книги из ГПНТБ / Табаков, П. М. Работа на координатно-расточных станках

Глава VII

СПЕЦИАЛЬНЫЕ РАБОТЫ, ВЫПОЛНЯЕМЫЕ НА КООРДИНАТНО­ РАСТОЧНЫХ СТАНКАХ

1. НАЗНАЧЕНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ РАБОТ

Наибольшей трудоемкостью в инструментальном производстве отличается обработка точных поверхно­ стей при изготовлении шаблонов, копиров, пресс-форм и т. д. Обработка подобных изделий требует высокой квалификации рабочих и большой затраты ручного тру­ да. Поэтому с целью механизации ручного труда и по­ вышения точности изготовления изделий инструменталь­ ного производства ряд специальных операций выпол­ няется на координатно-расточных станках.

К числу таких работ относятся: фрезерование пло­ ских поверхностей, контурное фрезерование, обработка деталей со сложной поверхностью, шлифование отвер­ стий, подгонка криволинейных поверхностей, нанесение штрихов и делений, нарезание резьбы метчиками.

Достижимая точность координирования и располо­ жения обрабатываемых поверхностей при выполнении специальных работ находится в пределах ±0,005 мм.

2. ФРЕЗЕРОВАНИЕ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Фрезерование пазов, плоскостей и фасонных скосов выполняется лишь в случае особой необходимости, на­ пример при повышенных требованиях к точности рас­ положения фрезеруемых поверхностей относительно отверстий или других элементов обрабатываемых де­ талей.

Выполнение фрезерных операций разрешается производить только на приспособленных для этой цели

233

станках. Станки устаревших моделей (СКР4, КР450, 2420, Хилле, Гаузер и др.), оснаш,енные винтовыми от- счетно-измерительными системами, в которых точные измерительные винты выполняют как отсчетно-измери- тельные, так и транспортные функции, для фрезерова­ ния совершенно не приспособлены. Поэтому фрезерова­ ние на них, связанное с некоторыми осевыми нагрузка­

нимальной радиальной нагрузкой на шпиндель станка. Данные табл. 63 дают представление о пределах вели­ чин рабочих (фрезерных) минутных подач КРС.

На координатно-расточных станках современных моделей разрешается при фрезеровании применение тор­ цовой насадной фрезы диаметром не свыше 125 мм.

Нарезание зубьев на зубчатых рейках производится на КРС в исключительных случаях, когда не представ­ ляется возможным осуществление работы на специаль­ ных зубообрабатывающих станках.

Нарезание зубьев на рейках с точным шагом произ­ водится за несколько операций. Все черновые операции выполняются на фрезерных станках, а на координатно­ расточный станок обрабатываемые детали поступают для окончательной точной обработки с припуском 0,1 мм на сторону. Режущим инструментом является пальцевая модульная фасонная фреза с конусным хвостовиком.

234

Режущие кромки инструмента воспроизводят контур впадины обрабатываемой рейки.

Размеры профиля зуба зависят от заданного моду­ ля (размера), и поэтому для обработки рейки с иным модулем требуется другой режущий инструмент. На ра­ бочей поверхности стола закрепляется и выверяется рейка, а в шпинделе КРС закрепляется пальцевая фасонная фреза. По окончании обработки одной впа дины фреза возвращается в исходное положение, после чего стол с обрабатываемой рейкой перемещается на величину шага зубьев рейки и процесс повторяется вновь.

Чистовые пальцевые фрезы изготовляются из стали Р18 с затылованным зубом; передний угол и угол накло­ на зубьев равны нулю. Скорости резания, применяемые при нарезании зубьев рейки, не превышают 18— 20 м/мин, сохранность дорогостоящей пальцевой фрезы должна приниматься во внимание при назначении режи­ мов резания. При фрезеровании используется обильное охлаждение работающей пальцевой фрезы путем под­ вода СОЖ в зону резания.

3. КОНТУРНОЕ ФРЕЗЕРОВАНИЕ

Контурное фрезерование на координатно-расточных станках выполняется при необходимости получения по­ верхностей весьма сложных профилей небольшой про­ тяженности, точных по форме и по размерам. Эта опера­ ция малопроизводительна, но дает гарантированное по точности исполнение размеров, заданных чертежом.

Контурное фрезерование применяется, в частности, при изготовлении деталей форм и пресс-форм, в которых необходимо обработать серию выступов различной вы­ соты с литейными уклонами с помощью конических фрез. Наименьшая ширина канавок, достижимая при контурном фрезеровании, составляет 0,4 мм, радиус —

0,2 мм (рис. 105).

Перед фрезерованием радиусов деталь размечается на том же КРС, на котором выполняется фрезерование. Установка центра радиуса по оси вращения шпинделя КРС производится раздельно на каждый фрезеруемый радиус с помощью визирного микроскопа. Перекрестие микроскопа ориентируется на заранее поставленные пружинным кернером углубления, диаметр которых не должен превышать 0,08 мм.

235

Фрезерование радиусов производится при помощи поворотно-делительного стола, ось вращения которого точно совмещена с осью вращения шпинделя координат­ но-расточного станка.

При фрезеровании радиусных выступов деталь с по­ мощью салазок и стола смещается на величину суммы

Рис. 105. Типовая деталь с точными элементами фрезерования.

радиусов фрезы и фрезеруемого выступа. Глубина фре­ зерования устанавливается по концевым мерам. Откло­ нения в точности расположения фрезерованных радиус­ ных выступов при таком способе установки не выходят из пределов ±0,03 мм.

