корпусу измерительной головки на плоской пружине 2. На одном кснце щупа за­ креплен измерительный наконечник 3, а другой связан с индуктивным датчиком 4. Прибор смонтирован на суппорте 5 с гидравлическим приводом и горизонталь­ ной опорой 6. Суппорт в момент определения осевого положения заготовки отно­ сительно шлифовального круга поднимает измерительный щуп при начале шли­ фования.

Режим шлифования: скорость шлифовального круга 52 м/сек, скорость вала

16 м/мин. Припуск 0,5 мм на диаметр. Время	шлифования одной шейки 40 сек,
а штучное время 3,5 мин. Допуск на шейку 0,01	мм, на овальность и конусность—

0,005 мм, а фактическая овальность и конусность— 0,002 мм (табл. 14). Шерохова­ тость поверхности — 8а—86 (Ра 0,63—0,40). Затем следует контроль диаметров всех шеек (оп. 13) и дефектоскопический контроль с размагничиванием (оп. 14). Динамическое балансирование (оп. 15) производится на девяти позиционной авто­ матической линии (рис. 229). Дисбаланс устраняется сверлением отверстий в ще­ ках Валы с дисбалансом более 12 Г-см повторно балансируются вне автомати­ ческой линии, дисбаланс устраняется шлифованием щек и вновь поступает на ба­ лансирование.

	Далее следует подрезание торпов и галтелей коренных шеек (оп. 161, оконча­
тельное подрезание торцов		коренной задней шейки	(оп.	17) и опорного	торца
(оп	18) на переднем хвостовике. Эти три операции (16,			17 и 18) осуществляют­
ся	на многорезцовых автоматах.
	Полирование коренных и шатунных шеек (оп. 19) и шейки у фланца под
сальник производится на		ленточно-полировальном	станке-автомате.		Мойка

и обдувка (оп 20) предшествуют контролю (оп. 21) двадцати девяти параметров коленчатого вала на полуавтомате с пневматическим методом измерения, основан­ ным на зависимости расхода воздуха, вытекающего через измерительное сопло, от величины измерительного зазора (табл. 14).

Для обработки стального коленчатого вала добавляются только две единицы оборудования и в отличие от чугунного вала вводится упрочняющее накатывание галтелей

На рис. 229 показана планировка участка механического цеха для обработки коленчатого вала автомобиля «Жигули».

Г Л А В А XX.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАНИН СТАНКОВ И КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

1. Обработка станин

Станина металлорежущего станка является основной и ответствен­ ной деталью. От ее качества в значительной степени зависит качество обрабатываемых на станке деталей. Основное назначение станины — соединять и координировать взаимное положение основных узлов станка, поэтому она часто называется базовой деталью.

Для большинства станин характерным является наличие двух и более прямолинейных поверхностей. Наличие точно обработанных отверстий является не типичным для станин. У них имеются главным образом крепежные отверстия.

Станины относятся к деталям с большими габаритными размерами с точными трущимися поверхностями, деформирующимися при обра­ ботке и при эксплуатации.

Точность работы станка в значительной степени определяется точ­ ностью'направляющих станины и их износоустойчивостью. Непрямо­

линейность направляющих станины допускается не более 0,01—0,05 мм на длине 1000 мм для станков нормальной точности. Для прецизион­ ных станков непрямолинейность ужесточается в 5—10 раз. Непараллельность направляющих станины допускается в пределах 0,01—0,05жл» на 1000 мм для станков нормальной точности. Шероховатость направ­ ляющих поверхностей для обычных станков 7—8-го классов, для преци­ зионных — 11—12-го классов.

Заготовками для станин, как правило, служат отливки из чугу­ на СЧ 21—40. Редко для них применяется легированный чугун. Огра­ ниченное применение имеют сварные станины.

Технологическая последовательность механической обработки станин для всех видов производства принципиально одинакова и заключается в следующем: 1) черновая обработка основания и направ­ ляющих плоскостей; 2) чистовая обработка тех же плоскостей; 3) об­ работка крепежных и других отверстий; 4) отделочная обработка на­ правляющих.

После черновой обработки часто включают операцию «старение» (естественное или чаще искусственное), имеющую цель освободиться от внутренних напряжений, возникающих как при застывании метал­ ла, так и при предварительной механической обработке (обдирке). Обязательному «старению» подвергаются станины прецизионных стан­ ков.

Естественное «старение» проводится обычно после обдирки: станина вылеживается в цехе или, еще лучше, вне цеха от 10 дней до 6—8 ме­ сяцев.

Искусственное «старение» проводится несколькими способами. Наиболее применительный способ — нагрев в печи (электрической, нефтяной и др.) до 500—550° в течение 12—15 ч. На всю операцию зат­ рачивается 20—24 ч. Иногда, особенно для станин прецизионных стан­ ков, это время увеличивается в 2—3 раза с повышением температуры нагрева до 600—650° С. Менее часто применяется «старение» обстуки­ ванием подвешенной отливки пневматическим молотком в течение 1— 2 ч или многократным встряхиванием.

Припуски на обработку станин больших станков В индивидуальном производстве принимают от 12 до 25 мм на сторону, для станин же средних станков в крупносерийном производстве — 6—8 мм.

В индивидуальном и мелкосерийном производстве станины обра­ батываются по разметке на универсальных станках с применением простейших приспособлений. В крупносерийном производстве применя­ ют высокопроизводительные многошпиндельные станки и приспособ­ ления с механическими и другими приводами (табл. 15).

