книги из ГПНТБ / Степанян А.Г. Изготовление малогабаритных корпусных деталей

пары отверстий и одной пары полуосей; перпендикулярности об­ щих осей этих поверхностей; пересечение общих осей (при номи­ нальном пересечении) или же расстояние между ними (при но­ минально скрещивающихся осях). Такая трудная технологиче­ ская задача особенно осложняется тем, что, как правило, эти де­ тали вследствие своих конструктивных особенностей и назначе­ ния имеют весьма ажурную конфигурацию. С другой стороны, отсутствие удобной конструктивной базы вызывает новые за­ труднения при проектировании и ведении технологического про­ цесса. Часто, так же, как и для детали в рассматриваемом при­ мере (табл. 5), в конструкции детали в качестве технологической базы предусматриваются специальные платики или бобышки.

В табл. 6 приводится технологический маршрут изготовления корпусной детали из алюминиевого сплава АЛ-9. Основные по­ садочные отверстия этой детали имеют допуски в пределах 2-го класса, а их несоосность оговорена допуском 0,05 мм на длине 250 мм. Непараллельность общей оси этих отверстий относи­ тельно базовой поверхности находится в пределах 0,03 мм на указанной выше длине.

Окончательная обработка двух установочных отверстий в на­ чале технологического процесса (см. операция 1 табл. 4 и опера­ ция 5 табл. 6), в качестве дополнительных технологических баз, является общепринятым приемом при обработке корпусных де­ талей в общем машиностроении. Для малогабаритных корпусов этим приемом пользуются, когда габариты деталей позволяют предусмотреть дополнительные технологические отверстия или же когда имеется возможность использовать имеющиеся конст­ руктивные отверстия в качестве технологических баз с доведе­ нием их до соответствующей точности.

Операции притирки и шабровки (см. операция 12 табл. 5 и операции 12, 16 табл. 6) корпусных деталей имеют особенно важ­ ное значение. Как правило, эти операции предназначены для подготовки технологической базы. Следовательно, неточности, допущенные в результате этих операций, непосредственно вызы­ вают соответствующие погрешности в последующих операциях. С другой стороны, восстановление базовой поверхности шабре­ нием или же притиркой после завершения операций по обработ­ ке основных посадочных поверхностей невозможно, так как это неизбежно ведет к нарушению уже достигнутой точности взаим­ ного расположения этих поверхностей относительно базовой.

Стабилизирующая термическая обработка, а также отделоч­ ные операции, как гальванопокрытие, пропитка и т. п., вклю­ чаются в процесс обработки. Применение агрегатно-расточного станка при мелкосерийном производстве (табл. 6) в данном при­ мере обосновывается необходимостью обеспечения высокой точ­ ности по соосности основных посадочных отверстий и возмож­ ностью несложной настройки станка для обработки любых соос­ ных поверхностей определенного типоразмера деталей.

43

Т а б л и ц а 4

Технологический маршрут изготовления корпуса призмы (рис. 12) в серийном производстве (заготовка получена литьем под давлением)

44

45

0,5 мм на полуосях

46

Т а б л и ц а 6

Технологический маршрут изготовления основания

вмелкосерийном производстве (заготовка получена литьем

вформовочную смесь)

16 С л е с а р н а я Восстановление шабровки (см. опера­ цию 12)

47

Продолжение табл. 6 Ч

ОБРАБОТКА КРЕПЕЖНЫХ ОТВЕРСТИЙ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

является обработка на сверлильных станках в кондукторах. Тех­ нологический процесс обработки отверстия в общем случае со­ стоит из следующих переходов: сверление, зенкерование, цековка, снятие фасок, развертывание и резьбонарезание. При прочих равных условиях обработка в кондукторах с быстросменными втулками обеспечивает более низкую точность по межцентрово­ му расстоянию отверстий, чем в кондукторах с постоянными втулками вследствие дополнительной погрешности за счет зазо­ ра между быстросменной и неподвижной втулками. Сверлением в кондукторах обеспечивается точность межцентрового расстоя­ ния в пределах ±0,1 мм, но в отдельных случаях при тщатель­ ном изготовлении кондуктора и заточке сверл достигается точ­

ность ±0,05 мм.

Для сверления крепежных и вспомогательных отверстий в мелкосерийном производстве применяют кондукторы различных конструкций. Широкое распространение получили так называе-

48

мые координатные кондукторы. Точность установки координат в пределах ±0,02 мм. Применение таких кондукторов в единичном и мелкосерийном производствах обеспечивает более высокую точность по сравнению с обработкой по разметке и, в ряде слу­ чаев, высвобождает от необходимости использовать дорогостоя­ щие координатно-расточные станки.

Для сверления крепежных отверстий, расположенных по ок­ ружности на торцовых поверхностях корпусных деталей, приме­ няются универсально-наладочные кондукторы с делительным устройством. Точность расположения отверстий — в пределах ±0,1 мм.

Для обработки крепежных отверстий широко применяют раз­ личные конструкции многошпиндельных сверлильных головок. При симметричном расположении отверстий, применяются свер­ лильные головки с зубчатыми зацеплениями, а при несимметрич­ ном и близком расположении отверстий — эксцентриковые (кри­ вошипные) сверлильные головки.

