Проектирование строительных и дорожных машин
.pdf
Рис. 9.7. Подход режущего инструмента
190
При большом диаметре лимба целесообразно перейти на составную конструкцию 15, что позволяет применить короткий и жесткий роликодержатель.
Обработка фигурного паза t в торцовом копире (вид 16) неосуществима: подвести пальцевую фрезу для обработки паза невозможно, т. к. рядом расположено зубчатое колесо, выполненное заодно с копиром.
Для обработки необходимо сделать зубчатое колесо и копир разъемными (вид 17).
Вконструкции 18 зубчатого колеса с внутренним шлицевым венцом шлицы можно нарезать только долблением. Для применения наиболее производительного и точного способа обкатывания нужно вынести шлицевой венец за пределы ступицы (вид 19), сместить ступицу (вид 20) или применить составную конструкцию 21.
Вцельнокованом роторе турбины (вид 22) для обработки внутренних поверхностей дисков необходимо раздвинуть диски, увеличив расстояние b и уменьшив ширину ободьев (вид 23), или перейти на разъемную конструкцию 24.
Отфрезеровать лопатки крыльчатки центробежной машины (вид 25) нельзя (шпиндель фрезы упирается в верхушки лопаток). Обработка становится возможной, если увеличить радиус R у основания лопаток (вид 26).
9.8. Разделение поверхностей, обрабатываемых с разной точностью
Поверхности, обрабатываемые разным инструментом и с различной степенью точности и шероховатости, должны быть конструктивно отделены одна от другой.
Ввильчатой проушине (рис. 9.8, 1) основание паза совпадает
споверхностью цоколя. В правильной конструкции (вид 2) основание паза приподнято над поверхностью цоколя на величину s (не менее нескольких десятых миллиметра).
Конструкция вала с квадратным хвостовиком под насадную деталь (вид 3) неправильна: обработать торец f вала при фрезеровании граней квадрата без образования ступенек практически невозможно.
Вконструкции 4 грани приподняты над торцом на расстояние s; торец подрезают при обтачивании цилиндрической поверхности
191
хвостовика. Для перекрытия цилиндрического пояска в насадной детали предусмотрена выточка.
Рис. 9.8. Разделение поверхностей, обрабатываемых разными операциями
192
Квадрат хвостовика можно отделить от торца вала кольцевой выточкой с диаметром, несколько меньшим, чем расстояние между гранями (вид 5).
Внеправильной конструкции зубчатого колеса (вид 6) поверхность впадин зубьев совпадает с цилиндрической поверхностью д обода колеса. В правильной конструкции 7 поверхность впадин расположена выше поверхности ступицы на величину s, гарантирующую выход зуборезного инструмента и предупреждающую врезание инструмента в поверхность обода.
Шатунную головку (вид 8), в которой поверхности, получаемые после выполнения разных операций, слиты одна с другой, практически изготовить нельзя.
Вконструкции 9 поверхности, обрабатываемые различными инструментами, отделены одна от другой. Наружная поверхность h двутаврового стержня, обрабатываемая цилиндрической фрезой, приподнята на величину s по отношению к головке шатуна; внутренние полости i двутавра, обрабатываемые торцовой фрезой, отодвинуты от головки на расстояние s1; консоли головки, обрабатываемые точением, отделены от стержня расстоянием s2.
Вконструкции 10 кулачка точная поверхность кулачка сливается
сцилиндрической поверхностью вала, обрабатываемой более грубо. Прошлифовать тыльную поверхность l кулачка заподлицо с цилиндром вала невозможно. В правильной конструкции 11 поверхность кулачка расположена выше поверхности вала на величину s, обеспечивающую обработку.
Вконструкции 12 кулачковой шайбы поверхности т, п кулачков обрабатываются точением заодно с кольцевыми участками q, r торца диска; участки t фрезеруют. Добиться совпадения этих поверхностей невозможно.
Вправильной конструкции 13 фрезеруемая поверхность t расположена выше смежных поверхностей торца диска на величину s.
Аналогично в конструкции шайбы с торцовым гребешком (виды 14, 15) поверхность u, обрабатываемую фрезерованием, следует сделать выше остальных поверхностей торца, обрабатываемых точением.
