Заготівлі поняття способи отримання

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати


План

1. Призначення і тенденція розвитку заготівельного виробництва

1.1. Орієнтовна структура виробництва заготовок в машинобудуванні

2. Основні поняття про заготовки та їх характеристика

2.1. Заготівля, основні поняття та визначення

2.2. Припуски, напуски і розміри

3. Вибір способу одержання заготовок

3.1. Технологічні можливості основних способів отримання заготовок

3.2. Основні принципи вибору способу отримання заготовок

3.3. Фактори, що визначають вибір способу одержання заготовок

3.3.1 Форма і розміри заготовки

3.3.2 Необхідні точність і якість поверхневого шару заготовок

3.3.3 Технологічні властивості матеріалу заготівки

3.3.4. Програма випуску продукції

3.3.5 Виробничі можливості підприємства

3.3.6. Тривалість технологічної підготовки виробництва

3.4. Методика вибору способу отримання заготовок

3.5. Норма витрати металу і маса заготовки

3.6. Вимоги до заготовок з точки зору подальшої обробки

3.7. Вплив точності і якості поверхневого шару заготовки на структуру її механічної обробки

1. Призначення і тенденція розвитку заготівельного виробництва

Основне призначення заготівельного виробництва полягає в забезпеченні механічних цехів високоякісними заготовками.

У машинобудуванні використовують заготовки, що отримуються литвом, обробкою тиском, зварюванням, а також із пластмас і порошкових матеріалів (табл.1.2). Сучасне заготівельне виробництво має можливість формувати заготівлі самої складної конфігурації і самих різних розмірів і точності.

1.1. Орієнтовна структура виробництва заготовок в машинобудуванні

Вид заготовок

Частка

заготовок

%

Вид заготовок

Частка

заготовок,

%

Зварні конструкції

50

Кування:


Відлиття

39,65

штамповані

8,2

в тому числі з:


із злитків

2,1

чавуну

28.28

Вироби з металевих порошків

0,05

стали

9,3



кольорових металів

2,07



В даний час середня трудомісткість заготівельних робіт у машинобудуванні становить 40 ... 45% загальної трудомісткості виробництва машин. Головна тенденція у розвитку заготівельного виробництва полягає в зниженні трудомісткості механічної обробки при виготовленні деталей машин за рахунок підвищення точності їх форми і розмірів.

2. Основні поняття про заготовки та їх характеристика

2.1. Заготівля, основні поняття та визначення

Заготівлею, згідно з ГОСТ 3.1109-82, називається предмет праці, з якого зміною форми, розмірів, властивостей поверхні і (або) матеріалу виготовляють деталь.

Розрізняють три основних види заготівель: машинобудівні профілі, штучні і комбіновані. Машинобудівні профілі виготовляють постійного перерізу (наприклад, круглого, шестигранного або труби) або періодичного. У великосерійному і масовому виробництві застосовують також спеціальний прокат. Штучні заготовки отримують литтям, куванням, штампуванням або зварюванням. Комбіновані заготовки - це складні заготовки, одержувані сполукою (наприклад, зварюванням) окремих більш простих елементів. У цьому випадку можна знизити масу заготовки, а для більш навантажених елементів використовувати найбільш придатні матеріали.

Заготівлі характеризуються конфігурацією і розмірами, точністю отриманих розмірів, станом поверхні і т.д.

Форми і розміри заготовки в значній мірі визначають технологію як її виготовлення, так і наступної обробки. Точність розмірів заготовки є найважливішим чинником, що впливає на вартість виготовлення деталі. При цьому бажано забезпечити стабільність розмірів заготовки в часі і в межах виготовляється партії. Форма і розміри заготовки, а також стан її поверхонь (наприклад, відбіл чавунних виливків, шар окалини на поковках) можуть істотно впливати на подальшу обробку різанням. Тому для більшості заготовок необхідна попередня підготовка, що полягає в тому,. що їм надається таке стан або вигляд, при якому можна виробляти механічну обробку на металорізальних верстатах. Особливо ретельно ця робота виконується, якщо подальша обробка здійснюється на автоматичних лініях або гнучких 'автоматизованих комплексах. До операцій попередньої обробки відносять зачистку, правку, обдирання, розрізання, центро-вання, а іноді й обробку технологічних баз.

