31.1. 3Агальні правила

Механічна обробка деталей належить до найбільш поширених способів їх виготовлення. В той же час це найбільш трудомісткий і дорогий спосіб виготовлення (70% від загальної вартості деталі).

Головні технологічні способи підвищення продуктивності при механічній обробці такі:

1. Скорочення машинного часу за рахунок інтенсифікації процесів різання. До цих способів належить швидкісне, силове різання, продуктивні способи обробки.

2. Скорочення допоміжного часу - використання швидкодіючих пристроїв автоматичної подачі, встановлення, закріплення і зняття заготовок, обробка по настроєним операціям, автопідналагодження настройки, автоматизація контролю.

3. Суміщення в часі операцій обробки - обробка комбінованим інструментом, багатоінструментальна обробка.

4. Одночасна обробка декількох заготовок - паралельна і паралельно-послідовна обробка декількох заготовок у багатомісних пристосуваннях, обробка на карусельних і барабанних верстатах.

5. Прискорення передачі заготовок із верстата на верстат. При конструюванні деталей, які підлягають механічній обробці, потрібно максимально скорочувати трудомісткість обробки, забезпечуючи одночасно їх високу якість. При конструюванні потрібно виконувати ряд положень, які наведено нижче.

31.2. Скорочення обсягу механічної обробки

Скорочення обсягу механічної обробки деталей шляхом зменшення довжини механічно оброблених поверхонь можна проілюструвати на прикладі конструкції вузла напрямної (рис. 31.1). Раціонально зменшити глибину фіксуючої вибірки в корпусі до значень, достатніх для надійної фіксації напрямної.

У литих деталях поверхні, які потрібно обробляти, потрібно розміщувати вище сумісних необроблюваних поверхонь.

Для деталей, які виготовляються із круглого прокату, зниження трудомісткості механічної обробки, зниження об'єму зрізаної стружки д осягається, головним чином, скороченням перепадів між діаметрами частин деталей Наприклад, ступінчастий валик має великий перепад діаметрів ступенів. Особливо відрізняється діаметр заплечика D. У конструкції валика без заплечика та із зменшеним перепадом діаметрів ступенів об'єм знятої стружки знижується в 3 рази і 80% цього зниження зумовлено усуненням заплечиків. Подальше скорочення об'єму знятої стружки досягається при виготовленні цієї деталі із чистотянутого прутка діаметром, рівним максимальному діаметру валика.

Д

Рис. 31.1. Скорочення обсягу механічної обробки на прикладі конструкції вузла напрямної

іаметри виробів потрібно узгоджувати із стандартними діаметрами круглого прокату. Максимальний діаметр виробу повинен бути меншим, ніж найближчий стандартний діаметр прутка на діаметральний припуск на обробітку а. Значення припуску

, (31.1)

де D - діаметр оброблюваної поверхні, мм; L - довжина заготовки, мм; b - коефіцієнт, для точіння b = 0,9, для шліфування b = 0,3.

Кріпильні деталі масового виробництва раціонально виготовляти із каліброваного прокату із збереженням по можливості більшої частини необробленої поверхні заготовки.

Зниження обсягу механічної обробки порожнистих циліндричних деталей досягається при їх виготовленні із труб.

31.3. Виготовлення деталей куванням та штампуванням

Раціонально виготовляти деталі із заготовок, форма яких близька до форми закінченого виробу, і які можна одержати гарячим штампуванням в закритих штампах. При цьому скорочується механічна обробка, підвищується міцність із-за ущільнення металу, створення волокнистої текстури, рекристалізації металу при охолодженні і створенні дрібних рівновісних зерен.

Цільноштамповані деталі міцніші, легші, потребують меншої механічної обробки порівняно із складеною конструкцією деталей. Великий ефект від використання штампованих деталей одержують при масовому випуску, коли витрати на виготовлення штампів швидко окупаються підвищенням продуктивності і скороченням механічної обробки.

Н айбільшу точність і найменшу шорсткість поверхні деталей забезпечує холодне калібрування (чеканка), яке використовується як кінцева операція після гарячого штампування, іноді чеканка повністю виключає необхідність у механічній обробці.

Н

Рис. 31.2. Чашкова деталь складної форми: а – точіння із циліндричної болванки; б - штампування на горизонтально-кувальній машині

а рис. 31.2 показано чашкову деталь складної форми, яку одержано на горизонтально-кувальній машині з прошивкою отвору. Після холодного калібрування усім поверхням надають закінченого виду, за винятком поверхонь, які потребують особливо точної обробки (посадочний отвір, торець фланцю). Виготовлення цієї деталі точінням із циліндричної болванки дуже трудомістке, деталь ослаблюється перерізуванням волокон металу.

Плоскі деталі раціонально штампувати із листового металу. По можливості для виготовлення деталей необхідно використовувати профільний і сортовий прокат, забезпечивши при цьому збереження найбільшої кількості чорнових поверхонь.