Файл: Степанян А.Г. Изготовление малогабаритных корпусных деталей.pdf

ностей аналогично рассмотренным выше для случаев обработки на координатно-расточном станке. Погрешности установки вызы­ вают значительные отклонения только в случае определения рас­ положения обрабатываемой поверхности относительно базовой поверхности корпуса. При обработке двух поверхностей корпуса за один установ погрешности установки вызывают незначитель­ ные отклонения расположения поверхностей при обработке на агрегатно-расточном станке.

Проведенный анализ показывает, что точность взаимного рас­ положения обрабатываемых поверхностей корпуса на агрегатно­ расточном станке будет выше точности корпуса, обработанного на координатно-расточном станке, если неточности соответствую­ щих геометрических параметров двух станков соизмеримы. Это объясняется наличием меньшего количества первичных погреш­ ностей при обработке на агрегатно-расточном станке.

Порядок проведенного анализа и расчета точности взаимного расположения поверхностей при работе на агрегатно-расточном станке можно распространить и на алмазно-расточные станки. Последние отличаются от агрегатно-расточных станков более вы­ сокой точностью геометрических параметров и жесткостью от­ дельных узлов, в особенности шпиндельных.

АНАЛИЗ ТОЧНОСТИ ОБРАБОТКИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ НА ТОКАРНЫХ СТАНКАХ

Схемы обработки корпусных деталей на станках токарной группы принципиально отличаются от рассмотренных выше схем, так как в этом случае главное движение сообщается обрабаты­ ваемой детали. Последнее обстоятельство несколько затрудняет обработку корпусов с пространственным расположением осей об­ рабатываемых поверхностей. Сложность обработки таких корпу­ сов на токарных станках заключается не только в сложности их закрепления, но и в трудности создания сбалансированной си­ стемы (заготовка—приспособление), что очень важно при обра­ ботке на прецизионных станках. С другой стороны, за одну уста­ новку детали можно обработать только поверхности, располо­ женные соосно с осью вращения станка. Для обработки других поверхностей требуется переустановка детали, что вносит значи­ тельные погрешности взаимного расположения поверхностей. В то же время обработка основных посадочных поверхностей корпусных деталей типа тел вращения на станках токарной груп­ пы является одним из наиболее распространенных типовых схем обработки. Обработка посадочных поверхностей при вращении детали обеспечивает высокую точность соосности посадочных поверхностей, обрабатываемых за одну установку. Однако об­ работка соосных отверстий малогабаритных корпусных деталей за одну установку в ряде случаев затруднена из-за небольших значений диаметров отверстий.

117

Расчет точности взаимного расположения поверхностей при обработке корпусных деталей на токарном стайке отличается от расчетов, приведенных для корпусов, обрабатываемых на коор­ динатно-расточных и агрегатно-расточных станках.

Неточности геометрических параметров не имеют значитель­ ного влияния на точность взаимного расположения обрабатывае­ мых поверхностен. Поэтому расчет точности обработки при не­ посредственном закреплении детали в шпиндель стайка сравни­ тельно прост. Если деталь устанавливается в специальном при­ способлении, то точность взаимного расположения поверхностей во многом зависит от точности геометрических параметров само­ го приспособления, так как с помощью приспособления опреде­ ляется положение оси вращения детали, которая и является осью обработки.

Точность прецизионных токарных станков регламентируется ГОСТом 1969—63.

Ниже рассматриваются несколько самых распространенных схем токарной обработки корпусных деталей.

1. Установка заготовки в трехкулачковом самоцентрирующем патроне. За один установ производится растачивание посадочно­ го отверстия, обтачивание наружной посадочной поверхности и подрезка их торцов (рис. 32, а ).

При обработке прецизионных деталей применяются незака­ ленные кулачки, которые растачиваются на месте, т. е. радиаль­ ное биение посадочных поверхностей кулачков доводится до ми­ нимума.

Такой схемой обработки можно обеспечить следующие 'пара­ метры взаимного расположения поверхностей: а) соосность об­ рабатываемых наружных и внутренних посадочных поверхно­ стей; б) соосность обрабатываемых (наружных и внутренних) и установочной поверхностей; в) перпендикулярность обрабаты­ ваемых торцовых поверхностей относительно осей установочной и обрабатываемой поверхностей.

2. Установка заготовки в трехкулачковом самоцентрирующем

установочная база остается неизменной — в обоих случаях об­ работанная деталь устанавливается по одной и топ же наруж­ ной поверхности;

2) обработка ведется за одну установку; инструмент для рас­ тачивания отверстия, расположенного слева, подводится через

первое отверстие.

Такая схема обработки может обеспечить: а) соосность рас­ тачиваемых отверстий; б) перпендикулярность торцовых поверх­ ностей к осям отверстий или к общей оси; в) параллельность тор­ цовых поверхностей.

118

3. Установка обрабатываемой детали в зажимном приспособ­ лении базовой плоской поверхности перпендикулярна оси враще­ ния шпинделя. За один установ обрабатываются внутренняя и наружная посадочные и их торцовые поверхности (рис. 32, в).

лярность обрабатываемых торцовых поверхностей оси отверстия пли оси наружной посадочной поверхности; г) параллельность обрабатываемых торцовых поверхностей базовой поверхности.

