книги / Технология инструментального производства

Рис. 195. Схемы проверки клиновидных пазов

конструкции с ножами, шлифуемыми и затачиваемыми в собранном виде.

В настоящее время на заводах машиностроения широкое рас* пространение получают фрезы, оснащенные многогранными неперетачиваемыми твердосплавными пластинками [13].

Для успешного применения неперетачиваемых пластинок необ­ ходима предварительная сортировка их по основным габаритным размерам, влияющим на биение фрезы (рис. 196, а). Биение главных

А-А

б)

255

режущих кромок фрез с шестью-, пятью- и четырехгранными пла­ стинками на двух смежных зубьях должны быть не более 0,12 мм, а на всей фрезе — не более 0,2 мм. Торцовое биение допускается не более 0,2 мм. Для получения этой точности точные многогранные пластинки получают путем сортировки (рис. 196, б). В этом случае пятигранные пластинки поджимаются двумя поверхностями к сто­ ронам угла закрепленного шаблона, и по положению стрелки на шкале индикатора определяют партию, в которую попадает измерен­ ная пластинка. Угол шаблона соответствует углу при вершине пла­ стинки. На Сестрорецком инструментальном заводе им. Воскова

рассортировку по группам производят в пределах 0,05	мм (0—
0,05 мм, 0,05—0,1 мм, 0,1—0,15 мм и т. д.)'	образом.
Пятигранные пластинки обрабатывают следующим

Вначале доводят переднюю (верхнюю) поверхность. Для этого пла­ стинки насаживают на подпружиненные штыри (рис. 196, в). До­ водка занимает 2—4 мин, затем доводят опорную поверхность. На этой операции пластинки устанавливают в гнезда приспособле­

ния (без подпружинения) для доводки в	размер по	толщине
(рис. 196, г). Доводку выполняют на круглых	чугунных	притирах
пастой с алмазным порошком 50/40—40/28 для получения		10—11-го

классов чистоты. При доводке пастой с алмазным порошком 63/50 чистота поверхности соответствует 9-му классу. Смазывающе-ох- лцждающая жидкость—трансформаторное масло 50% и керосин 50%.

Ножи, затачиваемые вне корпуса и устанавливаемые в корпус фрезы по индикатору или «по следу», изготовляют с напаянными пластинками твердого сплава. Изготовляют их так же, как и быстро­ режущие ножи для сборных фрез, только в данном случае заготовке после разрезки на отдельные ножи придается форма параллелепи­ педа. Далее фрезеруют паз под пластинку твердого сплава и затем напаивают пластинки твердого сплава. Затем шлифуют поверхности в соответствии с конструкцией такого ножа и соответствующими техническими требованиями. При этом затачивание выполняют на тех же станках, на которых затачивают резцы. Затачивание ножей

также производят на универсально-заточных станках типа ЗА64М. Подобно изложенному изготовляют ножи с напаянными пла­

стинками твердого сплава,	у которых ножи	шлифуют по диаметру
и торцам.
§ 10. ТЕХНОЛОГИЯ	ИЗГОТОВЛЕНИЯ	КАЛИБРОВ
Гладкие нерегулируемые	калибры — пробки-вставки, пробки-на­

садки (ГОСТ 2015—69) и резьбовые (ГОСТ 2016—68) изготовляют из сталей X и ШХ15, а калибры для конусов (ГОСТ 2849—69) — из сталей X, ШХ15 или У10А, У12А.

Шероховатость измерительных поверхностей должна быть не ниже:

а) у гладких калибров диаметром до 100 мм 1-го класса точно­ сти— 12-го класса чистоты, 2—3-го классов точности— 11-го класса, За —5-го классов точности— 10-го класса, 6-го класса точности—9-го класса;

266

б)	у резьбовых		калиб­
ров — боковые стороны про­
филя у контр-калибров 10-го
класса	чистоты,	у калибров
9- го	класса,	наружные и
внутренние		поверхности
8-го класса, центровые отвер­
стия 8-го класса;			кону­
в) у калибров для
сов инструментов —для про­

бок 3	и 4-й	степеней точ­	Рис. 197. Схемы обработки пробки-вставки в на­
ности	12-го класса чистоты,
а для 5-й степени точности			чале	технологического процесса
				4-й степени -точности 10-го
10го	класса,	для калибров — втулок
класса, а для 5-й степени точности 9-го				класса.

