книги из ГПНТБ / Мовчин, В. Н. Технология производства измерительных инструментов и приборов учебник

рость v'oc относительного перемещения калибра по при­

тиру будет больше скорости и0с и voc. Так как разным ско­ ростям относительного перемещения соответствуют раз­ личные величины перемещения калибра относительно притира, то и съем металла в разных точках различен. Очевидно, в точках, расположенных ближе к периферии,

в некоторых случаях доводку производят в два приема: сначала снимают половину припуска, затем калибры вы­ нимают из рамок и повертывают на 180°, после чего про­ должают доводку до получения требуемого размера.

Особенности выполнения доводочных работ. Выполне­ ние доводочных работ с обеспечением высокой точности и классов чистоты поверхности, кроме правильного под­ бора материала притира, абразивов, смазки и режимов обработки, требует высокой культуры производства.

Помещение, предназначенное для выполнения дово­ дочных работ, должно отвечать следующим требованиям: 1) должно быть исключено всякое попадание пыли, являющейся одной из причин возникновения царапин на поверхности доводимой детали. Для этой же цели все рабочие должны иметь белые халаты и специальную обувь, надеваемую при входе в помещение; 2) в помещении дол­ жна быть обеспечена не только постоянная температура в 20° С, но и постоянная влажность. По данным техноло­ гической лаборатории завода «Калибр», оптимальная от­ носительная влажность должна составлять 65%, откло­ нение от данной рекомендации приводит к ухудшению качества доводимой поверхности, а в некоторых случаях — к невозможности выполнения доводочных работ. Для под­ держания постоянной температуры помещение, пред­ назначенное для выполнения доводочных работ, даже при наличии термоконстантных установок необходимо распо­ лагать так, чтобы максимально уменьшить нагрев от солнечных лучей. Для этой цели помещения для доводки необходимо всегда располагать на северной стороне зда­ ния, что особенно важно в летние месяцы года; 3) при­ тирку и шаржирование плит необходимо производить в отдельном помещении, причем для исключения возмож­ ности деформации плит разница в температурах поме­ щения для притирки плит и помещения для доводки дета­ лей не должна превышать 1°.

331

2. ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕКАЛЬНЫХ РАБОТ

Лекалами (шаблонами) в металлообрабатывающей про­ мышленности раньше называли изготовленные с высокой точностью и чистотой поверхности калибры, применяемые для контроля поверхностей деталей, имеющих сложную форму. Такие лекала до появления высокоточных стан­ ков и разработки технологических процессов, оснащенных различными приспособлениями, изготовляли вручную. Ручная обработка лекал, в особенности после их термо­ обработки, требовала большого искусства, высоких про­ фессиональных навыков и соответственно высокой квали­ фикации слесаря-лекальщика.

Внастоящее время термин «лекало» не применяют, а калибры, предназначенные для контроля формы поверх­ ностей деталей, называют профильными калибрами. Само понятие «лекальные работы» сохранило свое значение применительно к высокоточной обработке сложных про­ фильных калибров или поверхностей деталей.

Взависимости от назначения профильные калибры делят на две группы: а) предельные, т. е. с заданными предельными размерами измеряемой величины, например предельные скобы; калибры для измерения высоты; скобы

срисками и т. д.; б) нормальные калибры, т. е. калибры,

предназначенные для проверки формы детали. Профиль таких калибров представляет собой обратную копию про­ веряемой формы детали, а точность изготовления, или, иными словами, соответствие профиля детали профилю калибра, проверяют по величине световой щели между деталью и калибром.

