1. Понятие об изделии и его элементах (детали и сборочные единицы)
Приступая к изучению основ технологии, необходимо установить понятия об изделии, сборочной единице (СЕ), детали.
Изделием называют продукт конечной стадии производства. Им может быть двигатель, агрегат (СЕ) и даже детали одного назначения (завод по изготовлению лопаток энергомашиностроения).
СЕ – элемент изделия, являющийся соединением нескольких деталей. Технологический признак СЕ – возможность её автономного (независимо от других элементов изделия) изготовления.
Деталью называют первичный элемент изделия, признаком которого является отсутствие в нём каких-либо соединений. Иначе – элемент изделия, выполненный из одного материала без применения сборки.
2. Рабочий чертеж и характеристики детали
Все требования, предъявляемые конструктором для обеспечения качественного функционирования детали в СЕ и изделии, содержатся в её рабочем чертеже. Рабочий чертёж – единственный документ, отражающий весь комплекс геометрических, физико-механических и других параметров. Все они защищаются допусками и однозначно не задаются.
Всё, сказанное о рабочем чертеже детали, относится в равной мере к таковым для сборочных единиц и изделий.
Геометрическими параметрами детали являются размеры поверхностей (размеры I вида), размеры, координирующие положение поверхностей (размеры II вида), допуски формы и расположения.
Отклонения от геометрической формы влияют лишь на точность размеров I вида и поэтому должны входить в допуск на эти размеры, либо оговариваться в ТТ рабочего чертежа.
Отклонения формы и расположения поверхностей влияют на точность размеров II вида и поэтому должны входить в допуск на эти размеры, либо оговариваться в ТТ рабочего чертежа.
Все эти положения иллюстрируются соответствующими примерами (рисунок 1).
Рис.1. Геометрические параметры детали
а), б) Размеры I (AI) и II (AII) вида; в) Отклонение формы (Δф);
г) Отклонение расположения (Δр).
Обеспечение требуемых характеристик геометрических параметров и шероховатости поверхностей – главная задача ТП изготовления детали.
Физико-механические и иные параметры определяются выбором материала детали, его свойствами, которые приобретаются соответствующей термической, химико-термической и другими видами обработки (покрытия, ППД и пр.). В результате этих процедур деталь приобретает требуемые для её нормального функционирования свойства.
3. Классификация поверхностей детали и заготовки
В зависимости от функционального назначения поверхности детали разделяются на исполнительные и свободные.
К исполнительным относятся основные и вспомогательные конструкторские поверхности, а также рабочие поверхности.
Основными конструкторскими поверхностями деталь монтируется в заданное положение в изделии при его сборке. Вспомогательные конструкторские поверхности служат для установки по ним других деталей, собираемых с рассматриваемой.
Рабочие поверхности участвуют в рабочем цикле изделия, предавая силы, моменты сил, контактируя с рабочим телом двигателя.
Естественно, что все названные поверхности отличаются высокой точностью (вплоть до 5 кв) и малой шероховатостью (Ra 1,25 мкм и менее), а между собой связаны жесткими ТТ к точности взаимного расположения (например, концентричность 0,01…0,03 мм не более).
Свободные поверхности лишь оформляют конфигурацию детали. Их точность не превышает 9 кв, но шероховатость в некоторых случаях может быть и малой, вплоть до Ra=0,63…0,32 мкм (например у поверхностей полотна диска турбины). Точность расположения этих поверхностей относительно конструкторских задается в пределах 0,05…0,1 мм (рисунок 2).
Рис. 2. Исполнительные поверхности детали – основные (ОКП), вспомогательные (ВКП) и рабочие (РП) поверхности. Остальные поверхности свободные.
Примечание: В дальнейшем показано, что ОКП и ВКП называются базами- соответственно
ОКБ и ВКБ.
В процессе изготовления детали на всех его стадиях обработке подвергается заготовка, и только с последнего станка в этом процессе снимают полностью изготовленную деталь.
На заготовке, находящейся в процессе обработки, указываются такие поверхности: установочные, поверхности под закрепление, обрабатываемые и измеряемые. Своими установочными поверхностями заготовка ориентируется на станке, а назначение и признаки других упомянутых поверхностей ясны из их названия.
Отметим, что среди обрабатываемых поверхностей могут быть либо элементарно обрабатываемые (ЭОП), либо конструктивно-технологические элементы (КТЭ). Первые возникают за счет, например, вращений образующей вокруг оси (цилиндры), или при перемещении образующей параллельно самой себе вдоль прямой (плоскости). Вторые представляют совокупность поверхностей, получаемых при обработке одним инструментом, движущимся по сложной траектории (канавки, ступенчатые валы, резьбы, эвольвенты и др.)