Третьяков_Курс лекций по дисциплине Технология конструкционных материалов (514588), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Эвольвентный профиль зуба воспроизводится абразивными кругами, имеющими профиль впадин обрабатываемого колеса. При шлифованиизубьев методом обкатки элементы воображаемой зубчатой рейкиобразованы абразивными инструментами.Результаты, полученные при обработке зубчатых колес зубошлифованием, могут быть улучшены зубопритиркой. С ее помощьюможно получать поверхности высокого качества, увеличивать плавность хода и долговечность работы зубчатой пары. Такой технологический процесс отделки применяют для закаленных зубчатых колес.Шлицевые соединения валов и втулок служат для передачивращательных движений и крутящих моментов. Шлицы, сделанные с валом за одно целое, повышают жесткость вала и обеспечивают хорошее направление и свободное перемещение монтируемых на нем зубчатых колес, муфт, втулок.
По конструкции шлицымогут быть прямобочными и эвольвентными.161Шлицы нарезают методами фрезерования, строгания, долбленияи протягивания. В полуавтоматизированном серийном производствеобычно шлицы нарезают на шлицефрезерных и зубофрезерных станках червячной фрезой. Более прогрессивными процессами образования шлицов являются шлицестрогание и шлицепротягивание.Шлицестроганием можно обрабатывать как сквозные, так инесквозные шлицы.
В последнем случае предусматривают канавкудля выхода резцов шириной не менее 6…8 мм.Шлицепротягивание проводят двумя блочными протяжкамиодновременно двух диаметрально противоположных впадин навалу с последующим его поворотом на определенный угол послекаждого хода протяжки. По производительности шлицестроганиеи шлицепротягивание производительнее шлицефрезерования примерно в 5–8 раз в зависимости от размера шлицов.Вопросы для самоконтроля1. Как обработать отверстие диаметром 150 мм в литой корпусной заготовке больших габаритов и массы? Приведите схему.2.
Какой вид механической обработки резанием целесообразноприменять при изготовлении деталей из материалов, обладающихвысокой твердостью? Приведите примеры.3. Какие существуют схемы обработки наружной цилиндрической поверхности заготовок на круглошлифовальных станках?4. Назовите станки и инструменты, применяемые при обтачивании цилиндрических поверхностей нежестких валов.5. Какие виды механической обработки резанием применяютпри обработке плоских поверхностей заготовок? Приведите примеры.6. Назовите характерную особенность резьбонарезания.7. Какие технологические процессы обработки резанием применяют при изготовлении деталей с периодически повторяющимсяпрофилем?8. Какие виды механической обработки резанием применяютдля уменьшения или ликвидации погрешностей при изготовлениизубчатых колес?162Лекция № 16.
КОНСТРУИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ,ИЗГОТАВЛИВАЕМЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕММЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИЗАГОТОВОК РЕЗАНИЕМЭта лекция посвящена вопросам конструирования деталеймашин, изготавливаемых с использованием механической обработки заготовок резанием. В ней описаны конструктивные и технологические мероприятия, обеспечивающие повышение технологичности изделий.16.1. Общие технологические требования к деталямДля повышения качества проектирования, сокращения цикла изатрат на технологическую подготовку производства изделий необходимо одновременно создавать конструкторскую и технологическую документацию.
Конструирование детали должно обеспечить необходимый уровень эксплуатационных характеристик призаданной массе, конфигурации, точности размеров и шероховатости поверхностей. При проектировании изделий следует учитывать свойства материалов, технологию изготовления заготовок иих последующую термическую и механическую обработки.Технологичность конструкции – понятие в значительной степени относительное. Для одной и той же детали она будет разной вусловиях различных типов производств. Например, изделие, технологичное при изготовлении его в единичном производстве, может оказаться нетехнологичным в массовом производстве.Важнейшим условием создания технологичной конструкцииявляется стандартизация и унификация геометрических форм иразмеров детали.
Это позволяет широко внедрять в производствоавтоматизацию и механизацию. Кроме того, унификация элементов деталей и их размеров создает предпосылки для унификацииприменяемых инструментов.163Для обеспечения точности и стабильности размеров, формы ивзаимного расположения поверхностей детали следует избегатьобработки нежестких заготовок, так как возникающие силы резания приводят к их значительным деформациям. Кроме того, необходимо использовать заготовки с формой, близкой к форме детали,что позволяет уменьшить число обрабатываемых поверхностей.Это дает возможность повысить точность обработки, так как снижает влияние фактора износа режущего инструмента, тепловыхдеформаций и т. п.При проектировании заготовок следует заменять сложные поверхности более простыми, так как механическая обработка резанием фасонных поверхностей требует более сложной кинематикистанка, специального режущего инструмента и повышения их жесткости.
