Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
книги / Технология машиностроения..pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
29.44 Mб
Скачать

где 1\ — время на шабрение 1 см2 поверхности в мин; Р — площадь обрабатываемой поверхности в см2-, к — коэффициент, учитывающий

различные факторы

(обрабатываемый металл и его твердость, вели­

чина припуска, точность

шабрения,

удобство

выполнения работы,

 

 

 

величина обрабатывае­

 

 

 

мой поверхности и др.),

 

 

 

влияющие на трудоем­

 

 

 

кость шабрения.

 

 

 

 

 

Вспомогате л ь н о е

 

 

 

время

для

шабрения

 

 

 

затрачивается на уста­

 

 

 

новку и снятие детали,

 

 

 

покрытие у краской

и

 

 

 

контроль обрабатывае­

 

 

 

мой поверхности.

 

 

 

 

 

Проверка

плоскост­

 

 

 

ности

обрабатываемых

 

 

 

поверхностей

произво­

 

 

 

дится

с помощью

по­

 

 

 

верочных плит и линеек

 

 

 

на краску (по числу пя­

 

 

 

тен). Поверочная пли­

 

 

 

та покрывается краской

Рис. 137. Станок

для

шабрения

и при соприкосновении

с

шабреной

поверх­

ностью детали оставля­ ет на последней в мес­ тах соприкосновения пятна краски. Число пятен краски, приходя­

щееся на квадрат обработанной поверхности размером 25X25 мм2, характеризует неровность поверхности. Так, для поверхности высо­ кой точности (детали измерительных приборов и инструментов) число пятен должно быть 25—30; для поверхностей средней, обыч­ ной точности — 20—25 и для поверхностей пониженной точности — 12—20 пятен.

6. Особенности обработки плоскостей у крупных литых деталей сложной формы

При обработке крупных литых деталей сложной формы (напри­ мер, станин металлорежущих станков или других подобных дета­ лей) возникает вопрос о целесообразности применения строгания или фрезерования.

Прежде всего следует отметить, что при том и другом способе обработки чистовую обработку надо отделять от черновой, потому что станки более продолжительное время сохраняют точность на чис­ товой обработке и, кроме того, крупные литые детали после черновой обработки подвергаются естественному или искусственному ста­ рению.

Из сравнения времени, затрачиваемого на строгание и фрезерова­ ние крупных литых деталей сложной формы, видно, что при фрезеро­

вании получается экономия времени. Однако в ряде случаев оказыва­ ется целесообразным такие детали не фрезеровать, а строгать.

Затраты на станки и инструмент, применяемые при строгании, меньше, чем аналогичные затраты при фрезеровании (фрезерные стан­ ки изнашиваются значительно быстрее), но при строгании требуется более высокая квалификация рабочих.

При строгании сила резания и нагрев обрабатываемых плоскостей значительно меньше, вследствие чего и деформация обрабатываемых деталей меньше, чем при фрезеровании. Эти преимущества имеют значение при чистовой обработке крупных деталей, тем более что при фрезеровании набором фрез оправки часто прогибаются, вследствие чего искажается профиль обрабатываемой поверхности, т. е. понижа­ ется точность обработки. Чреновое фрезерование наборами фрез крупных литых деталей дает экономию времени только при большой партии деталей, так как наладка станка занимает много времени. Применение этого способа обработки ограничивается быстрым затуп­ лением фрез, работающих по корке, а также трудностью заточки на­ бора фрез, размеры которых должны быть точно выдержаны после переточки.

Значительно экономичнее способ фрезерования крупных литых деталей сложной формы торцовыми фрезами. Стойкость инструмента здесь значительно выше, режимы резания более высокие и заточка торцовых фрез проще, чем наборных. Таким образом, фрезерование торцовыми фрезами имеет преимущества перед фрезерованием набо­ рами фрез; по сравнению со строганием этот способ также экономичен, так как менее трудоемок.

Из всего сказанного видно, что для черновой обработки выгодно применять фрезерование торцовыми фрезами, в особенности при боль­ шом объеме выпуска деталей, когда можно рационально использовать многошпиндельные станки.

