книги из ГПНТБ / Бергер И.И. Токарное дело учебник

Расстояние от наружной поверхности до второй ножки, измеренное линейкой, будет соответствовать глубине канавки.

Ширина и расположение по длине внутренней канавки могут быть измерены линейкой или штангенциркулем (рис. 95, б и в). Для проверки формы и размеров канавок применяют также шабло­ ны (см. гл. II, § 4, рис. 60).

Вопросы для повторения

1. Какими инструментами измеряют диаметр отверстия?

2 . Объясните принцип настройки и измерения отверстия индикаторным ну­ тромером.

3.Как следует выполнять точные измерения отверстий в процессе обра­

ботки.

4.Как проверяют точность отверстий, обработанных мерными режущими инструментами?

5.Какими инструментами можно измерить глубину отверстий и размеры внутренних канавок?

Глава IV

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ

<

. § 1. Понятие о технологическом процессе

В предыдущих главах отдельно рассматривались различные виды токарных работ. Приступая к полному изготовлению детали, токарь должен четко представить себе последовательность и спо­ собы обработки ее поверхностей, выбрать способы закрепления за­ готовок, предусмотреть необходимые приспособления и инструмен­ ты, выбрать рациональные режимы резания. Весь этот комплекс во­ просов определяет содержание технологического процесса.

Применительно к токарной обработке т е х н о л о г и ч е с к и м п р о ц е с с о м называется определенная последовательность дей­ ствий токаря и станка, направленных на превращение заготовки в готовую деталь.

В большинстве случаев полное изготовление деталей совершает­ ся на различных металлорежущих станках (токарных, фрезерных, шлифовальных и др.), а ряд из них проходит также термическую обработку. Поэтому в пределах цеха или участка технологический, процесс может включать различные виды работ, последовательно выполняемых над заготовкой до превращения ее в готовую деталь.

Технологический процесс является основой организации и пла­ нирования участка, цеха и завода в целом. Он должен обеспечивать необходимое качествъ обработки в соответствии с требованиями ра­ бочего чертежа, а также высокую производительность труда при наименьших материальных затратах. Отсюда вытекает важное тре­ бование к технологическому процессу: в нем должны быть преду­ смотрены наиболее передовые, высокопроизводительные способы обработки, соответствующие современному уровню развития техни­ ки производства.

Вопросы для повторения

1.Приведите содержание и определение технологического процесса токар­ ной обработки.

2.Что должен обеспечивать технологический процесс?

§ 2. Элементы технологического процесса

Технологический процесс делят на части, или элементы: опера­ ции, установки, переходы и проходы, отличающиеся между собой объемом выполняемых работ.

Ш

гой части поверхностей и т. д. В данном примере технологический процесс будет состоять из нескольких операций, каждая из кото­ рых выполняется за отдельную установку на станке.

На рис. 96 показан пример токарной обработки небольшой пар­ тии деталей — опор. Заготовка — круглый стальной прокат диамет­ ром 32 мм.

В L-й операции длинная заготовка пропускается в отверстие шпинделя и закрепляется в патроне с вылетом из кулачков на одну

В 1-й операции от прутка отрезается заготовка на одну деталь. Во 2-й операции заготовку закрепляют в патроне и опирают торцом в шпиндельный упор. Проходным упорным резцом подреза­ ют торец и обтачивают поверхность диаметром 24 мм на длину

30мм.

В3-й операции подрезают второй торец, обтачивают поверх­ ность диаметром 28 мм и протачивают фаску.

В4-й операции канавочиым и проходным прямым резцами, за­

крепленными в противоположных пазах резцедержателя, протачи­ вают фаску и вытачивают канавку.

Установкой в общепринятом понятии считают действия, связан­ ные с приданием заготовке определенного положения на станке. Однако с технологической точки зрения установкой называется часть операции, выполняемая за одно закрепление обрабатываемой детали, т. е. все действия по обработке детали, выполняемые за одно ее закрепление в приспособлении.

За одну установку могут обрабатываться несколько поверх­ ностей детали различными режущими инструментами и с разными режимами резания. Поэтому установку делят на более мелкие час­ ти — переходы.

Переходом называется часть установки по обработке одной по­ верхности одним режущим инструментом при определенном режиме резания. При многоинструментальной работе в понятие одного пере­ хода включается обработка нескольких поверхностей несколькими инструментами за одно движение суппорта.

Если хотя бы один пз элементов перехода изменяется, то изме­ няется и сам переход. Пример токарной операции, состоящей из шести переходов, показан на рис. 96.

Каждая поверхность детали может быть обработана за одно или несколько рабочих движений инструмента в зависимости от ве­ личины припуска и жесткости заготовки. Поэтому часть перехода, выполняемую за одно движение инструмента в направлении пода­ чи, принято называть проходом. Он, так же как и переход, характе­ ризуется неизменностью обрабатываемой поверхности, инструмента и режима резания.

Вопросы для повторения

1.Назовите элементы технологического процесса.

2.Дайте определение операции.

3.Приведите примеры обработки детален за одну, две и более операции.

