Тех.маш.Ч

При этом окружная скорость движения хонинговальной головки составляет 50…70 м/мин, а скорость возвратно-поступательных перемещений 10–12 м/мин.

Рис. 1.13. Схема хонингования отверстия:

1 – хонинговальная головка с брусками; 2 – заготовка

Операции притирки (доводочно-притирочные) применяются в единичном и мелкосерийном производстве для получения высокой точности размеров и геометрической формы отверстий малых и средних диаметральных размеров. Притирка выполняется с использованием абразивных порошков и паст, наносимых на сопряжённую деталь или на специальные притиры. Эта операция не требует применения специального станочного оборудования; её можно выполнять на сверлильных, токарных и других станках или вручную. С помощью притирки обеспечивается требуемый зазор в золотниковых парах у различных корпусов топливной, пневмо и гидроаппаратуры.

Раскатывание отверстий является методом окончательной обработки, основанным на пластическом деформировании обрабатываемой поверхности. Раскатывание выполняется на сверлильных, токарных или специальных станках. Режущим инструментом являются различные по конструкции многороликовые раскатки, которые вращаются относительно оси отверстия с частотой n = 20…30 об/мин и совершают осевое перемещение с подачей на оборот So = 1…3 мм/об. При этом ролики, равномерно расположенные по периметру сепаратора, могут свободно вращаться вокруг своей оси.

Ролики изготовляются из высококачественных инструментальных сталей; твёрдость после закалки 62…64 HRCэ. Конструкция многороликовых раскатников позволяет в определенных пределах регулировать получаемый диаметр отверстия. Раскатывание выполняется после чистого растачивания, точность отверстия, обрабатываемого под раскатывание, составляет 0,010…0,015 мм. Припуск, оставляемый под раскатывание, равен 0,02…0,05 мм на диаметр.

Раскатник не исправляет положения оси отверстия: он самоустанавливается по отверстию, поэтому точность расположения отверстия относительно базы должна обеспечиваться ранее, на соответствующей расточной операции.

21

Обработка методом раскатывания применяется для окончательной обработки сквозных и глухих отверстий в корпусах из различных материалов, способных в холодном состоянии пластически деформироваться. Твёрдость таких материалов обычно не превышает 35...40 HRCэ.

На операциях раскатывания обеспечивается достижение следующих параметров:

–точность отверстия по 6–9-му квалитетам точности;

–параметр шероховатости получаемой поверхности Ra = 0,08…0,16 мкм;

–погрешность геометрической формы для отверстий диаметром до 120 мм находится в переделах 0,005…0,008 мм.

Врезультате раскатывания обеспечивается уплотнение поверхностного слоя и повышение его твёрдости на 20%.

Производительность раскатывания по сравнению с хонингованием более высокая. В отдельных случаях она увеличивается до 5 раз. Этот метод применяется для окончательной обработки длинных отверстий в стальных корпусных деталях типа корпусов гидроцилиндров, пинолей, поршневых и винтовых насосов, гидравлических стоек и др.

Обработка резьбовых отверстий с нарезанием резьбы в корпусных заготовках обычно проводится метчиками (рис. 1.14, а), реже – самораскрывающимися резьбонарезными головками (рис. 1.14, б).

Рис. 1.14. Схемы нарезания резьбы в отверстиях корпусов:

а) метчиком; б) самораскрывающейся резьбонарезной головкой (1 – шпиндельная головка, 2 – стопор, 3 – шпиндель, 4 – патрон, 5 – самораскрывающаяся головка, 6 – заготовка, 7 – метчик)

22

При нарезании резьбы метчиками стабильно обеспечивается точность резьбы в пределах поля допуска Н6 по ГОСТ 16093. Для получения резьбовых отверстий более высоких классов точности необходимо особенно тщательно изготовлять метчики по диаметру и шагу. Особенно важно, чтобы разность шагов между отдельными витками не превышала 3...5 мкм. Необходимо строго выдерживать средний диаметр резьбы метчиков. Для нарезания резьбы метчиками в заготовках из сталей (особенно вязких легированных) требуются метчики особой конструкции. При этом существенное значение имеет правильный выбор режимов резания и СОЖ. При нарезании резьбы применяется сульфофрезол, масло, 50%-ная смесь масла с керосином или 5%-ная эмульсия Э2.

Для устранения опасности поломки метчиков при нарезании резьбы в отверстиях, глубина которых больше трёх диаметров обрабатываемого отверстия, рекомендуется периодически выводить метчик (2–3 раза за время нарезания).

В отверстиях диаметром 56 мм и более резьба нарезается с помощью самораскрывающихся резьбонарезных головок. Основные нормативные данные (режимы резания, диаметры отверстий под резьбы и т.д.) остаются такими же, как и при нарезании резьбы метчиками. Точность резьбы несколько ниже точности резьбы, полученной шлифованными метчиками, однако поле допуска Н6 может быть обеспечено с достаточной стабильностью.