Обработка станин в единичном и мелкосерийном производстве на­ чинается с разметки, которая заключается в нанесении рисок рейс­ масом. При разметке проверяют геометрические размеры и правиль­ ность формы главных элементов отливки с выявлением образованных стержнями перекосов внутренних плоскостей отливки относительно внешних плоскостей, а также равномерно распределяют припуски на обработку. С помощью разметочных рисок устанавливают отливку ста­ нины на станках на первых операциях и проверяют правильность по-

Технологический маршрут обработки станины токарно-винторезного станка в крупносерийном производстве

№ опе	Краткое содержание операции							Станок
рации
1	Ч ер н ов ое	ф резеровани е		п л оск остей	осно		П р о д о л ь н о ф резерны й
вания							С пециальны й		п р о до л ь н о -
2	Ч ерновое	ф резер ован и е		п овер хн остей		на
правляю щ их		и	др				ф резерны й	станок
3	Е стествен н ое		(или и ск усствен н ое)		старе
ние							П р о д о л ь н о ф резерны й ста-
4	Ч истовое	ф резеровани е		п л оск остей		ос
нования							нок
5	Ч истовое	ф резеровани е		п оверхн остей		на	С пециальны й		п р о до л ь н о -
п р авл яю щ их и			др				ф резерны й	станок
6	С трогание	п л оск остей п од п лан к у			задн ей		П р о д о л ь н о строгал ьн ы й
бабки							станок
7	С верление	и	нарезание	к р еп еж н ой	резьбы		Р а ди а л ь н о сверлильны й
и	обр аботк а	д р у ги х отверстий					станок
8	З а к ал к а п оверхн остей н аправляю щ и х					то	С пециальная		устан овк а
ками вы сокой			частоты				П р о д о л ь н о ш лиф овальны й
9	Ш лиф ование		п овер хн остей направляю щ и х
10	К он тр ол ь						станок

ложения режущих инструментов на тех же операциях и при обработке крепежных и других отверстий

Конструктивные особенности, вес (масса), габаритные размеры, точ­ ностные параметры, а также годовой выпуск определяют технологичес­ кий процесс обработки станины и выполнение отдельных операций.

Станины тяжелых и уникальных станков, изготовляемых в единич­ ном и мелкосерийном производстве, как правило, начинают обрабаты­ вать с направляющих, что позволяет своевременно выявить литейный брак.

Обработку станин токарных, продольно-фрезерных, продольно­ строгальных, расточных и других станков средних размеров обычно начинают с основания — базисной поверхности. В этой первой опера­ ции заготовку станины устанавливают по черным (необработанным) поверхностям направляющих, которые в данном случае являются тех­ нологическими установочными базами Это позволяет в следующей операции снимать с направляющих слой металла небольшой толщины, обеспечивая сохранение наиболее плотного, однородного и износоус­ тойчивого слоя металла на направляющих, подвергающихся наиболее интенсивному изнашиванию при эксплуатации станка Установку заготовки станины в первой операции по разметке производят с по­ мощью клиньев или домкратов в вертикальном направлении. В гори­ зонтальном направлении обычно применяют винтовые упоры.

Закрепление заготовки на столе станка в условиях единичного и мелкосерийного производства производят обычными прихватами,

количество которых должно		быть достаточным для обеспечения не­
подвижности заготовки под действием усилий резания
В серийном производстве установку заготовки станины в первой
операции осуществляют	не	по разметке, а с помощью специальных
приспособлений. Одно	из	таких приспособлений показано на
рис 230, а, б

Рис. 230. Приспособление для черновой обработки основа ния и направляющих стани­ ны станка

При увеличении серийности производства применяют приспособле­ ния с более совершенными зажимами, чем винтовые, а именно пнев­ матическими, гидравлическими и др

Выбор метода черновой обработки плоскости основания станины зависит от ее контура, величины припуска и серийности. Обработку основания станины токарных станков можно осуществлять строганием, фрезерованием и обдирочным шлифованием Обдирочное шлифование

сегментными кругами на плоскошлифовальных станках с прямоуголь­ ным столом экономично при снятии весьма малых припусков порядка 2—3 мм. Такие малые припуски встречаются у заготовок станин только в тех случаях, когда обработка производится без размера, т. е. снима - ют припуск, чтобы получить чистую, обработанную поверхность.

В индивидуальном и мелкосерийном производстве обработка осно­ вания, направляющих и привалочных (под переднюю бабку и коробку

	подач)		поверхностей					на­
	черно и начисто				произво­
	дится	строганием на					про­
	дольно-строгальных						стан­
	ках.	Черновое			строгание
	при	больших			припусках
	(15—20 мм)			осуществля­
	ют 2—3		резцами,			закреп­
	ленными в резцедержателе
	суппорта. Широко					приме­
	няется при			строгании од­
	новременное			использова­
	ние нескольких суппортов.
	Наклонные			поверхности
	направляющих,				особенно
	начисто,			целесообразно
	строгать			специальными
	фасонными			резцами.			про­
	В мелкосерийном
	изводстве, когда				установка
Рис. 231. Применение «габарита» при стро­	станины		производится					по
	разметочным			рискам,				а
гании направляющих станины станка	приспособления				не	приме­
	няются, весь профиль нап­
равляющих должен быть размечен на торцовой		плоскости станины.

Черновая обработка производится по этой разметке.

При серийном производстве строгание направляющих производят по «габариту» 1 станины, прикрепляемому к торцу заготовки, что поз­ воляет исключать разметку (рис. 231).