2.2. Припуски, напуски і розміри

Припуск на механічну обробку-це шар металу, що видаляється з поверхні заготовки з метою отримання необхідних за кресленням форми і розмірів деталі. Припуски призначають тільки на ті поверхні, необхідні форма і точність розмірів яких не можуть бути досягнуті прийнятий спосіб отримання заготовки.

Припуски ділять на загальні та операційні. Загальний припуск на обробку-це 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. Припуск вимірюється по нормалі до розглянутої поверхні. Загальний припуск дорівнює сумі операційних.

Розмір припуску істотно впливає на собівартість виготовлення деталі. Завищений припуск збільшує витрати праці, витрата матеріалу, ріжучого інструменту і електроенергії. Занижений припуск вимагає застосування більш дорогих способів отримання заготовки, ускладнює установку заготовки на верстаті, вимагає більш високої кваліфікації робітника. Крім того, він часто є причиною появи браку при механічній обробці. Тому призначуваний припуск повинен бути оптималь-1 ним для даних умов виробництва.

Оптимальний припуск залежить від матеріалу, разм & рів і конфігурації заготовки, виду заготовки, деформації заготовки при її виготовленні, товщини дефектного поверхневого шару та інших факторів. Відомо, наприклад, що чавунні виливки мають »дефектний поверхневий шар, що містить раковини, піщані включення; поковки, отримані куванням, мають окалину; поковки, отримані гарячої штампуванням, мають обезуглероженний 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 за стандартами і довідників.

Дійсний шар металу, що знімається на першій операції може коливатися в широких межах, т.к. Крім операційного припуску часто доводиться видаляти напуск.

Напуск - це надлишок металу на поверхні заготовки (понад припуску), обумовлений технологічними вимогами спростити конфігурацію заготовки для полегшення умов її отримано ня. У більшості випадків напуск видаляється механічною обробкою, рідше залишається у виробі (штампувальні ухили, збільшені радіуси заокруглень та ін.)

У процесі перетворення заготівлі в готову деталь її розміри набувають ряд проміжних значень, які називаються операційними розмірами. На рис.2.1. на деталях різних класів показані припуски, напуски та операційні розміри. Операційні розміри звичайно проставляють з відхиленнями: для валів - в мінус, для отворів - в плюс.

3. Вибір способу одержання заготовок

3.1. Технологічні можливості основних способів отримання заготовок

Основні способи виробництва заготовок - лиття, обробка тиском, зварювання. Спосіб отримання тієї чи іншої заготовки залежить від службового призначення деталі і вимог, що пред'являються до неї, від її конфігурації та розмірів, виду конструкційного матеріалу, типу виробництва та інших чинників.

Литтям отримують заготовки практично будь-яких розмірів як простий, так і дуже складної конфігурації. При цьому виливки можуть мати складні внутрішні порожнини з криволінійними поверхнями, пересічними під різними кутами. Точність розмірів і якість поверхні залежать від способу лиття. Деякими спеціальними способами лиття (лиття під тиском, по виплавлюваних моделях) можна отримати заготовки, що вимагають мінімальної механічної обробки.

Відлиття можна виготовляти практично зі всіх металів і. сплавів. Механічні властивості виливки в значній мірі залежать від умов кристалізації металу у формі. У деяких випадках усередині стінок можливе утворення дефектів (усадочні рихлоти, пористість, гарячі і холодні тріщини), що виявляються тільки після чорнової механічної обробки при знятті ливарної кірки. .