Твердость резьбовых калибров диаметром до 3 мм должна быть НЯС 52—58, гладких калибров диаметром до 1 мм — НЯС 56—62; остальных калибров НИ.С 58—64.

Свойство стали с течением времени изменять объем и размеры (что очень важно для калибров с их микронной точностью) называют старением. Для измерительных инструментов отпуск совмещается с искусственным старением. В связи с этим длительность отпуска увеличивается до 3 ч для калибров сравнительно простой формы. Калибры сложной формы, как и плоскопараллельные концевые меры длины, проходят искусственное старение в течение 12—14 ч.

Пробки-вставки в инструментальном цехе всякого машинострои­ тельного завода изготовляют в небольших количествах (10—12 шт.) для нужд собственного производства (рис. 197, а). В этих условиях наиболее технологичной заготовкой будет пруток, рассчитанный на заданное количество пробок.

На первой операции производится черновая обработка пробкивставки на револьверном станке: черновое обтачивание хвостовой части (рис. 197, б); черновое обтачивание рабочей части; подрезание торца со стороны хвостовой части; отрезка заготовки.

Вторая операция также производится на револьверном станке. Базой для зажима является обработанная рабочая часть. Правиль­ ное центрирование заготовки достигается установкой ее в цанговом патроне (поскольку диаметры стандартны) или в патроне, но с обя­ зательным растачиванием кулачков на месте (см. § 9 гл. И). На этой операции подрезают торец со стороны рабочей части, растачивают выточку на торце, сверлят отверстие, зенкеруют коническую часть центрового отверстия с углом 60 и 120° комбинированной зенковкой (рис. 197, в).

На третьей операции на том же станке и в тех же приспособлениях обрабатывают центровое отверстие (рис. 197, г).

Дальнейшую обработку выполняют в центрах. Затем следует тер­ мическая обработка: закалка, отпуск и старение. После этого вос­ станавливают центровые отверстия: вначале шлифуют на центро­ шлифовальном станке или зенкеруют твердосплавной зенковкой

257

		1	на вертикально-сверлильном стан­
			ке, а затем доводят притиром на
			этом же станке. Получают						точное
			центровое отверстие как					базу для
			дальнейшей		обработки			с	целью
			получения		микронной			точности.
			Затем идет обработка в центрах:
			шлифуют все необходимые поверх­
			ности.	Доводку		измерительных
			поверхностей производят вручную
			чугунным притиром (рис. 198, а).
			Для черновой доводки применяют
			порошок ЭЮ,			для	чистовой —
			пасту ГОИ (5—2 мкм). Для						полу­
			чения	более точной			геометриче­
Рис. 198.	Доводка измерительной поверх»		ской формы применяют кольцевые
ности,	пробки — вставки калибра;		разжимные		притиры (рис. 198, б).
/ — плоский притир; 2		пробка-вставка;	Резьбовые калибры применяют
В *—кольцевой притир;		а ■***обойма; б —
	притир		для	комплексного				контроля

резьбы.

Большое влияние на точность изготовления резьбовых калибров оказывает правильность винтовой линии (постоянство угла подъема) резьбы в пределах одного оборота (360°). Угол подъема резьбы изме­ няется вследствие осевого биения шпинделя резьбошлифовального станка. Правильность угла подъема резьбы проверяется на универ­ сальном микроскопе при помощи точной делительной головки.

. Технология изготовления заготовок для резьбовых калибров с коническим хвостовиком (конусность 1/50) аналогична технологии изготовления пробок-вставок, но с включением в технологический процесс обработки тех поверхностей, которые являются характер­ ными для конструкций резьбовых калибров. Изготовление калибров на этапе образования формы протекает по типовой технологической схеме, характерной для насадных режущих инструментов.

