Выбор метода получения заготовки.

Учитывая условия работы детали в машине, конструктор устанавливает материал заготовки, на­значает необходимую термическую обработку, так же может указать предпочтитель­ный способ получения исходной заготовки. На основе этих данных технолог выбирает конкретный метод получения заготовки. Выбор метода определяется: 1) технологической характеристикой материала заготовки, т. е. его литейными свойствами и способностью претерпевать пластиче­ские деформации при обработке давлением, а также структурными изменениями материала заготовки, получаемыми в результате при­менения того или иного метода выполнения заготовки (расположе­ние волокон в поковках, величина зерна в отливках и пр.); 2) кон­структивными формами и размерами заготовки; 3) требуемой точ­ностью выполнения заготовки, шероховатостью и качеством ее поверхностей; 4) программой выпуска и заданными сроками выпол­нения этой программы.

На выбор метода выполнения заготовки влияет время подготовки технологической оснастки (изготовление штампов, моделей, пресс-форм и пр.); наличие соответствующего технологического оборудования и желаемая степень автоматизации процесса. Выбранный метод должен обеспечивать наименьшую себестоимость изготовления де­тали, т. е. затраты на материал, выполнение заготовки и последую­щую механическую обработку вместе снакладными расходами должны быть минимальны. С повышением точности выполнения заго­товки и приближением ее формы к конфигурации готовой детали удельный вес механической обработки заметно снижается. Однако при малой программе выпуска не все методы могут оказаться рента­бельными из-за того, что расходы на оснастку для заготовительных процессов экономически не окупаются.

Метод получения заготовки нужно выбирать окончательно на основе экономических расчетов себестоимости выполнения заготовительных процессов и процессов обработки резанием.

При литье заготовок или пластическом деформировании предварительно устанавливают припуски на обработку; допуски на раз­меры обрабатываемых и необработанных поверхностей; базовые поверхности для первой операции обработки резанием и требова­ния, предъявляемые к этим поверхностям; термическую обработку заготовок (если она нужна) и требования к структуре и твердости материала применительно к его обрабатываемости; метод очистки поверхностей заготовки; места вырезки пробных образцов для оценки качества материала (у ответственных заготовок); методы предварительной обработки заготовок (обдирка, зачистка, цент­ровка, правка и т. п.). При изготовлении заготовок из сортового материала устанавливают профиль и размеры прутка или толщину листа. Указанные данные должны быть приведены на чертеже заго­товки или в технических условиях на ее изготовление.

Контроль качества заготовок предусматривает выявление дефектов материала путем внешнего осмотра необработанных и предвари­тельно обработанных поверхностей; проверку размеров заготовок с помощью универсальных измерительных инструментов, шаблонов или разметки; проверку механических свойств материала и его хи­мического состава.

Выбор технологических баз

Выбор тех­нологических баз — это ответственный этап проектирования техно­логического процесса обработки резанием. Выбор баз связан с построением маршрута обработки заготовки. При выборе баз нужно представлять общий (укрупненный) план обработки заготовки, который на последующих этапах подвергается дальнейшей детали­зации и уточнению. Исходными данными при выборе баз являются рабочий чертеж детали, чертеж заготовки, технические условия на изготовление детали и заготовки.

В зависимости от сложности изготовляемой детали возможно несколько случаев базирования.

1. Заготовку базируют на необработанные поверхности и при одной установке (за одну операцию) производят ее полную обра­ботку. Случай характерен для простых деталей, обрабатываемых на автоматах, агрегатных станках, а также в приспособлениях — спутниках автоматических линий.

2. Заготовку базируют при выполнении основной части операций на обработанные несменяемые базовые поверхности. Подготовку этих по­верхностей производят на первых операциях технологического процесса с базированием на необработанные поверхности заготовки. Этот случай характерен для более сложных деталей, обработка кото­рых выполняется за несколько установок.

3. Данный случай аналогичен предыдущему, за исключением того, что перед последним этапом технологического процесса (отделочная обработка) принятые технологические базы подвергают повторной (отделочной) обработке. Случай характерен для сложных деталей повышенной точности.

4. Заготовку базируют на различные последовательно сменяе­мые обработанные поверхности. Часть этих поверхностей обрабаты­вают с установкой заготовки на необработанные базы, другую часть с установкой на обработанные поверхности. Выполнение отдельных операций обработки возможно с одновременным базированием на обработанные и необработанные поверхности. Этот случай (нежелательный) может встретиться при обработке деталей, к которым предъявляются особые требования.

5. В отличие от предыдущего данный случай характерен повторной (многократной) обработкой последовательно сменяемых баз. Примером может служить предварительное и чистовое шлифование планки или диска на магнитной плите с последовательным перевер­тыванием заготовки для обработки ее каждой стороны.

При выборе технологических баз следует стремиться к более полному соблюдению принципа единства баз. В этом случае погрешности базирования равны нулю и точность обработки повышается. При невозможности выдержать данный принцип (например, из-за недостаточной устойчивости установки при малых размерах измерительной базы) за технологическую базу принимают другую поверхность, стремясь уменьшить нежелательные последствия несовмещения баз.

Выполнение принципа постоянства баз способствует повыше­нию точности взаимного положения поверхностей детали. Высокая точность по концентричности расположения поверхностей вращения обеспечивается путем использования на разных операциях обра­ботки (или переходах) одной и той же технологической базы. Луч­ший результат при этом обеспечивается выполнением всех перехо­дов за одну установку и одно закрепление обрабатываемой заго­товки. При нескольких установках на одну и ту же базу точность взаимного расположения поверхностей снижается.

Соблюдение принципа постоянства баз повышает однотипность приспособлений и схем установки, что особенно важно при автоматизации процессов обработки. Стремление к более полному выдержи­ванию этого принципа приводит к созданию на детали искусствен­ных баз (бобышек, платиков, центровых гнезд, установочных пояс­ков и других элементов).

При вынужденной смене баз следует переходить от менее точ­ной к более точной базе (принцип последовательной смены баз). В каждом отдельном случае в зависимости от сложности обрабатываемой заготовки может быть предложено несколько схем базиро­вания. При анализе и сопоставлении этих схем приходится рассчи­тывать погрешности установки, пересчитывать размеры и допуски (если происходит изменение баз), а также определять допуски на размеры технологических баз. Для уменьшения числа вариантов схем базирования следует по возможности использовать типовые схемы установки.

При выборе баз необходимо учитывать дополнительные соображения: удобство установки и снятия заготовки, надежность и удоб­ство ее закрепления в выбранных местах приложения сил зажима, возможность подвода режущих инструментов с разных сторон заго­товки. По выбранным базам должны быть сформулированы требова­ния к точности и шероховатости, а также предусмотрена необходи­мость повторной обработки для устранения возможной деформации от действия остаточных напряжений в материале заготовки.