При изготовлении калибров, сложный профиль кото­ рых очерчен различным сочетанием плоскостей, дуг окруж­ ностей и кривых, прежде всего устанавливают последова­ тельность обработки отдельных участков профиля. Для контроля таких участков как при их шлифовании, так и при слесарной доводке применяют так называемые выра­ ботки, т. е. дополнительные шаблоны, изготовленные с точностью, несколько более высокой по сравнению с тре­ бованиями чертежа. В ряде случаев, когда выработку нельзя измерить универсальными измерительными сред­ ствами, изготовляют контрвыработки. На рис. 183 показан калибр для установки резьбовых резцов и необходимые для его изготовления выработки 1, 2 и 3, а также контр­ выработки la, 2a и За для изготовления выработок. Необ-

332

ходимость применения выработок объясняется тем, что для слесаря-лекальщика значительно удобнее и проще пользоваться выработками.

Особенно большое значение имеют выработки при шли­ фовании калибров и деталей сложной формы, так как их применение позволяет производить проверку шлифуе­ мого профиля без съема калибра со станка. При проверке профиля на различных приборах (микроскоп, проектор и т. д.) калибр необходимо снимать со станка, при этом если выявятся погрешности, то исправить их практически

Рис. 183. Комплект выработок и контрвыработок для контроля профиля калибра

трудно, так как установить калибр точно в первоначаль­ ное положение на станке невозможно.

к разработке технологического процесса. Но в основу технологического процесса изготовления любого профиль­ ного калибра положены единые приемы обработки, кото­ рые можно объединить в типовом технологическом про­ цессе. При этом многие операции такого процесса являются типовыми и при обработке плоских деталей приборов.

Типовой технологический процесс изготовления про­ фильных калибров. В качестве исходной заготовки для изго­ товления профильных калибров берут полосу или лист. Так как в мелкосерийном производстве профильных ка­ либров применение штампов для вырубки заготовок в брльшинстве случаев экономически нецелесообразно, то про­ цесс изготовления калибров ведут в следующем порядке: 1) разрезают лист или полосы на заготовки на гильотин­ ных ножницах, пресс-ножницах или эксцентриковых прес­ сах, оснащенных рубочными штампами; 2) правят заго­ товки по плоскостям на фрикционных или гидравлических

333

прессах, оснащенных бойками с гладкой или рифленой рабочей поверхностью; 3) предварительно шлифуют пло­ скости при любой точности правки, так как прокатная полоса или лист могут иметь отклонения от параллель­ ности сторон, что при последующей обработке приведет к нарушению перпендикулярности измерительных по­ верхностей к плоскостям калибра; 4) собирают заготовки в пачки. Выбор способа сборки заготовок в пачки во мно­ гом зависит от конфигурации калибров и от способов за-

п р т к а

Рис. 184. Способы сборки заготовок калибров в пачки

крепления пачек при механической обработке. На рис. 184 показаны наиболее распространенные способы сборки заготовок в пачки: а — на заклепках, б — склеиванием, в — пайкой, г — с помощью струбцин и д — на болтах. Наиболее удобной и менее трудоемкой следует считать сборку склеиванием. Для склеивания применяют карбинольный клей и эпоксидные смолы. При склеивании сле­ дует помнить, что сила сцепления клеевого соединения высокая и при покрытии всей плоскости клеем разъеди­ нить заготовки при разборке пачек трудно. Поэтому рекомендуется наносить клей только по краям заготовки, на ширину полосы примерно от 5 до 8 мм. Пачки, собран­ ные на клею, разбирают либо легкими ударами по ребру калибров, либо размягчением клея в ацетоне;

5) фрезеруют контуры калибра; 6) производят опи­ ловку двух базовых граней, расположенных под углом

