29. Типовой технологический процесс изготовления корпусных деталей.

Корпусные детали являются важными базовыми элементами изделия. 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 алюминиевыми отливками, реже стальными отливками и иногда сварными конструкциями. В них, как правило, имеются основные поверхности, называемые базовыми, которыми определяется положение их в изделии. У большинства корпусов размеры этих поверхностей обусловливаются довольно жесткими допусками на параллельность, перпендикулярность и т.д. Кроме основных поверхностей корпуса имеют также и вспомогательные, к которым относятся поверхности под крышки, фланцы, опоры для валов и др.

Корпусные детали всегда имеют отверстии, которые можно разделить на точные (основные), поверхности которых служат опорами для валов, шпинделей и др., и вспомогательные – крепежные и смазочные.

Конструкции корпусных деталей разделяют на группы:

1. Детали коробчатой формы (корпусы редукторов, коробок скоростей, подач);

2. Детали с гладкими внутренними цилиндрическими поверхностями, протяженность которых превышает диаметральные размеры (блоки цилиндров, блоки компрессоров, корпусы цилиндров, пневмо- и гидроаппаратура, корпусы задних бабок);

3. Детали сложной пространственной геометрической формы (корпусы паровых и газовых турбин, тройников, вентилей, кранов);

4. Детали с направляющими поверхностями (столы, каретки, спутники, суппорты, планшайбы);

5. Детали типа кронштейнов, угольников, плит, крышек.

Технические требования к корпусным деталям.

1. Точность геометрической формы плоских базирующих поверхностей размером до 500 м. Отклонение от плоскостности и параллельности – 0,01…0,07 мм. Для ответственных деталей: 0,002…0,005 мм.

2. Точность относительного поворота плоских базирующих поверхностей. Параллельность и перпендикулярность – 0,015…0,1 на 200 мм длины. Для ответственных деталей – 0,003…0,01 мм.

3. Точность расстояния между двумя параллельными плоскостями – 0,02…0,5 мм. Для ответственных деталей – 0,005…0,01 мм.

4. Точность диаметральных размеров и геометрической формы отверстий. 6-11 квалитеты. Некруглость, конусообразность и изогнутость – (1/5…1/2)Tdотв.

5. Отклонения от параллельности и перпендикулярности осей главных отверстий относительно плоских поверхностей – 0,01…0,15 мм на 200 мм длины. Угловое отклонение оси одного отверстия относительно оси другого – 0,005…0,1 мм на 200 мм длины.

6. Параметр шероховатости плоских базирующих поверхностей – Ra = 2,5…0,63 мкм; поверхностей главных отверстий – Ra = 1,25…0,16 мкм; для ответственных деталей – Ra до 0,08 мкм.

Материалы корпусных деталей:

1. Серый чугун, модифицированный и ковкий чугуны;

2. Углеродистая и легированная сталь;

3. Сплавы цветных металлов;

4. Пластмассы.

Тех.процесс обработки.

1. Черновая и чистовая обработка плоских поверхностей или плоскости и двух отверстий, используемых в дальнейшем в качестве технологических баз;

2. Обработка остальных наружных поверхностей;

3. Черновая и чистовая обработка главных отверстий;

4. Обработка мелких и резьбовых отверстий;

5. Отделочная обработка плоских поверхностей и главных отверстий;

6. Контроль.

Выбор технологических баз.

Широко распространены схемы:

1. По плоскости и двум отверстиям:

2. Для деталей фланцевого типа используется торец фланцы, одного отверстие большого диаметра (выточка) и другое отверстие малого диаметра.

Преимущества:

• Простота и достаточная точность установки;

• Хороший доступ инструментов к местам обработки, а также возможность соблюдения принципа постоянства баз для большей части операций.

3. В станкостроении базируют по плоскости и направляющим;

4. По трем взаимно перпендикулярным поверхностям;

5. Детали, у которых основные отверстия малы или отсутствуют, устанавливают по внутренним или наружным поверхностям.

6. Если есть достаточно большие основные отверстия, то можно использовать их и перпендикулярную плоскость.

Последовательность обработки.

В мелкосерийном производстве предварительная обработка корпусных деталей осуществляется по разметке с установкой и выверкой по риске разметки. В крупносерийном и массовом производстве обработка корпусных деталей производится только в приспособлениях с максимальным коэффициентом совмещения операций.

В мелкосерийном и единичном производствах на универсальном оборудовании без приспособлений обработке предшествует операция разметки заготовки – на разметочной плите.

Обработка плоскостей.

1. Строгание. Мелкосерийное и единичное производство. Способ малопроизводителен. Выполняется однолезвийным инструментом на умеренных режимах резания. Наиболее выгодные – продольно-строгальные станки.

Повысить производительность можно использованием нескольких резцов, применением широких резцов и больших подач при чистовом строгании. Тонкое – 10 квалитет, Ra1,6-0,2 мкм.

