Файл: Б.И. Коган Технологии обработки деталей общемашиностроительного назначения.pdf

20

6.2. Последовательностьмеханическойобработкикорпуса призматическоготипасплоскимоснованиемиосновным отверстиемсосью, параллельнойоснованию

Заготовительная.

Заготовки корпусов из серого чугуна отливают в песчаноглинистые, металлические (кокиль) или оболочковые формы, из стали – в песчано-глинистые формы, кокиль или по выплавляемым моделям. Заготовки из алюминиевых сплавов отливают в кокиль или литьем под давлением. В единичном и мелкосерийном производствах применяют сварные корпуса из стали. Корпусамогутбытьсборными.

Заготовки корпусных деталей перед механической обработкой проходят рядподготовительныхопераций.

Подготовительныеоперации

Термическая.

Отжиг (низкотемпературный) для уменьшения внутренних напряжений, старение.

Обрубкаиочистказаготовки.

У отливок удаляют литники и прибыли: на прессах, ножницами, ленточными пилами, газовой резкой и т.д. Очистка отливок от остатков формовочных смесей и зачистка сварных швов у сварных заготовок производитсядробеструйнойилипескоструйнойобработкой.

Вибростарение. Малярная.

Грунтовка и окраска необрабатываемых поверхностей (для деталей, не подвергаемых в дальнейшем термообработке). Операция производится с целью предохранения попадания в работающий механизм корпуса чугунной пыли, обладающей свойством «въедаться» в неокрашенные поверхности при механическойобработке.

Контрольная.

Проверка корпуса на герметичность. Применяется для корпусов, заполняемых при работе маслом. Проверка производится ультразвуковой или рентгеновской дефектоскопией. В единичном производстве или при отсутствии дефектоскопии проверка может производитьсяприпомощикеросинаи мела.

Для деталей, работающих под давлением, применяется проверкакорпуса поддавлением.

21

Разметочная.

Применяется в единичном и мелкосерийном производствах. В остальных типах производств может применяться для сложных и уникальныхзаготовоксцельюпроверки«выкраиваемости» детали.

Основныеоперациимеханическойобработки

Фрезерная(протяжная).

Фрезеровать или протянуть плоскость основания предварительно и окончательноилисприпускомподплоскоешлифование(принеобходимости).

Технологическая база – необработанная плоскость, параллельная обрабатываемойповерхности. Оборудование:

•в единичном и мелкосерийном производствах – вертикальнофрезерныйилистрогальныйстанки;

•в серийном – продольно-фрезерный или продольно-строгальный стан-

ки;

•в крупносерийном и массовом – барабанно- и карусельнофрезерные, плоскопротяжные, агрегатно-фрезерныестанки.

Сверлильная.

Сверлить и зенковать (при необходимости) отверстия в плоскости основания. Развернутьдваотверстия, используемыхприбазировании.

Технологическая база – обработанная плоскость основания. Оборудование – радиально-сверлильный станок или сверлильный с ЧПУ, в массовом и крупносерийном производствах многошпиндельный сверлильный станок или агрегатный станок. Операции фрезерования плоскости основания и сверлильнаяобработкаотверстийвоснованиимогутбытьсовмещены.

Фрезерная.

Обработкаплоскостей, параллельныхбазовой(приихналичии). Технологическая база – плоскость основания. Оборудование – анало-

гичноепервойфрезернойоперации.

Фрезерная.

Обработка плоскостей, перпендикулярных базовой (торцы основных отверстий).

Технологическая база – плоскость основания и два точных отверстия. Оборудование– горизонтально-фрезерныйилигоризонтально-расточной станок.

Расточная.

Растачивание основных отверстий (предварительное и окончательное

22

илисприпускомподтонкоерастачивание).

Технологическая база – та же. Оборудование: единичное производство– универсальныйгоризонтально-расточнойстанок;

•мелкосерийное и среднесерийное – станки с ЧПУ расточнофрезернойгруппыимногооперационныестанки;

•крупносерийноеимассовое– агрегатныемногошпиндельныестанки.

Сверлильная.

Сверлить, зенковать (при необходимости), нарезать резьбу в крепеж-

ныхотверстиях.

Технологическая база – та же. Оборудование: радиально-сверлильный, сверлильный с ЧПУ, многооперационный, сверлильный многошпиндельный илиагрегатныйстанки(взависимостиоттипапроизводства).

Плоскошлифовальная.

Шлифовать(принеобходимости) плоскостьоснования. Технологическая база – поверхность основного отверстия или обрабо-

танная плоскость, параллельная базовой (в зависимости от требуемой точности расстояния от базовой плоскости до оси основного отверстия). Оборудование– плоскошлифовальныйстанокспрямоугольнымиликруглымстолом.

Алмазно-расточная.

Тонкоерастачиваниеосновногоотверстия.

Технологическая база – базовая плоскость и два отверстия. Оборудованиеалмазно– расточнойстанок.