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

Машинобудівні профілі виготовляють прокаткою, пресуванням, волочінням. Ці. методи дозволяють отримати заготівлі, близькі до готової деталі за поперечним перерізом (круглий, шестигранний, квадратний прокат; зварні та безшовні труби). Прокат випускають гарячекатаний і калібрований. Профіль, необхідний для виготовлення заготовки, можна прокалибровать волочінням. При виготовленні деталей із каліброваних профілів можлива обробка без застосування лезвийного інструменту.

Кування застосовується для виготовлення заготовок в одиничному виробництві. При виробництві дуже великих і унікальних заготовок (масою до 200 ... 300 т) кування - єдиний можливий спосіб обробки тиском. Штампування дозволяє отримати заготівлі, більш близькі по конфігурації до готової деталі (масою до 350 ... 500 кг). Внутрішні порожнини поковок мають більш просту конфігурацію, ніж виливків, і розташовуються тільки вздовж напрямку руху робочого органу молота (преса). Точність і якість заготовок, отриманих холодним штампуванням, не поступаються точності і якості виливків, отриманих спеціальними методами лиття.

Обробкою тиском отримують заготовки з досить пластичних металів. Механічні властивості таких заготовок завжди вище, ніж литих. Обробка тиском створює волокнисту макроструктуру металу, яку потрібно враховувати при розробці конструкції і технології виготовлення заготовки. Наприклад,. в зубчастому колесі, виготовленому з прокату (рис.3.1, а), напрямок волокон не сприяє підвищенню міцності зубів. При виготовленні заготовки штампуванням із смуги (рис.3.1, 6) або осадкою з прутка (рис.3.1, в) можна отримати більш сприятливе розташування волокон.

1-сприятливе;

2-несприятливе розташування волокон

Рис.3.1. Макроструктура зубчастих коліс, виготовлених:

а - з прокату; б - штампуванням із смуги; в - осадкою з прутка

Зварні заготівлі виготовляють різними способами зварювання-від електродуги до електрошлакової. У ряді випадків • зварювання спрощує виготовлення заготовки, особливо складної конфігурації. Слабким місцем зварний заготовки є зварний шов або околошовной зона. Як правило, їх міцність нижче, ніж основного металу. Крім того, неправильна конструкція заготовки або технологія зварювання можуть призвести до дефектів (жолоблення, пористість, внутрішні напруги), які важко виправити механічною обробкою.

Комбіновані заготівлі складної конфігурації дають значний економічний ефект при виготовленні елементів заготовки штампуванням, литтям, прокаткою з подальшим з'єднанням їх зварюванням. Комбіновані заготовки застосовують при виготовленні великих колінчастих валів, станин ковальсько-пресового обладнання, рам будівельних машин і т.д.

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

3.2. Основні принципи вибору способу отримання заготовок

Одну й ту ж деталь можна виготовити із заготовок, отриманих різними способами. Одним з основоположних принципів вибору заготовки є орієнтація на такий спосіб виготовлення, який забезпечить їй максимальне наближення до готової деталі. У цьому випадку істотно скорочується витрата металу, обсяг механічної обробки і виробничий цикл виготовлення деталі. Однак при цьому в заготівельному виробництві збільшуються витрати на технологічне устаткування і оснащення, їх ремонт та обслуговування. Тому при виборі способу отримання заготовки слід проводити техніко-економічний аналіз двох етапів виробництва - заготівельного і механообробного. Методика техніко-економічного аналізу наведена в гл.9. [1]

Розробка технологічних процесів виготовлення заготовок повинна здійснюватися на основі технічного і економічного принципів. Відповідно до технічного принципом вибраний технологічний процес повинен повністю забезпечити виконання всіх вимог креслення і технічних умов на заготівлю;

Відповідно до економічним принципом виготовлення заготівлі повинно вестися з мінімальними виробничими витратами.

З декількох можливих варіантів технологічного процесу при інших рівних умовах вибирають найбільш економічний, при рівній економічності - найбільш продуктивний. Якщо ставляться спеціальні завдання, наприклад терміновий випуск якої-небудь важливої ​​продукції, вирішальними можуть опинитися інші фактори (більш висока продуктивність, мінімальний час підготовки виробництва та ін.)

