Основными видами заготовок в зависимости от назначения и марки материала деталей является:

1) отливки из черных и цветных металлов;

2) кованые и штампованные заготовки;

3) заготовки из проката;

4) заготовки, полученные комбинированным способом (литейно-сварные и штампосварные);

5) заготовки из металлокерамики (порошковая металлургия);

6) пластмассовые заготовки.

Основные тенденции в производстве заготовок:

а) Для производства корпусных деталей (блоки и головки цилиндров, корпусы коробок скоростей, насосов, редукторов; передние и задние бабки, фартуки станков и др.) в настоящее время все чаще стали применять вместо чугуна алюминий. Этому способствует появление высокопроизводительных машин для отливки заготовок под давлением, а также резкий рост выработки алюминия и снижение его стоимости. При этом сокращается вес заготовок и деталей, увеличивается точность отливок и сокращается общая трудоемкость изготовления деталей.

Для изготовления заготовок корпусных деталей, к которым предъявляются требования высокой прочности, все чаще применяют литье в оболочковые формы.

б) Для производства стальных деталей средних размеров (зубчатые колеса, валы, рычаги, шатуны и др.) вместо горячей штамповки на штамповочных молотах заготовки получают штамповкой на вертикальных штамповочных прессах. Это обеспечивает большую производительность в 1,5…2 раза и снижение веса заготовки на 15% за счет меньших припусков и приближения конфигурации заготовки к конфигурации готовой детали. Эта тенденция особенно заметна в массовом производстве, но эффективна и при серийном производстве.

В мелкосерийном и серийном производствах имеется тенденция к переходу от ковки к штамповке на ковочных молотах в подкладных штампах, к ковке на штамповочных молотах и на прессах. Многие коленчатые и распределительные валы, шпиндели станков вместо штамповки из стали изготовляют отливкой из высокопрочного чугуна. Все большее количество малонагруженных деталей средних и мелких размеров изготавливают из пластмасс.

в) Мелкие стальные детали, как и прежде, обрабатываются на револьверных станках и автоматах из горячекатаной или калиброванной прутковой стали, т.е. проката.

При выборе заготовок должен учитываться следующий комплекс факторов:

1) назначение детали (материал и технические условия) для чего изучается работа детали в машине, устанавливаются требования по прочности, и выясняется точность ее изготовления;

2) объем и серийность выпуска детали, которые влияют на экономичность выбора заготовки;

3) тип и конструкция детали;

4) размеры деталей и имеющееся на заводе оборудование для получения заготовок и их обработки;

5) экономичность изготовления заготовки, т.е. зачастую необходимо провести технико-экономическое сравнение двух и более вариантов получения заготовок.

3.3 Припуски на обработку: основные понятия и определения

Путем механической обработки заготовки за ряд переходов и операций достигается требуемая геометрическая форма, размеры и качество поверхностей детали, заданные рабочим чертежом. При этом на каждом переходе с обрабатываемой поверхности снимается слой металла, в результате чего изменяется размер заготовки. Слой материала, необходимый для выполнения технологического перехода, т.е. снимаемый за один переход называется промежуточным припуском. Слой материала, снимаемый с обрабатываемой поверхности за одну операцию, называется операционным припуском. Слой материала, снимаемый с обрабатываемой поверхности заготовки, в процессе всей ее механической обработки, называется припуском на обработку. Припуск измеряется в направлении перпендикулярном к обрабатываемой поверхности. Для тел вращения он задается на диаметр, а для плоскостей (линейных размеров) он может задаваться на сторону, но с обязательной оговоркой этого. Неоправданно большие припуски ведут к перерасходу материала, что вызывает необходимость введения дополнительных переходов. Увеличивается трудоемкость процесса обработки, затраты энергии, инструмента, себестоимость детали и снижается производительность труда. В некоторых случаях, увеличенные припуски приводят к удалению при обработке с рабочих поверхностей наиболее износостойкого слоя металла. Следовательно, необходимо назначать меньшие значения припусков. Однако недостаточные припуски не обеспечивают возможность удаления дефектных поверхностных слоев металла и получение требуемой точности и шероховатости обработанных поверхностей, а в ряде случаев, создают неприемлемые технические требования для работы режущего инструмента. Поэтому в результате недостаточных припусков возрастает брак, что приводит к повышению себестоимости продукции. Большое значение имеет правильный выбор величины припуска и правильное назначение допуска на него, т.к. слишком узкие допуски приводят к удорожанию заготовок, а слишком широкие – снижают точность обработки заготовок в приспособлениях на настроенных станках, усложняя настройку и наладку станков. Поэтому установление оптимальных величин припусков на обработку и технологических допусков на размер заготовки по всем переходам и операциям является одной из основных технологических задач.