С целью выдерживания принципа постоянства баз большинствооперацийобработкизаисключениемоперацииподготовки баз и отделки основных поверхностей концентрируют в одну операцию, выполняемую на горизон- тально-расточном (единичное производство), многооперационном (серийное) илиагрегатном(массовое) станках.

Моечная. Контрольная.

Нанесениеантикоррозионногопокрытия.

Примечание: рекомендуется применять многооперационные станки с ЧПУ мод. 400V, 600V, 800V АО «Стерлитамакский станкостроительный завод».

6.3. Особенностиобработкиразъемныхкорпусов

Вмаршрут обработки разъемных корпусов дополнительно к вышеприведеннымоперациямвключают:

• обработкуповерхностиразъемауоснования(фрезерная);

23

•обработкуповерхностиразъемаукрышки(фрезерная);

•обработку крепежных отверстий на поверхности разъема основания (сверлильная);

•обработку крепежных отверстий на поверхности разъема крышки (сверлильная);

•сборкукорпусапромежуточную(слесарно-сборочнаяоперация);

•обработку двух точных отверстий (обычно сверлением и развертыванием) под цилиндрические или конические штифты в плоскости разъемасобранногокорпуса.

Дальнейшаяобработкакорпусапроизводитсявсборе.

7.Технологияизготовлениязубчатыхколёс[2; 5] *

По технологическому признаку цилиндрические зубчатые колеса подразделяютсяна:

•одновенцовыебезступицыисоступицей, сгладким, РК, К-профильным илишлицевымотверстием;

•многовенцовыесгладким, РК, К-профильнымилишлицевымотверсти- ем(цельныеилисборные);

•вал-шестерни.

У цилиндрических колес зубья выполняют прямыми, спиральнымиили шевронными.

Обработка зубчатых колес разделяется на два этапа: обработка до нарезания зубьев и обработка зубчатого венца. Задачи первого этапа в основном аналогичны задачам, решаемым при обработке деталей классов диски (зубчатоеколесоплоскоебезступицы), втулки(со ступицей) или валов (валшестерня). Операции второго этапа обычно сочетают с отделочными операциями обработки корпуса колеса.

На построение технологического процесса обработки зубчатых колес влияютследующиефакторы:

•формазубчатогоколеса;

•формаирасположениезубчатоговенцаиколичествовенцов;

•степень точности колеса;

•материалколеса;

* Методические указания по обработке зубьев крупномодульных зубчатых колёс даны в отдельном учебном пособии.

24

•наличиеивидтермообработки;

•габаритныеразмеры;

•объемвыпуска.

Наибольшее влияние на протяженность технологического маршрута оказывает степень точности колеса. При изготовлении высокоточных колес (6, 5 и выше степеней точности) механическая обработкадолжначередоваться с операциями термической обработки для снятия внутренних напряжений, а количество отделочных операций технологических базизубчатого венцавозрастает.

7.1. Основныесхемыбазирования

Выбор базовых поверхностей зависит от конструктивных форм зубчатых колеситехническихтребований.

Уколес со ступицей (одновенцовых и многовенцовых) с достаточной длинойцентральногобазовогоотверстия(L/D>1) вкачестветехнологических баз используют: двойную направляющую поверхность отверстия и опорную базу в осевом направлении – поверхностьторца.

Уодновенцовых колес типа дисков (L/D<1) длина поверхности отверстия недостаточна для образования двойной направляющей базы. Поэтому после обработки отверстия и торца установочной базой для последующих операций служит торец, а поверхность отверстия – двойной опорной базой. У валов-шестерен в качестве технологических баз используют, какправило, поверхностицентровыхотверстий.

На первых операциях черновыми технологическими базами являются наружные необработанные «черные» поверхности. После обработки отверстия и торца их принимают в качестве технологическойбазынабольшинстве операций. Колеса с нарезанными зубьями после упрочняющей термообработки при шлифовании отверстия и торца (исправление технологических баз) базируют по эвольвентной поверхности зубьев для обеспечения наибольшей соосности начальной окружности и посадочного отверстия. Для обеспечения наилучшей концентричности поверхностей вращения колеса применяют следующие варианты базирования: при обработке штампованных и литых заготовок на токарных станках за одну установку заготовку крепят в кулачках патрона за черную поверхность ступицы или черную внутреннюю поверхность обода; при обработке за две установки заготовку сначала крепят за черную поверхность обода и обрабатывают отверстие, а при второй установке заготовки на оправку обрабатывают поверхность

25

ободаидругиеповерхностиколеса.

7.2. Основныеоперациимеханическойобработкизубчатого колесасоступицей7-йстепениточности

Заготовительная.

Для заготовок из проката – резка проката, для штампованных заготовок– штамповка.

Штампованные заготовки целесообразно выполнять с прошитыми отверстиями, если их диаметр более 30 мм и длина не более3-хдиаметров

(ГОСТ7505-89).

Заготовки из чугуна и цветных сплавов (иногда из сталей) получаютлитьем.

Термическая.

Нормализация, отпуск(дляснятиявнутреннихнапряжений).

Токарная.