3.3. Фактори, що визначають вибір способу одержання заготовок

3.3.1 Форма і розміри заготовки

Найбільш складні по конфігурації заготовки можна виготовляти різними способами лиття. Лиття в піщані форми і по виплавлюваних моделях дозволяють отримувати заготовки складної форми з різними порожнинами та отворами. У той же час деякі способи лиття (наприклад, лиття під тиском) висувають певні обмеження до форми відливання і умов її виготовлення. .

Заготівлі, одержувані штампуванням, повинні бути більш простими за формою. Виготовлення отворів і порожнин штампуванням в ряді випадків утруднено, а використання напусків різко збільшує обсяг подальшої механічної обробки.

Для простих за конфігурацією деталей часто заготівлею є; прокат - (прутки, труби тощо). Хоча в цьому випадку обсяг механічної обробки зростає, така заготовка може бути досить економічною із-за низької вартості прокату, майже повної відсутності підготовчих операцій і можливості автоматизації процесу обробки.

Для лиття і кування розміри заготовки практично не обмежуються. Нерідко - обмежуючим параметром у цьому випадку є певні мінімальні розміри (наприклад, мінімальна товщина стінки виливка, мінімальна маса кування). Штампування і більшість спеціальних методів лиття обмежують масу заготовки до декількох десятків або сотень кілограмів.

Форма (група складності) і розміри (маса) виливків і поковок впливають на їх собівартість. Причому маса заготовки впливає активніше, тому що з нею пов'язані витрати на обладнання, оснащення, нагрівання і т.п. Значне зниження вартості виготовлення литих і штампованих заготовок відбувається при збільшенні їх маси від 2 до 30 кг.

3.3.2 Необхідні точність і якість поверхневого шару заготовок

Необхідна точність геометричних форм і розмірів заготовок суттєво впливає на їх собівартість. Чим вище вимоги до точності виливків, штамповок і інших заготовок, тим вище вартість їх виготовлення. Це визначається головним чином збільшенням вартості формотворної оснащення (моделі, штампи, прес-форми), зменшенням допуску на її знос, застосуванням обладнання з більш високими параметрами точності (і, отже, більш дорогого), збільшенням витрат на його утримання та експлуатацію. В оптових цінах на заготівлі це подорожчання виражається у вигляді надбавок до базової ціни. Розміри надбавок становлять для виливків 3 ... 6%, для штамповок - 5 ... 15%.

Якість поверхневого шару заготовки позначається на можливості її подальшої обробки та на експлуатаційних властивостях деталі (наприклад, втомна міцність, зносостійкість). Воно формується практично на всіх стадіях виготовлення заготовки. Технологічний процес визначає не тільки мікрогеометрію поверхні, але і фізико-механічні властивості поверхневого шару.

В якості прикладу порівняємо заготовки, отримані литтям у піщані форми і під тиском. У першому випадку отримують грубу неточну поверхню. При обробці такої заготівлі різанням виникає нерівномірне навантаження на різець, що у свою чергу знижує точність обробки. Особливо яскраво це проявляється при обробці внутрішніх поверхонь.

У другому випадку поверхню заготовки має низьку висоту мікронерівностей, але у зв'язку з високою швидкістю охолодження і відсутністю податливості форми в поверхневому шарі металу створюються залишкові напруги розтягнення. Останні можуть призвести до викривлення виливки і тріщин. Іноді залишкові напруги виявляються не відразу, а при подальшій механічній обробці. Знімання шару металу з поверхні порушує рівновагу напруг і призводить до деформації готової деталі.

3.3.3 Технологічні властивості матеріалу заготівки

Кожен спосіб виробництва заготовок вимагає від матеріалу певного комплексу технологічних властивостей. Тому часто матеріал накладає обмеження на вибір способу одержання заготовки. Так, сірий чавун має прекрасні ливарні властивості, але не кується. Титанові сплави володіють високими антикорозійними властивостями, але отримати з них виливка або поковки вельми скрутно.