Там, где это возможно, следует использовать сборныеэлементы конструкций.При назначении параметров шероховатости обрабатываемыхповерхностей можно учитывать три уровня относительной геометрической точности, устанавливающих значения параметров Ra иRz в зависимости от допуска размера Т (табл. 16.1).Таблица 16.1Значение параметров шероховатости в зависимости от допуска размеровУровни относительнойгеометрической точностиЗначения параметров шероховатостиRaRzА0,05Т0,2ТВ0,002Т0,1ТС0,001Т0,0025ТВо всех случаях необходимо соотносить рекомендациитабл. 16.1 с характеристиками обрабатываемости материала заготовки.
Выбор вида обработки резанием цилиндрических и плоскихповерхностей, обеспечивающих требуемые параметры шероховатости и точности размеров (квалитета), может быть выполнен сучетом данных, приведенных в табл. 16.2.Количественную оценку технологичности детали проводят потрудоемкости изготовления, металлоемкости детали, себестоимости, коэффициенту использования материала и др.164Таблица 16.2Влияние вида обработки резанием на параметр шероховатостиповерхности и точность размераВид обработкиRa, мкмКвалитет ISOЦилиндрические поверхности*Обтачивание, растачивание:черновое50–6,3получистовое25–3,2чистовое6,3–0,8тонкое0,8–0,1Шлифование:предварительное3,2–0,4чистовое0,8–0,2тонкое0,4–0,05Притирка0,4–0,008Суперфиниширование0,2–0,012Сверление, рассверливание12,5–1,6Зенкерование:черновое12,5–0,8однократное литого или прошитого отверстия6,3–0,4чистовое после чернового или сверление3,2–0,1Развертывание:предварительное1,6–0,8чистовое0,8–0,4тонкое0,4–0,2Протягивание:черновое литого или прошитого отверстия1,6–0,8чистовое после чернового или сверления0,4–0,2Хонингование0,4–0,05Плоские поверхности**Фрезерование, строгание:черновое25–6,3чистовое6,3–0,8тонкое1,6–0,2Торговое точение и подрезка:черновое25–3,2чистовое6,3–0,8тонкое3,2–0,4Протягивание однократное1,6–0,2Шлифование:предварительное3,2–0,4чистовое0,8–0,2тонкое0,4–0,0514–1212–1110–88–79–87–66–55513–1113–1213–101011–109–87–611–108–7613–811–79–614–1112–810–710–710–79–67–3* Данные относятся к стальным заготовкам; значения действительны для l/d < 2.** Данные относятся к стальным заготовкам жесткой конструкции.165Трудоемкость механической обработки тем выше, чем большечисло обрабатываемых поверхностей, чем сложнее эти поверхностипо своим геометрическим формам, чем больше их протяженность ивыше требования к качеству поверхностного слоя.
Поэтому приконструировании деталей следует предусматривать возможнобольшее число поверхностей без последующей механической обработки. Кроме того, поверхности заготовок, подвергаемые обработкерезанием, должны иметь минимально допустимые припуски.Уменьшение металлоемкости деталей может быть достигнутоповышением точности расчетов при их проектировании и применение материалов с повышенными механическими и технологическими свойствами.
Выполнение прогрессивных технологическихпроцессов изготовления заготовок и последующей обработки резанием также позволяет уменьшить металлоемкость деталей.Себестоимость изготовления детали в значительной степениопределяется точностью заготовки, выраженной допуском соответствующего квалитета. При этом себестоимость детали можнопредставить как сумму стоимостей исходного материала, изготовления из него заготовки и последующей обработки. При сниженииточности получаемых заготовок уменьшаются затраты на их изготовление, но возрастают расходы на исходный материал и обработку резанием. С уменьшением допуска снижаются расходы наисходный материал и обработку резанием, но возрастают затратына получение заготовок.Технологичность конструкции детали по коэффициенту использования материала окончательно определяется после выбораметода (способа) получения заготовки и определения припусковна механическую обработку резанием.Конструкция проектируемых деталей должна отражать требования обработки на станках с ЧПУ.
В этом случае следует считать технологичными такие изделия, форма и размеры которых отвечаютусловиям обработки в непрерывном автоматическом цикле. Для облегчения программирования необходимо упрощать форму поверхностей и типизировать основные повторяющиеся геометрическиеповерхности заготовки. Желательно, чтобы обрабатываемые поверхности представляли собой тела вращения, плоскости или криволинейные поверхности, профиль которых образован сопряжениемпрямых с дугами окружностей. В том случае, если конструкция заготовки отвечает общим требованиям обработки резанием и программирования, повышение технологичности конструкции должнобыть направлено на сокращение типоразмеров режущих инструмен166тов, необходимых для полной обработки заготовки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