На заводах тяжелого машиностроения для обработки широких и длинных плоскостей применяют фрезы больших диаметров. При ис­ пользовании фрезы диаметром 700 мм и более на расточном станке она крепится на планшайбе станка болтами с гайками.

Горьковским заводом фрезерных станков изготовлены мощные фрезерные станки, работающие фрезами диаметром 2250 мм и снимаю­ щие припуск за один проход до 20 мм. Мощность электродвигателя станка 155 кет, что позволяет добиться резкого сокращения основ­ ного времени при обработке плоскостей шириной до 2000 мм и повы­ шения производительности труда в 5 — 7 раз по сравнению с сущест­ вующими конструкциями станков.

На многих заводах находят применение торцовые фрезы с минерало­ керамическими пластинками марки ЦМ-332, изготовляемыми на основе окиси алюминия (АГгОз)*.

* Изготовляют комбинат твердых сплавов и Всесоюзный научно-исследо­ вательский институт абразивов и шлифования (ВНИИАШ).

Такие фрезы рекомендуется применять для обработки стали (осо­ бенно с повышенными механическими свойствами), чугуна всех твер­ достей, цветных металлов и неметаллических материалов.

При чистовой обработке фрезами с минералокерамическими плас­ тинками возможно получение высокой точности и хорошего качества поверхности. Для этого необходимо применять высокую скорость

4

3 В

\

Рис. 138. Конструкция фрезы с минералокерами­ ческими пластинками:

/ — корпус; 2 — хвостовик,

3

— болты для

крепления фрезы;

4 — болты

для крепления

режущих пластинок, 5 — пластина

для

стружколомания,

6 — режущая

пластинка

резания — 200—250 м/мин. Большая стойкость ножей, оснащенных пластинками, достигается при работе с малыми величинами подач — 0,035—0,06 мм на зуб. Глубина резания также существенно влияет на стойкость ножей. Оптимальной является глубина резания в пре­ делах от 1,5 до 3 мм. Особенно резко уменьшается стойкость ножей при глубине резания 0,5 мм. Фрезы, оснащенные минералокерамиче­ скими пластинками, сохраняют режущие свойства при высоких темпе­ ратурах, возникающих в зоне резания, что позволяет фрезеровать на

скоростях резания в 1,5—3 раза выше, чем при фрезеровании инстру­ ментом,^ оснащенным пластинками из твердых сплавов.

Крепление минералокерамических пластинок к ножам целесооб­ разно производить механическим способом. При эксплуатации эти фрезы дали хорошие результаты.

Торцовая фреза с механическим креплением минералокерамиче­ ских пластинок (рис. 138) имеет конус /, хвостовик 2; с помощью болтов 3 крепится фреза, болтов 4 — режущая пластинка 6. Для стружколомания имеется специальная пластина 5.

ГЛАВА XV

ОБРАБОТКА ФАСОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

К фасонным относятся поверхности, отличающиеся своей формой от плоскости, цилиндра или конуса*.

Наиболее часто встречаются детали с фасонными поверхностями вращения (например, фасонная рукоятка) и с прямолинейными фа­ сонными поверхностями (например, кулачковая шайба). Значительно реже встречаются детали с объемно-криволинейно-фасонными поверх­ ностями (например, лопатки турбин, лопасти пропеллеров самолетов и т. п.).

Методы обработки фасонных поверхностей можно разделить на две группы: 1) обработка фасонным инструментом, имеющим профиль обрабатываемой поверхности, и 2) обработка нормальным инструмен­ том, которому сообщается криволинейное движение относительно обрабатываемой заготовки при помощи копировальных устройств или вручную.

1. Обработка фасонных поверхностей точением, растачиванием и сверлением

Точение

Фасонными резцами обтачивают на токарных станках обычно фасонные поверхности небольшой длины. На рис. 139, й показан при­ мер обтачивания фасонной поверхности призматическим резцом, а на рис. 139, б — дисковым резцом. Фасонный резец снимает широкую стружку, что часто влечет за собой вибрацию обрабатываемой детали. Чтобы избежать вибрации или уменьшить ее, применяют малые пода­ чи и низкие скорости резания при обильном охлаждении резца эмуль­ сией или маслом.