Технологічні властивості впливають на собівартість виготовлення заготовок. Наприклад, перехід при виготовленні виливка від чавуну до сталі підвищує собівартість лиття (без урахування вартості матеріалу) на 20 ... 30%. Застосування легованих і високовуглецевих сталей при виробництві заготовок штампуванням підвищує вартість їх виготовлення на 5 ... 7%.

Якщо заготовки з одного і того ж матеріалу отримувати різними Способами (лиття, обробка тиском, зварювання), то вони будуть мати неідентичні властивостями, так як в процесі виготовлення заготовки відбувається зміна властивостей матеріалу. Так, литий метал характеризується відносно великим розміром зерен, неоднорідністю хімічного складу і механічних властивостей по перетину виливка, наявністю залишкових напруг і т.д. Метал після обробки тиском має дрібнозернисту структуру, певну спрямованість розташування зерен (волокнистість). Після холодної обробки тиском виникає наклеп. Холоднокатаний метал міцніше литого в 1,5 ... 3,0 рази. Пластична деформація металу призводить до анізотропії властивостей: міцність вздовж волокон приблизно на 10 ... 15% вицГе, ніж у поперечному напрямку.

Зварювання веде до створення неоднорідних структур у самому зварному шві і в біляшовній зоні. Неоднорідність залежить від способу і режиму зварювання. Найбільш різкі відмінності у властивостях зварного шва отримують при ручного дугового зварювання. Електрошлакове і автоматична дугова зварювання дають найбільш якос з ничих та однорідний шов.

3.3.4. Програма випуску продукції

Програма випуску продукції, тобто кількість виробів, що випускаються протягом певного періоду часу (звичайно за рік), є одним з найважливіших факторів, що визначають вибір способу виробництва заготовок. Її вплив для кожного технологічного процесу легко простежити по собівартості однієї заготовки:

Сзаг = й +6 / П (3.1)

або виробничої партії:

З == ап + Ь,

де а - поточні витрати (вартість витрачається матеріалу, заробітна плата основних робітників, витрати на експлуатацію обладнання та інструменту і т.д.); Ь - одноразові витрати (на обладнання, інструмент, його амортизацію і ремонт); П - розмір виробничої партії, шт.

Очевидно, що збільшення розміру партії веде до зменшення собівартості заготівлі. Проте таке зниження собівартості відбувається не однозначно. При збільшенні виробничої партії понад значення П, - потрібне введення додаткового обладнання, технологічної оснастки. Залежність собівартості від розмірів партії набуває в цьому випадку більш складний (ступінчастий) характер (рис.3.2).

Порівняння двох (або кількох) варіантів технологічних процесів виготовлення заготовок мож н про здійснити графічно (рис.3.3). Точка перетину дає критичну виробничу партію Пк, яка розділяє області раціонального застосування того чи іншого технологічного процесу.

Програма випуску дозволяє також визначити економічно доцільні межі застосування різних методів отримання заготовок (рис.3.4).

Рис.3.2. Залежність собівартості З партії заготовок (1) і однієї заготовки (2) від розміру виробничої партії П:

П1, П2 - критичні значення розмірів партії

Рис.3.3. Порівняння собівартості З технологічних про-процесів виготовлення заготовки (варіанти 1 і 2) в залежності від розміру виробничій партії




Рис.3.4. Повідець (а) і залежність собівартості заготівлі від методу її виготовлення і розміру виробничої партії (б)

3.3.5 Виробничі можливості підприємства

При організації виробництва нового виду заготовок, крім розробки технологічних процесів, слід встановити необхідність нового обладнання, виробничих площ, кооперативних зв'язків, 'постановки додаткових матеріалів, електроенергії, води і т. п: У цьому випадку вибір устаткування, оснащення і матеріалів проводиться на підставі попереднього техніко-економічного аналізу.