Применение «габарита» позволяет сократить вспомогательное вре­ мя на пробные проходы, измерения, установку резцов. Строгание, особенно чистовое, связано с систематическими измерениями специаль­ ными шаблонами. Фрезерование станин в два-три раза производитель­ нее строгания и ниже по себестоимости, но при крупносерийном про­ изводстве.

Фрезерование направляющих на продольно-фрезерном станке мож­ но осуществлять стандартными фрезами за одну установку, но за не­ сколько переходов с многочисленной сменой фрез, на что затрачивает­ ся значительное вспомогательное время. На рис. 232 показано такое фрезерование за семь переходов.'Следовательно, при обработке каж­ дой станины приходится семь раз переставлять фрезы и шпиндели, что требует больше времени, чем строгание. Но можно производить

обработку станины такими же фрезами за семь операций с переуста­ новкой обрабатываемой станины.

Отличие от предыдущей обработки заключается в том, что время на переустановку фрез и шпинделей приходится затрачивать на пар­ тию станин, а не на каждую станину и время вспомогательное стано­ вится подготовительно-заключительным. Зато увеличивается вспомо­ гательное время на установку, закрепление и снятие станин, что вместо одного раза приходится делать семь раз.

Рис. 232. Схема фрезерования направляющих станины станка со сменой фрез

Такой метод фрезерования целесообразен при больших партиях станин.

Фрезерование направляющих можно производить специальным набором фрез (рис. 233) на двухили четырехшпиндельном продольно­ фрезерном станке. Обе горизонтальные фрезерные бабки вращают оправку, на которой находится набор фрез в соответствии с профилем направляющих станины. Вспомогательное время затрачивается лишь на установку и закрепление заготовки станины в приспособлении.

Этот метод достаточно производителен, но имеет существенные не­ достатки. В наборе фрез четыре фрезы стандартные, а остальные — специальные, что во много раз увеличивает их первоначальную сто­ имость. Заточка фрез, входящих в набор, гораздо сложнее, а следова­ тельно, и дороже, чем одиночных фрез, так как кроме затачивания ре­ жущих кромок приходится строго соблюдать требуемые диаметры у всех фрез набора. Если у одной фрезы выкрошилась часть зуба, то при ее заточке приходится снимать значительный слой металла, а из-за необходимости соблюдения размеров диаметров снимать увеличен­

ный слой и у других фрез набора, что удорожает их заточку и сокра­ щает срок их службы.

При крупносерийном производстве целесообразно применять спе­ циальные многошпиндельные продольно-фрезерные станки, отличаю­

		щиеся		от	универсальных
		продольно-фрезерных стан­
		ков	тем,		что		фрезерные
		бабки расположены по обе
		стороны стоек и					поперечи­
		ны. На таких				станках нап­
		равляющие станины обра­
		батываются				в	основном
		стандартными					фрезами.
Рис. 233.	Схема фрезерования направляю­	На рис. 234, а, б показа­
		на	схема			фрезерования
щих станины станка набором фрез		направляющих					станины 19
		фрезами, из которых толь­
		ко	5	специальных. Такие
станки позволяют обработать направляющие станины						за	одну опе­
рацию при достаточно малом вспомогательном времени.						чистовое фре­
Таким	способом осуществляется черновое,		а	затем

зерование, при котором создают искусственно изгиб в середине стани­ ны специальным приспособлением с натяжным винтом. Прогиб ста­

нины зависит от ее длины и для средних станков

принимается

0,1—

0,3

мм. После

чистового

фре­

зерования ■и

снятия

станины

со

станка

направляющие

ее

приобретают

выпуклость, а пос­

ле остывания — незначительную

выпуклость,

благодаря

чему

станина

в процессе

эксплуата­

ции станка

значительно дольше

сохраняет

точность

в

требуе­

мых пределах. Затем следует

об­

работка крепежных и других от­

верстий,

обычно

на

радиально­

сверлильном

станке.

Обработка

отверстий в ста­

нине

с

четырех

сторон

осу­

ществляется

с

помощью

пово­

ротного

приспособления

(рис.

235),

состоящего

из двух бабок

Рис. 234.

Схема

фрезерования

направ-

(передней и задней), установлен-

'ляющих

станины

станка на

восьми-

ных на

общей

раме. Передняя

шпиндельном

продольно-фрезерном

бабка

имеет делительный

меха-,

н е

низм

для

поворота

станины.

Поворот осуществляется электрическим, пневматическим или гидрав­ лическим устройством. Задняя бабка перемещается на раме и уста­ навливается в зависимости от длины обрабатываемой станины.

Как указывалось выше, обработка отверстий в индивидуальном и мелкосерийном производстве производится по разметке, а в крупно­ серийном — по кондукторам.

Кондукторы для сверления отверстий, связанных размерами с обработанными плоскостями станины, базируют по этим плоскостям.

Рис. 235. Поворотное приспособление для сверления станины станка с четырех сторон

Для сверления отверстий, не связанных с какой-либо обработанной поверхностью станины, например отверстия для крепления крышек, сверлятся с помощью накладных кондукторов, устанавливаемых по контуру.

Большинство отверстий в станинах имеют резьбу, поэтому после сверления снимают или откидывают кондукторы, зенкуют или сразу нарезают резьбу в отверстиях. Обрабатывают отверстия с одной сто­ роны станины, затем, повернув ее на 90°, приступают к обработке от­ верстий с другой стороны и т. д.

После обработки отверстий направляющие станины подвергаются закалке (особенно в серийном и крупносерийном производстве), кото­ рая повышает их износостойкость.

Поверхностная закалка направляющих станин осуществляется пу­ тем нагрева их ацетилено-кислородным пламенем или токами высокой частоты (ТВЧ).