334

90°, и размечают от этих баз профиль калибра, эту опера­ цию выполняют только при штучном производстве, а также при изготовлении серий калибров, но без приме­ нения фасонных фрез для образования рабочего профиля. В последнем случае опиловку и разметку производят на одной из заготовок до сборки их в пачки; 7) обрабаты­ вают профиль калибра фасонными фрезами или раздельно по участкам: фрезерованием, растачиванием, обтачива­ нием ит. д.; 8) фрезеруют шлицы, часто называемые в про­ изводстве подрезками, усами и т. д., в местах пересечения поверхностей, образующих внутренние углы и предназна­ ченных для выхода шлифовального круга или притира. Шлицы обычно располагаются под углом а/2 (биссектриса угла), но в зависимости от конфигурации калибра и нерав­ номерного распределения припусков могут изготовляться под иными углами; 9) производят опиловку рабочего профиля с припуском под последующее шлифование. Про­ филь контролируют универсальными измерительными ин­ струментами или по выработкам, причем для отдельных участков делают дополнительные выработки. Припуск на шлифование зависит от вида калибра и качества термо­ обработки и принимается в пределах 0,1—0,3 мм на сто­ рону; 10) производят термическую обработку, включаю­ щую все необходимые операции: закалку, отпуск и ста­ рение; 11) правят закаленные заготовки по плоскостям. Правку закаленных калибров называют часто в произ­ водстве рихтовкой. Сущность такой правки заключается в создании наклепа на одной из сторон калибра и, следо­ вательно, растяжения поверхностного слоя. Правку осу­ ществляют ударами острого конца молотка по вогнутой поверхности калибра (рис. 185, а), при этом количество ударов, а следовательно, и глубина наклепа постепенно уменьшаются от середины к краям калибра (рис. 185, б). Для того чтобы не вызвать изгиба , что, в свою очередь, приводит к трещинам и браку, правку производят на хорошо отполированной, слегка выпуклой наковальне.

Правку закаленных калибров допускается применять только непосредственно после термической обработки. Правка готовых калибров по плоскостям и в особенности с целью исправления размеров категорически запре­ щается, так как в процессе их эксплуатации может быть нарушена стабильность размеров. По этой же причине при изготовлении особо точных калибров правка не до­ пускается даже после термообработки;

335

12)окончательно шлифуют плоскости с обеспечением параллельности сторон и удалением следов правки;

13)наносят защитно-декоративное покрытие;

14)собирают детали в пачки;

15)шлифуют рабочий профиль калибра;

16)выполняют доводку профиля при высоких требо­ ваниях к точности и классу чистоты поверхности;

17)разбирают пачки и притупляют острые кромки;

18)гравируют знаки и условные обозначения. Основной наиболее ответственной операцией в техно­

логическом процессе изготовления профильных калибров

Рис. 185. Правка закаленных поверхностей калибров

является обработка рабочего профиля калибра после тер­ мообработки. Ручная доводка профиля калибра без пред­ варительного шлифования требует большой затраты вре­ мени и высокой квалификации рабочего, поэтому основной задачей при изготовлении профильных калибров является максимальная замена ручной доводки шлифованием.

В тех случаях, когда шлифование не может обеспечить предъявляемые высокие требования и доводки нельзя избежать, шлифованием придают правильную форму про­ филю калибра и удаляют основной слой металла, оставив припуск от 0,005 до 0,02 мм на ручную доводку.

Шлифование профильных калибров можно выполнить на профилешлифовальных или плоскошлифовальных стан­ ках с горизонтальной осью шпинделя.

Профилешлифовальные станки, применяемые для шли­ фования калибров, делят на два типа: 1) оптические про­ филешлифовальные станки с экраном и 2) оптические профилешлифовальные станки с пантографом. Точность изготовления профильных калибров на станках обоих

336

типов обычно находится в пределах от 0,01 до 0,03 мм. Такая сравнительно невысокая точность для оптических профилешлифовальных станков объясняется погреш­ ностью визуального сличения линий чертежа с профилем калибра, погрешностью перемещения суппорта и погреш­ ностью вычерчивания профиля, передаваемой на изделие уменьшенной в 50 раз.

Преимуществом применения профилешлифовальных станков является возможность обработки профильных калибров без изготовления специальной оснастки. Основ­ ной недостаток заключается в низкой производительности, поэтому такие станки используют только при индиви­ дуальном производстве сложных профилей калибров и деталей приборов.