При проектуванні технологічного процесу для діючого підприємства його слід пов'язати з можливостями цього підприємства. Для цього необхідно мати дані про тип і кількість наявного обладнання, виробничих площах, можливості ремонтної бази, допоміжних служб і т.д.

Багато зі згаданих вище факторів взаємопов'язані. Наприклад, впровадження лиття в металеві форми (кокіль) дозволяє значно знизити потребу у виробничих площах у ливарному цеху (зменшуються габаритні розміри машин, знижується витрата формувальних матеріалів тощо). Але, з іншого боку, виготовлення і ремонт кокілів вимагає додаткових витрат у Інструментальних і ремонтних цехах.

Певний вплив на вибір способу виготовлення заготовки роблять також наявність і рівень кваліфікації робітників та ІТП на підприємстві. Чим нижче кваліфікація робітників і більше виробнича програма, тим детальніше необхідно розробляти технологічну документацію, тим більше навантаження на тих н геологічного служби підприємства і вище вимоги до кваліфікації ІТП.

3.3.6. Тривалість технологічної підготовки виробництва

B процесі технологічної підготовки виробництва вирішуються завдання: технологічного проектування - розробка технологічних процесів, маршрутних карт і т.п.; нормування-розрахунки трудомісткості операцій і матеріаломісткості деталей; конструювання і виробництва основного і допоміжного обладнання і технологічної оснастки.

Складність періоду технологічної підготовки виробництва полягає в тому, що всі роботи повинні вестися в найкоротші терміни з мінімальною трудомісткістю і вартістю. Подовження періоду підготовки виробництва може привести до морального старіння вироби, зниження фондовіддачі капіталовкладень і т.д. Тому починати підготовку бажано ще під час проектування виробу.

Тривалість і обсяг технологічної підготовки виробництва визначається складністю виготовляється вироби, характером застосовуваних технологічних процесів і типом виробництва. Чим більше кількість і складність використовуваного обладнання, тим більше обсяг і тривалість підготовки. В умовах масового і серійного виробництва технологічна підготовка ведеться особливо детально. В одиничному виробництві технологічна підготовка обмежується розробкою мінімальних даних, необхідних для виробництва. Їх деталізація покладається на цехові технологічні служби. У деяких випадках (наприклад, для усунення «вузьких» місць виробництва) з метою скорочення періоду підготовки вибирають такий метод виробництва заготовок, який вимагає мінімальних витрат на виробництво устаткування, інструментів і оснащення, необхідних для здійснення даного технологічного процесу.

3.4. Методика вибору способу отримання заготовок

На першому етапі ретельно аналізуються детальні і складальні креслення вироби, взаємозв'язку елементів конструкції при складанні, експлуатації та ремонті. Аналіз супроводжується критичною оцінкою креслень з точки зору технологічності та обгрунтованості технічних вимог. Усі виявлені недоліки виправляються спільно з розробником конструкції.

Потім, виходячи із заданої програми випуску продукції, конфігурації і розмірів основних деталей і вузлів, а також виробничих можливостей підприємства, встановлюється тип і характер майбутнього виробничого процесу (одиничне, серійне, чи масове; групове або потокове).

У відповідності з конструкцією деталі і що висуваються технічними вимогами встановлюють основні фактори (див. п. 3.3), що визначають вибір виду заготовки і технології її виготовлення. Фактори бажано розташовувати в порядку убування їх значущості.

Аналізуючи ступінь впливу розглянутих вище чинників, вибирають один або декілька технологічних процесів, що забезпечують отримання заготовок необхідної якості. Одночасно перевіряють можливість використання комбінованих заготовок. На попередньому етапі вибору оптимального способу одержання заготовок можна скористатися так званою матрицею впливу факторів (табл.3.1). Оцінка кожного чинника в ній виробляється «плюс - мінус» або за допомогою коефіцієнта питомої ваги (від 0 до 1). Кращим вважається спосіб, який набрав більшу кількість плюсів або більшу суму коефіцієнтів.

