуси закруглень і ін.).

В процесі перетворення заготівки на готову деталь її розміри набувають ряду проміжних значень, які називаються операційними розмірами. На рис.2.1. на деталях різних класів показані припуски, напуск і операційні розміри. Операційні розміри зазвичай проставляють з відхиленнями: для валів - в мінус, для отворів - в плюс.

3. Вибір способу отримання заготовок

3.1. Технологічні можливості основних способів отримання заготовок

Основні способи виробництва заготовок - литво, обробка тиском, зварка. Спосіб отримання тієї або іншої заготівки залежить від службового призначення деталі і вимог, що пред'являються до неї, від її конфігурації і розмірів, виду конструкційного матеріалу, типу виробництва і інших чинників.

Литвом отримують заготовки практично будь-яких розмірів як простій, так і дуже складній конфігурації. При цьому відливання можуть мати складні внутрішні порожнини з криволінійними поверхнями, пересічними під різними кутами. Точність розмірів і якість поверхні залежать від способу литва. Деякими спеціальними способами литва (литво під тиском, по моделях, що виплавляються) можна отримати заготовки, що вимагають мінімальної механічної обробки.

Відливання можна виготовляти практично зі всіх металів і. сплавів. Механічні властивості відливання в значній мірі залежать від умов кристалізації металу у формі. В деяких випадках усередині стінок можливе утворення дефектів (усадкова рихлість, пористість, гарячі і холодні тріщини), які виявляються тільки після чорнової механічної обробки при знятті ливарної кірки. .

Обробкою металів тиском отримують машинобудівні профілі, ковані і штамповані заготовки.

Машинобудівні профілі виготовляють плющенням, пресуванням, волочінням. Ці. методи дозволяють отримати заготовки, близькі до готової деталі по поперечному перетину (круглий, шестигранний, квадратний прокат; зварні і безшовні труби). Прокат випускають гарячекатаний і такий, що калібрується. Профіль, необхідний для виготовлення заготівки, можна прокалібрувати волочінням. При виготовленні деталей з профілів, що калібруються, можлива обробка без застосування лезвийного інструменту.

Кування застосовується для виготовлення заготовок в одиничному виробництві. При виробництві дуже крупних і унікальних заготовок (масою до 200...300 т) кування - єдиний можливий спосіб обробки тиском. Штампування дозволяє отримати заготовки, ближчі по конфігурації до готової деталі (масою до 350...500 кг). Внутрішні порожнини поковок мають простішу конфігурацію, ніж відливок, і розташовуються тільки уздовж напряму руху робочого органу мелена (преса). Точність і якість заготовок, отриманих холодним штампуванням, не поступаються точності і якості відливань, отриманих спеціальними методами литва.

Обробкою тиском отримують заготовки з достатньо пластичних металів. Механічні властивості таких заготовок завжди вищі, ніж литих. Обробка тиском створює волокнисту макроструктуру металу, яку потрібно враховувати при розробці конструкції і технології виготовлення заготівки. Наприклад. у зубчатому колесі, виготовленому з прокату (рис.3.1, а), напрям волокон не сприяє підвищенню міцності зубів. При виготовленні заготівки штампуванням із смуги (рис.3.1,6) або осіданням з прутка (рис.3.1, в) можна отримати сприятливіше розташування волокон.

	1-сприятливе; не-сприятливе розташування волокон
Ріс.3.1. Макроструктура зубчатих коліс, виготовлених: а - з прокату; б - штампуванням із смуги; у - осіданням з прутка

Зварні заготовки виготовляють різними способами сварки-от електродуга до електрошлакової. У ряді случаев•сварка спрощує виготовлення заготівки, особливо складній конфігурації. Слабким местомом зварної заготівки є зварний шов або околошовная зона. Як правило, їх міцність нижча, ніж основного металу. Крім того, неправильна конструкція заготівки або технологія зварки можуть привести до дефектів (викривлення, пористість, внутрішня напруга), які важко виправити механічною обробкою.

Комбіновані заготовки складної конфігурації дають значний економічний ефект при виготовленні елементів заготівки штампуванням, литвом, плющенням з подальшим з'єднанням їх зваркою. Комбіновані заготовки застосовують при виготовленні крупних колінчастих валів, станин ковальсько-пресового устаткування, рам будівельних машин і так далі

Перспективно в даний час отримання заготовок з пластмас і порошкових матеріалів. Характерною особливістю таких заготовок є те, що вони формою і розмірам можуть відповідати формі і розмірам готових деталей і вимагають лише незначною, частіше; всього отделочной-обработки.