Тщательно выполненное фрезерование почти не тре­ бует дальнейшей обработки. На зачистку и полирование

тали не должна превышать величины продольного пе­ ремещения стола КРС, на котором выполняется фрезеро­ вание. Если деталь закрепляется при фрезеровании на поверхности планшайбы поворотно-делительного стола и имеет радиус фрезерования, превосходящий размеры поворотно-делительного стола, то такая деталь закреп­ ляется на ПДС при помощи удлинительных планок

(рис. 106).

236

Установка и выверка закрепленной на планшайбе заготовки производятся при помощи закрепленного

Рис, 106. Деталь, установленная с помощью удлини­ тельных планок.

в шпинделе КРС визирного микроскопа, перекрестие сетки которого должно располагаться посередине ради­ усной риски, имеющейся на детали.

4. ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ СО СЛОЖНЫМ ПРОФИЛЕМ

При изготовлении штампов, форм, пресс-форм, ко­ пиров имеющиеся в этих деталях вертикальные поверх­ ности, состоящие из участков сложного профиля, могут быть с большой точностью обработаны на координатно­ расточных станках методом профилирования.

237

Для обработки деталь устанавливается на столе так, чтобы профильная поверхность занимала строго верти­ кальное положение. Закрепленный в расточном патроне резец выставляется на расстояние R, равное радиусу окружности, описываемой вершиной резца при вращении шпинделя станка (рис. 107, а).

Зная радиус, можно выполнить обработку (профили­ рование). Для этого с помощью индикаторного центроискателя или визирного микроскопа совмещают центр днпинделя с какой-либо точкой на кромке вертикальной поверхности и отводят деталь на величину радиуса R (рис. 107, б), пользуясь отсчетным устройством станка. Убедившись в правильности установки, устанавливают резец, включают вращение шпинделя и его вертикаль­ ную подачу.

Когда поверхность будет обработана по всей высоте, шпиндель останавливается, поднимается и совмещается уже с точкой 0 2, затем процесс повторяется, пока после­ довательно не будут обработаны участки поверхности

238

при совмещении шпинделя с точками 0 3, 0 4 и т. д. (рис. 108, а ).

При снятии припуска вращающийся резец оставляет радиусное углубление, крайняя точка которого распола­ гается на линии, образующей профиль обрабатываемой поверхности. Поэтому точное профилирование произво­ дится в несколько проходов со сдвигом точек обработки. На чистовой проход оставляется припуск не более 0,02 мм.

Рис. 108. Схема профилирования.

После профилирования обрабатываемая поверхность за­ чищается слесарной пилой и абразивным бруском.

Профилирование обеспечивает точность расположе­ ния всех элементов сложного профиля с отклонениями, не превышающими ±0,015 мм.

Высоту остающихся гребешков Н после обработки (рис. 108, б) можно определить по формуле:

где R — радиус окружности, описываемой вершиной рез­ ца, мм;

s — шаг профилирования, мм.

Например, при R, равном 8 мм, и расстоянии между точками профилирования Оь 0 2 и т. д. (рис. 108, а), равном 1 мм,

Участки поверхностей небольших деталей, профиль которых представляет собой сочетание дуг окружности (рис. 109), могут обрабатываться методом обтачива­

239

ния. В этом случае вылет резца устанавливается на величину, равную радиусу профиля поверхности де­ тали, и при вращении резца обрабатывается сразу вся

длина дуги.

Обработка точных кулачков методом профилирова­ ния. Изготовление профиля точных кулачков с замкну­ той криволинейной поверхностью начинается с размет­ ки на заготовке 1 контура кулачка 2 относительно оси вращения 3 кулачка (рис. ПО).

Если размеры кулачка заданы в полярных коорди­ натах, то размечаемая деталь для осуществления пово­ ротов на заданные углы устанавливается на поворотно­ делительном столе. При наличии больших припусков, что выявляется в результате разметки, деталь отправ­ ляется на предварительное фрезерование, где удаляют все излишки металла, оставляя припуск 1—2 мм.

На КРС контур детали (рис. 111) обрабатывается постепенно в несколько проходов. Точки и шаг профи­ лирования выбирают в зависимости от требуемой точ­ ности обработки. Установку оси вращения режущего инструмента относительно центра кулачка производят по расчетным точкам, заданным в полярных координа­ тах и указанным в таблицах, которые прилагаются к чертежу изделия. Во многих случаях расчет коорди­ нат этих точек производится на электронно-вычисли­ тельных машинах. Полученную цифрограмму представ­ ляют в виде таблиц на отдельных листах. Таблицы служат рабочим документом при изготовлении кулач­ ков, а цифрограмма остается для справок в архиве,

24 0

Оставшиеся после обработки на профильной по­ верхности кулачка гребешки спиливаются бархатным напильником и затем осторожно сглаживаются абра­ зивным бруском, при этом стараются не задевать дна рисок, оставленных резцом. Практически точность из­ готовления профиля кулачков находится в пределах

0,03—0,04 мм.

Припуски на обработку профилированием точных кулачков распределяются следующим образом. Для

станке, проверяются на ме­ сте работниками отдела технического контроля (ОТК)

Обработка криволинейных поверхностей. Обработка на КРС криволинейных поверхностей выполняется с боль­ шой точностью (до ±0,005 мм) и чистотой (V9—V10). Порядок обработки рассмотрим на примере изготовле­ ния плоского шаблона (рис. 112).

Заготовкам шаблонов, изготовленным из углероди­ стой или легированной стали, придаются заданные га­ баритные размеры путем обработки их поверхностей, кроме криволинейной, на строгальных, фрезерных и шлифовальных станках. В отшлифованных заготовках на координатно-расточных станках растачиваются от­ верстия под технологические штифты. Затем шаблоны с помощью этих штифтов собираются в пакеты по не­ скольку штук для дальнейшей совместной обработки.

241