1.1.Технологічна класифікація типових поверхонь деталей

 

У роботах [1,2] розглянута класифікація поверхонь деталей з точки зору їх службового призначення – виконавчі, базові (конструкторські основні та допоміжні, технологічні та вимірювальні бази), вільні поверхні.

Ця класифікація дуже необхідна для правильного призначення конструктором технічних вимог до цих поверхонь щодо точності, шорсткості, стану поверхневого шару та ін., що повинно забезпечити виконання виробом свого службового призначення.

Технолог використовує цю класифікацію для забезпечення виконання правила суміщення баз [1], що підвищує точність обробки.

У той самий час, при проектуванні технологічного процесу виникає багато питань, які потребують класифікації поверхонь з технологічної точки зору, – які способи обробки треба використати, яка послідовність обробки окремих поверхонь та ін.

З технологічної точки зору в загальному випадку всі поверхні деталі за схожістю способів обробки можна поділити на такі групи: основні та допоміжні (див. рисунок 1.1).

До основних поверхонь будемо відносити поверхні, які безпосередньо формують контур деталі та забезпечують виконання службового призначення. З точки зору конструкторської класифікації поверхонь [1] це і виконавчі, і базові, і вільні поверхні.

Допоміжними будемо вважати поверхні, що необхідні для виготовлення основних поверхонь, – різноманітні канавки для виходу інструментів, центрові отвори та ін. З точки зору конструкторської класифікації поверхонь [1] це в основному вільні поверхні. Як правило, допоміжні поверхні виготовляють за один або декілька робочих ходів фасонним інструментом, що має розміри стандартної допоміжної поверхні, наприклад, канавки для виходу шліфувального круга. У технологічному процесі обробка допоміжних поверхонь у більшості випадків теж визначена – після проведення обдирання або чорнової обробки (за винятком підготовки чистових баз у вигляді центрових отворів).

 

Типові поверхні деталей

 

 

          Основні      Допоміжні

 

 

                          Площини                                                          Фаски

 

              

      Зовнішні поверхні   Канавки для виходу  

           обертання    інструментів

 

 

                     Внутрішні поверхні                   Центрові отвори на

 обертання                                    валах

 

                              Пази 

                                                                                      Інші  елементи

Різі

 

     Зубчасті елементи

 

Основні поверхні

 

Площини. Площини формують контури корпусних деталей, а також наявні у вигляді торцевих поверхонь деталей типу тіл обертання (вали, втулки, гільзи, шківи та ін.).

Зовнішні поверхні обертання. Ці поверхні формують зовнішній контур практично усіх деталей типу вал, втулка, гільза, кільце та ін.

Внутрішні поверхні обертання – отвори. Ці поверхні наявні як у деталей типу втулка, гільза, кільце, так і у корпусних виробів як поверхні під підшипники, втулки та ін. конструктивні елементи.

Пази. Конструктивні елементи у вигляді пазів шпонкових, шліцьових та ін. наявні у деталей майже усіх класів (корпусні, вали, втулки, зубчасті колеса та ін.).

Різі. Різі – елементи для створення сил затиску при скріпленні виробів або як елементи для забезпечення відносного переміщення окремих частин виробу, як правило, виконують функції основних або допоміжних конструкторських баз.

Різі можуть мати місце у конструкції деталей практично усіх типів.

Зубчасті елементи. Ці елементи для передавання крутних моментів наявні у деталей певного класу призначення.

 

Допоміжні поверхні

 

          Фаски – конструктивні елементи, що з’єднують між собою основні елементи (площини, циліндри і площини тощо) з метою спрощення складання, правильного заходження мітчиків та плашок при нарізанні різі, запобігання пораненням гострою кромкою робітників тощо.

          Канавки для виходу різальних інструментів, наприклад, при шліфуванні циліндричної поверхні (див. рисунок 1.2), нарізанні різі та ін., як правило, мають стандартизовані розміри відповідно до розмірів основних поверхонь (діаметра, кроку різі тощо).

          Центрові отвори на валах виконують функції чистових технологічних баз. Їх форму (А, В, ...) визначає конструктор, а розміри є функцією розміру шийки вала, на якій виконується центровий отвір (див. рисунок 1.3).

Розглянута множина основних та додаткових поверхонь не є повною і може бути доповнена в умовах конкретного виробництва, але дозволяє сформувати контури досить великої кількості деталей.

          При визначенні порядку обробки поверхонь, а також послідовності виконання операцій технологічного процесу можна використовувати також класифікацію поверхонь за рангами [3].

До першого (1-го) рангу належать поверхні, які безпосередньо формують контур деталі. Якщо ці поверхні наявні вже у вихідній заготовці, то у деяких випадках вони можуть не оброблятися, тобто залишатися у стані вихідної заготовки.

Як правило, це основні поверхні – площини, зовнішні та внутрішні поверхні обертання. Для прикладу (див. рисунок 1.4) це поверхні 1, 3, 7 (припустимо, що вихідною заготовкою є круглий прокат).

До другого (2-го) рангу належать поверхні, які утворюються при видаленні матеріалу з поверхонь 1-го рангу (поверхні 2,6,8),

3-го рангу - при видаленні матеріалу з поверхонь 2-го рангу (поверхня 4 - отвір під різь), а сама різь 5 буде поверхнею 4–го рангу.

За цією класифікацією в технологічному процесі треба спочатку запланувати обробку зовнішньої циліндричної поверхні, фасок, потім уступу, а потім свердлення отвору під різь і нарізання самої різі.

Крім розглянутої класифікації поверхонь, у деяких випадках може бути доцільною їх класифікація з точки зору формоутворення [3]. При цьому беруть до уваги вигляд твірної та закон її переміщення у просторі – форма напрямної.

Наприклад, площина - це переміщення твірної у вигляді прямої по напрямній у вигляді теж прямої.

Циліндричні поверхні є результатом обертання прямої чи кривої твірної стосовно напрямної у вигляді кола, що має певний радіус стосовно нерухомої осі (циліндри, конуси, фасонні поверхні обертання) і так далі.

У наведеній вище роботі виділені п’ять класів таких поверхонь (площини, поверхні обертання, гвинтові, зубчасті та лінійчасті поверхні).