В серийном производстве особенно эффективны многошпин­ дельные регулируемые головки. Различные конструкции регули­ руемых сверлильных головок с зубчатой передачей дают возмож­ ность обработать одинаковое количество отверстий в разных де­ талях, расположенных по окружности. Многошпиндельные свер­ лильные головки устанавливают на сверлильных или агрегатных станках. В последнем случае обработка крепежных отверстий ча­ сто выполняется одновременно с обработкой основных посадоч­ ных отверстий или других поверхностей на одном многопозицион­ ном агрегатном станке.

В крупносерийном и массовом производствах мелкие отвер­ стия совместно с обработкой других поверхностей сверлят на специальных мцогошпиндельных агрегатных станках. Такие станки работают, как правило, с автоматическим или полуавто­ матическим циклом.

Совмещение обработки вспомогательных отверстий с обработ­ кой основных посадочных поверхностей в одной операции в ряде случаев производится при обработке корпусных деталей на коор­ динатно-расточном станке или на универсально-фрезерном стан­ ке с высокой точностью координат (рис. 13).

Вместо сверления иногда на координатно-расточном станке осуществляется только разметка узлов, а последующее сверление этих отверстий производится на сверлильном станке.

Совмещение обработки крепежных отверстий с обработкой основных поверхностей удобно тем, что эти отверстия имеют ко­ ординатное расположение относительно оси посадочного отвер­ стия, которое служит началом координатной системы, следова­ тельно, для их обработки не требуется специального центрова­ ния шпинделя. Точность координат и межцентрового расстояния отверстий при координатной обработке находятся в пределах ±0,05 мм.

Обработка всех прочих вспомогательных поверхностей произ­ водится на универсально-фрезерных станках. Для обработки за один установ с нескольких сторон обрабатываемая деталь уста­ навливается на универсально-поворотных столах.

Рис. 13. Обработка крепежных отверстий совместно

с основной посадочной поверхностью

Особую сложность в производстве малогабаритных корпус­ ных деталей представляет обработка вспомогательных поверхно­ стей (отверстия, канавки, пазы, углубления и т. п.), расположен­ ных во внутренних полостях. К таким поверхностям обычно предъявляются невысокие требования по точности получения

номинальных размеров, так и по их расположению. Сложность обработки этих поверхностей обусловлена их труднодоступностыо. Эта проблема, общая для всех корпусных деталей, осо­ бенно сложна для малогабаритных. В этих деталях часто необхо­ димо обработать отверстия, пазы или канавки во внутренних по­ лостях под прямым или произвольным углом относительно воз­ можного направления ввода инструментальной головки, причем размеры внутренних полостей детали не превышают 150—200 мм.

50

Обработка таких поверхностей даже на универсально-фрезерных станках без дополнительных специальных устройств невозможна.

Примером устройств для обработки внутренних полостей на фрезерных станках служат головки, показанные на рис. 14, 15 и 16. Первая из этих головок предназначена для фрезерования канавок (рис. 14) и сверления отверстий (рис. 15) во внутрен­ них полостях деталей под прямым углом. Сверло или фрезу кре­ пят в цанговом патроне под углом 90° относительно вертикаль­ ной оси шпинделя станка. Минимальный диаметр отверстия, необходимый для ввода головки без инструмента, 66 мм.

Более удобны для обработки головки с поворотным шпинде­ лем (рис. 16). Размеры этой головки дают возможность ввести его без инструмента в отверстия диаметром свыше 45 мм; внут­ ренний диаметр цанги до 5 мм. Поворотный шпиндель в комп­ лекте с указанным устройством дает возможность осуществления обработки поверхностей, невозможной другими методами.

4*

то чн о сть

ОБРАБОТКИ

КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ТОЧНОСТЬ ОБРАБОТКИ

Точностные параметры любой детали, в том числе и корпусных деталей, по своему характеру разделяются на три группы: а) по­ казатели точности номинальных размеров поверхностей детали— диаметров наружных или внутренних цилиндрических поверхно­ стей, длины пли ширины плоских поверхностей, глубины отвер­ стий и канавок и т. п.; б) показатели точности геометрической формы поверхностей (плоскостность, прямолинейность, цилиндричность и т. п.); в) показатели точности по взаимному располо­ жению поверхностей.

Анализу и расчету точности обработки по характеристикам первых двух групп посвящены ряд исследований советских уче­ ных. Эти вопросы подробно рассматриваются в работах Б. С. Корсакова [17] и Ш. М. Билика [5].

Рассмотрим условия обеспечения точности по взаимному рас­ положению поверхностей корпусных деталей. Заметим, что в дальнейшем для краткости изложения вместо термина «точность взаимного расположения поверхностей» употребляется просто термин «точность».

Точность обработки на металлорежущих станках характери­ зуется величиной суммарной погрешности, которая является ре­ зультатом воздействия ряда технологических факторов. -Каждый из этих факторов в процессе обработки вызывает первичную по­ грешность, которая по характеру воздействия может быть систе- матически-постоянной, системаіически-переменной и случайной. Суммарная погрешность является результирующей величиной первичных погрешностей.

Технологические факторы, вызывающие первичные погрешно­ сти, можно разделить на следующие группы неточностей: гео­ метрических параметров станка; приспособлений и их установки на станке; установки заготовки; изготовления режущих инстру­ ментов; связанных с температурными деформациями системы СПИД; связанных с упругими деформациями системы СПИД; обусловленных геометрией и износом режущего инструмента; связанных с внутренними (остаточными) напряжениями в дета­ ли и условиями резания.

52