- •Промышленные технологии и инновации
- •Введение
- •Раздел 1. Системный подход в управлении промышленными технологиями и инновациями
- •Тема 1. Роль промышленных технологий в мировой системе хозяйствования. Конкурентная борьба за первенство и место россии на мировом рынке
- •3.2.Показатели качества поверхности
- •3.2.1. Геометрические характеристики качества
- •3.2.2. Физико-механические свойства поверхности
- •Раздел 2. Промышленные технологии
- •Тема 4. Технологический процесс и его составляющие
- •Тема 5. Заготовки деталей машин
- •5.1. Основные методы получения заготовок деталей
- •5.2. Припуски на механическую обработку
- •5.2.1. Расчетно-аналитический метод
- •5.2.2. Понятия о базах и базировании
- •5.2.3. Опытно-статистический метод
- •Раздел 3. Обработка деталей машин на металлорежущих станках
- •Тема 6.1. Разновидности токарной обработки
- •Тема 6.2. Разновидности обработки на станках сверлильной группы
- •Тема 6.3. Разновидности фрезерной обработки
- •Тема 6.4. Строгание, долбление, протягивание, прошивание
- •Тема 6.5. Обработка зубьев зубчатых колес
- •Тема 6.6. Абразивная обработка
- •Тема 6.7. Электрофизические и электрохимические методы обработки
Тема 5. Заготовки деталей машин
5.1. Основные методы получения заготовок деталей
Технологический процесс практически в любой отрасли промышленного производства складывается из трех основных этапов: изготовление заготовок, изготовление элементов изделия, сборка. Отдельные этапы могут быть объединены, но это скорее исключение, чем правило.
Для качественного функционирования заготовительного производства очень важен современный подход к проектированию заготовки с точки зрения оптимизации себестоимости ее изготовления с учетом объема последующей обработки и коэффициента использования материала. Необходимо также учитывать и объемы выпуска продукции, ибо от этого в существенной степени зависит подход к построению технологического процесса. Сокращение расхода металлов и других конструкционных материалов достигается путем их более эффективного использования, применения при проектировании новых изделий прогрессивных решений, а также совершенствования методов обработки материалов.
Значительное сокращение расхода материалов может быть достигнуто при переходе на принципиально новые технологические процессы изготовления заготовок, размеры которых максимально приближаются к размерам готовых деталей. Сокращение припусков на механическую обработку в свою очередь связано с повышением точности заготовок и уменьшением толщины дефектного поверхностного слоя. Технология малоотходного производства способствует также интенсификации механической обработки, так как в ряде случаев могут быть исключены черновые операции (точение, зубофрезерование и другие), которые с успехом заменяются силовым шлифованием или иной чистовой обработкой с высокими режимами резания.
По мере усложнения конфигурации заготовки, уменьшения припусков, повышения точности размеров и параметров расположения поверхностей усложняется и удорожается технологическая оснастка заготовительного цеха и возрастает себестоимость заготовки, но при этом снижается трудоемкость и себестоимость последующей механической обработки заготовки, повышается коэффициент использования материала. Заготовки простой конфигурации дешевле, так как не требуют при изготовлении сложной и дорогой технологической оснастки, однако такие заготовки требуют последующей трудоемкой обработки и повышенного расхода материала.
Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимости. Себестоимость детали определяется суммированием себестоимости заготовки по калькуляции заготовительного цеха и себестоимости ее последующей обработки до достижения заданных требований качества по чертежу. Выбор заготовки связан с конкретным технико-экономическим расчетом себестоимости готовой детали, выполняемым для заданного объема годового выпуска с учетом других условий производства.
К числу основных технологических процессов малоотходного производства заготовок, как известно из курса «Технология конструкционных материалов» относятся: прогрессивные методы изготовления литых заготовок из металлов и пластмасс; методы получения заготовок горячим и холодным пластическим деформированием, включая в себя процессы изготовления заготовок без использования прессового оборудования (взрывом, электроимпульсная), холодной высадки и калибровки для исключения последующей механической обработки и т.д.; методы работы с любыми листовыми материалами (металлы, ткани, кожа, пластмассы и т.п.) путем вырубки или раскроя с использованием прогрессивных методов (газопламенного, плазменного, лазерного); современные методы и оборудование для резки материалов, включая электроконтактную, позволяющую значительно повысить производительность при работе с трудно обрабатываемыми материалами. Для заготовок из металло- и минералокерамики получили распространение методы и оборудование порошковой металлургии.
Для каждого из методов ниже, в таблицах 5.1 и 5.2,.приводятся реально достижимые характеристики точности размеров и качества поверхности получаемых заготовок.
Допуски размеров и шероховатость поверхностей отливок
Таблица 5.1 |
||||
Способ литья |
Габаритный размер отливки, мм |
Сплавы цветных металлов, Тпл. меньше 7000 С квалитет |
Сплавы цветных металлов, Тпл. больше 7000 С, серый чугун квалитет |
Ковкий и легированный чугун, сталь квалитет |
Под давл. в металлич. формы |
Больше 100 |
11-13 Ra =0,63 |
12-14 Ra =1,25 |
|
По выплавл. моделям |
100 |
12-14 Ra =2,5 |
13-15 Rz =20 |
14-15 Rz =20 |
В кокиль под давлением |
100 – 630 |
14-18 |
15-19 |
16-20 |
Центробежное |
630 - 4000 |
40 |
80 |
80 |
Допуски на элементы заготовок, получаемых обработкой давлением
Таблица 5.2 |
||
Способ получения |
Достигаемая точность (среднее значение), мм |
Rz, мкм |
Ковка на молотах и прессах |
3,0-30,0 |
до 80 |
Ковка в подкладных штампах |
1,0-2,5 |
до 80 |
Ковка на радиально-ковочных машинах
|
0,04-0,4 0,1-0,6 |
до 40 до 40 |
Штамповка |
0,7-11,0 |
20-80 |
Штамповка с последующей калибровкой |
0,05-0,1 |
Ra=2.,5 Rz= 10 |
Штамповка высадкой на горизонтально - ковочных машинах |
0,7-3,4 |
20-80 |
Штамповка выдавливанием |
0,2-0.5 |
20-80 |
Штамповка на чеканочных прессах |
0,05-0,25 |
20-80 |
Холодная высадка на автоматах |
0,125-0,8 |
Ra=1,25-5,0 |