2. Долбление. Обрабатывают поверхности внутренних контуров. 12-14 квалитет. Rz40-Rz5.

3. Фрезерование. В массовом производстве – только фрезерование. Торцовое фрезерование имеет широкое применение.

Преимущества торцового фрезерования:

1. Применение фрез больших диаметров, что повышает производительность обработки;

2. Одновременное участие в работе большего числа зубьев обеспечивает большую производительность и более плавную работу;

3. Отсутствие длинных оправок, что дает большую жесткость, следовательно, большая возможность работы с большими подачами и глубинами резания;

4. Одновременная обработка заготовок с разных сторон.

Способы фрезерования, обеспечивающие повышение производительности обработки:

1. Параллельное – обработка нескольких заготовок или нескольких поверхностей одной заготовки;

2. Последовательное фрезерование нескольких заготовок или нескольких поверхностей одной заготовки;

3. Параллельно-последовательное фрезерование;

4. Фрезерование на поворотных столах и приспособлениях. Уменьшается трудоемкость за счет совмещения вспомогательного времени с машинным.

5. Фрезерование с подачей в обе стороны (маятниковое);

6. Непрерывное фрезерование. Заготовки устанавливаются на непрерывно вращающемся столе или барабане.

7. Один из способов сокращения основного времени – это скоростное и силовое фрезерование.

Методы обработки главных отверстий.

В единичном и мелкосерийном производствах: горизонтально-расточные, сверлильные, карусельные, координатно-расточные станки.

В серийном и массовом – горизонтально-расточные с использованием специальных расточных приспособлений, агрегатные многошпиндельные станки.

Растачивание резцами лучше всего обеспечивает прямолинейность оси отверстия и более высокую точность его положения относительно базы.

Точность обработки: 12-9 квалитет.

Отклонения геометрической формы: ∅50-120 менее 12 мкм, Ra5-2,5 мкм.

Соосность отверстий обеспечивается жесткостью скалок, а также направлением их во втулках.

Точность межосевых расстояний, а также параллельность и перпендикулярность их осей обеспечивается двумя методами:

1. Обработкой с направлением инструмента в кондукторе;

2. Обработкой с использованием универсальных способов координации положения инструмента (разметка, зацентровка).

Для обработки отверстий большой длины и в двух удаленных стенках применяют расточные скалки, направляемые двумя кондукторными втулками.

Обработка крепежных или вспомогательных отверстий.

В единичном и мелкосерийном производствах используют радиально-сверлильные станки (по разметке) или по накладным кондукторам с применением револьверных головок.

В серийном производстве – на радиально-сверлильных станках с использованием поворотных приспособлений, накладных кондукторов, на вертикально-сверлильных станках с использованием многошпиндельных головок.

В крупносерийном и массовом производствах – на специальных многошпиндельных и агрегатных станках, а также автоматических линиях.

Крепежные отверстия располагаются группами с требованиями координации внутри группы (шаг, окружность расположения) и

29.3

координации группы относительно оси симметрии заготовки, базовых поверхностей и т.д.

Заданное положение отверстий обеспечивается по кондуктору, лишь в единичном производстве по разметке.

Обработку отверстий в несколько переходов осуществляют:

1. Последовательным перемещением заготовок в несколько позиций, оснащенных соответствующими инструментами (сверлами, зенкерами, метчиками и т.д.). В новую позицию заготовку переводят поворотом стола или поступательным перемещением, и в каждой позиции обработку отверстий осуществляют одновременно.

2. Поступательным выполнением переходов в одной позиции со сменой инструментов в шпинделе радиально-сверлильного станка и сменой кондукторных втулок в приспособлении. Вспомогательное время может достигать 50-60% штучного времени.

3. Использованием комбинированного или сборного инструмента (сверло-зенкер).

Тех.требования к конструкции корпусных деталей, связанные с обработкой крепежных отверстий:

1. Крепежные отверстия должны по возможности иметь одинаковые размеры;

2. Оси отверстий с одной стороны детали должны быть параллельными.

Тех.контроль.

1. Прямолинейность плоскостей контролируется линейками, специальными плитами на краску или щупом;

2. Контроль правильности геометрической формы основных отверстий – индикаторами, рычажными нутрометрами, штихмасами, пневматическими ротаметрами со специальной калибровой пробкой;

3. Соосность отверстий – простой контрольной или индикаторной оправками;

4. Параллельность осей основных отверстий сборочным базам и межцентровый размер от оси до базы – измерением расстояния между ними у концов корпуса с помощью контрольной оправки;

5. Взаимную параллельность осей основных отверстий и расстояние между ними – контрольными скалками и индикаторным прибором;

6. Перпендикулярность осей отверстий;

7. Перпендикулярность торцовых поверхностей к осям отверстий.