Технологические основы машиностроения Типы производства (стр. 15 из 20)

В единичном производстве заготовки корпусов обрабатывают на универсальном оборудовании без специальных приспособлений. В серийноми массовом производствах для установки заготовок эффективно применяют приспособления. При обработке без приспособлений производится предварительная разметка заготовок. В этом случае определяют контуры детали, учитывая рациональное распределение припусков на обработку, а также устанавливают положение осей отверстий. По разметочным рискам выверяют заготовку при ее установке на станке.

Схемы построения операций механической обработки и условия их выполнения зависят от конструктивных особенностей корпусов и объема их выпуска.

Обработка наружных поверхностей заготовок осуществляется строганием, фрезерованием, протягиванием, точением и шлифованием. Строгание поверхностей применяют в единичном и мелкосерийном производствах на продольно-строгальных станках. Строгание отличается низкой производительностью, но обеспечивает более высокую точность, чем фрезерование.

Наибольшее распространение при обработке поверхностей получило фрезерование. Заготовки небольших корпусов в единичном и мелкосерийном производствах обрабатывают на консольно-фрезерных станках с поворотными столами. Это позволяет обработать с одной установки четыре поверхности заготовки. В серийном производстве заготовки корпусов, имеющих форму параллелепипеда, обрабатывают на продольно-фрезерных станках. Наибольший эффект получают при использовании многоместных приспособлений и при работе несколькими инструментами.

Обдирочное шлифование поверхностей производят торцом сборного сегментного шлифовального круга со снятием припуска до 4 ... 5 мм. Торцовые поверхности корпусов, имеющих конфигурацию тел вращения, протачивают на токарно-карусельных станках или на расточных станках с применением головок с подрезными пластинами или цековок.

У заготовок корпусных деталей небольших размеров, например коробок передач, поверхности обрабатывают протягиванием, используя прогрессивные конструкции протяжек. Протягивание обеспечивает шероховатость поверхности Ra = 1,25 ... 0,32 мкм, малое отклонение от плоскостности (0,005 мм на длине 300 мм) и точность размера в пределах 6-го квалитета. Торцовое фрезерование в два прохода (черновое и чистовое) обеспечивает шероховатость

Ra = 2,5...1,25 мкм, отклонение от плоскостности 0,03 мм на длине 300 мм и точность размера в пределах 11-го квалитета.

Для достижения более высокой точности применяют шлифование поверхностей, а в единичном и мелкосерийном производстве – строгание и шабрение.

Обработка основных отверстий. В зависимости от конфигурации, размеров детали и программы выпуска основные отверстия обрабатывают на расточных и агрегатных много-шпиндельных станках, на токарно-карусельных, вертикально-и радиально-сверлильных станках.

На расточных станках обрабатывают заготовки корпусов коробчатой формы в единичном и серийном производствах. В условиях крупносерийного и массового производств применяют многошпиндельные агрегатные станки.

Заготовки корпусов фланцевого типа обрабатывают на токарнокарусельных станках. Отверстия в корпусах небольших и средних размеров в серийном производстве могут быть обработаны на вертикально- или радиально-сверлильных станках путем последовательной установки нескольких инструментов (например, для сверления, зенкерования и развертывания) в быстросменных патронах.

Для обработки отверстий на вертикально-сверлильных станках используют также шестишпиндельные поворотные головки. В качестве режущего инструмента применяют однорезцовые (рис. 7.6, а), двухрезцовые (рис. 7.6, б) и регулируемые (рис. 7.6, в) блоки, а также зенкеры и резцовые головки, имеющие 4 ... 8 ножей. Резцовые головки более производительны- по сравнению с другими расточными инструментами.

Рисунок 7.6. – Схема обработки основных отверстии

Для обработки отверстий диаметром до 400 мм с точностью по 7-му или 8му квалитетам основной операцией является развертывание.

При изготовлении отверстий точность их взаимного расположения обеспечивается двумя способами: 1) установка заготовки в специальном приспособлении; 2) использование универсальных способов координации положения инструмента.

По второму способу заготовки корпусных деталей обрабатывают в единичном и мелкосерийном производствах, когда проектирование специального приспособления неэкономично. В этом случае до расточных операций производят разметку заготовки. После обработки базовых поверхностей заготовку устанавливают на столе горизонтально-расточного станка и выверяют таким образом, чтобы оси размеченных отверстий были параллельны оси шпинделя. Затем ось шпинделя совмещают с осью первого растачиваемого отверстия, в шпиндель станка вставляют консольную оправку с расточным инструментом и производят расточку.

