Влияние точности и качества поверхностного м слоя заготовки на структуру ее механической ее обработки
Поверхности деталей делятся на обрабатываемые и необрабатываемые. В этой связи все детали в машиностроении можно разделить на три группы.
К первой группе относятся детали, точность и качество поверхностного слоя которых могут быть обеспечены тем или иным способом получения заготовки без какой-либо механической обработки. Типичными представителями таких деталей являются детали, получаемые холодной штамповкой из пластмасс, металлических порошков черных и цветных Металлов, а также (реже) прецизионными способами литья и горячей штамповки.
Вторая группа - детали, у которых все поверхности должны быть обработаны механически. Необходимость в механической обработке здесь может быть обусловлена двумя причинами: отсутствием способов получения заготовки, обеспечивающих требуемые по чертежу точность и качество поверхностного слоя, или экономической нецелесообразностью (дороговизной) получения требуемого качества детали имеющимися технологическими способами получения заготовок.
Третью группу составляют детали, у которых часть поверхностей не обрабатывается, а наиболее точные, исполнительные поверхности, подлежат обработке путем снятия стружки. Третья группа наиболее многочисленна и занимает промежуточное положение между первыми двумя. Производство деталей первой группы обходится наиболее дешево. Оно открывает путь к безотходной или, по крайней мере, малоотходной технологии. В стремлении к такому производству проявляется одна из самых важных тенденций развития машиностроения. Однако низкий уровень большинства наиболее распространенных в настоящее время способов получения заготовок вынуждает иметь в структуре любого машиностроительного завода механические цехи, в которых заготовки превращаются в детали путем снятия с их поверхностей припусков на обработку.
Таким образом, основной тенденцией заготовительного производства является повышение точности и улучшение качества поверхностного слоя заготовок. Однако достижение этих качеств, при малой программе выпуска может оказаться экономически невыгодным, так как расходы на оснастку для заготовительных процессов могут превысить экономию на механической обработке.
Себестоимость детали можно представить в виде:
Сд= См + Сз + Сп + Сч + Со,
где См - стоимость исходного материала, идущего на изготовление заготовки, грн.; Са — стоимость изготовления заготовки, грн.; Сп, Сч, Co - стоимость соответственно предварительной, чистовой и отделочной обработки, грн.
Практика машиностроения показывает:
- с увеличением допуска Т (простые и дешевые способы получения заготовок) увеличиваются затраты на материал См, затраты на получение заготовок Сз уменьшаются, а затраты на механическую обработку Сп возрастают;
- с уменьшением допуска Т уменьшаются расходы на материал См, затраты на предварительную Сп, а иногда и на чистовую Сч обработку отпадают, зато резко возрастают расходы на получение заготовки Сз.
Рисунок 2.5 --Зависимость полной себестоимости детали Сд
от допуска Т на изготовление заготовки при постоянной
Контрольные вопросы
1. Определите технологические возможности основных способов получения заготовок.
2. Какие цели преследует выбор способа получения заготовки?
3. Назовите факторы, определяющие выбор способа производства заготовок.
4. Сформулируйте последовательность выбора способа изготовления заготовок.
5. Какие требования предъявляются к заготовке с точки зрения последующей механической обработки?
6. Каковы способы уменьшения массы технологического и заготовительного отходов?
7. Как изменяются затраты на получение заготовки и на механическую обработку с повышением точности ее формы и размеров (с уменьшением полей допусков) ?
Лекция 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛИТЫХ ЗАГОТОВОК. ЛИТЬЕ В ПЕСЧАНО-ГЛИНИСТЫЕ ФОРМЫ
Информация, изучаемая в этой лекции, изложена в [1-4].
Отливка получается в результате заполнения полости литейной формы жидким металлом. После заливки жидкий металл охлаждается в форме и затвердевает, образуя отливку.
Как метод получения заготовок литье обладает следующими характерными особенностями:
1. Возможностью получения отливок из большинства конструкционных сплавов, часть из которых, не пригодна для обработки давлением. В последнем случае литье является единственно возможным методом получения заготовок.
2. Возможностью получения фасонных отливок, имеющих не только сложные внешние формы, но и сложную конфигурацию внутренних полостей.
3. Возможностью получения отливок с весом от нескольких граммов до нескольких сот тонн и с различной величиной сечения элементов (от 0,5 до 500 мм и выше).
4. При сравнении с методом обработки металлов давлением литье во многих случаях оказывается более экономичным.
Однако, несмотря на большие преимущества, метод литья , так как он является универсальным, он имеет и свои недостатки, которые следует учитывать в конкретной обстановке:
1. Трудность, а иногда и невозможность, получения отливок с необходимой точностью размеров и заданной чистотой поверхностей.
2. Неоднородность структуры и свойств сплавов по сечениям отливок.
Вес литых деталей в различных машинах и оборудовании составляет около 50% их общего веса. В отдельных отраслях машиностроения (дизели, металлорежущие станки) вес литых деталей достигает иногда 75—80%. Таким образом, литье является очень широко распространенным методом получения фасонных заготовок для деталей самых разнообразных машин,
По конструкции и назначению литые детали машин принято классифицировать на следующие группы:
1-я группа. Корпусные коробчатые детали закрытого типа в которых монтируются рабочие механизмы. К таким деталям относят станины большинства металлорежущих станков, корпусы двигателей, цилиндры насосов и др. Вне зависимости . от типа производства, такие детали изготовляются только путем литья, так как они имеют обычно сложную конфигурацию пнутренних полостей.
2-я группе. Корпусные коробчатые детали открытого типа, на которых монтируются рабочие механизмы и двигатели. ' К таким деталям могут быть отнесены простые станины, рамы, основания, плиты.
В серийном и массовом производстве подобные детали получают методом литья. В индивидуальном и мелкосерийном производствах детали этой группы иногда бывает экономичней получать способом сварки из нескольких частей
3-я группа. Детали, связывающие отдельные узлы машины и частично выполняющие функции деталей 1 и 2-й групп, но имеющие меньшие размеры. К таким деталям могут быть отнесены различного рода кронштейны, траверсы, шарниры, суппорты, коробки и др.
4-я группа. Отдельные детали узлов машин: маховики, шестерни, колеса, рычаги, вилки, ступицы, барабаны, тройники и т. д. В индивидуальном и мелкосерийном производстве они обычно изготовляются методом литья. В серийном и массовом производстве иногда их выгоднее получать высокопроизводительным способом объемной штамповки.