Величина подачи в зависимости от диаметра детали (от 10 до 100 мм) и ширины резца (от 8 до 100 мм) принимается равной 0,01—0,08 мм!об. Чем меньше диаметр детали и чем больше ширина резца, тем меньшей

* Поверхности зубьев зубчатых колес и шлицев, а также винтовые поверх­ ности тоже относятся к фасонным поверхностям, но методы их обработки описаны в других главах.

должна бытьподача. Скорость резания при обтачивании фасонных по­ верхностей при указанных подачах меньше, чем при наружном обтачи­ вании цилиндрических поверхностей, и составляет примерно 25— 40 лс/лшк. Иногда приходится обрабатывать детали, у которых фасон­ ные поверхности настолько велики, что изготовить для них соответст­ вующий фасонный резец с длинной режущей кромкой затруднительно. В таких случаях обтачивание фасонной поверхности производят нор­ мальными проходными резцами двумя методами.

Рис. 139. Обтачивание фасонной поверхности:

а — призматическим резцом, б — дисковым резцом

При небольшом количестве обрабатываемых деталей обтачивание ведут с ручными продольной и поперечной подачами за один или не­ сколько проходов, придавая детали форму, соответствующую образ­ цу или шаблону. При больших припусках фасонную поверхность сначала обтачивают черновыми резцами 1 и 2 (рис. 140), а потом чис­ товым 3. Обточенную фасонную поверхность обычно проверяют специ­ ально изготовленным шаблоном (рис. 141).

Этот метод допускает пользование нормальными резцами без приме­ нения специальных приспособлений, однако он малопроизводителен

ик тому же требует от токаря высокой квалификации.

Сцелью повышения производительности и точности обтачивание фасонных поверхностей производят по копиру.

На рис. 142, а показано обтачивание рукоятки 1 при помощи ко­ пира 2. Ролик 3, закрепленный в тяге 4, совершает с суппортом про­ дольное движение. При этом он перемещается в криволинейном пазу, образованном двумя пластинами копира, и перемещает в поперечном направлении салазки суппорта с резцом 5. Резец следует за движением ролика и, таким образом, воспроизводит на детали поверхность, про­

филь которой соответствует профилю копира. Иногда фасонные по­ верхности деталей обтачивают при помощи одностороннего копира.

В этом случае ролик прижимается к копиру с помощью груза, подвешиваемого на тросе за станиной станка и перемещаемого вместе

Рис.

140. Обтачивание фасон­

Рис. 141.

Проверка обточенной

ной

поверхности проходными

фасонной

поверхности шаб­

 

резцами

 

лона

Рис. 142. Обтачивание фасонной поверхности по копиру.

а — ролик закреплен в тяге, б — ролик с грузом, в — ролик с пружиной

с кареткой (рис. 142, б). Копир 1 прикреплен к плите 2. Ролик 4 под воздействием груза 5 находится в постоянном контакте с копиром /. Ролик вращается на оси, укрепленной в тяге 3, которая привернута к поперечным салазкам суппорта. Вместо груза 5 можно использовать одну или две пружины, устанавливаемые в поперечных салазках суп­

порта. Этими пружинами обеспечивается плавное прижимание по­ перечных салазок, а вместе с ними и ролика 4 к поверхности копира 1.

На рис. 142, в показано обтачивание сферического дна поршня по копиру 2, с роликом 3 и применением пружины /.

Сферические выпуклые и вогнутые поверхности можно обрабаты­ вать также при помощи штанг или планок, заменяющих собой копиры. На рис. 143 показано обтачивание сферической головки клапана путем шарнирного соединения суппорта с неподвижной осью 1 и осью 3 при помощи штанги 2, длина которой соответствует радиусу сферы

Рис. 143. Обтачивание сферической головки клапана

головки клапана. Поперечная подача суппорта производится вручную, причем суппорт одновременно перемещается вдоль станины станка и,

таким

образом, резец описывает окружность требуемого радиуса.