- Рассмотрим изготовление резьбы на калибрах с шагом 0,5— 1,75 и 2—6 мм. Первая схема обработки резьбы с шагом 0,5—1,75 мм предусматривает шлифование резьбы в целой заготовке после терми­ ческой обработки. Черновое шлифование производят за два-три прохода многониточным кругом врезанием или на проход, применяя для этого глубинный метод шлифования. Чистовое шлифование осуществляют однониточным кругом глубинным методом за три прохода. Третий проход дается для выхаживания. Далее производят полирование на полировальном станке с помощью пакета хлопчато­ бумажных дисков, установленного в обойме вместо шлифовального круга. На хлопчато-бумажные диски наносят пасту ГОИ 5—2 мкм.

Вторая схема обработки резьбы с шагом 2—6 мм предусматривает нарезание резьбы на точных токарно-винторезных станках до тер­ мической обработки, а затем шлифование резьбы после термической обработки. Черновое шлифование резьбы выполняют глубинным ме­ тодом многониточным кругом, врезанием за три оборота заготовки

258

(V = 70 мм/мин),	чистовое — за	три прохода.	Последний проход
назначается для	выхаживания	резьбы, при	этом V = 400; 400;
300 мм/мин.

При изготовлении контркалибров после резьбошлифования при­ меняют доводку резьбы разжимными чугунными притирами. По среднему диаметру резьба доводится резьбовыми притирами, а на­ ружный диаметр — гладкими разжимными притирами. Заходные витки притупляют фрезерованием на вертикально-фрезерном станке. Эту операцию можно производить шлифованием на резьбошлифо­ вальном станке после шлифования резьбы при медленном вращении заготовки с помощью шлифовального круга типа ПП.

Повышение износостойкости калибров. Процесс шлифования даже мелкозернистыми кругами и при обильном охлаждении вызывает нагрев заготовки. При этом верхний шлифованный слой отпускается на глубину до 0,005 мм. Если ,не снять эту смягченную поверхность металла, то она будет быстро изнашиваться в эксплуатации. Повы­ шение износостойкости измерительных поверхностей достигается: доводкой, при этом надо иметь в виду, что чем выше класс чистоты поверхности, тем выше стойкость калибра; хромированием; оснаще­ нием твердым сплавом.

При хромировании хром, накладываемый на калибры обычным способом, откалывается при работе, начиная от заходной части ка­ либра и постепенно поднимаясь вверх по цилиндру. Чтобы этого не было, измерительную часть проходного калибра шлифуют посре­ дине, оставляя заплечики с двух сторон (см. штриховые линии на стр. 197, а), и заполняют хромом. Это повышает прочность хрома в весьма ответственном месте. Конец калибра в виде заплечика (не покрыт хромом), будучи закаленным, воспринимает на себя всю нагрузку первого контакта при измерении, защищая таким образом, хромовое покрытие. Хотя заплечик постепенно изнашивается, слой хромового покрытия, будучи тверже, дольше выдерживает свою точ­ ность, чем калибры, хромированные обычным способом.

Глава V

РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧНОСТИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

§ 1. ЭКОНОМИЧНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Производительность отдельных операций технологических про­ цессов можно сравнивать по машинному времени вспомогатель­ ному времени- 1ЪУштучному времени 1Ш. Чем меньшую часть состав­ ляет машинное время в штучном времени, тем несовершеннее про­ цесс обработки. Следует стремиться к тому, чтобы машинное время составляло подавляющую часть штучного времени.

Приступая к проектированию технологического процесса изго­ товления любого изделия, всегда можно наметить несколько вариан­ тов. В некоторых случаях наивыгоднейший вариант бывает вполне очевиден. Например, не представляет сомнений, что протягивание шпоночной канавки в насадном инструменте при серийном и крупно­ серийном производстве позволит получить меньшую себестоимость обработки на данной операции, чем долбление этой шпоночной ка­ навки. Однако в серийном и крупносерийном производстве не всегда можно так легко решить вопрос о наиболее рентабельном варианте отдельных операций или всего технологического процесса в целом. Поэтому, чтобы решить этот вопрос, производят соответствующие расчеты, связанные с определением себестоимости обработки.

