Оптимальный припуск зависит от материала, размеров, конфигурации и вида заготовки, толщины дефектного поверхностного слоя и др. Известно, что полученные в песчаных формах отливки имеют на поверхности раковины, песчаные включения, а поковки, изготовленные ковкой, покрыты окалиной. В процессе проектирования заготовки припуск выбирают по стандартам и справочникам.
Напуск - это объем металла на поверхности заготовки (сверх припуска), предназначенный для упрощения конфигурации заготовки и облегчения условий ее получения. В большинстве случаев напуск удаляют механической обработкой резанием, реже - оставляют в изделии (штамповочные и литейные уклоны, увеличенные радиусы закруглений и др.).
На рис. 2 показаны припуски, напуски и операционные размеры вала.
Рис. 2. Припуски, напуски на размеры вала
Правильный выбор конструкционного материала должен обеспечивать высокие эксплуатационные свойства детали, ее долговечность, ремонтопригодность и способность к утилизации.
Выбор материала осуществляют на основе расчетов, экспериментов или опыта эксплуатации аналогичных деталей. Проектируя деталь, конструктор должен знать, какие технологические процессы будут использованы при изготовлении заготовки и ее последующей обработке. При этом технологические свойства материала могут заранее определять технологию изготовления заготовки и последующую ее термическую и механическую обработку.
Под качеством промышленной продукции понимают степень соответствия присущих характеристик запросам потребителей (в соответствии с ГОСТами).
Качество заготовок в большинстве случаев оценивают точностью формы, размеров, взаимного расположения поверхностей, а также физико-механическими свойствами и качеством поверхностного слоя.
Под точностью заготовки понимают ее соответствие требованиям чертежа и технических условий на ее изготовление. Отклонение реальной заготовки от требования чертежа (эталона) называют погрешностью.
Точность заготовок характеризуют как геометрическими показателями, так и физико-механическими свойствами, которые обеспечиваются правильным выбором марки материала и стабильностью параметров технологического процесса изготовления заготовок.
Качество поверхности определяется свойствами материала и технологией изготовления заготовки. Геометрические показатели качества поверхности и точности заготовок взаимосвязаны. Так, если заготовку получают литьем в песчаных формах, то микрои макронеровности не позволяют получать высокую точность размеров.
Под технологичностью конструкции изделия понимают совокупность свойств конструкции, определяющих ее пригодность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работы. Вопросы технологичности решают комплексно, начиная со стадии проектирования заготовки, выбора метода ее изготовления и заканчивая процессами ее механической обработки и сборки всего изделия.
Для заготовок в качестве показателей технологичности применяют коэффициент использования материала, технологическую себестоимость, трудоемкость изготовления и др.
Коэффициент использования материала (КИМ) - это безразмерная величина, определяемая отношением массы детали (mдет) к массе израсходованного при ее изготовлении материала (mр):
металлургический агрегат профиль
КИМ = mдет / mр.
Обеспечение технологичности деталей на стадии проектирования достигается при соблюдении следующих условий:
· конфигурация изделия представляет собой сочетание наиболее простых геометрических форм;
· формы и размеры отдельных элементов детали (уклоны, радиусы закругления и др.) должны быть по возможности унифицированы;
· точность размеров и шероховатость поверхности деталей должны быть обоснованными;
· желательно использовать способы получения заготовок, которые не требуют последующего снятия стружки, например холодную объемную штамповку.