На

рис. 144 показан копир 1 в виде готовой, точно обработанной

детали, закрепленной в пиноли задней бабки. В суппорте кроме ос­ новного резца 2 закрепляется щуп 3, который концом должен все время касаться копира. Совмещая вручную продольную и поперечную подачи, токарь все время поддерживает щуп в соприкосновении с копи­ ром, и благодаря этому резец 2 воспроизводит на детали поверхность, соответствующую профилю копира. Вершины щупа и резца должны лежать точно на высоте центров и иметь строго одинаковую форму в плане, иначе обработанная поверхность получится с искажениями.

Обтачивание фасонных поверхностей на токарных станках новей­ ших конструкций производится с помощью специального устройства (гидрокопировального или электрокопировального) для автоматиче­ ской обработки сложных профилей.

Обтачивание фасонных поверхностей на токарно-винторезном стан­ ке завода «Красный пролетарий» производится с помощью специаль­ ного гидравлического суппорта, описанного в гл. XI. Фасонные по­ верхности можно обтачивать на токарных гидрокопировальных стан­

ках так же,

как обтачиваются ступенчатые валики (см. гл. XI).

В этом случае

вместо ступенчатого копира устанавливается соответ­

ствующий фасонный копир.

В крупносерийном и массовом производстве конические поверх­ ности можно обтачивать на многорезцовых станках моделей 1721 и

1731, у которых для этого могут быть использованы оба суппорта. На рис. 145 показано одновременное обтачивание на многорез­ цовом станке двух конических поверхностей заготовки конического

зубчатого колеса. Фасонные поверхности можно обрабатывать и на ' токарно-револьверных станках.

Рис. 144.

Обтачивание фасонной по-

Рис. 145. Одновременное обтачивание

верхности

по обработанной детали,

двух конических поверхностей на

служащей копиром

многорезцовом станке

На рис. 146, а показано обтачивание конусной поверхности / заготовки внутреннего кольца конического роликоподшипника на токарно-револьверном станке с вертикальной осью револьверной го­ ловки (модели 1Н318, 1Н325, 1А340, 1В340идр.). Специальный резце­ держатель 2, установленный на одной из граней 3 револьверной го­ ловки, перемещается при продольной подаче в вертикальном направ­ лении от копира 5, закрепленного на поперечном суппорте 4.

Рис. 146. Обработка фасонных и конических поверхностей на токарно­ револьверных станках:

о и б - с вертикальной осью револьверной головка по копиру, закрепленному на по­ перечном суппорте, 0 -*»с горизонтальной осью револьверной головки

На рис. 146, б показано растачивание конусного отверстия в заго­ товке наружного кольца конического роликоподшипника, тоже от копира, закрепленного на поперечном суппорте.

На рис. 146, в изображено обтачивание фасонной поверхности рукоятки на токарно-револьверном станке с горизонтальной осью револьверной головки (модели 1Г325, 1341 и др.) при помощи копира, прикрепляемого к внутренней стороне станины; при продольной по­ даче копир осуществляет вращение револьверной головки, благодаря чему резец обтачивает соответствующую фасонную поверхность. Таким же образом можно обточить и расточить коническую поверхность.

Растачивание и сверление

Фасонные поверхности обрабатываются на вертикально-сверлиль­ ных станках в большинстве случаев специальным фасонным инстру­ ментом.

Рис. 147. Обработка фасонных поверхностей на вертикально-сверлильных

станках:

 

а

 

а и б — сверление фасонного отверстия в два

перехода;

в и г — растачивание

спе*

цвальными резцами, д — обтачивание бобышки

фасонным

резцом на оправке с

на-

правлением

 

 

 

На рис. 147, а показано предварительное сверление отверстия, а затем его рассверливание (рис. 147, б) фасонным перовым сверлом.

На рис. 147, в, г изображено растачивание специальными резцами двух фасонных отверстий, а на рис. 147, д — обтачивание бобышки фасонным резцом, закрепленным на оправке, направляемой по предва­ рительно просверленному отверстию.