kpiup0073

1.11. Technołogiczność konstrukcji elementów obrabianych skrawaniem 57

1.11. Technołogiczność konstrukcji elementów obrabianych skrawaniem [4,8]

1.11.1.    Wiadomości wstępne

Obróbka skrawaniem jest znacznie bardziej pracochłonna od metod obróbki bez-wiórowej, a wykorzystanie materiału użytego do produkcji — znacznie gorsze. Pomimo to obróbkę skrawaniem stosuje się w produkcji masowej elementów i urządzeń, gdy jest konieczne uzyskanie dokładności nieosiągalnych metodami obróbki bezwiórowej, oraz gdy wykonanie pewnych części elementów jest trudne lub niemożliwe do uzyskania za pomocą oprzyrządowania stosowanego do obróbki bezwiórowej (np. otwory o b. małych średnicach i dużej długości). Natomiast w produkcji jednostkowej urządzeń precyzyjnych stosuje się (jak to już zaznaczono w p. 1.6.1) prawie wyłącznie obróbkę skrawaniem, przy czym elementy urządzenia powinny być tak ukształtowane, aby do ich wykonania nie było potrzebne specjalne oprzyrządowanie i aby można było wykonać je na obrabiarkach uniwersalnych.

1.11.2.    Zasady kształtowania elementów obrabianych skrawaniem

Zarówno w produkcji masowej, jak i małoseryjnej oraz jednostkowej w kształtowaniu elementów obrabianych skrawaniem powinny być przestrzegane następujące zasady:

1.    Elementy lub ich części, które podlegają obróbce skrawaniem, powinny mieć nadawane kształty zapewniające im sztywność, w celu zapobieżenia niedopuszczalnym — ze względu na wymagania dotyczące dokładności — odkształceniom spowodowanym siłami skrawania. Jest to wymaganie szczególnie ważne w mechanice precyzyjnej, gdzie obciążenia przenoszone przez elementy podczas działania urządzeń precyzyjnych są małe, a często pomijalnie małe. Z tego względu na wymiary i ukształtowanie elementów urządzeń precyzyjnych, obrabianych skrawaniem, najczęściej decydująco wpływają siły występujące podczas obróbki. Dotyczy to elementów toczonych w kłach, powierzchni elementów frezowanych nie podpartych podczas obróbki, a zwłaszcza elementów walcowych szlifowanych w kłach i płaskich (rys. 1.57 i 1.58), bowiem siły nacisku tarczy szlifierskiej na obrabiany przedmiot bywają bardzo duże. Konstruktor musi sobie uświadomić to, że elementów zbyt wiotkich często nie da się obrobić skrawaniem, albo też obróbka ich będzie bardzo trudna i kosztowna z powodu konieczności stosowania bardzo małych posuwów.

2.    Półfabrykaty podlegające obróbce skrawaniem powinny być tak kształtowane, aby można było je łatwo i pewnie umocować na obrabiarce i aby obróbkę całkowicie można było wykonać z jednego zamocowania. Kilkakrotne zamocowanie powoduje znaczne zmniejszenie dokładności wykonania elementu (błędy powstają podczas kolejnych zamocowań elementu obrabianego na obrabiarce). Z tego wynika, że powierzchnie służące do zamocowania podczas ostatecznej obróbki nie mogą być wówczas obrabiane, lecz są kształtowane: albo na gotowo na dokładnych półfabrykatach, takich jak odlewy ciśnieniowe lub elementy ciągnione z blachy (w produkcji masowej), albo przez wstępne toczenie powierzchni walcowych prętów walcowych lub kołnierzy odlewów piaskowych (zwłaszcza w produkcji małoseryjnej i jednostkowej), albo też przez struganie, frezowanie, a w elementach dokładnych — przez szlifowanie płaszczyzn bazowych (rys. 1.59 i 1.60).

3.    Obrabiane powierzchnie powinny być zwymiarowane od powierzchni bazowych podczas obróbki skrawaniem (rys. 1.59a — źle, 1.59b — dobrze). Najczęściej są to