 |
Основные требования к технологичности конструкции
|
|
|
|
Механически обрабатываемых деталей
Общие требования к технологичности конструкции изделия
1. Возможная простота конструкции, наличие поверхностей, удобных для базирования и закрепления при установке на станках, на всех (и финишных) операциях, возможность сокращения числа перестановок при обработке.
2. Доступность всех поверхностей для обработки на станках и непосредственного измерения, отсутствие сложных контурных обрабатываемых поверхностей.
3. Унификация размеров с целью сокращения номенклатуры инструмента и возможного исключения специальных инструментов.
4. Отсутствие большой разностенности и незамкнутости контуров, вызывающих деформации при термообработке.
5. Отсутствие мест резких изменений формы, острых краев, буртиков, являющихся концентраторами напряжений; доступность термически обрабатываемых поверхностей для обработки ТВЧ.
6. Отсутствие специфических требований (допуски по массе, необходимость балансировки) или их необоснованность, особенно для массового и крупносерийного производства.
7. Конструкция детали должна обеспечивать нормальный вход и выход режущего инструмента.
Дополнительные требования для «валов»
1. Возможность обработки поверхностей проходными резцами.
2. Убывание диаметральных размеров шеек к концам вала либо к одной его стороне.
3. Отношение длины вала к диаметру не должно превышать 10 для валов с точностью размеров по IT6-IT8 и 15 для валов более низких квалитетов.
4. Отсутствие глубоких отверстий малого диаметра, особенно эксцентричных.
5. Перепады диаметров ступенчатых валов должны быть минимальными, что позволяет уменьшить объем механической обработки при их изготовлении и сократить отходы металла. По этой причине конструкция вала с канавками и пружинными кольцами более технологична, чем конструкция вала с буртами.
|
|
|
6. Длины ступеней валов желательно проектировать равными или кратными длине короткой ступени, если токарная обработка валов будет осуществляться на многорезцовых станках. Такая конструкция позволяет упростить настройку резцов и сократить их холостые перемещения.
7. Шлицевые и резьбовые участки валов желательно конструировать открытыми или заканчивать канавками для выхода инструмента. Канавки на валу необходимо задавать одной ширины, что позволит прорезать их одним резцом.
8. Валы должны иметь центровые отверстия. Запись в технических требованиях о недопустимости центровых отверстий резко снижает технологичность вала. В таких случаях следует заметно удлинять заготовку для нанесения временных центров, которые срезают в конце обработки.
Приложение 3
Пример выполнения раздела
«Анализ технологичности конструкции детали»
Проведя качественный анализ технологичности блока цилиндров, можно отметить, что конструкция детали достаточно технологична, так как:
- изготавливается из хорошо обрабатываемого материала;
- имеет оптимальную точность и шероховатость;
- может быть применен рациональный способ получения заготовки;
- состоит из унифицированных и стандартизованных конструктивных элементов (КЭД);
- имеет удобные и надежные базы для установки объекта на станок;
- большинство поверхностей доступны как для обработки, так и для контроля;
- большинство размеров могут быть измерены универсальными измерительными средствами;
- при обработке блока цилиндров могут быть применены типовые технологические процессы;
- в процессе изготовления возможна одновременная обработка нескольких поверхностей.
К недостаткам, снижающим технологичность конструкции детали, относятся:
|
|
|
- наличие глухих, в том числе резьбовых, отверстий;
- наличие отверстий, труднодоступных для обработки;
- наличие отверстий небольшого диаметра, наклоненных под углом 45о к базовой поверхности заготовки;
- значительное количество отверстий разного диаметра, имеющих разнообразное расположение по отношению к оси заготовки.
К основному недостатку рассматриваемой конструкции относится наличие внутренних кольцевых каналов. Поэтому в процессе литья не могут быть применены металлические стержни. Однако ввиду того, что рассматриваемые КЭД необходимы для функционирования блока цилиндров и всего тормоза в целом, конструкция детали не может быть изменена.
Количественная оценка технологичности по степени стандартизации, параметрам точности и шероховатости приведена в табл. П. 3.1, П. 3.2 и П. 3.3 соответственно.
Таблица П. 3.1
Анализ технологичности по наличию стандартных конструктивных элементов детали (КЭД)
| № п/п | Наименование КЭД | Общее кол-во КЭД | Кол-во стандартных КЭД | Степень стандарти- зации, % |
| Наружные цилиндрические поверхности (ГОСТ 6636−69) | ||||
| Внутренние цилиндрические поверхности (ГОСТ 6636−69) | ||||
| Линейные размеры | ||||
| Конические поверхности, фаски (ГОСТ 10948−82) | ||||
| Радиусы (ГОСТ 6636−69) | ||||
| Резьбовые поверхности | ||||
| Шпоночные пазы | 1* | |||
| Угловые размеры | ||||
| Итого |
* В таблице приведено количество одного из повторяющихся конструктивных элементов
По степени стандартизации конструкция технологична, так как 85 % всех конструктивных элементов являются стандартными.
Таблица П. 3.2
Анализ технологичности по точностным требованиям
| № п/п | Наименование КЭД | Количество поверхностей | ||||||||||
| Высокая точность | Средняя точность | Низкая точность | ||||||||||
| 6,7 | % | % | % | |||||||||
| Наружные цилиндрические поверхности | ||||||||||||
| Внутренние цилиндрические поверхности | ||||||||||||
| Линейные размеры | ||||||||||||
| Конические поверхности, фаски | ||||||||||||
| Радиусы | ||||||||||||
| Резьбовые поверхности | ||||||||||||
| Шпоночные пазы | ||||||||||||
| Угловые размеры | ||||||||||||
| Итого |
|
|
|
По точностным требованиям деталь технологична, так как 97 % КЭД имеют низкие и средние требования к точности.
Таблица П. 3.3
Анализ технологичности по параметрам шероховатости
| № п/п | Наименование КЭД | Общее кол-во КЭД | Количество КЭД, имеющих шероховатость поверхности Ra (Rz) мкм | |||||
| 20−50 | % | 10−20 | % | 1,25−2,5 | % | |||
| Наружные цилиндрические поверхности | ||||||||
| Внутренние цилиндрические поверхности | ||||||||
| Линейные размеры | ||||||||
| Конические поверхности, фаски | 37,5 | 62,5 | ||||||
| Радиусы | ||||||||
| Резьбовые поверхности | ||||||||
| Угловые размеры | ||||||||
| Итого |
По параметрам шероховатости деталь имеет высокие показатели технологичности, так как 88 % КЭД обрабатываются с шероховатостью 20−50 мкм.
Качественный и количественный анализ технологичности показал, что в целом конструкция технологична.
Приложение 4
|
|
|
