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

применяются борштанги. Обработка выполняется при помощи цельных или насадных инструментов (сверла, зенкеры, разверт­ ки) и расточных оправок. Обработка номинально соосных от­ верстий выполняется на поворотном столе. С целью повышения точности по соосности, так же как и для обработки отверстий с точными межосевыми расстояниями, используется индикаторная настройка. В этом случае поворот и координатное перемещение стола и шпиндельной бабки осуществляется по показаниям ин­ дикаторов. Иногда используют плоско-параллельные концевые меры. Без применения индикаторной настройки на горизонталь­ но-расточном станке может быть получена точность межосевых расстояний в пределах ±0,02 мм.

Обработка на горизонтально-расточных станках обеспечи­ вает точность и шероховатость обрабатываемых поверхностей та­ кую же, как и обработка на токарных станках. В отличие от токарных станков для обработки сложных корпусных деталей на горизонтально-расточном станке не требуется специальных при­ способлений. Однако вследствие уникальности горизонтально­ расточных станков они имеют ограниченное применение для об­ работки малогабаритных корпусов.

При обработке основных посадочных отверстий и их торцо­ вых поверхностей на агрегатно-расточных станках можно выде­ лить следующие технологические схемы:

1. Черновое и чистовое растачивание всех отверстий и одно­ кратная подрезка их торцовых поверхностей осуществляются при неизменном положении обрабатываемой детали самостоятель­ ными шпинделями. На расточной оправке каждого шпинделя устанавливается три резца для последовательной обработки — чернового и чистового растачивания и подрезки торцовой по­ верхности. Растачивание двумя последовательно установленны­ ми резцами возможно только при наличии гладких сквозных от­ верстий. С другой стороны, такая схема ограничивает возмож­ ность назначения оптимальных режимов резания для чернового

ичистового растачивания и подрезки одновременно. Поэтому она имеет ограниченное применение.

2.Черновое и чистовое растачивание одинаковых отверстий

иоднократная обработка их торцовых поверхностей одним шпин­ делем используется для симметрично расположенных относи­ тельно центра поворота отверстий. После обработки одного от­ верстия (черновое и чистовое растачивание и подрезка торца) деталь поворачивается на определенный угол и обрабатывается второе отверстие. Такую схему часто применяют для корпусных деталей типа рам. Схема аналогична предыдущей, имеет те же недостатки и такое же ограниченное применение.

Преимуществом этих двух схем является возможность умень­ шения погрешностей, связанных с базированием и закреплением

деталей, с неравномерностью припуска для чистового растачи­ вания.

37

3. Обработка всех основных отверстий и их торцовых поверх­ ностей предварительно, а затем окончательно на разных стан­ ках самостоятельными шпинделями при неподвижном положе­ нии детали, для подрезки торцовых поверхностей на расточной оправке; вместе с расточным резцом устанавливается и подрез­ ной.

4. Обработка отверстий и их торцовых поверхностей предва­ рительно, а затем окончательно на разных станках. При этой схеме обычно разделяются операции растачивания отверстия и подрезки его торцовой поверхности посредством поворота или перемещения детали относительно шпиндельных головок агре­ гатного станка. В ряде случаев одним инструментом обрабаты­ ваются две (реже более) одинаковые поверхности.

5. Черновая и чистовая обработка всех отверстий и их тор­ цовых поверхностей последовательно при одном закреплении де­ тали. При этой схеме деталь занимает последовательно разные позиции в результате поворота круглого стола станка или его перемещения. Такая технологическая схема имеет наиболее широкое применение.

На одной линии агрегатных станков можно обработать сот­ ни различных типоразмеров корпусных деталей. Так, например, фирма Hughes для выпуска небольшими сериями (50— 100 шт.) прецизионных корпусов аппаратуры управления на одной линии обрабатывает сотни деталей. Линия состоит из специальных быстроналаживаемых двусторонних многошпиндельных расточ­ ных станков, имеющих поперечные салазки с гидроприводом и поворотные столы. По данным фирмы, на линии выдерживается точность: по диаметральному размеру в пределах 0,005 мм и по межосевому расстоянию ±0,01 мм. Для получения таких точ­ ностных характеристик выдерживается постоянная температура помещения, гидравлической системы линии и применяемой ох­ лаждающей жидкости.