Після вибору декількох варіантів отримання заготовок для кожного з них конкретизують: послідовність виконуваних операцій (наприклад, штампування на пресі, потім на ГКР; вальцювання, потім штампування і зварювання), використовуване обладнання, основні і допоміжні матеріали. Якщо ні у одного з відібраних, способів отримання заготовок немає певних переваг, укрупнено проектують декілька найбільш прийнятних заготовок і технологічних процесів їх виробництва.

3.1. Зразок оформлення матриці впливу факторів

Для розроблених технологічних процесів визначають основні техніко-економічні показники і на підставі їх аналізу вибирають найбільш раціональний. Потім для обраного способу виробництва розробляється детальний технологічний процес і робиться його техніко-економічний аналіз.

3.5. Норма витрати металу і маса заготовки

Норму витрати матеріалу, кг, на одиницю, продукції можна виразити такою формулою:

Н == Сд + Ст. о + Сз. о, (3.3)

де Сд-маса готової деталі; Ст. о-маса технологічного відходу; G з. o-маса заготівельного відходу.

Масу готової деталі <3д можна розрахувати за формулами на підставі даних креслення або безпосереднього обміру, а у випадку особливо складної конфігурації деталі - контрольним зважуванням зразка.

Маса технологічного відходу G т. о, м являє собою неминучі для даного виробництва втрати матеріалу, які можна розрахувати так:

g t. o = Від. а. з + бт.п. м, (3.4)

де бт.п. з-технологічні втрати матеріалу на чад, облой, прибутку, ливникову, систему; (Зт.п. м-технологічні втрати матеріалу у вигляді припусків і напусків. Технологічний відхід знаходиться в прямій залежності від типу виробництва.

Маса заготівельного відходу Сз. про безпосередньо з процесом виготовлення деталі не пов'язана. Вона визначається умовами поставки металу чи матеріалу. Наприклад, відхід прутка з-за некратний його довжини довжині заготовки, смуговий відхід при холодної вирубки деталей з листа і т.д.

Маса технологічного та заготівельного відходів зменшується в міру вдосконалення технологічних процесів та застосування прогресивних методів обробки. При будь-якому типі виробництва необхідно прагнути до зниження норм витрати матеріалу за рахунок зменшення технологічного та заготівельного • відходів. Особливо актуальна ця задача в умовах масового виробництва. Саме в масовому виробництві народилися безвідходні методи виробництва виробів (наприклад, виробництво болтів і гвинтів із прутка методом холодної висадки).

Маса, з якою заготівля надходить на попередню механічну обробку, називається масою заготовки. Маса заготовки, кг

Gs = s Од +, Ст.п. м.

3.6. Вимоги до заготовок з точки зору подальшої обробки

Крім мінімальної, металоємності і трудомісткості до заготовок висувають ряд вимог з точки зору їх подальшої механічної обробки. До числа таких вимог відносяться: мінімальні припуски на обробку; раціональне розташування ливарних і штампувальних ухилів; підвищена точність розмірів; мінімізація або повне усунення дефектних шарів і ін

Мінімізація припусків зменшує кількість проходів і переходів механічної обробки і тим знижує її вартість.

Штампувальні та ливарні ухили обмежують можливість використання окремих поверхонь заготовки в якості технологічних баз при механічній обробці, знижують точність обробки. Відповідним вибором способу отримання заготовки конструктор може створити найбільш прийнятну її форму, що дозволяє здійснити механічну, обробку з найменшими трудовитратами. Основною вимогою тут є таке розташування площини рознімання штампа або ливарної форми, при якому настановні поверхні заготовки будуть позбавлені ухилів і слідів роз'єму.