Колодку с цилиндрическими пальцами (вид 16) обработать трудно. Необходимо обработать за два перехода токарным резцом прилегающие к пальцам поверхности V, обеспечив их точное совпаде-
193
ние. Конструкция с цилиндрическими цоколями W, приподнятыми на величину s (вид 17), правильна только в том случае, если поверхность V колодки между пальцами черная; обрабатывать эту поверхность трудно.
Если примыкающая к пальцам поверхность подлежит обработке, то ей следует придать форму, показанную на виде 18. Цоколи W пальцев обрабатывают точением, поверхность V – фрезерованием напроход.
У шестигранников, примыкающих к цилиндрическим поверхностям (вид 19), грани должны быть расположены выше цилиндрической поверхности (вид 20).
Вконструкции 21 получить сопряжение шлифовальных рабочих граней паза с основанием паза, выполняемым сверлением, невозможно. Необходимо разделить поверхности точной и грубой обработки (вид 22) или выполнить основание паза диаметром, большим ширины паза (вид 23), для выхода шлифовального круга.
Примеры неправильного и правильного сопряжения точных и грубых поверхностей показаны на видах 24, 25 (толкатель со сферической головкой) и 26, 27 (призонный болт).
Конструкция 28 сопряжения шатунной и коренной шеек коленчатого вала со щеками ошибочна: шлифовальные галтели шеек сразу переходят в щеки, обрабатываемые фрезерованием. В правильной конструкции 29 галтели отделены от поверхностей щек уступами s.
Вконическом зубчатом колесе (вид 30) упорная поверхность z, обрабатываемая шлифованием, переходит в галтель торцовой поверхности зубьев, обрабатываемой точением. Получить показанное на рисунке плавное сопряжение практически невозможно. В правильной конструкции 31 шлифуемая поверхность отделена от грубой поверхности уступом s.
Втарельчатом клапане (вид 32) направляющая поверхность штока, обрабатываемая с высокой степенью точности, непосредственно переходит в галтель головки. Практически такое сопряжение можно выполнить только зачисткой участка сопряжения вручную.
Вправильной конструкции 33 поверхность штока отделена от галтели небольшим уступом s.
Цилиндрические поверхности одинакового диаметра, обрабатываемые до различных параметров шероховатости, целесообразно
194
разделять неглубокой канавкой или же обрабатывать всю поверхность напроход до одинаковых параметров шероховатости.
Для обработки поверхностей с одинаковым номинальным диаметром, но с различными посадками целесообразно разделить посадочные пояса канавкой или один пояс выполнить ниже другого.
Если номинальный диаметр посадочной поверхности вала равен наружному диаметру примыкающей резьбы, то из-за увеличения диаметра резьбы (в результате «подъема» витков при нарезании) бывает невозможно установить насадную деталь на вал.
В таких случаях следует обработать наружный диаметр резьбы напроход с посадочной поверхностью, о чем должно быть сделано соответствующее указание на чертеже. Целесообразнее уменьшить диаметр резьбы.
9.9. Отделение обрабатываемых поверхностей от черных
На заготовках, полученных литьем, штамповкой, ковкой и т. д., обрабатываемые поверхности должны быть отнесены от ближайших необработанных поверхностей на расстояние к, превышающее возможные смещения необработанных поверхностей в заготовке.
На рис. 9.9 показано применение этого правила для поверхностей, расположенных выше (вид а) и ниже (б) черных поверхностей, а также для поверхностей, смежных с черными стенками (в).
Если расстояние к недостаточно, то при смещении в литье черной поверхности вверх (вид а) обрабатывающий инструмент врезается в стенку, а при смещении вниз не доходит до нее, и на стенке остается чернота. На виде б при смещении черной поверхности вниз инструмент может не дойти до металла. Смещение боковых стенок (вид в) может вызвать врезание инструмента в металл.
На видах г–е показано применение правила отделения обрабатываемых поверхностей для крепежных фланцев.
Отодвинуть черные стенки от обрабатываемых поверхностей не всегда позволяют размеры. В таких случаях в стенках делают местные углубления (виды ж, з), ниши, выборки (виды и, к) и т. д., благодаря которым на данном участке удается выдержать необходимое расстояние к (ж, и – неправильные; з, к – правильные конструкции).
195
Рис. 9.9. Отделение обрабатываемых поверхностей от черных
9.10. Обработка с одного установа
Поверхности, нуждающиеся в точной взаимной координации, целесообразно обрабатывать с одного установа.