4.Что называется установкой?

5.Дайте определение перехода при одно- и многоішструментальноіі обра­

ботке. Приведите примеры.

6 . Что называется проходом?

7. Обтачивание поверхности выполняется вначале начерно, затем начисто. Определите,, будут ли это два перехода или два прохода.

§ 3. Типы производств

Содержание технологического процесса, а именно станки, на которых ведется обработка деталей, применяемые приспособления и инструменты, количество операций и их последовательность вы­ полнения в значительной степени зависят от организации производ­ ства или его типа.

В машиностроении различают единичное, серийное,и массовое производство. Главными признаками их являются количество (ве­ личина партии) и степень повторяемости изготавливаемых деталей.

Вединичном производстве детали изготовляются отдельными штуками или небольшими партиями, которые в дальнейшем не пов­ торяются. Обработка их ведется на универсальных станках посред­ ством приспособлений и инструментов общего назначения. Иногда используются также несложные специальные приспособления и ин­ струменты. Порядок изготовления изделий составляется в виде тех­ нологического маршрута по видам обработки (токарная, фрезер­ ная, шлифовальная и т. д.). Характерными примерами единичного производства являются экспериментальные и ремонтные цехи и уча­ стки, в которых изготовление деталей носит разовый характер.

Всерийном производстве изготовление деталей совершается пе­ риодически повторяющимися партиями. Детали обрабатываются в основном на универсальных станках и частично на специальных. Ип-

струменты и приспособления применяются как общего назначения, так и специальные. Технологический процесс разрабатывается по операциям с частичным закреплением их за определенными станка­ ми. В зависимости от величины партии изделий различают мелко­ серийные, серийные и крупносерийные производства. По такому ти­ пу организованы станкостроительные, инструментальные'и некото­ рые другие цехи и заводы.

Массовое производство характеризуется изготовлением одина­ ковых изделий в течение длительного времени. Обработка их ведет­ ся преимущественно на специальных и автоматизированных станках, которые наиболее полно оснащаются высокопроизводительными специальными приспособлениями и инструментами. Оборудование размещается в строгой технологической последовательности. Техно­ логический процесс разрабатывается подробно по всем элементам с закреплением каждой операции за определенным рабочим местом. По такому типу организованы автомобильные, тракторные и другие заводы массового изготовления изделий.

Вопросы для повторения

1. Какое влияние оказывает тип производства на содержание технологи­ ческого процесса?

2 . Какие главные признаки определяют тип производства?

3. Приведите характеристики различных типов производств.

§ 4. Методы построения технологического процесса

Приступая к составлению технологического процесса, необходи­ мо в первую очередь наметить общий план обработки: последова­ тельность, количество и содержание операций. Известно, что одну и ту же деталь можно изготовить за различное количество операций, т. е. по укрупненному или расчлененному технологическому про­ цессу.

Укрупненный технологический процесс содержит небольшое число крупных операций. Это дает возможность выполнить обработ­ ку деталей за минимальное количество установок и получить высо­ кую точность взаимного расположения поверхностей при наимень­ ших затратах на изготовление специальных приспособлений. Одна­ ко частые перестройки станка, отсчеты по лимбам и измерения в крупной операции снижают производительность труда. Такой метод построения технологического процесса в основном применяют в еди­ ничном и мелкосерийном производствах и при обработке крупных тяжелых деталей.

Расчлененный метод обработки широко используется в серий­ ном и массовом производствах при работе на неавтоматизирован­ ных станках. Причем, чем крупнее партия деталей, тем на большее* число мелких операций делят технологический процесс.

' Уменьшение числа переходов в мелких операциях позволяет настраивать токарный станок на определенные размеры, исключа­ ет частые измерения, сокращает количество переключений станка,

вырабатывает автоматизм движений токаря. Все это значительно повышает производительность труда. Необходимость изготовления в этом случае ряда специальных приспособлений окупается сниже­ нием трудоемкости работы. Кроме того, несложные операции по расчлененному методу могут выполнять рабочие более низкой ква­ лификации.

Вопросы для повторения

1 . Объясните сущность различных методов построения технологического процесса и укажите их область применения.

2. В чем состоят достоинства и недостатки укрупненного и расчлененного технологических процессов?

обработки, обозначенная цифрами на операционных эскизах, на­ чинается с подрезания правого торца для создания первой измери­ тельной базы.

Базы могут быть ч е р н о в ы е (необработанные) и ч и с т о ­ вые (обработанные).

Кроме того, различаются также основные и вспомогательные базы.

О с н о в н о й б а з о й называется поверхность детали, по ко­ торой она ориентируется в машине. Например, поверхность отвер­ стия зубчатого колеса, шкива, ступицы фланца является для них основной базой.

В с п о м о г а т е л ь н о й б а з о й называются поверхности за­ готовки либо детали, специально обработанные только для их уста­ новки или измерения в процессе обработки.

Рис. 98. Установочные базы.

Характерным примером вспомогательных установочных баз мо­ гут служить центровые отверстия вала. Поверхности пробных про­ точек являются вспомогательными измерительными базами, так как они нужны только для измерения в процессе изготовления детали.

