Обработка шлицевых поверхностей в отверстиях

Шлицы в отверстиях, как правило, протягивают. Протягива­ние цилиндрической поверхности и шлицев осуществляют раз­дельно или комбинированной шлицевой протяжкой на горизон­тально-протяжных станках. Протягивание — высокопроизводи­тельный процесс. Параметр шероховатости обработанной по­верхности Ra — 1,7 ... 0,8 мкм.

Внутреннюю поверхность шлицев шлифуют на внутришлифо-вальных станках. Для получения точного наружного диаметра впадин шлицевого отверстия его калибруют, а иногда и при­тирают.

15.7. Методы обработки фасонных поверхностей

Наряду с цилиндрическими и плоскими поверхностями в технике широко распространены поверхности, ограниченные различного рода кривыми линиями. Такие геометрические поверх­ности называют фасонными. Кроме стандартных фасонных поверх­ностей (резьба, зубья зубчатых колес, шлицы, обработка которых рассмотрена выше), существует много специальных, из них чаще прямолинейно-фасонные поверхности, фасонные поверхности вра­щения. Более сложные поверхности — объемно-фасонные — встречаются значительно реже. Все методы обработки фасонных поверхностей можно классифицировать следующим образом: об­работка фасонным инструментом; обработка по разметке; обработка с помощью копировальных устройств; обработка на копироваль­ных станках; обработка на станках с ЧПУ.

Наиболее производительна и. проста обработка фасонным инструментом (точение, фрезерование, протягивание, шлифование и т. д.).

Обработка по разметке — метод наиболее простой, и его при­меняют в единичном и мелкосерийном производстве (строгание, фрезерование и т. д.).

Применение копировальных устройств в станках общего на­значения целесообразно в серийном и массовом производстве. Копировальные станки определенного назначения целесообразно применять только в крупносерийном и массовом производстве. Вместо обработки с помощью копировальных устройств с успехом применяют обработку с управлением с помощью командоаппаратов, программных устройств с электронно-гидравлическим при­водом и обработку на станках с ЧПУ.

Обработка фасонных поверхностей точением, растачиванием и сверлением

Фасонными резцами обрабатывают на токарных станках обычно фасонные поверхности небольшой длины методом врезания. Обта­чивание фасонной поверхности, как правило, выполняют как само­стоятельную операцию. На станках, приспособленных для автома­тического получения размеров (револьверные, полуавтоматы, ав­томаты), фасонную поверхность обрабатывают за одну операцию вместе с другими поверхностями.

Обычно ширина фасонных призматических и круглых резцов не превышает 60 мм, так как ее увеличение вызывает вибрации технологической системы. Несмотря на малые подачи (5 = 0,01 ... 0,08 мм/об) и скорости резания (v = 20 ... 40 м/мин), получается достаточно высокая производительность благодаря малому пути резания.

В единичном производстве можно производить точение по разметке, которую делают не на заготовке, а на металлической, пластине (рис. 15.11) или на листе бумаги, которые закрепляют на станке. Манипулируя рукоятками продольного и поперечного движения подачи с помощью конца чертилки 2, воспроизводящей размеченный профиль, производят обработку заготовки 3. Точ­ность и производительность этого метода низкие.

При обработке сравнительно длинных фасонных поверхностей вращения применяют копиры. Применение копиров позволяет производить обточку профилей разнообразного вида.

Схема обработки фасонной детали с применением односторон­него копира показана на рис. 15,12.

Обтачивание фасонных поверхностей может быть осуществлено на обычных токарных станках с помощью специального гидро­копировального суппорта или на специальных гидрокопироваль­ных станках подобно тому, как обтачиваются ступенчатые валики. Только в этом случае устанавливают копиры соответствующего профиля.

Обработку отверстий фасонных поверхностей растачиванием выполняют, как и наружное обтачивание, фасонными резцами, по копирам и т. п.

Обработка фасонных отверстий сверлением осуществляется фасонными перовыми сверлами. Окончательная обработка от­верстий (например, конических, ступенчатых) может быть осу­ществлена фасонным зенкером или разверткой.

Обработка фасонных поверхностей фрезерованием, строганием, протягиванием

Замкнутые фасонные и незамкнутые прямолинейно-фасонные поверхности чаще всего получают фрезерованием.

В массовом и крупносерийном производстве при фрезеровании коротких фасонных поверхностей применяют фасонные фрезы. При обработке значительных по длине профилей, когда фасонные Фрезы применить невозможно или затруднительно, находит ши-рокое применение фрезерование по копиру. Обработка по копиру может осуществляться сочетанием продоль­ного движения с поперечным и по­ступательного движения с враща­тельным.

Принципиальная схема копиро-вально-фрезерного станка приведена на рис. 15.13. В этих станках сле­дящий палец 7 (или ролик), пере­мещаясь по копиру 6, получает до­полнительные перемещения, перпен­дикулярные основному направлению. Эти дополнительные перемещения через копировально-измерительный механизм 5 воздействует на усили­тельное устройство 4 и через шпин­дель 3 и фрезу 2 осуществляют контурную обработку заготовки /. Обработка объемных фасон­ных поверхностей осуществляется на специальных копироваль­ных станках. Системы программного управления металлорежу­щими станками служат для автоматического регулирования перемещений исполнительных органов станка по заданной про­грамме, необходимых для выполнения обработки. Это управле­ние дает возможность обрабатывать фасонные поверхности без применения специальных копиров.

Станки с ЧПУ используют для обработки фасонных поверх­ностей практически в производстве всех типов. Они позволяют увеличивать производительность на 50% и выше по сравнению с производительностью обычных фрезерных станков.

Обработка фасонных поверхностей строганием может произво­диться фасонным профильным инструментом, а также по разметке, по шаблону или с применением копиров.

В крупносерийном и массовом производстве фасонные поверх­ности нередко обрабатывают протягиванием. Принципиально схемы протягивания аналогичны рассмотренным в предыдущих главах.

В качестве отделочной обработки применяют шлифование фасонных поверхностей и при необходимости —■ полирование.

Шлифование фасонных поверхностей осуществляется обычно с помощью шлифовальных кругов с криволинейной образующей на кругло- или внутришлифовальных станках. Шлифование можно проводить и на бесцентрово-шлифовальных станках.

Точность чистового шлифования — в пределах 7—6-го ква-литета и достигаемая шероховатость Ra = 1,25 ... 0,5 мкм.

Для различных методов обработки типовых поверхностей деталей машин, изложенных в гл. 12—15, в табл. 15.1 приведены формулы для расчета основного времени (t₀).