Вредукторе с консольным расположением зубчатых колес (рис. 9.10, а) отверстия под входной и выходной валы обрабатывают с разных сторон корпуса. Выдержать межосевое расстояние аw
иобеспечить параллельность осей отверстий при этом трудно.
Вцелесообразной конструкции б предусмотрено дополнительное отверстие т, позволяющее обработать посадочные отверстия с одной стороны.
Вредукторе со ступенчатыми отверстиями под двухопорные шестерни (вид в) ошибка состоит в неправильном расположении ступеней, не допускающем обработку с одной стороны.
Вправильной конструкции г благодаря введению холостой втулки п становится возможной обработка отверстий с одной стороны.
Вкорпусной детали (вид д) соосность отверстий выдержать сложно, так как малый диаметр среднего отверстия затрудняет обработку напроход.
196
Рис. 9.10. Обработка с одного установа
Вкорпусных деталях целесообразно делать отверстия одинакового (вид е) или ступенчатого (вид ж) диаметра, убывающего по направлению хода режущего инструмента. Последняя система проще, производительность обработки выше.
Вузле установки втулок в корпусной детали (вид з) посадочные поверхности под втулки из-за малого диаметра промежуточного отверстия можно обработать только с разных сторон изделия; соосность отверстий обеспечить трудно.
197
В улучшенной конструкции и диаметр промежуточного отверстия d1 увеличен до размера, допускающего совместное развертывание втулок после запрессовки.
Наиболее целесообразна конструкция к. Здесь диаметр отверстия d2 увеличен до размера, при котором возможна обработка напроход посадочных отверстий под втулки и совместное развертывание втулок.
9.11. Совместная обработка в сборе
Следует избегать совместной обработки в сборе, усложняющей и дробящей производственный поток и лишающей конструкции свойства взаимозаменяемости.
Исключение представляют случаи, когда совместная обработка представляет единственный способ обеспечения работоспособности конструкции. Так, в многоопорных коленчатых валах, установленных в картере, разъем по оси опор является непременным условием сборки, а совместная обработка постелей подшипников в сборе половин картеров – единственным способом обеспечить соосность опор. С разъемом в плоскости оси нередко выполняют корпуса роторных машин для удобства монтажа и демонтажа и упрощения осмотра в эксплуатации.
9.12.Перенос профильных элементов на охватываемые детали
Внутренние поверхности труднее обрабатывать, чем наружные, поэтому профильные элементы целесообразно выполнять на наружных поверхностях.
Следует избегать выполнения длинных резьб в отверстиях. Длинную резьбу целесообразно выполнять на стержне, короткую – во втулке.
9.13. Фрезерование по контуру
При обработке фрезерованием следует избегать сложных фигурных профилей, заменяя их плоскими или цилиндрическими поверхностями.
198
Конструкция рычага, подлежащего обработке кругом (рис. 9.11, а), нетехнологична. Наружный контур детали нельзя обработать цилиндрической фрезой из-за наличия входящих углов. Обработать поверхности т, ограниченные цилиндрическими стенками бобышек, также очень трудно.
Рис. 9.11. Фрезерование по контуру
Вконструкции б наружный контур описан прямыми линиями и окружностями и поддается копирному фрезерованию. Участки п между бобышками, ограниченные прямыми линиями, можно обработать фрезерованием напроход.
Для упрощения обработки одна из сторон рычага (плоскость р) сделана плоской.
Фрезеровать контур фланца (вид в) практически невозможно изза малых галтелей у основания бобышек. Участки между бобышками должны быть профилированы радиусом, по меньшей мере равным радиусу фрезы (вид г), или прямыми линиями (вид д).
На рис. 9.11, е–з показаны, е – неправильная, ж, з – правильные конструкции рычага, подвергаемого круговому фрезерованию.
Конструкция сухаря и нетехнологична: его цилиндрический контур t можно обработать только фасонной фрезой с поперечной подачей заготовки или строганием по копиру.
Втехнологически более целесообразной конструкции к цилиндрическая поверхность соединена с боковыми полками галтелью радиусом, равным радиусу фрезы, что позволяет обработать эту поверхность стандартной цилиндрической фрезой с продольной подачей заготовки.
199