Если мы обозначим себестоимость обработки в сравниваемой опе­ рации существующего (действующего) технологического процесса через $ ь а себестоимость такой же обработки, но другим методом, обозначим через 5 2 тогда сравнение результатов подсчета себестои­ мости обработки по обоим вариантам можно выразить неравенст­ вом 5 2 $ х. Себестоимость обработки какой-либо поверхности (или поверхностей) в операции технологического процесса будем назы­ вать технологической себестоимостью обработки или просто техно­ логической себестоимостью.

При конструировании заготовки, приближающейся к форме готового изделия и направленной, следовательно, на уменьшение нормы расхода металла на единицу изделия при расчете технологи­ ческой себестоимости, приходится учитывать те операции, которые вводятся в новый технологический процесс для образования техно­ логических баз, выравнивания погрешностей заготовки и т. д. Отдельные же операции в новом технологическом процессе могут отсутствовать из-за изменившихся условий обработки. Например, при введении сварки трением можно исключить операцию, связан­ ную с очисткой заготовок перед сваркой. Те операции, которые и

260

в том и в другом варианте обработки не претерпевают никаких из­ менений, в расчет не вводятся.

В результате расчетов получаются затраты, показывающие рен­ табельность (а иногда убыточность) нового процесса изготовления режущего инструмента. В этих расчетах нас не столько интересует абсолютная цифра полученных расходов сравниваемых вариантов по себестоимости, сколько установление факта увеличения или умень­ шения расходов по сравниваемому варианту на годовую программу, хотя абсолютная цифра также свидетельствует о том, насколько ве­ лики эти затраты. Формула расчета технологической себестоимости

на годовую программу включает следующие элементы		[3]:
5 - М + № ПР + / + Л + 5 + Я +	№н + ,Р руб.,
где М — затраты на основные материалы,	которые	могут быть
меньше в проектируемом технологическом процессе в ре­

зультате применения штамповки, прокатки или других методов образования заготовки, вследствие чего умень­

шается	норма расхода материала на	единицу	изделия;
Г пр — заработная плата производственных		рабочих;	режущего
I — расходы,	связанные с эксплуатацией	рабочего
инструмента;

А— расходы, связанные с эксплуатацией оборудования (амортизация);

Е — затраты на силовую электроэнергию;

Я— расходы, связанные с содержанием (ремонтом) оборудо­ вания;

И?н — затраты на наладку станка;

Р— расходы, связанные с эксплуатацией специальных при­ способлений.

§ 2. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТРУДА

Повышение производительности труда может быть достигнуто главным образом путем уменьшения машинного и вспомогательного времени, а также проведения организационно-технических меро­ приятий. Машинное время можно уменьшить: применением режу­ щих инструментов, оснащенных пластинками твердого сплава, вместо быстрорежущих инструментов; применением для режущих инструментов вольфрамомолибденовых сталей, а также быстроре­ жущих сталей повышенной производительности; совмещением пере­ ходов; одновременной обработкой нескольких заготовок в одном приспособлении.

Вспомогательное время можно уменьшить:

а) конструированием приспособлений с быстродействующими зажимами — эксцентриковыми, пневматическими, гидравличес­ кими и др.;

б) с уменьшением времени установки и снятия режущих инстру­ ментов в результате применения быстросменных патронов;

в) ускорением холостых ходов;

261

г) применением-инструментов, обеспечивающих получение раз­ меров автоматически (зенкеры, развертки, метчики, плашки и др.);

д) перекрытием вспомогательного времени; е) применением принципа непрерывной обработки (станки с не­

прерывным вращением стола, многошпиндельные автоматы и полу­ автоматы, поворотные и круглые столы и т. д.);

ж) применением магазинов и бункеров для автоматической за­ грузки заготовок на станках общего назначения и станках высокой производительности в крупносерийном и серийном производствах режущего инструмента;

з) применением автоматических линий в производстве режущего инструмента.

