31.4. Технологічні основи конструювання деталей

31.4.1. Складені конструкції деталей. Складені конструкції використовують для трудомістких деталей при невеликому масштабі випуску, коли виготовлення штампів економічно недоцільне. При цьому зменшуються відходи металу у стружку, зменшується трудомісткість механічної обробки.

Обробку циліндричних або сферичних виступів, осі яких не співпадають з віссю деталі, утруднено. Для їх точіння необхідне спеціальне пристосування (центрозміщувачі), шліфування можливе лише за допомогою чашкових кругів. Конструкцію такої деталі доцільно виготовляти складеною з від'ємними циліндричними або сферичними виступами (рис. 31.3).

31.4.2. Уникнення надмірно точної обробки. Потрібно уникати надмірно точної механічної обробки деталей. З астосовувати розміри з допусками (посадочні розміри) потрібно лише у випадку необхідності. Квалітет потрібно вибирати найнижчий, який є допустимим умовами взаємозамінності і умовами надійної роботи вузла. Поверхні, точність виготовлення яких не впливає на роботу вузла в цілому, потрібно виготовляти за більш низькими квалітетами, ніж робочі поверхні.

Рис. 31.3. Конструкція складеної деталі з від'ємними циліндричними або сферичними виступами

31.4.3. Обробка напрохід. Для підвищення продуктивності механічної обробки, чистоти і точності розмірів деталей рекомендується обробка поверхонь напрохід з вільним входом і виходом ріжучого інструменту за межі оброблюваної поверхні.

Технологічна конструкція корпусної деталі зображена на рис. 31.4. Хід торцевої фрези не обмежений стінками деталі, фреза обробляє поверхню напрохід з однаковою шорсткістю при високій продуктивності.

Рис. 31.4. Технологічна конструкція корпусної деталі

31.4.4 Підхід різального інструмента. Для підвищення продуктивності обробки і точності розмірів деталей потрібно забезпечити вільний підхід різального інструмента до оброблюваної поверхні. Для цього необхідно добре знати характер технологічної операції, розміри різального інструмента, його кріпильних елементів, умови встановлення і закріплення різального інструмента і деталі.

Приклади. 0твір у приливі циліндра між двома фланцями можна просвердлити через технологічний отвір в одному із фланців або через виїмку у фланці, які потрібно передбачити при конструюванні (рис. 31.5).

У конструкції зубчастого колеса з внутрішнім шліцьовим вінцем шліци можна нарізати лише довбанням. Для використання іншого більш продуктивного способу обробки обкатуванням необхідно винести шліцьовий вінець за межі маточини.

Необхідно уникати глибоко розміщених різьбових отворів, максимально наближати їх до торця деталі.

Рис. 31.5. Свердлення отвору у приливі циліндра між двома фланцями (а) через технологічний отвір в одному із фланців (б)

31.4.5. Вихід різального інструмента. Обробка напрохід іноді неможлива за конструктивними умовами. В таких випадках необхідно передбачити перебіг різального інструмента відносно оброблюваної поверхні на відстань, достатню для одержання заданої шорсткості і точності.

При точній обробці ступінчатих циліндричних поверхонь вихід інструмента забезпечують шляхом введення на ділянці спряження канавок глибиною у декілька десятих міліметра.

П ри точній обробці циліндричної поверхні використовують циліндричні виточки (рис. 31.6). При точній обробці торцевих поверхонь вводять торцеві виточки. При точній обробці циліндра і суміжного з ним торця виконують діагональні канавки.

Т

Рис. 31.6. Точна обробці ступінчастих циліндричних поверхонь: а – введення циліндричні виточки; б – введення торцевих виточок; в – виконання діагональних канавок

ак як виточки є концентраторами напруги, то для високо-навантажених деталей виконують спряження з галтеллю. Галтель при точінні виконують галтельним різцем, при шліфуванні - галтельним шліфувальним кругом.

31.4.6. Обробка з одного установлення, на одному верстаті, одним інструментом. Для збільшення продуктивності механічної обробки необхідно обробляти максимальну кількість поверхонь з одного установлення, на одному верстаті, одним інструментом.

Одне установлення деталі забезпечує точну взаємну координацію поверхонь, які обробляються. У корпусних деталях доцільно виконувати отвори одного або ступінчатого діаметра, який зменшується у напрямку ходу різального інструмента. Останній варіант має більше переваг.

31.4.7. Групова обробка. У багатосерійному і масовому виробництві потрібно забезпечувати можливість групової обробки деталей за налагодженими операціями з установленням заготовок у багатомісних швидкодіючих пристосуваннях.

Послідовна обробка деталей скорочує допоміжний час (час установки заготовок і налагодження верстата, рис. 31.7, а). Паралельна обробка скорочує машинний час пропорційно кількості заготовок, які одночасно обробляються (рис. 27.7, б). Найбільше підвищення продуктивності досягається при паралельно-послідовній обробці (рис. 31.8).

У мовою використання цих методів обробки деталей є обробка поверхонь напрохід.

У

Рис. 31.7. Групова обробка деталей: а – послідовна; б - паралельна

конструкції деталей, призначених для групової послідовної і паралельної обробки, слід передбачати бази, які фіксують взаємне положення деталей при обробці. При обробці циліндричних деталей базами служать центральні отвори. Деталі насаджують на оправку і обробляють у комплекті. При фрезеруванні базами можуть служити цоколі деталей і бокові грані цоколів. Оброблювані ділянки деталі повинні мати достатню жорсткість, щоб уникнути деформації під дією сил різання.