1.9.3.Технологичность деталей: сварка, резанье (Вопрос 15)

СВАРКА применяется для изготовления таких деталей, элементы которых представляют собой листы, полосы, уголки, швеллеры, двутавры и т.п. Такими деталями являются станины, рамы, шкивы, барабаны. В сварных деталях, по сравнению с литыми деталями, переход от тонкого сечения к толстому осуществляется гораздо легче. Толщину стенок сварных деталей можно принимать в соответствии с расчетом их на прочность. Поэтому при сварке по сравнению с литьем экономия металла и снижение стоимости деталей достигают 50% и более процентов. Примеры применения сварки: мосты, корабли, самолеты, автомобили.

В настоящее время появилась лазерная сварка. Лазерная сварка медленно вытесняет традиционную точечную сварку.

Во-первых, коррозионная стойкость «лазерного» соединения на порядок выше.

Во-вторых, луч лазера способен проникнуть в трубчатые детали и закрытые короба. Обычной сваркой сделать это невозможно. Сваренный лазером шов существенно прочнее и позволяет соединять детали встык.

Комбинацию штамповки и сварки выгодно применять для получения штампосварных деталей. Пример: кузова легковых автомобилей (составляющие кузова штампуются, а затем свариваются точечной сваркой).

РЕЗАНЬЕМ на соответствующих механических станках обрабатывают заготовки для получения деталей машин точных размеров с чистыми, ровными поверхностями. Обработке подлежат все соприкасающиеся между собой поверхности деталей. Особенно тщательно должны быть обработаны трущиеся металлические поверхности цапф, вкладышей, подшипников, ползунов, направляющих и т.д.

Станки с вращательным движением (токарные, расточные, сверлильные) и непрерывной подачей обрабатывающего инструмента (резца, сверла, развертки) гораздо производительней станков с возвратно - поступательным движением (строгальных, долбежных и др.), в которых подача инструмента производится периодически и неизбежна потеря времени на обратный холостой ход.

1.9.4.Технологичность деталей при проектировании (Вопрос 16)

При проектировании всегда следует предпочитать детали цилиндрической или конической формы, как наиболее простые и дешевые для обработки. Там где это необходимо , для деталей предусматривают обрабатываемые резанием поверхности: плоские, винтовые, и эвольвентные. Форма не обрабатываемых резанием поверхностей деталей определяется технологическим способом изготовления детали.

Работа на станках для механической обработки состоит из двух операций: установки заготовки на станке и собственно обработки (или резания) её. Для ускорения и удешевления процесса обработки имеются два пути: упрощение установки заготовки на станке и ускорение процесса резания.

Ускорение процесса резания достигается уменьшением числа обрабатываемых поверхностей и их рациональным расположением. Для возможности обработки заготовок деталей обрабатываемые поверхности необходимо делать выше необрабатываемых на 3...10 мм, Как показано на Рис.1.7, где А – неправильная, Б – правильная конструкция.

Рис.1.7. Рациональное расположение обрабатываемых поверхностей.

Уменьшение времени обработки может быть достигнуто правильным расположением поверхности обработки, требующим наименьшего числа приемов установки обрабатывающего инструмента. на Рис.1.8А показана неправильная конструкция, на Рис.1.8Б – правильная, выступы детали лежат в одной плоскости, благодаря чему их можно обрабатывать одновременно, при одной установки детали и режущего инструмента на станке.

Рис.1.8. Пример расположения поверхностей обработки

При расточке соосных отверстий необходимо предусмотреть возможность сквозной обработки детали для обеспечения соосности отверстий. На Рис.1.9.А деталь вначале нужно засверлить с одной стороны, затем установить заново на станке и засверлить с другой стороны. На Рис.1.9.Б показана правильная конструкция: оба отверстия обрабатываются одним инструментом, при одной установке детали и оба отверстия после обработки будут соосны.

Рис.1.9. Пример обработки отверстий в детали.

При проектировании деталей следует предусмотреть возможность их обработки на станках. На Рис.1.10. показано отверстие А, его невозможно просверлить (нет подхода для инструмента). Расположение отверстия Б выбрано правильно, т.е. обеспечен удобный подход для сверления отверстия.

Рис.1.10. Пример расположения отверстий в детали.

Для уменьшения отхода материала заготовки детали в стружку форма ее должна максимально приближаться к форме готовой детали.

Для изготовления деталей пользуются также термической резкой, которой можно заменить изготовление аналогичных деталей на металлорежущих станках, как, например изготовление фасонных заготовок из листов для станин, рам, барабанов.

Детали должны быть изготовлены таким образом, чтобы была возможность сборки изделия.

Машина должна быть спроектирована так, чтобы можно было удобно и надежно смазывать ее трущиеся части. Для возможности удобного ремонта и быстрой замены изношенных деталей все ответственные, опасные и изнашивающиеся детали должны быть доступны для надзора, осмотра, разборки и сборки. Пример: Расположение подшипников вагонных тележек и тормозных колодок железнодорожных вагонов очень удобно для постоянного контроля.