Точність розмірів заготовок, одержуваних різними способами, коливається від сотих часток до декількох десятків міліметрів. Природно при цьому прагнення отримати точність заготівлі максимально наближеною до вимог креслення готової деталі. У цьому-випадку іноді вдається обійтися без механічної обробки. Особливо зростають вимоги до точності заготовок і стабільності розмірів при обробці їх на пруткових автоматах, верстатах типу «обробний центр», у гнучких произв про роб системах, робототехнічних комплексах та ін Низька точність заготовок в автоматизованому виробництві часто є причиною відмови складних систем і ліній. Тому точність заготовок перед запуском їх на обробку в автоматизованому виробництві часто доводиться підвищувати шляхом попередньої обробки базових поверхонь.

Наявність дефектного шару на поверхні, що підлягає механічній обробці, з одного боку, призводить до збільшення припусків, з іншого - до зниження стійкості ріжучого інструменту. Дефектний шар у чавунних виливків, одержуваних у піщаних формах по дерев'яних моделях, становить 1 ... 5 мм, у поковок - 1,5 ... 3 мм, у штампованих поковок-0, 5,. .1,5, У гарячекатаного прокату - 0,5 ... 1,0 мм. Без урахування впливу перерахованих вище факторів на наступну механічну обробку неможливо кваліфіковано вибрати спосіб отримання заготовки.

3.7. Вплив точності і якості поверхневого шару заготовки на структуру її механічної обробки

Поверхні деталей діляться на оброблювані і необроблювані. У цьому зв'язку всі деталі в машинобудуванні можна розділити на три групи. До першої групи належать деталі, точність 'і якість поверхневого шару яких можуть бути забезпечені тим чи іншим способом отримання заготовки без будь-якої механічної обробки. Типовими представниками таких деталей є деталі, одержувані холодної штампуванням з пластмас, металевих порошків чорних і кольорових металів, а також (рідше) прецизійними способами лиття та гарячого штампування. Друга група-літав », у яких всі поверхні повинні бути оброблені механічно. Необхідність у механічній обробці тут може бути обумовлена ​​двома причинами: відсутністю способів отримання заготовки, що забезпечують необхідні за кресленням точність і якість поверхневого шару, або економічною недоцільністю (дорожнечею) отримання необхідної якості деталі наявними технологічними способами отримання заготовок. Третю групу становлять деталі, у яких частина поверхонь не обробляється, а найбільш точні, виконавчі і поверхні, підлягають обробці шляхом зняття стружки. Третя група найбільш численна і займає проміжне положення між першими двома. Виробництво деталей першої групи обходиться найдешевше. Воно відкриває шлях до безвідходної або, принаймні, маловідходної технології. У прагненні до такого виробництва проявляється одна з найважливіших тенденцій розвитку машинобудування. Проте низький рівень більшості найбільш розповсюджених у даний час способів отримання заготовок змушує мати в структурі будь-якого машинобудівного заводу механічні цехи, - в яких заготовки перетворюються на деталі шляхом зняття з їх поверхонь припусків на обробку.

Таким чином, основною тенденцією заготівельного виробництва є підвищення точності та поліпшення якості поверхневого шару заготовок. Проте досягнення цих якостей при малій програмі випуску може виявитися економічно невигідним, оскільки витрати на оснащення для заготівельних процесів можуть перевищити економію на механічній обробці.

Розглянемо сказане на прикладі деталі (рис.3.5), всім оброблюваним поверхням якої привласнені номери. Точність і шорсткість пронумерованих поверхонь різні. Поверхні, 2, 3, 4, 6, 7, 8 і 9 потребують одноперехідному обробці (струганні, фрезеруванні або точінні). Поверхня 1, що є базовою поверхнею, вимагає застосування двухпереходной обробки (чистового і чорнового фрезерування).


Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Реферат
73.7кб. | скачати


Схожі роботи:
Способи отримання алюмінію
Способи отримання ферментів
Способи отримання спиртів
Аудиторські докази способи їх отримання
Способи отримання енергії з відходів
Деякі способи отримання спиртів
Нетрадиційні способи та джерела отримання енергії
Альдегіди і кетони загальні відомості і способи отримання
Інформація поняття види отримання вимір і проблема навчання
© Усі права захищені
написати до нас