В общем случае обработка на агрегатных станках обеспечи­ вает точность диаметральных размеров в пределах 2— 1-го клас­ са, с шероховатостью поверхностей по 7—8-му классу, точность взаимного расположения поверхностей — несоосность, межосе­ вые расстояния осей отверстий и т. п. в пределах ±0,02 мм.

Указанные выше технологические схемы носят условный ха­ рактер. В зависимости от количества силовых головок и их ком­ поновки, а также от количества, расположения и сложности от­ верстий в детали, могут быть и иные технологические схемы.

Ниже (см. табл. 9) для расчета погрешностей взаимного рас­ положения поверхностей при чистовой обработке на агрегатно­ расточных станках приведен ряд конкретных схем.

На ряде заводов, независимо от программы, корпусные дета­ ли (корпуса, рамы и т. д.) обрабатывают на прецизионных коор­ динатно-расточных станках. Широкая универсальность и высо­ кая точность этих станков дает возможность обрабатывать наи­

38

более сложные и точные детали при использовании простых установочных приспособлений.

На координатно-расточных станках обрабатывают корпусные детали всех групп, кроме корпусов «тела вращения». Для обра­ ботки нескольких поверхностей в разных плоскостях корпуса по­ следний крепится на универсально-поворотном столе. Поворот планшайбы стола на 360° и

ность этой поверхности, перпендикулярность и пересечение осей. В наклонном положении стола (рис. 9, ß) обрабатывается от­ верстие 5 с обеспечением его точного положения (угла и пересе­ чения осей). В горизонтальном положении (рис. 9, г) обрабаты­ ваются два отверстия (6, 7) с обеспечением параллельности осей и межосевого расстояния между ними, координатных размеров от базовых поверхностей, перпендикулярности их осей осям от­ верстий 1,2 и 3,4. Помимо растачивания, на этой же операции при необходимости выполняется другая обработка. На коорди­ натно-расточных станках обеспечивается точность диаметраль­ ных размеров по 2—1-му классу и шероховатость поверхностей— 7—8-му классу. Точность межосевых расстояний обрабатывае­ мых отверстий в прямоугольных координатах обеспечивается в пределах 0,00:1—0,005 мм. Однако при применении универсаль­ ных поворотных приспособлений для обработки сложных дета­ лей точность взаимного расположения находится в пределах на

один порядок ниже указанного.

Технологические схемы обработки основных посадочных по­ верхностей на универсально-фрезерных, или как их называют, координатно-фрезерных станках, принципиально аналогичны схемам обработки, применяемым на координатно-расточных станках. Однако на некоторых моделях универсально-фрезерных

39

станков, помимо обработки посадочных поверхностей по обычной схеме, дополнительно обрабатывают такие поверхности, которые невозможно обработать на координатно-расточных станках. При одной установке детали можно растачивать и обтачивать ци­ линдрические поверхности, фрезеровать торцовые поверхности и наружные и внутренние конические поверхности вместо обтачи­ вания и растачивания и фрезеровать различные канавки, па­ зы и т. п.

Для обработки наружных и внутренних цилиндрических по­ верхностей и их торцов на универсально-фрезерных и координат­ но-расточных станках применяют расточные головки с салазка­ ми, имеющими радиальную подачу 0,05 мм/об (рис. 10). Расточ-

Рис. 10. Обработка отверстий при помощи специальных расточ­ ных головок

ные головки обеспечивают точность диаметральных размеров в пределах 0,005—0,01 мм.

Тонкое растачивание посадочных отверстий производится на алмазно-расточных станках. Алмазное растачивание выполняет­ ся после чистовой обработки на сверлильных, токарных, гори­ зонтально-расточных, фрезерных и координатно-расточных стан­ ках. Компоновка алмазно-расточных станков аналогична гори­ зонтальной компоновке агрегатных станков.