4.3.Особенности обработки соосных и сопряженных отверстий в корпусных деталях

При обработке корпусных заготовок кроме допусков на размеры поверхностей (плоскости и отверстия) и их взаимное расположение, добавляются допуски на:

–соосность двух и более отверстий;

–межцентровое расстояние сопряженных отверстий.

Для обработки точных соосных отверстий большого диаметра, т.е. отверстий расположенных в нескольких стенках корпуса на одной оси, применяются следующие технологические схемы.

1.Если обрабатываемые отверстия имеют одинаковый диаметральный размер.

Вэтом случае наиболее производительно обрабатывать такие отверстия растачиванием резцами, расположенными в одной оправке одновременно (рис. 1.15).

V

S

Рис. 1.15. Схема расточки соосных отверстий одного диаметра

23

Аналогично ведется обработка соосных отверстий расположенных в одном направлении вдоль оси отверстий заготовки по мере убывания их диаметров.

2. Если обрабатываемое отверстие во внутренней стенке заготовки имеет меньший диаметр, чем отверстия в наружных стенках.

Вэтом случае обработка отверстий возможна в одну установку одновременно

сдвух сторон двумя расточными оправками (рис. 1.16) или одной оправкой в двух позициях с поворотом заготовки на 1800 (если это позволяет сделать конструкция заготовки).

V

V

S S

Рис. 1.16. Схема расточки соосных отверстий с меньшим отверстием во внутренней стенке корпуса

Точность соосности отверстий при их обработке по данным схемам зависит от точности монтажа и соосности двух расточных оправок, либо от точности механизма деления при смене позиции заготовки.

3. Если обрабатываемое отверстие во внутренней стенке заготовки имеет больший диаметр, чем в наружных стенках.

Обработка ведется одновременно всех отверстий с использованием специальной расточной оправки с механизмом размерного выдвижения резца (рис. 1.17).

V

Рис. 1.17. Схема расточки соосных отверстий с одной оправки, оснащённой механизмом размерного выдвижения резца

Для обработки малых и средних соосных отверстий применяется комбинированный инструмент: сверло-развёртка; сверло-зенкер-развёртка. А для окончательной обработки – длинные развёртки с передним и задним направлением, работающие через кондукторные втулки (рис. 1.18).

24

а)

б)

Рис. 1.18. Схемы зенкерования соосных отверстий: а) одного диаметра; б) разных диаметров

Наилучшие показатели точности по соосности отверстий получаются при обработке одним комбинированным инструментом с одной установки. Гораздо хуже допуск соосности получается при обработке осевым инструментом с разных сторон (две установки, или одна установка и две позиции).

Выбор технологических схем обработки сопряженных отверстий для обеспечения допусков межцентровых расстояний зависит от типа производства. Так в мелкосерийном и единичном производствах используютcя следующие способы обеспечения точности расположения отверстий:

1.Универсальная координация положения инструмента. В этом случае до начала обработки производится разметка заготовки с использованием отсчётных устройств перемещения стола и шпиндельной головки. Погрешность обработки зависит от погрешности перемещений элементов станка, например:

–по линейкам с нониусом погрешность достигает 0,3 мм;

–с оптическим устройством – 0,1 мм;

–по индикатору – 0,05 мм.

2.Использование координатного шаблона – шаблон, в котором отверстия расположены с координатами соответствующими заданному расположению осей отверстий заготовки, устанавливается непосредственно на заготовку или на стол станка. Применение шаблона обеспечивает погрешность установки шпинделя в пределах 0,05 мм.

3.Применение координатно-расточных станков, в которых координация шпинделя относительно оси отверстия обеспечивает погрешность межосевых расстояний, погрешность установки составляет не более 0,005 мм.

В серийном и массовом производствах одновременная обработка отверстий ведётся на многошпиндельных сверлильных станках, многоцелевых станках с ЧПУ, обрабатывающих центрах. Точность расположения осей отверстий обеспечивается за одну установку и определяется точностью расположения шпинделей и

25

дискретностью перемещений, обеспечиваемых управляющими программами станков.

5. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

При контроле корпусных деталей измеряются следующие показатели технических конструкторских требований:

1. Отклонение от прямолинейности (или плоскостности) и перпендикулярности плоскостей, образующих конструкторские и измерительные базы корпуса.

Отклонения от прямолинейности поверхности измеряются с помощью приспособления, представленного на рис. 1.19. Работа устройства основана на методе сравнения проверяемой поверхности с образцовой поверхностью линейки 1 путём передвижения по ней каретки 4 с измерительной головкой 5 и создания контакта пяток каретки с проверяемой поверхностью и контакта наконечника измерительной головки с образцовой поверхностью линейки с помощью регулируемой опоры 2 и неподвижного упора (ролика) 3.

