Анализ технологичности для изделий некоторых типов

Анализ технологичности конструкции является сложной задачей, успешное решение которой, существенно зависит от опыта и квалификации исполнителей. Круг вопросов, который затрагивается при этом, довольно широк. Подробное их изложение представлено в специальной литературе [5]. Рассмотрим в качестве примера ряд частных рекомендации для некоторых типов изделий.

Корпусные детали

К этим деталям относятся рамы, станины, корпуса и т. д., которые сложны и разнообразны по конструкции. Они являются базовыми деталями сборочных единиц и служат опорой для прочих узлов и деталей, объединяя их в законченную конструкцию. Примерами требований к технологичности таких деталей являются:

- обрабатываемые плоскости рекомендуется располагать на одном уровне, что позволяет обрабатывать их на проход за один рабочий ход без остановки и настройки станка на другой размер (рис. 3,а);

- необходимо обеспечивать свободный доступ к обрабатываемым поверхностям (рис.3,6);

- необходимо задавать межосевые расстояния отверстий, так, чтобы была возможность их обработки на многошпиндельных станках (рис.3, в);

- необходимо предусматривать возможность растачивания соосных отверстий на проход (рис.3,г);

- необходимо исключать подрезку внутренних торцов ступиц для отверстий (рис.3,д);

- необходимо исключать наклонные поверхности, которые затрудняют обработку (рис.3,е);

- опорные поверхности должны иметь достаточную протяженность для обеспечения устойчивости деталей, в противном случае необходимо предусматривать дополнительные опоры (рис.3,ж);

- количество опор должно быть не больше трех, что обеспечивает наибольшую устойчивость (рис.3,з);

- необходимо обеспечивать вход и выход инструмента перпендикулярно поверхности, что исключает его поломку (рис.3,и);

- отверстия должны быть расположены так, чтобы использовать нормализованный инструмент (рис.З,к).

Валы и оси

По конструкции валы и оси могут быть гладкими, ступенчатыми, полыми и сплошными (рис.4). На валах и осях размещаются вращающиеся детали (зубчатые колеса, шкивы, подшипники и. т. д.). Базовым элементом валов и осей является геометрическая ось, относительно которой, в основном, производится нормирование точности элементов этих деталей. Примерами требований к технологичности валов и осей являются:

- точные валы и оси целесообразно обрабатывать в центрах;

- там, где это возможно, следует избегать применения ступенчатых валов и осей, что дает возможность использовать при изготовлении калиброванный прокат;

- ступенчатые валы и оси необходимо проектировать с минимальным перепадом диаметров ступеней, т.к. при этом повышается сопротивление усталости;

- ступени по длине целесообразно выбирать одинаковыми или кратными, что дает возможность обрабатывать их на многорезцовых станках (рис.5);

- заготовку для валов с фланцем на конце целесообразно получать высадкой на горизонтально-ковочных машинах, штамповкой или сваркой, что снижает трудоемкость и расход металла;

- для валов, подвергаемых закалке, особенно токами высокой частоты, острые кромки элементов в зоне нагрева следует притупить, чтобы избежать их оплавления из-за более высокой скорости нагрева;

- при закалке ступенчатых валов ТВЧ рекомендуется оставлять незакаленные участки около уступов, чтобы снизить концентрацию напряжений и уменьшить вероятность появления закалочных трещин.

Втулки

Детали типа втулок и колец применяют в качестве опор для валов, в виде муфт, распорных элементов и. т. д. Во многих случаях втулки имеют резьбовые, шлицевые элементы, выступы и канавки на наружной и внутренней поверхностях. При конструировании деталей этого класса рекомендуется:

- для обеспечения соосности внутренних и наружных поверхностей следует обрабатывать их за один установ;

- применение глухих отверстий с двух сторон не рекомендуется, т.к. трудно обеспечить их соосность;

- следует избегать внутренних выточек, особенно с точным небольшим диаметром;

- втулки со шлицами (рис.6) желательно делать сквозными, чтобы обеспечить свободный выход режущего инструмента и использовать протягивание;

- шлицевые поверхности рекомендуется выполнять сплошными без разрывов, чтобы снизить число ударов по режущему инструменту при врезании;

- необходимо сокращать протяженность опорных поверхностей, заменяя их поясками на краях.