Для обработки следующего отверстия стол перемещают в горизонтальном направлении, а шпиндельную коробку — в вертикальном на заданное межосевое расстояние. Погрешность заданных перемещений стола и шпиндельной коробки не должна превышать 0,2 ... 0,3 допуска на межосевые расстояния. При отсчете перемещений по линейке станка с нониусом погрешность отсчета может достигать 0,3 мм, по линейке с оптическим устройством достигает 0,1 мм, по индикатору — 0,05 мм.

Поворотом станка с закрепленной на нем заготовкой можно растачивать отверстия, оси которых перпендикулярны ранее обработанным. Использование консольных оправок возможно при соотношениях ее длины ℓ и диаметра d : ℓ< 6d. Применение более длинных оправок, называемых расточными скалками или борштангами, требует установки свободного конца скалки в подшипнике задней люнетной стойки станка.

В единичном и мелкосерийном производствах при изготовлении корпусов высокой точности применяют координатно-расточные станки. В этих станках инструмент устанавливают либо непосредственно в шпинделе, либо в концевой оправке. Координация шпинделя относительно оси отверстия обеспечивает погрешность межосевых расстояний не более 5 мкм, а погрешность размеров и геометрической формы отверстий — не более 2 ... 3 мкм. В мелкосерийном производстве при обработке в корпусах отверстий без применения специальных приспособлений установку шпинделя можно выполнить о использованием координатного шаблона, в котором отверстия расположены с координатами, соответствующими заданному расположению осей отверстий детали. Шаблон можно устанавливать непосредственно на заготовку или на стол станка. При растачивании по координатному шаблону шпиндель устанавливают с помощью центроискателя по отверстию шаблона; затем снимают центроискатель, закрепляют в шпинделе режущий инструмент и растачивают отверстие в заготовке через отверстие в шаблоне. Отверстия в шаблоне должны быть на 2...3 мм больше соответствующих отверстий в заготовке. Применение шаблона обеспечивает погрешность установки шпинделя не более 0,05 мм.

В серийном и массовом производствах распространена обработка отверстий в приспособлениях с направлением инструмента кондукторными втулками. Схемы расположения кондукторных втулок расточных приспособлений показаны на рис. 7.7. При направлении инструмента по схемам, приведенным на рис. 7.7, а и б, оправку или инструмент соединяют со шпинделем жестко, а по схемам, приведенным на рис. 7.7, виг — шарнирно. Обрабатывать отверстия с направлением инструмента кондукторными втулками можно на горизонтально-расточных, агрегатных, вертикальносверлильных и радиально-сверлильных станках.

в) _г)

Рисунок 7.7. – Схема обработки с применением кондукторных втулок

Точность отверстий зависит от метода расточки. При использовании консольной оправки геометрические неточности станка влияют на погрешности обработки больше, чем при расточке скалкой в кондукторе. Если отверстия выполняют с применением кондуктора, погрешность зависит от точности кондуктора и расточной скалки и от зазоров между скалкой и кондукторными втулками.

При расточке консольной оправкой с подачей стола податливость технологической системы по длине обработки остается неизменной, поэтому искажения формы отверстия в осевом направлении не будет. Если же подача осуществляется выдвижением шпинделя, то по мере расточки будет наблюдаться изменение жесткости узла шпиндель—инструмент, влияющее на погрешность формы отверстия по длине.

Погрешность формы отверстия в поперечном сечении зависит от податливости ТС за один оборот шпинделя. При расточке консольной оправкой податливость больше, чем при расточке скалкой по схемам, приведенным на рис. 7.7, виг .

Число переходов расточной операции зависит от требований к точности обрабатываемого отверстия. Например, в серийном производстве в литых заготовках обработка отверстий диаметром 82...100 мм с точностью, соответствующей 7-му квалитету, включает зенкерование или растачивание до диаметра 80+^0,4 мм, зенкерование (растачивание) до диаметра 81,58^+0,2 мм, развертывание , до диаметра 81,9 мм и развертывание до диаметра 82^+0,035 мм.

Вместо развертывания отверстий можно применять растачивание.

Для получения размеров диаметров с отклонениями, соответствующими 5-му квалитету, наиболее распространены алмазное растачивание или хонингование отверстий. Хонингование отверстий выполняют на одношпиндельных и многошпиндельных хонинговальных станках при обильном охлаждении, оставляя припуск на хонингование после растачивания 0,0 ...0,08 мм, а после развертывания 0,02...0,04 мм. Весьма эффективно применение алмазного хонингования, повышающего качество обработанных отверстий.