Например, на московском заводе режущих инструментов «Фре­ зер» им. Калинина крупносерийное производство ручных метчиков диаметром 3—10 мм в технологическом этапе образования формы (до фрезерования стружечных канавок) осуществляется на перена­ лаживаемых автоматических линиях с очень узким диапазоном диа­ метров (3—3,5; 4—6; 7—8 мм и т. д.). Линии включают следующие операции.

1. Обтачивание заготовки на одношпиндельном автомате для продольного точения.

2. Контроль на автоматическом приборе.

3.Шлифование рабочей части на проход на бесцентровошлифовальном станке.

4.Шлифование хвостовой части в подрезку на бесцентрово­

шлифовальном станке.

5.Образование квадрата на эксцентриковом прессе путем хо­ лодной штамповки.

6.Маркирование на клеймильном автомате.

7.Образование резьбы на резьбонакатном станке.

8.Снятие избытка металла по наружной поверхности рабочей части (после накатки) на бесцентрово-шлифовальном станке путем шлифования на проход.

На этой линии заготовки от первой операции до восьмой пере­

даются автоматически. От станка к станку заготовки передвигаются с помощью транспортных устройств. На этом автоматическая линия заканчивается, и обработка заготовки на следующих операциях осу­ ществляется с ручной загрузкой.

В серийном производстве сверла с цилиндрическим хвостовиком обрабатываются на заключительных операциях (после термической обработки) технологического процесса на автоматических линиях. Линия включает следующие операции.

1.Черновое шлифование рабочей и хвостовой частей на проход на бесцентрово-шлифовальном станке.

2.Чистовое шлифование рабочей части с образованием обрат­

ной конусности на проход на бесцентрово-шлифовальном станке. 3. Затачивание задней поверхности сверла по винтовым поверх­ ностям на сверлоточильном автомате МФ-158 (для сверл диаметром

6—8 мм).

262

4. Маркирование хвостовой части сверла на клеймильном авто­ мате.

Заготовки от станка к станку передаются автоматически с по­ мощью транспортных устройств.

Повышение производительности труда на автоматических линиях достигается путем автоматической загрузки заготовками, подачи их в рабочую зону и выгрузки обработанных деталей. Производитель­ ность труда характеризуется коэффициентом непрерывности про­ хода заготовок через рабочую зону. Этот коэффициент определяется отношением числа обработанных заготовок к числу возможных при непрерывном течении процесса с учетом потерь на нормальную под­ наладку инструмента, смазку и т. д. Коэффициент непрерывности

прохода заготовок всегда меньше единицы и равняется	0,7—0,8.
• Организационными мероприятиями, позволяющими	поднять

производительность труда, являются: рациональная организация рабочего места; многостаночное обслуживание и совмещение про­ фессий; организация принудительной заточки инструмента; система перемещения режущего инструмента и заготовок к рабочему месту. К организационным мероприятиям следует также относить: окраску станка, электродвигателя и приспособления в светлый приятный цвет, чаще всего в светло-зеленый; окраску стен помещения в мяг­ кие, светлые тона; хорошую вентиляцию помещений и т. д. Все эти и другие мероприятия, непрерывно осуществляемые на предприя­ тиях, позволяют повышать производительность труда.

Техникум Карта механической обработки

Совмещенный чертеж заготовки и изделия

Наименование

Фреза цилиндриче

Наименование

Материал:

Р 6М 5

Годовой выпуск изделий:

100 000 шт

2 Тп

Проектировал

			Оборудова­
		Эскиз обработки	ние:	Режущий
Содержание			наименование,
обработки		операции» переходе	модель или	инструмент
			техническая
			характери­
&			стика
>>
Отрезка за-		пн	Абразивно­	Шлифоваль­
готовки	на		отрезной	ный круг
1 ш т ,	для		полуавто­	Д 4 0 0 Х З Х
поковки			мат	Х 32Э 5, 40,
			МФ-332	С Т 1 , В
		197.1		ГОСТ
				2424— 67

2 6 4