Точить торец обода и торец ступицы с одной стороны предварительно, точить наружную поверхность обода до кулачков патрона предварительно, расточить предварительно отверстие (или сверлить и расточить при отсутствии отверстия в заготовке), точить наружную поверхность ступицыпредварительно, точитьфаски.

Технологическая база – наружная черная поверхность обода и торец, противолежащий ступице (закрепление вкулачках токарного патрона).

Оборудование:

•единичноепроизводство– токарно-винторезныйстанок;

•мелкоисреднесерийное– токарно-револьверный, токарныйсЧПУ;

•крупносерийное и массовое – одношпиндельный или многошпиндельный токарный полуавтомат (для заготовки из прутка – прутковый автомат).

Токарная.

Точить базовый торец обода (противолежащий ступице) предварительно, точитьнаружнуюповерхностьнаоставшейсячастипредварительно, расточитьотверстиеподшлифование, точитьфаски.

Технологическая база – обработанные поверхности обода и большеготорца(состороныступицы). Оборудование– тоже.

Протяжная(долбежная).

Протянуть (долбить в единичном производстве) шпоночный паз илишлицевоеотверстие.

26

Технологическая база – базовый торец колеса. Оборудование – гори- зонтально-протяжнойилидолбежныйстанок.

Применяются варианты чистового протягивания отверстия на данной операциивместоегочистовогорастачиваниянапредыдущейоперации.

Токарная.

Точить базовый и противолежащие торцы, наружные поверхности венцаначисто.

Технологическая база – поверхность отверстия (реализуется напрессовкой на оправку; осевое расположение на оправке фиксируется путем применения подкладных колец при запрессовке заготовки). Необходимость данной операции вызывается требованием обеспечения соосности поверхностейвращенияколеса.

Оборудование – токарно-винторезный (единичное производство), токарный с ЧПУ (серийное) или токарный многорезцовый полуавтомат (массовое).

Зубофрезерная (в т.ч. методом двух подач [6 ]).

Фрезеровать зубья предварительно (обеспечивается 8-я степень точно-

сти).

Технологическая база – отверстие ибазовыйторец(реализуетсяоправкойсупоромвторец). Оборудование– зубофрезерныйполуавтомат.

Зубофрезерная.

Фрезеровать зубья начисто (обеспечивается 7-я степень точности).

Шевинговалъная.

Шевинговать зубья. Операцию применяют для термообрабатываемых колессцельюуменьшениякороблениязубьев, т. к. снимаетсяповерхностный наклепанныйслойпослефрезерования. Повышаетнаединицустепеньточностиколеса.

Технологическая база – отверстие и базовый торец (реализуется оправ-

кой).

Оборудование– зубошевинговальныйстанок.

Термическая.

Калить заготовку или зубья (ТВЧ) или цементировать, калить и отпустить согласно техническим требованиям. Наличие упрочняющей термообработки, как правило, приводит к снижению точности колеса на одну единицу.

Внутришлифовалъная.

Шлифовать отверстие и базовый торец за один установ. Обработка отверстия и торца за один установ обеспечивает их наибольшуюперпен-

27

дикулярность.

Технологическая база – рабочие эвольвентные поверхности зубьев (начальная окружность колеса) и торец, противолежащий базовому. Реализация базирования осуществляется специальным патроном, у которого в качествеустановочныхэлементовиспользуюткалиброванныероликиилизубчатые секторы. Необходимость такого базирования вызвана требованием обеспечения равномерного съема металла с зубьев при их последующей отделке с базированием по отверстию на оправке. Оборудование – внутришлифовальныйстанок.

При базировании колеса на данной операции за наружную поверхностьвенцадляобеспечениясоосностиповерхностейвращения необходимо ввести перед или после термообработки круглошлифовальную операцию для шлифования наружной поверхности венца и торца, противолежащего базовому(желательнозаодинустановнаоправке).

Технологическая база – отверстие и базовый торец. Оборудование – круглошлифовальныйилиторцекруглошлифовальныйстанок.

Необходимость отделки наружной поверхности венца колеса часто вызывается также и тем, что контроль основных точностных параметров зубьев производится с использованием этой поверхности в качестве измерительнойбазы.

Плоскошлифовалъная.

Шлифовать торец, противолежащий базовому (если необходимо по чертежу).

Технологическая база – базовый торец. Оборудование – плоскошлифовальныйстанокспрямоугольнымиликруглымстолом.

Зубошлифовалъная.

Шлифоватьзубья.

Технологическая база – отверстие и базовый торец. Оборудование – зубошлифовальный станок (обработка обкаткой двумя тарельчатыми или червячным кругом или копированием фасонным кругом). При малом короблении зубьев при термообработке (например, при азотировании вместо цементации) операциязубошлифования можетбытьзамененазубохонингованиемиливообщеотсутствовать.

Наличие зубошлифовальной или зубохонинговальной операции определяется наличием и величиной коробления† зубьев при термообработке. Двукратное зубофрезерование и шевингование зубьев до термообработки может

† Рекомендациипоснижениюкороблениязубчатыхколёсданывсоответствующих методическихуказаниях[5].