При газопламенной поверхностной закалке глубина закаленного слоя составляет 3—5 мм. Твердость его достигает НДС 52 -г- 54.

В результате закалки ТВЧ твердость поверхностного слоя повыша­ ется до НДС 45 -г- 52 при глубине до 2,5 мм.

Отделочная обработка направляющих производится в основном тремя методами: тонким строганием, шабрением и шлифованием. Вы­ бор способа отделки направляющих зависит от размеров станины, требований в отношении их точности и класса шероховатости, а также вида производства.

Тонкое строгание осуществляется на продольно-строгальных стан­ ках широкими резцами (рис. 236), имеющими режущее лезвие от 20 до 100 мм. Режущая кромка резца должна быть установлена строго параллельно поверхности детали. Даже незначительный перекос вы­ зывает шероховатости на обработанной поверхности. Припуск под тонкое строгание обычно оставляется около 1 мм и снимается за 2—3

прохода. Глубина резания при последнем проходе 0,03—0,07 мм, по­ дача равна примерно половине длины режущей кромки резца, а ско­ рость резания 15—20 м/мин для быстрорежущих резцов и 40—60 м/мин для твердосплавных, шероховатость поверхности примерно 6—7-го классов.

Шабрение направляющих станин в настоящее время применяется исключительно в индивидуальном и мелкосерийном производстве. Этим методом получают высокую точность на прямолинейность и па­ раллельность плоскостей (0,002 мм на длине 1000 мм).

Рис. 236. Широкий резец чистового строгания станины

Шабрение плоскостей обычно производится вручную при помощи инструмента, называемого шабером.

Механическое шабрение производится посредством специальных станков, осуществляющих возвратно-поступательное движение шабе­ ра. Распространения такие станки не получили ввиду отсутствия значительных преимуществ по сравнению с ручным шабрением. При шабрении применяют специальные шабровочные линейки и шаб­ ровочные плиты. Процесс шабрения требует больших физических уси­ лий и высокой квалификации рабочего, весьма трудоемок и удлиняет цикл производства, поэтому все больше вытесняется более производи­ тельным и совершенным шлифованием, обеспечивающим высокие точность и шероховатость поверхности. Этот способ отделочной обра­ ботки направляющих станин наиболее распространен, особенно в се­ рийном и крупносерийном производстве. Трудоемкость обработки на­ правляющих шлифованием в 4—5 раз меньше, чем отделка их шабре­ нием.

В мелкосерийном производстве эффективность применения шлифо­ вания зависит от размера детали и партии. При обработке малых по­ верхностей и особенно малой партии эффективность замены шабре­ ния шлифованием снижается ввиду значительного времени на перена­ ладку станка.

Шлифование направляющих поверхностей станин производится на специальных плоскошлифовальных станках с подвижным столом или с подвижной колонной. Шлифовальные поворотные бабки снабжаются чашечными шлифовальными кругами 1, 2, 3, 4, 5 (рис. 237).

Рис. 237, Схема шлифования направляющих станины станка чашечными кругами

Существует два способа установки оси шлифовального круга от­ носительно шлифованной плоскости. По первому способу ось круга устанавливается перпендикулярно обрабатываемой плоскости. По­ верхность при этом получается чистая, но производительность снижа­ ется, так как работа всей поверхностью торца чашечного круга увели­ чивает нагрев и заставляет снижать режимы резания. При установке круга под углом 3—5° работает только одна сторона круга, произво­ дительность увеличивается, но шероховатость поверхности ухудша­ ется. Практически шлифование происходит с установкой оси круга под углом 3—5°, а после получения требуемого размера несколько проходов делают кругом, установленным перпендикулярно шлифуе­ мой поверхности для получения зеркальной поверхности.

Шлифование направляющих станин производят также периферией специально профилированных цилиндрических кругов (рис. 238). Этот метод шлифования производительнее торцового на 30—40%. Шероховатость поверхностей после шлифования соответствует 7—8-му классам с погрешностью по прямолинейности 0,01—0,02 мм на 1000 мм длины.

Контроль станин при шлифовании осуществляется специальными шаблонами, как при строгании. Окончательной отделочной операцией является притирка направляющих для станин повышенной точности. На направляющие, предварительно смазанные пастой ГОИ (Государст­ венный оптический институт), накладывается сопрягаемая деталь или специальная контрольная плита соответствующего профиля, которым придается возвратно-поступательное движение по направляющим станины. Длительность притирки может продолжаться несколько ча­

сов. Это зависит от качества обработки направляющих и размеров станины.

Упрочнение направляющих станины осуществляется пластическим деформированием для повышения их износоустойчивости. Одним из новейших, хотя еще недостаточно проверенных способов чистовой от­ делки направляющих с одновременным их упрочнением является обка­ тывание предварительно простроганной или прошлифованной поверх­ ности путем прецизионного пластического деформирования.

Шереход

2-йпереход

3-й переход

Рис. 238. Схема шлифования станины станка периферией шлифовальных кругов

Обкатка роликами позволяет полностью исключить трудоемкую операцию шабрения направляющих как при изготовлении новых, так и при капитальном ремонте старых станков. Для обкатывания направ­ ляющих станин применяются приспособления, показанные на рис. 239, представляющие собой однороликовые оправки с регулируемой вели­ чиной рабочего усилия.

Усилие на ролике 1 (рис. 239) 0 50 мм регулируется от 0 до 600 кГ путем предварительного сжатия пружины 2 гайкой установка ролика фиксируется регулируемым упором 4.