4. Установка обрабатываемой детали в специальном приспо­ соблении, базируя по обработанной поверхности на неподвижный палец без зазора или на разжимную оправку (рис. 32 г). За один установ обрабатываются наружные, внутренние цилиндрические поверхности и их торцы. При этом обеспечивается: а) соосность обрабатываемых наружных и внутренних цилиндрических по­ верхностей; б) соосность обрабатываемого отверстия и базового; в) перпендикулярность обрабатываемых торцовых поверхностей осей обрабатываемых цилиндрических поверхностей.

5. Установка обрабатываемой детали в специальном приспо­ соблении базовой плоской поверхности параллельно оси шпинде­ ля (см. рис. 7,6).

При такой установке также возможны два варианта обработ­ ки: 1) обработка за один установ — растачиваются отверстия и их правые торцовые поверхности в данном положении; 2) обра­ ботка за два установа — в поперечном направлении заготовка устанавливается по одним и тем же базовым поверхностям.

1'19

Такими схемами обработки можно обеспечить: а) соосность растачиваемых отверстий; б) перпендикулярность торцовых по­ верхностей осям отверстий; в) параллельность осей отверстий или общей оси к базовой поверхности.

6. Установка обрабатываемой детали в специальном приспо­ соблении базовой поверхностью перпендикулярно оси шпин­ деля (см. рис. 7, а). Два или более отверстия с параллельно рас­ положенными осями и их торцовые поверхности обрабатывают­ ся с переустановкой по шаблону или с поворотом специального устройства, что обеспечивает совмещение оси обрабатываемой поверхности с осью вращения шпинделя.

Такая схема обработки обеспечивает: а) точность межосево­ го расстояния отверстий; б) параллельность осей отверстий; в) перпендикулярность торцовых поверхностей к осям отверстий; г) перпендикулярность осей отверстий к базовой поверхности.

7. Установка обрабатываемой детали на оправку (гладкую, коническую или разжимную), обработка торцовых поверхностей в центрах за два установа (рис. 32, д ).

Такая схема применяется с целью достижения высокой точ­ ности по перпендикулярности торцовых поверхностей осям от­ верстий для деталей, посадочные отверстия которых обрабатыва­ ются предварительно на других станках — агрегатно-расточных, координатно-расточных и т. и.

Данная схема обеспечивает: перпендикулярность торцовых поверхностей общей оси отверстий и параллельность торцовых поверхностей.

8. Обработка в центрах деталей типа рам с двумя полуосями. За две установки производится обтачивание посадочных поверх­ ностей с двух сторон цапф и их торцов (рис. 32, е).

При этой обработке обеспечивается: а) соосность посадочных шеек полуосей; б) перпендикулярность торцов осям шеек; в) па­ раллельность торцовых поверхностей.

Геометрическая неточность системы «станок—приспособле­ ние». При обработке посадочных поверхностей обрабатываемой детали за одну установку неточности геометрических параметров станка не вызывают отклонения от соосности.

Осевое биение шпинделя а$ (проверка 9) непосредственно вы­ зывает неперпендикулярность (биение) торцовой поверхности относительно оси отверстия. При обработке двух торцовых по­ верхностей с переустановкой детали непараллельность торцов в

общем случае будет от 0 до т- е. в частном случае они мо­

гут быть параллельными.

На соосность обрабатываемых и установочной цилиндриче­ ских поверхностей при закреплении обрабатываемой детали в трехкулачковом патроне влияют радиальное биение центрирую­ щей шейки шпинделя ав (проверка 6) и непараллельность оси установочной поверхности кулачков относительно оси вращения

120

шпинделя. ГОСТом предусмотрена проверка радиального биения оси конического отверстия у конца шпинделя а / = 0,005 мм и на расстоянии 200 мм от конца шпинделя а7"= 0,01 мм (провер­ ка 7). Алгебраическая полуразность этих двух величин фактиче­ ски дает непараллельность оси вращения относительно геомет­ рической оси конического отверстия шпинделя. Если установкой гладкой оправки в трехкулачковом патроне определить анало­ гичные характеристики а' в сечении, соответствующем среднему сечению обрабатываемой поверхности, и а" на расстоянии /, то эксцентриситет обрабатываемой и установочной поверхностей

а величина несоосности от перекоса осей

где L — расстояние, на котором рассматривается соосность. При обработке двух посадочных поверхностей в разных уста­

новках (схема 2, рис. 32, б) биение а' вызывает эксцентриситет в пределах О ^ е^ сГ , а биение а", в общем случае, если круговое положение детали не фиксировано, вызывает скрещивание осей.

и перекос осей под углом 180—iß, где ß= ———---- .

Приняв предложенное определение несоосностн (см. стр. 21), найдем величину несоосности вследствие перекоса

Для общего случая величина несоосности определяется по вы­ ражениям, приведенным на стр. 24.

При обработке по схеме 3 (рис. 32, в) непараллельность обра­ батываемой поверхности относительно базовой, помимо осевого биения шпинделя, зависит и от торцового биения установочной поверхности зажимного приспособления относительно оси враще­ ния So. Если торцовое биение измеряется на диаметре D, то не­ параллельность на этой длине равна величине S^.

Несоосность растачиваемого отверстия относительно базово­ го '(схема 4, рис. 32, г) при базировании заготовки только на оправке (без зазора) образуется в результате биения оправки зажимного приспособления а' и непараллельности оси оправки

относительно оси вращения а - д-на длине I. Составляющие не­

соосности от указанных погрешностей соответственно определя­ ются по выражениям (83) и (84).

121