2. Выбор установочных баз. Принятые установочные базы должны обеспечить правильное взаимное расположение поверхно­ стей детали и надежное закрепление ее в процессб обработки. Для этого необходимо руководствоваться следующими правилами.

1. Черновые базы можно использовать только один раз, для первой установки. Это означает, что заготовку нельзя снимать со станка до тех пор, пока не подготовлена чистовая база для следую­ щей установки. В редких случаях от этого правила отступают толь­ ко при черновой обработке, когда в качестве первой черновой базы используется относительно ровная и чистая необработанная поверх­ ность, например поверхность проката.

2. В качестве черновой базы для первой установки заготовки рекомендуется выбирать поверхность с наименьшим припуском. Соблюдение этого правила намного снижает опасность появления остаточной черноты на обработанных поверхностях детали.

3.Если заготовка обрабатывается не по всем поверхностям, то

вкачестве черновой базы следует принять необрабатываемую по-

верхность. Это способствует правильному расположению обрабо­ танных поверхностей относительно необрабатываемых.

4. Окончательную обработку поверхностей с точным взаимным расположением следует вести от одной и той же единой установоч­ ной базы. Согласно этому правилу, обработку указанных поверхно­ стей можно вести за одну или несколько установок, но обязательно от одной установочной базы.

При обработке за одну установку погрешности используемой базы H применяемого приспособления не влияют на точность рас­ положения обрабатываемых поверхностей. Поэтому здесь единой установочной базой может служить любая поверхность заготовки (обработанная пли необработанная). Такой способ в основном при­ меняют при укрупненном методе построения технологического про­ цесса, что намного снижает затраты на изготовление или повыше­ ние точности приспособлений.

При обработке тех же поверхностей за несколько установок по­ грешности применяемой базы п приспособления существенно влия­ ют на точность расположения поверхностей детали. Следовательно, в этом случае их следует обрабатывать от окончательно обработан­ ной единой чистовой базы, а также применять способы установки, обеспечивающие высокую точность положения заготовки на станке. К последним в первую очередь относится установка в цен­ трах и на оправках. При использовании трехкулачкового патрона точность центрирования его првышают расточкой кулачков или применением разрезной втулки, расточенной по диаметру базовой поверхности заготовки (см. § 6 данной главы).

5. Установочная база должна обеспечивать постоянное про­ дольное положение заготовок на станке. В качестве опорной базо­ вой поверхности можно использовать торец или уступ заготовки, которые поджимают к шпиндельному упору, кулачкам патрона,

Соблюдение последнего правила особенно важно при изготов­ лении деталей крупными партиями, когда размеры длины поверхно­ стей выдерживают по лимбу или продольным упорам.

Вопросы и задания для повторения

1. Что называется установочной базой? Приведите примеры установоч­ ных баз.

2.Что называется измерительной базой? Приведите при,меры измеритель­ ных баз.

3.Какие базы называются черновыми, чистовыми, основными и вспомога­ тельными? Приведите примеры.

§ 6. Повышение точности установки заготовок на токарном станке

Одним из условий достижения высокого качества обработки является увеличение точности установки заготовок на станке. Ис­ пользуемые наиболее часто самоцентрирующие патроны обладают ценными универсальными свойствами; широким диапазоном раз­ вода кулачков и достаточно прочным закреплением заготовок с одновременным центрированием их по оси шпинделя. Однако они

Рис. 99. Способы повышения точности центрирования патрона.

имеют также существенный недостаток — сравнительно быструю потерю точности центрирования в результате износа кулачков, спи­ ральной нарезки и пазов корпуса.

Для удлинения срока нормальной точности патронов необхо­ дим правильный уход за ними: систематическая очистка от грязи и стружки, периодический разбор и промывка деталей патрона в керосине, применение ключей с нормальной длиной ручки без удли­ нителей, применение для работы двух патронов: одного для черно­ вой обработки, другого — только для чистовой.

Однако даже при тщательном уходе точность патрона в про­ цессе эксплуатаций снижается. Ее можно периодически восстанав­ ливать растачиванием рабочих поверхностей кулачков. Для этого

впатроне зажимают металлический диск 1 (рис. 99, а), который устанавливают в специально подготовленные уступы прямых ку­ лачков, между рейками кулачков сборной конструкции или в один из рабочих уступов обратных кулачков. Растачивание рекомендует­ ся выполнять с небольшой обратной конусностью, постепенно уве­ личивая диаметр в направлении к корпусу примерно на 0,1—0,2 мм

взависимости от степени износа патрона. Такая конусность ком­ пенсирует некоторый перекос кулачков, получающийся за счет из­ носа пазов корпуса патрона. Растачивание производят жесткими твердосплавными резцами при небольшом числе оборотов и с малой подачей.

Получение высокой точности центрирования заготовок значи­ тельно облегчается использованием сырых кулачков к патрону, ко­ торые можно аналогично растачивать разово по диаметру чистовой базовой поверхности обрабатываемой партии деталей.