Приспособление с роликами 0 60 создают усилие до 1500 кГ, а с 0 70 мм — до 3000 кГ. Приспособление для обкатывания устанав­ ливается в резцедержателе строгального станка взамен резца. Обкат­ ка производится с использованием прямого и обратного хода стола.

Скорость обкатывания может быть принята любая, допускаемая станком в пределах 30 м1мин\ обычно применяют скорость 15—20 м!мин при подачах от 1 до 3 мм/дв. ход. Обкатывание чугунных направляющих производится всухую, без охлаждения. Вышеприведенные режимы обеспечивают шероховатость поверхности 7-го класса при шерохова­

тости подготовленной поверхности 5-го класса. Уменьшение подачи приводит к повышению шероховатости до 8-го класса.Однако значитель­ ное снижение подачи, так же как и увеличение усилия обкатки, может привести к разрушению поверхностного слоя.

После обкатывания образуется гладкая, как бы полированная по­ верхность и тоЛшй наклепанный износоустойчивый слой, твердость которого повышается примерно на 20 единиц по Бринеллю.

Рис. 239. Однороликовая оправка с регулируемой величиной рабочего усилия

Помимо обкатывания направляющих станины применяется метод наклепывания их шариками, осуществляемый тоже на продольно­ строгальном станке посредством особого инструмента-упрочнителя (рис. 240).

В стальном корпусе диаметром 200—250 мм укладываются в не­ сколько рядов стальные шарики диаметром 6 или 7 мм по 40—50 штук в ряд. Шарики выступают из корпуса примерно на 0,5 мм. При работе корпус с шариками вращается от отдельного электродвигателя с ок­ ружной скоростью до 30 м/сек.

Шарики приближаются к обрабатываемой поверхности на расстоя­ ние до 0,5 мм и под действием центробежной силы наносят удары, наклепывая поверхность направляющих станины, которая поступа­ тельно передвигается со скоростью 10 м/мин. Глубина наклепанного слоя достигает 0,3—0,4 мм с повышением твердости его на 20—30%, а шероховатость поверхности улучшается на 2—3 класса. Контроль станин и, в частности, направляющих заключается в проверке разме­ ров, формы их плоскостей, точности взаимного их расположения и ше-

роховатости поверхностей. Прямолинейность и параллельность нап­ равляющих осуществляется с помощью уровня 1, 2 (рис. 241, а). Взаимное расположение направляющих производят индикаторами, ус­ тановленными на специальном контрольном мостике (рис. 241,6). Ше­ роховатость поверхности проверяется обычно путем сопоставления с эталонами и реже специальными приборами (профилографом, профилометром).

Рис. 241. Контроль направляющих станины станка: в — с помощью уровня; б, в —а помощью индикатора

Корпусные детали являются важными базовыми элементами изде­ лия. В корпусах обычно располагаются механизмы. К корпусным деталям относятся коробки скоростей и подач металлорежущих станков, блоки цилиндров двигателей и компрессоров, корпуса редукторов, насосов и др.

Корпусные детали чаще всего изготовляются чугунными или алю­ миниевыми отливками, реже стальными отливками и иногда сварны­ ми конструкциями. В них, как правило, имеются основные поверх­ ности, называемые базовыми, которыми определяется положение их в изделии. У большинства корпусов размеры этих поверхностей обу­ словливаются довольно жесткими допусками на параллельность, пер­ пендикулярность и т. д. Кроме основных поверхностей корпуса имеют также и вспомогательные, к которым относятся поверхности под крыш­ ки, фланцы, опоры для валов и др.

Корпусные детали всегда имеют отверстия, которые можно разде­ лить на точные (основные), поверхности которых служат опорами для валов, шпинделей и др., и вспомогательные — крепежные и сма­ зочные.

Основные технические условия на корпусные детали:

1.Непрямолинейность и непараллельность основных поверхнос­ тей 0,05—0,1 мм на всю их длину; шероховатость поверхности 5—7-го классов.

2.Основные отверстия обрабатываются по I—3-му классам точности

сшероховатостью поверхности 6—8-го классов, а иногда 9—11-го. Погрешность формы отверстий 0,5—0,7 от допуска на отверстие.

3.Допуски на межосевые расстояния отверстий под валы и оси зависят от их назначения. Если на валах или осях монтируются зуб­ чатые цилиндрические передачи, то допуски принимаются от 0,02 до 0,1 мм. Допуски на непараллельность осей — в пределах допуска на межосевое расстояние, на неперпендикулярность осей для конических и червячных передач — в пределах 0,02—0,06 мм.

4.Допуски на несоосность отверстий — в пределах половины до­ пуска на диаметр меньшего из отверстий.

5.Неперпендикулярность опорных торцов к осям отверстий до­ пускается в пределах 0,01—0,05 мм на 100 мм длины радиуса.

Высокие требования к размерам корпусных деталей объясняются тем, что от их точности часто зависит общая точность изделия.

Вусловиях единичного и мелкосерийного производства механичес­

кая обработка корпусных деталей начинается с разметки, которую выполняют в следующей последовательности: а) риски центровых осей; б) от этих осей размечают остальные оси отверстий и контуры детали; в) размечают окружности отверстий.

Установка размеченного корпуса на станке производится по рис­ кам с помощью рейсмаса. Установка корпуса для обработки по раз­ метке в нем больших отверстий на расточном станке осуществляется с помощью чертилки, закрепляемой в шпинделе станка. При враще-

нии шпинделя чертилка должна описывать окружность, совпадающую

сразмеченным контуром отверстия.