Рис. 1.19. Схема контроля прямолинейности плоскости

2.Отклонение формы основных отверстий в поперечном и продольном сечениях заготовки.

Измерение осуществляется с помощью индикаторных нутромеров, проходных

инепроходных (предельных) калибров – пробок.

3.Отклонение от соосности двух отверстий относительно их общей оси. Измерения производятся с помощью приспособления (рис. 1.20), установлен-

ного в проверяемые отверстия корпусной детали и зафиксированным вдоль оси упором 3. Оси двух измерительных головок 4 (измерительных пяток) лежат в общей плоскости двух жестких упоров 2 базирующих мостиков и отстоят от этих упоров на расстоянии, равном половине длины отверстия. Отклонения от соосно-

26

сти измеряются снятием показаний измерительных головок при вращении их в проверяемых отверстиях на 3600 через определенный угловой интервал, например 600. Максимальные отклонения стрелки измерительной головки определяют радиальные биения отверстий. Погрешность измерения для диапазона диаметров проверяемых отверстий 40…65 мм при диапазоне расстояний между жесткими упорами 150…360 мм составляет не более 0,004 мм.

Рис. 1.20. Схема контроля соосности отверстий в заготовке

4. Отклонение от параллельности осей основных отверстий конструкторским базам и между собой.

Измерение параллельности осей основных отверстий осуществляется с помощью приспособления (рис. 1.21) с использованием специальных контрольных валиков, устанавливаемых в проверяемые отверстия.

Рис. 1.21. Схемы контроля отклонений от параллельности осей основных отверстий

27

5. Отклонение межцентрового расстояния двух основных отверстий. Отклонение межцентрового расстояния двух отверстий измеряется с помощью

приспособления (рис. 1.22), которое базируется по торцевой поверхности контролируемой заготовки. При этом палец 1 и подвижный сферический упор 2 под действием пружины 4 соприкасается с внутренними образующими А проверяемых отверстий. При нажиме на толкатель З палец 1 и упор 2 будут соприкасаться с наружными образующими В тех же отверстий.

Рис. 1.22. Схема контроля межцентрового расстояния двух отверстий

Настройка индикатора 5 на нуль проводится по эталонному образцу. Половина алгебраической разности показаний индикатора даёт значение отклонения от номинального расстояния между осями, причем отклонения диаметров и формы отверстий не влияют на результат измерения.

6. Отклонение от перпендикулярности торцевых поверхностей к осям отверстий.

Рис. 1.23. Схема контроля перпендикулярности торца заготовки к оси отверстия

28

Контроль перпендикулярности плоскости А к оси отверстия производится приспособлением, состоящим из оправки 2 с фланцем, закрепленного во фланце упора 1 и измерительной головки 3 (рис. 1.23). Диаметр оправки выполняется равным диаметру проходного калибра. Оправка вводится в отверстие до упора и поворачивается на 180°. Отклонение от перпендикулярности определяется как разность наибольшего и наименьшего значений показаний головки. Зазор между оправкой и отверстием приводит к погрешности измерения.

Допускаемая погрешность измерений параметров корпусных деталей берётся из технических требований конструкторского чертежа или устанавливается в зависимости от допуска на параметр поверхности:

∆изм = к Т:

где коэффициент к = 0,20…0,35 принимается равным:

к= 0,35 для пределов точности IT2…IT5;

к= 0,3 для пределов точности IT6…IT7;

к= 0,25 для пределов точности IT8…IT9;

к= 0,2 для пределов точности IT10…IT17.

29

II.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЁС

1. ТИПОВЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ЗУБЧАТЫМ КОЛЁСАМ

Зубчатые передачи получили широкое распространение благодаря своей универсальности, высокому КПД, возможности применения в широком диапазоне скоростей и мощностей, компактности и надежности. Для обеспечения этих эксплуатационных возможностей предъявляются высокие требования к качеству рабочих поверхностей зубчатых колёс. Для их обработки требуется высокая квалификация и специальная подготовка всех работников. Обработка зубьев и базовых отверстий является одним из самых сложных видов механической обработки, выполняемых на специализированных станках с использованием дорогостоящего специального инструмента.

В зубчатых передачах применяются следующие типы зубчатых колёс:

–цилиндрические (прямозубые, косозубые, спиральные и шевронные);

–конические (прямозубые, косозубые и с криволинейным зубом);

–червячные.

Также цилиндрические зубчатые колёса могут быть одно и много венцовыми (или блочными) (рис. 2.1).

а)

б)

в)

г)

Рис. 2.1. Основные типы зубчатых колёс:

а) цилиндрические б) конические в) червячные г) многовенцовые

В машиностроение применяются в основном цилиндрические зубчатые колёса, обладающие высоким КПД, компактностью и надежностью в эксплуатации. Поэтому основной упор при дальнейшем рассмотрении технологии обработки зубчатых колёс будет делаться на особенности обработки цилиндрических зубчатых колёс.

30