Конструирование механически обрабатываемых деталей

Механическая обработка принадлежит к числу наиболее трудоемких и дорогих спосо­бов изготовления и составляет до 70% стои­мости изделия.

Главные технологические способы повыше­ния производительности обработки:

1. Сокращение машинного времени (интенсификация процессов резания). К этим способам относятся скоростное реза­ние (увеличение главной скорости резания), силовое резание (увеличение подачи и глубины реза), производительные способы обработки (обработка многолезвийным ин­струментом, внутреннее и наружное протяги­вание, фрезоточение и т. д.).

2. Сокращение вспомогательного времени – применение быстродействующих приспособлений автоматизации подачи, уста­новки, крепления и снятия заготовок, обра­ботка по настроенным операциям, автоподналадка настройки, автоматизация контроля. Разновидностью этого способа является по­следовательная обработка заготовок в много­местных приспособлениях.

3. Совмещение во времени операций обра­ботки (синхронизация переходов). К этому способу относятся обработка комбинирован­ным инструментом и многоинструментная об­работка (многорезцовое точение и строгание, фрезерование набором фрез). Наиболее полное выражение этот способ получил в агрегатных станках, производящих одновременную обра­ботку нескольких поверхностей заготовки.

4. Одновременная обработка нескольких за­готовок – параллельная и параллельно-после­довательная обработка нескольких заготовок в многоместных приспособлениях, непрерыв­ная обработка на роторных, карусельных и ба­рабанных станках.

5. Ускорение передачи заготовок со станка на станок (механическая транспортировка за­готовок, рациональная расстановка оборудо­вания). Наивысшую производительность дают автоматические и полуавтоматические линии, особенно роторные.

Обязательными условиями применения про­изводительных способов обработки, специаль­ной технологической оснастки и специализи­рованных станков являются массовость и стабильность выпуска продукции, устранение многомодельности и всемерная унификация конструкций.

В конструкции механически обрабаты­ваемых деталей должно быть предусмотрено максимальное сокращение трудоемкости обра­ботки при одновременном обеспечении высо­кого качества и надежности машин. При кон­струировании механически обрабатываемых деталей необходимо соблюдать следующие правила:

­ сокращать протяженность механически обрабатываемых поверхностей до конструк­тивно необходимого минимума;

­ уменьшать количество металла, снимаемого при обработке;

­ предусматривать изготовление деталей наи­более производительными методами обработ­ки без снятия стружки (штамповкой, холодной высадкой, чеканкой и т. д.);

­ шире применять профильный и сортовой прокат с сохранением наибольшего числа черных поверхностей;

­ предусматривать изготовление деталей из заготовок с формой, возможно близкой к фор­ме окончательного изделия;

­ облегчать изготовление трудоемких деталей путем применения составных конструкций;

­ избегать излишне точной механической обработки. Применять в каждом отдельном случае наиболее низкую точность, обеспечи­вающую правильную работу узла и удовле­творяющую условию взаимозаменяемости;

­ обеспечивать возможность применения наи­более производительных способов механиче­ской обработки (обработка мерным многолез­вийным инструментом и т. д.);

­ предусматривать возможность обработки на проход, являющейся главным условием по­вышения производительности, получения вы­сокой точности и малой шероховатости обра­батываемых поверхностей;

­ при невозможности обработки на проход обеспечивать выход обрабатывающего инстру­мента на расстояние, достаточное для получе­ния точных поверхностей;

­ обеспечивать удобный подход режущего ин­струмента к обрабатываемым поверхностям;

­ предусматривать возможность обработки максимального числа поверхностей при одной операции на одном станке, с одного установа, одним и тем же инструментом;

­ деталям многократного и массового приме­нения придавать формы, допускающие группо­вую обработку с применением комбинирован­ного инструмента;

­ обеспечивать возможность обработки точ­ных соосных и параллельных отверстий с одного установа, облегчающей получение со­осности и точных межосевых расстояний;

­ предусматривать четкое разделение поверх­ностей, обрабатываемых на различных опера­циях, различным инструментом и с различной степенью точности;

­ между обрабатываемыми и ближайшими не­обрабатываемыми поверхностями предусмат­ривать расстояния, обеспечивающие обра­ботку при наибольших возможных по про­изводственным условиям колебаниях размеров заготовки;

­ избегать совместной обработки деталей в сборе, нарушающей непрерывность про­изводственного потока, снижающей взаимоза­меняемость и затрудняющей смену деталей в эксплуатации;

­ сокращать номенклатуру обрабатывающего инструмента путем унификации размеров и формы обрабатываемых элементов;

­ в единичном и мелкосерийном производстве сводить к минимуму применение специального режущего инструмента, по возможности обхо­дясь стандартным инструментом;

­ придавать обрабатываемым поверхностям форму, обеспечивающую равномерную и безу­дарную работу инструмента;

­ разгружать цилиндрический многолезвий­ный инструмент (сверла, развертки, зенкеры и т. д.) от одностороннего давления при обра­ботке;

­ придавать обрабатываемым участкам высокую и равномерную жесткость, обеспечиваю­щую точную обработку и способствующую применению производительных способов об­работки;

­ предусматривать удобные базы для контро­ля размеров по возможности с применением универсального измерительного инструмента.