Всредне- и крупносерийном производстве обработка корпусных деталей осуществляется при помощи специальных приспособлений,

что полностью исключает разметку их.

Обработку наружных плоскостей корпусов производят строганием, фрезерованием, точением, шлифованием и протягиванием. В единич­ ном и мелкосерийном производствах широко используют строгание изза простоты и дешевизны инструмента и наладки. Производительность строгания низкая. Повысить ее можно путем одновременной обработки группы деталей, располагая их в один или два ряда на столе станка.

а) б) В)

Рис. 242. Групповая установка корпусных деталей на продольно­ фрезерном станке

Фрезерование плоскостей корпусных деталей применяется преи­ мущественно в средне- и крупносерийном производствах. Устанавли­ вая их по возможности группами и одновременно обрабатывая нес­ колькими фрезами, можно значительно сократить время на их обра­ ботку. Групповая обработка корпусов пре изводится при установке их в один или два ряда, фрезеруя у всех одни и те же поверхности (рис. 242, а, б). Но можно обрабатывать корпуса группами, обрабатывая у них разные поверхности. На рис. 242, в показано фрезерование в по­ зициях 1 поверхностей К. и Л, а в позициях 2 — поверхностей М и Н. После рабочего хода стола заготовки корпуса, обработанные в по­ зициях /, перекладываются на позиции 2, а на их место устанавливают­ ся заготовки для фрезерования поверхностей К и Л. В группы можно подбирать и разные детали.

В крупносерийном и массовом производстве получило применение непрерывное фрезерование плоскостей торцовыми фрезами на карусельно- и барабанно-фрезерных станках. В массовом производстве плос­ кости корпусов часто обрабатывают на протяжных станках.

Корпуса, имеющие наружные и внутренние поверхности вращения, обрабатывают на карусельно-токарных станках. Окончательная об­

работка плоскостей корпусных деталей в средне- и крупносерийном производстве часто осуществляется на плоскошлифовальных станках шлифованием периферией круга или торцом чашечного или сборно­ сегментного круга. В индивидуальном и мелкосерийном производстве для окончательной обработки плоскостей корпусов, как правило, применяется шабрение.

Рис. 243. Схемы направления инструмента при растачи­ вании отверстий в корпусных деталях:

а — переднее направление; 6 — заднее направление; в — перед­ нее и заднее направления

Основные отверстия в корпусных деталях обычно обрабатывают на расточных, карусельно-токарных, радиально- и вертикально-свер­ лильных и агрегатных станках, а иногда и на токарных станках. В еди­ ничном и мелкосерийном производстве при обработке отверстий кор­ пусные детали устанавливают на обработанную основную поверх­ ность по размеченным окружностям отверстий. В серийном и массовом производстве растачивают отверстия с помощью специальных прис­ пособлений, в которых инструмент имеет одностороннее переднее на­ правление (рис. 243, а) или заднее (рис. 243, б) или переднее и зад­ нее одновременно (рис. 243, в). С передним или задним направлением обрабатываются обычно короткие отверстия. Длинные отверстия рас­ тачиваются борштангами, имеющими переднее и заднее направления. В мелкосерийном производстве отверстия растачивают с помощью накладных шаблонов, закрепляемых на детали или на основании при­ способления. В этом случае шпиндель станка устанавливается соосно отверстию шаблона.

Точность межосевых расстояний, а также точность положения от­ верстий относительно основных плоскостей достигается разметкой, пробными расточками, растачиванием в приспособлениях, накладными шаблонами и координатным методом. Координатный метод использу­ ется при растачивании деталей, имеющих несколько отверстий с па­ раллельными осями, когда положение осей определяется двумя разме­ рами (от основных плоскостей или от других осей). На горизонтально-

Рис. 244. Станки с программным управлением:

- а — горизонтально расточной» б — радиально-сверлильный

расточных станках координатный метод достигается перемещением шпиндельной бабки в вертикальном направлении, а стола — в гори­ зонтальном направлении. Установка узлов станка по координатам осу­ ществляется с помощью индикаторных устройств, мерных стержней, блоков мерных плиток, штихмасов и др. Многие современные модели горизонтально-расточных станков снабжаются оптическими система­ ми отсчета по шкалам, обеспечивая точность отсчета до 0,01 мм. В ко­ ординатно-расточных станках повышенной точности установка коор­ динат осуществляется с точностью до 1 мкм. В индивидуальном и мел­ косерийном производстве в настоящее время применяются горизон­

тально-расточные станки с программным управлением (рис. 244, а), где шпиндель в вертикальном направлении, а стол в горизонтальном направлении устанавливаются автоматически с точностью до + 0,02 мм. Программа задается на штекерной панели или записывается на перфорационную или магнитную ленту. Считывают программу авто­ матически специальным устройством. Обрабатывают без разметки и без приспособлений.

Рис. 245. Станок с программным управлением и с автомати­ ческой сменой 100 инструментов

Для обработки отверстий в корпусных деталях в мелкосерийном производстве применяются также вертикально- и радиально-сверлиль­ ные (рис. 244, б) станки с программным управлением.

Важным направлением развития конструкций станков с прог­ раммным управлением является создание станков с автоматической сменой инструментов (рис. 245). Быстродействующие устройства для смены инструментов позволяют использовать при обработке сложных корпусных деталей большие наборы разнообразных инструментов (до 100 цпук), сократить вспомогательное время на их переустановку, настройку на размер и дает возможность рабочему обслуживать не­ сколько станков. Он занимается главным образом установкой и сняти­ ем обрабатываемых деталей. Сокращение времени на смену обрабаты­ ваемых деталей обеспечивается на некоторых станках наличием двух­ позиционного стола или двумя столами 1 и 2 (рис. 246, а). Пока в од­ ной позиции производится обработка, на другой сменяют обработан­ ную деталь. Устройство для смены инструментов показано на рис. 246, б.

