Ермолаев Технологические процессы в машиностроении 2011

инструмент. В конструкциях следует избегать применения нежестких валов и втулок (длинных тонких валов и тонкостенных втулок). Жесткая конструкция вала позволяет вести токарную обработку без применения люнетов. Жесткая конструкция втулок, стаканов, цилиндров позволяет обрабатывать их в кулачковых патронах, не прибегая к специальным приспособлениям. При обработке нежестких деталей погрешность геометрической формы обработанной поверхности всегда больше, чем при обработке жестких деталей.

При выполнении токарных работ большое значение имеют стандартизация и унификация размеров и форм обрабатываемых поверхностей. У ступенчатых валов и отверстий следует делать одинаковые радиусы скруглений r (рис. 12.8, а), что позволит выполнить их одним резцом. Радиусы скруглений следует выбирать из нормального ряда.

Рис. 12.8. Примеры технологичных конструкций деталей, обрабатываемых на станках токарной группы

261

Конические переходы между ступенями валов и фаски (рис. 12.8, б) необходимо обрабатывать стандартным режущим инструментом – резцами, у которых главный угол в плане (φ = 45; 60; 75; 90°). Вследствие постоянства ширины b канавок (рис. 12.8, в) их обрабатывают одним прорезным резцом.

Режущий инструмент должен иметь свободные вход и выход (рис. 12.8, г). В начале обработки поверхности режущий инструмент постепенно набирает полную глубину резания, а по окончании обработки может выйти из материала заготовки. Например, при нарезании резьбы на детали следует предусматривать фаску и канавку для входа и выхода резьбонарезного инструмента. Если поверхность заготовки шлифуют, то должны быть фаски и канавки, обеспечивающие вход и выход шлифовального круга. В отдельных случаях поверхность детали, не сопрягающуюся с поверхностью другой детали, можно не обрабатывать, что сокращает трудоемкость, время и стоимость обработки (рис. 12.8, д).

В конструкциях ступенчатых валов желательно избегать больших перепадов диаметров ступеней (рис. 12.8, e). В таких случаях целесообразно расчленять конструкцию: отдельно изготовить вал с шейкой и кольцо. Затем кольцо можно напрессовать на шейку вала, приварить или сделать механическое крепление.

При конструировании деталей машин целесообразно избегать сложных фасонных поверхностей. При обтачивании сферической поверхности фасонным резцом (рис. 12.8, ж) целесообразно торец детали делать плоским, а между цилиндрической и сферической поверхностями предусматривать переходную шейку. Это упростит фасонный режущий инструмент и повысит точность изготовления поверхностей детали.

Если требуется обеспечить соосность цилиндрических поверхностей ступенчатого отверстия (рис. 12.8, з), то втулку целесообразно выполнять с внутренней выточкой. Это позволяет обе ступени обрабатывать с одной установки заготовки на станке одним расточным резцом. Поверхность выточки не обрабатывают. Такая конструкция втулки повышает точность расположения обрабатываемых поверхностей и сокращает время обработки.

262

Обработка глухих отверстий, к которым предъявляют высокие требования по точности и шероховатости поверхности, затруднительна. Такие отверстия целесообразно выполнять сквозными. Конструкция детали должна обеспечивать свободный доступ режущего инструмента ко всем обрабатываемым поверхностям.

Значительные трудности вызывает обработка внутренних торцовых фасонных поверхностей (дно отверстия). Применение вставного дна исключает этот недостаток конструкции (рис. 12.8, и). Конструкцию втулки со ступенчатым отверстием целесообразно заменить конструкцией, состоящей из двух втулок, одна из которых запрессовывается в другую.

При обработке ступенчатых отверстий целесообразно, чтобы диаметры ступеней уменьшались по длине отверстия справа налево. В этом случае отверстие наименьшего диаметра сверлят сверлом, а остальные зенкеруют или растачивают (рис. 12.8, к). При обработке ступенчатых валов целесообразно диаметры ступеней вала располагать по возрастающей степени справа налево, что упрощает наладку многорезцовых полуавтоматов или обработку заготовок на станках с ЧПУ (рис. 12.8, л). Желательно, чтобы длины ступеней вала были разными или кратными длине самой короткой ступени. Ступенчатые валы целесообразно выполнять симметричными относительно середины длины вала.

Вторцах валов, которые, как правило, обрабатываются при установке в центрах, необходимо предусматривать центровые технологические отверстия, размеры которых установлены ГОСТом в зависимости от размера диаметра вала.

Вконструкциях деталей следует избегать ребристых поверхностей, так как при их обработке возникает ударная нагрузка, что снижает качество обработанных поверхностей вследствие возможного возбуждения вибраций технологической системы.

Участки вала отверстия, имеющие один и тот же размер, но разные допуски на размер (разные посадки с сопряженной деталью), следует разграничивать кольцевыми разделительными канавками

(рис. 12.8, м)

Острые кромки обработанных поверхностей необходимо притупить, скруглить или снять фаски.

263

Литература

Основная

1.Дальский A.M. и др. Технология конструкционных материалов. – М.: Машиностроение, 2004.

2.Дриц М.Е., Москалев М.А. Технология конструкционных материалов и материаловедение. – М.: Высшая школа, 1990.

3.Технология металлов и конструкционных материалов./ Под редакцией Б.А. Кузьмина. – М.: Машиностроение, 1981.

4.В.М. Никифоров. Технология металлов конструкционные материалы. – Л.: Машиностроение, 1987.

Дополнительная

5.Маталин А.А. Технология машиностроения. – Л.: Машиностроение,

1985.

6.Шмит-Томас К.Г. Металловедение для машиностроения. Справочник./ Пер. с немец. В.А. Скуднова и Ю.И. Бахарева. – М.: Металлургия, 1995.

264