Более производительно шлифование профильных ка­ либров на прецизионных плоскошлифовальных станках с горизонтальной осью шпинделя, оснащенных различ­ ными приспособлениями. Высокая производительность такого шлифования обеспечивается за счет более жесткого крепления обрабатываемых калибров; возможности одно­ временного шлифования пачки калибров, состоящей в за­ висимости от их толщины из 5-к20 шт.; большего диаметра шлифовального круга; конструкции и размеров шпин­ деля, исключающего его вибрацию.

Шлифование на плоскошлифовальных станках с при­ менением приспособлений обеспечивает точность в пре­ делах от 0,005 до 0,02 мм и чистоту поверхности до 10-го класса включительно. Такое качество шлифования во многих случаях вполне достаточно для обработки рабо­ чего профиля калибров без последующей доводки.

Профиль любого калибра можно рассматривать как сумму отдельных участков, состоящих из сочетания пря­ мых линий, расположенных под различными углами, дуг окружностей различных радиусов и кривых. В зависи­ мости от размеров и профиля калибра применяют два принципиально различных метода шлифования.

1. Шлифование профиля производят, создавая с по­ мощью приспособлений различные положения калибра относительно шлифовального круга (рис. 186, а) или при­ давая точкам шлифуемого профиля различные угловые положения (рис. 186, б).

2. Шлифование производят шлифовальным кругом, представляющим собой обратную копию профиля калибра или его части (рис. 186, в).

337

При любом из указанных методов шлифования стол станка вместе с приспособлением и калибрами имеет про­ дольное перемещение, как при обычном шлифовании.

Приспособления для шлифования прямолинейных уча­ стков. Одним из простых, но широко применяемым для

Рис. 186. Методы шлифования калибров:

а — п у т е м у с т а н о в к и к а л и б р а п о д р а з л и ч н ы м и у г л а м и ; б — в р а щ е н и я о т н о с и т е л ь н о ц е н т р а д у г и о к р у ж н о с т и ; в — п р о ф и ­ л и р о в а н н ы м к р у г о м

шлифования профильных калибров приспособлением, яв­ ляются лекальные тиски. Лекальные тиски (рис. 187) состоят из основания, выполненного за одно целое с не­ подвижной губкой и гайкой винта, и подвижной губки.

Подвижная губка перемещается с помощью винта по на­ правляющим в виде ласточкина хвоста. Основная особен­ ность лекальных тисков заключается в высокой точности изготовления базовых плоскостей, расположенных под углом 90°. Допуск на отклонение от прямых углов между опорной плоскостью неподвижной губки, основанием и боковыми сторонами, а также между торцом и основанием

338

устанавливают в пределах ± Г . Необходимость назначе­ ния таких высоких допусков объясняется тем, что боковые стороны и торец являются базовыми и служат для уста­ новки тисков вместе с деталями в различное положение. Резьбовые отверстия в основании и торце тисков пред­ назначены для крепления их к различным приспособле­ ниям. Точное калиброванное отверстие в торце неподвиж­ ной губки предусмотрено для установки контрольного

Рис. 188. Шлифование с применением призмпереводников

штифта при необходимости определения положения шли­ фуемой плоскости и измерения наклонных участков про­ филя калибра.

Для сохранения точности и увеличения срока службы основание и губки тисков закалены, точно прошлифованы и доведены. Учитывая чрезвычайно большую трудоемкость изготовления лекальных тисков, их применяют только при выполнении высокоточных работ. Шлифование по­ верхностей, не требующих высокой точности, производят в шлифовальных тисках такой же конструкции, но выпол­ ненных с допусками на углы 90° ± 5'.

Для шлифования участков профиля, расположенных под различными углами, применяют магнитные призмыпереводники. Магнитные призмы обычно имеют угол а = = 90° + 30" (рис. 188) и углы р = 15; 30 и 45°, но в от­ дельных случаях могут быть изготовлены с любыми уг­ лами. Применение лекальных тисков и призм-переводни­

330