Обработка сложных корпусных деталей на таких станках, несмот­ ря на высокую их стоимость, весьма эффективна, так как резко сок-

Рис. 246. Станок с программным управлением с автоматической сменой 60 инструментов и двумя столами для установки об­ рабатываемых корпусных деталей:

а — С1ЭНОК, б — устройство для смены инструментов

ращается длительность производственного цикла, что во многих слу­ чаях сокращает длительность цикла изготовления всего изделия.

Применение станков с программным управлением в сочетании с _ современными электронно-вычислительными машинами (ЭВМ) привело на базе группового производства к созданию специализированных и автоматизированных самоуправляемых участков. Важнейшей особен­ ностью такого автоматизированного участка является централизо­

ванное управление не только группой станков и транспортными уст­ ройствами, но также и диспетчирование, учет заготовок и обрабатывае­ мых деталей с помощью общей ЭВМ.

Межоперационные заделы заготовок располагаются на специальных стеллажах, обслуживаемых автоматическими штабелерами по коман­ дам от ЭВМ. Транспортирование заготовок и деталей от стеллажа к станкам и обратно выполняется специальными автоматически пере­ мещающимися тележками.

Внедрение таких автоматизированных участков на заводах мелко­ серийного производства позволяет во много раз повысить производи­ тельность труда, сократить производственный цикл обработки, под­ нять на высокую ступень технику и культуру производства.

у >р ч

К

№

ьс

ш

ьс

Рис. 247. Агрегатный двусторонний станок мод. 2А774а с поворотным двухпози­ ционным столом для растачивания корпуса коробки скоростей токарного станка:

1 и 2 — обрабатываемые детали, 3 и 4 — силовые головки

В крупносерийном и массовом производстве растачивание корпус­ ных деталей производится обычно на агрегатных станках. На этих станках кроме растачивания можно также производить сверление от­ верстий, зенкерование, развертывание цилиндрических и конических отверстий, подрезание торцов, нарезание резьбы, растачивание раз­ личных канавок и т. п.

С помощью многошпиндельных головок агрегатные станки обраба­ тывают в корпусных деталях многочисленные крепежные отверстия не только с одной, а с нескольких сторон одновременно, обеспечивая высокую производительность На агрегатных станках производят черновую, получистовую и чистовую обработку одного или нескольких отверстий с одной установки. В табл. 16 приведен технологический маршрут обработки корпуса коробки скоростей токарного станка в крупносерийном производстве.

ъядяби яндодон иян<н/эрнпит

<и

К

Ч

О

=*

О

О .

С

оо

о

5 О*

ияды ш дойох ьончю днпи/п

На рис. 247 показан 29-шпиндельный агрегат—двусторонний станок с двухпозиционным поворотным столом для сверления неотлитых отвер­ стий и зенкерования отлитых отверстий в корпусе коробки скоростей токарного станка. Станок имеет две силовые головки с гидравлической подачей. Заготовки закрепляются в двухместном приспособлении. Отверстия обрабатывают на этом станке за два перехода: в первой по­ зиции—отверстия корпуса коробки скоростей (рис. 248,а) и одновремен­ но во второй позиции — отверстия другой заготовки (рис. 248, б). По окончании рабочего хода силовые головки возвращаются в исход­ ное положение. При повороте стола на 180° заготовка с первой позиции перемещается на вторую, а заготовку, обработанную во второй пози­ ции, снимают и устанавливают новую заготовку.

Крепежные отверстия в заготовках корпусных деталей при инди­ видуальном и мелкосерийном производстве обрабатывают на радиаль­ но-сверлильных станках по разметке или при помощи накладных кон­ дукторов.

В серийном производстве широко распространены поворотные при­ способления, сокращающие вспомогательное время, затрачиваемое на изменение положения заготовки относительно шпинделя станка.

Чистовая обработка основных отверстий, например под шпиндель

вкорпусе коробки скоростей токарного станка или под коленчатый вал

вблоке автомобиля, производится на алмазно-расточных станках или на хонинговальных.

Вкрупносерийном и массовом производстве для обработки кор­ пусных деталей, особенно крупных размеров, широко используются автоматические линии из агрегатных станков. Особенно трудно и слож­ но проектировать технологический процесс для обработки корпусных деталей на многоинструментальных станках с числовым программным управлением (ЧПУ). Предположим, требуется обработать корпусную деталь с четырех сторон при ее установке на поворотном столе. С каж­ дой стороны детали расположено по нескольку групп одинаковых от­

верстий.

Обработка отверстий возможна по следующим вариантам:

1. Обработка каждого отверстия осуществляется полностью по всем переходам, обеспечивающим требуемый класс точности. Все переходы выполняются при одном позиционировании детали относительно шпин­ деля станка.

2. Одним инструментом осуществляется последовательная обра­ ботка одинаковых отверстий группы, расположенных в одной плоскости детали. После этого производится замена инструмента, обрабатывают­ ся все отверстия группы по второму переходу и т. д. до полного завер­ шения обработки этих отверстий по всем переходам. Затем обрабаты­ ваются отверстия другой группы в этой плоскости, затем аналогично

вдругой плоскости.