40

Наиболее широко распространенным типом алмазно-расточ­ ного станка является станок с двумя противоположными шпин­ делями для обработки двух номинально соосных отверстий. Од­ нако находят применение также четырех- и более шпиндельные станки. Для обеспечения высокой жесткости шпиндельного узла алмазно-расточные станки, как правило, работают с подачей суп­ порта. Схема растачивания двух пар номинально соосных отвер­ стий в раме карданного подвеса гироскопического прибора на четырехшпинделы-юм алмазно-расточном станке «Ех-Се11-0» по­ казана на рис. 11. После растачивания двух соосных отверстий

Рис. 11. Расточка двух

пар номинально - соос­ ных отверстий на алмаз­ но-расточном станке

самостоятельными шпинделями (движение подачи осуществляет­ ся суппортом 1), верхняя салазка 2 перемещается на вторую фиксированную позицию, а поворотный стол 3, на котором уста­ новлена деталь, поворачивается на 90°. На второй позиции двумя другими шпинделями растачивается вторая пара отверстий.

Алмазное растачивание обеспечивает 1-й класс точности рас­ тачиваемых отверстий, с шероховатостью поверхностей, соответ­ ствующей 10— 12-му классу. Соосность при этом, в пределах наибольших размеров малогабаритных корпусов выдерживается в пределах 0,002 мм.

Для получения отверстия высокой точности с высоким клас­ сом шероховатости поверхностей иногда применяют внутреннее шлифование. Шлифование отверстий, несмотря на хорошие воз­ можности автоматизации и применения активного контроля, является наиболее трудоемким из всех видов круглого шлифо­ вания. Шлифование отверстий корпусных деталей производится в специальных приспособлениях. Внутреннее шлифование обес­ печивает точность диаметрального размера в пределах 2— 1-го классов точности и 11-й класс шероховатости поверхностей. Однако шлифование отверстий корпусных деталей применяется редко, так как при этом невозможно обеспечить высокую точ­ ность по взаимному расположению поверхностей.

В качестве отделочной операции для посадочных отверстий применяется также доводка, обеспечивающая высокую точность диаметра отверстия — 1-й и выше класс и 12-й и выше класс ше-

41

роховатости. Точность геометрической формы отверстий в попе­ речном сечении — отклонение от круглости, выдерживается в пределах 0,001 мм. Но при этом доводка не исправляет ошибки взаимного расположения поверхностей, а в отдельных случаях может снизить точность, полученную на предыдущей операции.

Рис. 12. Корпус призмы (материал АЛ-2)

Приведенные в табл. 4, 5 и 6 ориентировочные маршруты механической обработки корпусных деталей трех различных ти­ пов иллюстрируют построение технологических процессов, в ко­ торых применены различные приемы достижения требуемой точ­ ности. Так, обработка относительно несложной детали — корпу­ са с невысокими точностными требованиями (рис. 12), выпол­ няется по весьма простому технологическому маршруту (табл. 4). Обработка более сложных и ответственных детален характеризуется многократным чередованием операций по об­ работке основных посадочных и базовых поверхностей, с соблю­ дением условия постоянства баз.

В табл. 5 приводится технологический маршрут изготовления рамы из стали 35Л с армированными полуосями. Основные по­ садочные отверстия, а также наружные посадочные поверхности полуосей имеют допуски 2-го класса. Соосности посадочных от­ верстий и посадочных поверхностей полуосей регламентированы допусками в пределах 0,01 мм. Допустимая неперпендикуляр­ ность общих осей ограничена в пределах ± 4 угловых минут, а непараллельность относительно базовой поверхности — 0,02 мм.

При обработке деталей типа рам основной задачей техноло­ гического процесса, наряду с обеспечением размеров п шерохо­ ватости посадочных поверхностей, является обеспечение высо­ ких требований по взаимному расположению поверхностей: со­ осности двух пар номинально соосных отверстий или же одной

42