2 Анализ технологичности конструкции детали

Общие технологические требования к конструкции деталей машин можно сформулировать следующим образом: конфигура­ция детали должна представлять собой сочетание простых гео­метрических форм, обеспечивающих удобную, надежную базу для установки заготовки в процессе ее обработки и дающих воз­можность применения высокопроизводительных технологиче­ских методов изготовления. Заданная точность и шероховатость поверхностей детали должны быть строго обоснованы ее слу­жебным назначением. Необоснованно завышенные требования к точности и шероховатости приводят к необходимости вводить дополнительные технологические операции, удлиняют цикл об­работки, увеличивают трудоемкость изготовления и повышают себестоимость детали.

Технологические требования к конструкции деталей машин продиктованы как технологией производства заготовок, так и технологией их последующей обработки.

Оценка технологичности конструкции может быть двух видов: качественная и количественная.

Качественная оценка включает в себя оценку применяемого материала, обрабатываемости и способов получения заготовок.

Материалом для данной детали служит сталь 40Х ГОСТ 4543-71. Технологичность конструкции заготовок из такого материала обеспечивается, прежде всего, рациональной формой, при которой элементы конструкции имеют простую геометрию и плавно сопряжены между собой.

Перечисленные общие требования, предъявляемые техноло­гией механической обработки резанием к конструкции деталей машин и их элементов, могут быть дополнены некоторыми ча­стными рекомендациями, связанными с конструкцией элемен­тарных обрабатываемых поверхностей и их сочетаниями.

Наружные поверхности вращения и их элемен­ты унифицируют для использования одних и тех же многорез­цовых наладок. Ступенчатые поверхности должны иметь минимальный перепад диаметров. Рекомендуется заме­нять переходные поверхности фасками, в местах сопряжения точных поверхностей предусматривать выход инст­румента, сферические выпуклые поверхности де­лать со срезом, перпендикулярным к оси.

Пазы должны по возможности допускать обработку на проход; паз должен соответствовать радиусу фрезы.

Деталь имеет достаточно высокую жесткость при своих диаметрах и длине для использования традиционных методов обработки.

В конструкции детали достаточные по размерам и расстоянию базовые поверхности, что позволяет использовать стандартные элементы приспособлений для ее установки и закрепления.

Деталь не имеет обрабатываемых поверхностей в затрудненных для доступа инструмента местах. Поверхности образованы простыми геометрическими формами. Деталь допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошо развитые базовые поверхности для первоначальных операций. Точность и шероховатость поверхностей позволяет производить механическую обработку с применением станков нормальной точности и стандартного режущего инструмента.

Вал имеет свободный доступ инструмента ко всем поверхностям. Имеются типовые повторяющиеся геометрические элементы, что хорошо. Расположение поверхностей вращения допускает вести обработку многорезцовыми блоками на гидрокопировальных станках или станках с ЧПУ.

Анализируя простановку размеров на чертеже необходимо заметить, что предельные отклонения размеров, определяющих нерабочие поверхности, имеют широкие поля допусков, чем размеры рабочих поверхностей, что не требует увеличения трудоёмкости при изготовлении данной детали.

Нетехнологичной можно назвать поверхности закрытых шпоночных пазов. Эти элементы требует применения специального станка-шпоночно-фрезерного и спец инструмента-шпоночной двухперой фрезы. Это обусловлено техническими требованиями, заложенными для стенок шпоночного паза.

Количественная оценка может быть осуществлена только при использовании соответствующих базовых показателей технологичности. Поэтому необходимо определить показатели, которые можно определить на данной стадии.

При оценке технологичности можно определить только следующие показатели:

Коэффициент использования материала

К_и.м = q / Q ,

где q , Q – масса детали и заготовки соответственно, кг.

К_и.м = 9,8/ 14,35 =0,68

Максимальное значение параметра шероховатости обрабатываемых поверхностей Ra – 0,4 мкм;

Минимальный квалитет точности-6;

Следовательно, деталь можно считать, обобщив все показатели, технологичной.