На выбор заготовки и метода ее получения значительное влияние оказывает характеристика материала, из которого должна изготавливаться деталь, ее конструктивные формы и размеры, объем выпуска.

Р и с. 3.38. Влияние точности заготовки на себестоимость детали

 

Метод получения заготовки должен обеспечить наименьшую себестоимость изготовления детали. Например, при изготовлении ступенчатого вала в условиях единичного производства экономически оправдано применение заготовки из проката, так как штампованная заготовка потребует изготовления дорогостоящего штампа. При серийном или массовом выпуске следует сопоставить себестоимость изготовления детали при различных вариантах исходной заготовки.

Каждому методу получения исходной заготовки соответствует определенная точностная характеристика и область рационального применения. Точность заготовки влияет на себестоимость изготовления детали С_д, что видно из рис. 3.38: расширение допуска на размер заготовки позволит снизить расходы С_заг на заготовительную операцию (например замена штамповки с последующей чеканкой на обычную горячую штамповку). Однако расширение этого допуска приведет к необходимости увеличения трудоемкости механической обработки, т.е. к возрастанию стоимости механической обработки С_мех.

Следует также иметь ввиду, что при малом объеме выпуска деталей расходы на изготовление специальной оснастки для заготовительных процессов (проектирование и изготовление штампов, пресс-форм и др.) не окупаются. Таким образом, выбор метода получения заготовки должен быть обоснован экономическими расчетами себестоимости изготовления детали с учетом себестоимости получения заготовки и себестоимости механической обработки. Структурная формула себестоимости одной детали определяется по формуле

,

где М – затраты на материал; Р_заг и Р_мех – заработная плата основных производственных рабочих соответственно заготовительного и механического цехов; Z_заг – накладные расходы по заготовительному цеху без учета издержек на специальную оснастку (штампы, модели, пресс-формы и др.); С_ос – расходы на специальную оснастку; N – объем выпуска деталей, на который распределяются расходы на оснастку; Z_мех – накладные расходы по механическому цеху.

При выборе литых заготовок и поковок помимо назначения припусков на обработку и допусков на размеры указывают также штамповочные или литейные уклоны, радиусы округлений, допустимые дефекты поверхностей, базовые поверхности для первой операции механической обработки и требования, предъявляемые к этим поверхностям, способы термической обработки заготовки и очистки ее поверхностей.

Для заготовок из проката и специальных профилей размеры устанавливают согласно ГОСТ, учитывая необходимые припуски на обработку.

Выбор технологических баз

Выбор технологических баз является основой построения технологического процесса изготовления детали и имеет большое значение для обеспечения требуемой точности обработки и экономичности процесса. Назначая технологические базы, следует руководствоваться следующими общими соображениями.

При обработке заготовок на станках различают следующие поверхности:

· обрабатываемые поверхности, которые подвергают воздействию рабочего инструмента;

· поверхности, посредством которых определяют положение заготовки при обработке (технологические базы);

· поверхности, контактирующие с зажимными устройствами станочного приспособления;

· поверхности, от которых измеряют выдерживаемые размеры (измерительные базы);

· свободные поверхности.

Общие рекомендации при выборе баз:

- технологические базы должны иметь необходимую протяженность для обеспечения устойчивого положения заготовки при ее обработке;

- обрабатываемая заготовка должна иметь минимальные деформации от действия силы резания, зажимной силы и от действия собственной массы;

- в качестве технологической базы следует принимать поверхности, обеспечивающие наименьшую погрешность установки.

На первой операции должны быть обработаны те поверхности, которые будут приняты за технологическую базу для последующей операции.

Так как технологической базой на первой операции будут необработанные поверхности, следует выбирать те поверхности, которые обеспечивают по возможности равномерное снятие припусков и достаточно точное взаимное расположение обрабатываемых и не подлежащих обработке поверхностей.

Если все поверхности детали подвергают механической обработке, то в качестве базы на первой операции следует выбирать поверхности с наименьшим припуском, чтобы при последующей обработке не получилось брака из-за недостатка припуска.

На второй и последующих операциях технологические базы должны быть возможно точными по геометрической форме и по шероховатости поверхности.

Рекомендуется, если возможно, соблюдать принцип совмещения баз, т.е. в качестве технологической базы принимать поверхности, которые будут одновременно измерительной базой, и еще лучше, если они являются также конструкторскими базами.

Необходимо придерживаться принципа постоянства баз на основных операциях обработки, т.е. использовать в качестве технологических баз одни и те же поверхности. Соблюдение этого принципа особенно важно, если измерительные базы при выполнении различных операций переменны, и в связи с этим затруднительно осуществить принцип совмещения баз. С целью соблюдения принципа постоянства баз в ряде случаев на деталях создают искусственные технологические базы, не имеющие конструктивного назначения (центровые гнезда валов, специально обработанные отверстия в корпусных деталях при базировании их с помощью установочных пальцев).

Если по условиям обработки не удается выдержать принцип постоянства базы, то в качестве новой базы принимают обработанную поверхность, по возможности, наиболее точную и обеспечивающую жесткость установки заготовки.