3.Одним инструментом осуществляется последовательная обра­ ботка одинаковых отверстий группы, расположенных в различных плоскостях детали. Вначале одним инструментом обрабатываются все отверстия, расположенные в одной плоскости, затем поворачивается стол с деталью и тем же инструментом обрабатываются одинаковые

	Т а б л и ц а 16
Технологический маршрут обработки корпуса коробки скоростей
	токарного станка в крупносерийном производстве
№ операции	Наименование операции
1	П редварительное шлифование верхней п лоскости на п л о ск о ­
	ш лиф овальном стан ке

2Промывание отли вки корпуса коробки скоростей в моечном аг­ регате

3Сверление и нарезание резьбы во всех отверстиях с верхней

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

стороны

и разверты вание дву х техн ологически х

отверстий

П редварительное

и окончательное фрезерование

торцов

на

че­

ты рехш пиндельном

продольно-ф резерном

станке

П редварительное

и окон чательн ое фрезерование нижних

п л ата ­

нов и

зеркала

на

восьмиш пиндельном

продольно-ф резерном

станке

О кон чательн ое шлифование

верхней

плоскости

на

п лоскош ли ­

ф овальном

станке

Черновое растачивание всех

отверстий

продольны х

осей

с

двух

сторон на

агрегатном

станке

Ч истовое

растачивание всех

отверстий

продольн ы х

осей

с

дву х

сторон на

агрегатном

станке

П редварительное

и

окончательное

растачивание

отверстий

под

шпиндель на алм азно-расточном станке

Сверление и растачивание отверстий с

переднего

и

задн его

тор­

цов и с передней стороны

на

агрегатном

станке

С верление, зенкерование

и разверты вание

отверстий с

передней

и задней

сторон

на

агрегатном стан ке

Н арезание резьбы

во всех отвер сти ях,

р асп ол ож ен н ы х

на

пе­

реднем и заднем торцах и с передней

стороны

на

резьбонарезном

станке

Сверление и нарезание резьбы в отверстиях

с

нижней

стороны

на ради альн о-сверли льн ом

стан ке

Хонингование

отверстий

под

ш пиндель

на

верти кальн о-хон и н го­

вальном

станке

О кончательное

шлифование

нижней

п лоскости

и вертикального-

платика

на

плоскош лиф овальном

станке

Промывание детали

в моечном

агрегате

отверстия в другой плоскости и т. д. По окончании обработки одина­ ковых отверстий по всем плоскостям детали происходит замена инстру­ мента и весь цикл повторяется при исполнении второго перехода и т. д.

4. Одним инструментом по первому переходу осуществляется по­ следовательная обработка одинаковых отверстий группы, расположен­ ных в различных плоскостях детали. Затем другим инструментом про­ изводится последовательная обработка по первому переходу одина­ ковых отверстий второй группы, расположенных в различных стен­ ках детали и т. д. Затем те же отверстия обрабатываются по второму переходу, потом по третьему и т. д. до полного завершения обработки всех отверстий детали.

Указанные выше варианты отличаются количеством смен инстру­ ментов, смен режимов резания, числом поворотов стола, числом набо­ ров координат; они отличаются характером и последовательностью смен программы, ее сложностью и т. д.

Изменение последовательности обработки вызывает изменение числа включений и срабатываний отдельных элементов и механизмов станка, а следовательно, регламентирует его производительность, точность и надежность работы. Опыт внедрения станков с ЧПУ на ряде заводов показывает, что необходимым условием для получения экономического эффекта и правильной эксплуатации станков является их концентра­ ция в одном месте, т. е. организация отдельного самостоятельного участка.

Контроль корпусных деталей

Убольшинства корпусных деталей проверяют: 1) прямолинейность

иправильность расположения основных (базовых) плоскостей; 2) раз­ меры и формы основных отверстий; 3) соосность осей отверстий; 4) меж­ осевые расстояния, параллельность и перекос осей; 5) правильность расположения осей отверстия относительно основных поверхностей;

6)неперпендикулярность осей основных отверстий; 7) неперпендикулярность торцовой плоскости относительно оси отверстия; 8) шерохо­ ватость обработки поверхностей основных отверстий, основных и дру­ гих плоскостей.

Прямолинейность плоскостей корпусов проверяют уровнемером или индикатором.

Диаметры отверстий проверяют штангенциркулями, микрометрами, предельными калибрами. При повышенных требованиях к точности ди­ аметральных размеров, особенно при необходимости определить отступления поверхностей отверстий от цилиндрической формы, поль­ зуются штихмасами с индикаторами (рис. 249, а), обеспечивающими точность измерения до 0,01 мм. Для более точных измерений применя­ ются пассиметры или микротасты с точностью измерения до 0,002 мм.

Соосность отверстий контролируется при помощи гладких или сту­ пенчатых оправок, вставляемых в соосно расположенные отверстия. При проверке отверстий больших диаметров контрольные оправки помещаются во втулки (рис. 249, б). На рис. 249, в проверка соосности осуществляется с помощью индикатора.

Межосевые расстояния и непараллельность осей проверяют микро­ метром, индикатором или штангенциркулем (рис. 249, г).

Правильность расположения оси отверстия относительно основной поверхности, а также ее параллельность можно проверять штангенрейсмусом с точностью до 0,02 мм и индикатором (рис. 249, д) с точно­ стью до 0,01 мм.

Неперпендикулярность осей отверстий проверяют при помощи оправки с индикатором и калибром (рис.249, е, ж) с измерением зазо­ ров Д1 и Д2. Проверка неперпендикулярности торцовой плоскости

относительно оси отверстия осуществляется с помощью индикатора (рис. 249, з) или специального калибра (рис. 249, и).