Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Фролов ЭМ.Технология изготовления деталей машин

.pdf
Скачиваний:
38
Добавлен:
06.09.2013
Размер:
33 Мб
Скачать

780

 

Глава 5.2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

 

 

ских поверхностей на АЛ из агрегатных стан­

местных одноинструментальных

 

до

наиболее

ков при конструировании корпусных деталей

производительных

многоместных

многоинст­

рекомендуется

создавать

наружные

отрьггые

рументальных параллельных и параллельно-

поверхности,

обработка

которых

возможна

последовательных. На рис. 5.2.5 представлена

торцовыми фрезами на проход, и увязывать

наладка для обработки торцовой фрезой вер­

их ширину с нормальным рядом диаметров

тикальной плоской поверхности на агрегатно-

торцовых фрез. Платики, бобышки, уступы и

фрезерном станке АЛ горизонтальной компо­

другие отдельные плоскости, находящиеся на

новки, выполненная как одноместная одно-

одной стороне детали,

следует располагать на

инструментальная схема обработки с симмет­

одном уровне для обработки на проход одной

ричным расположением

фрезы

относительно

торцовой фрезой. Форма наружных открытых

заготовки. По такой же схеме выполнена на­

поверхностей должна обеспечивать равномер­

ладка

фрезерования

горизонтальной

плоской

ный и безударный съем стружки. Расположе­

поверхности на агрегатно-фрезерном станке

ние

технологических (установочных)

базовых

вертикальной компоновки (рис. 5.2.6). Она

поверхностей

детали

должно

обеспечивать

отличается

асимметричным

 

расположением

обработку поверхностей, связанных жесткими

торцовой фрезы относительно заготовки, что

требованиями

точности

 

взаимного

располо­

позволяет вести обработку с большой подачей

жения, при одной установке, в одной пози­

(при обработке заготовок из алюминиевого

ции.

Обрабатываемые

 

поверхности

должны

сплава

S^

< 5 м).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

иметь высокую и равномерную жесткость,

 

Двухинструментальная

наладка для фре­

способствующую повышению точности обра­

 

ботки и

применению

 

высокопроизводитель­

зерования наклонной и вертикальной плоских

ных методов обработки.

 

 

 

 

 

 

 

 

поверхностей выполнена (рис. 5.2.7) по одно­

 

Наружные открытые

поверхности

обра­

местной

многоинструментальной

 

параллель­

 

но-последовательной

схеме

обработки,

при­

батывают на АЛ преимущественно торцовыми

чем

на одном

станке проводят

 

черновую и

фрезами, оснащенными пластинками из твер­

 

чистовую

обработку

поверхностей.

Сначала

дого

сплава. Они

обеспечивают более

высо­

черновое

фрезерование

плоскости

 

бобышек

кую

производительность

 

(не

менее

чем в

 

 

(вертикальной)

и

плоскости

люка

(наклон­

1,4 раза) и более высокую точность обработ­

ной)

 

проводят

 

параллельно

фрезами

на

ки,

чем

цилиндрические

фрезы. Эти пре­

 

 

шпинделях

1 и

2. Затем фрезой,

установлен­

имущества

торцовых

фрез

обусловлены

бо­

ной на шпинделе 2, осуществляется

чистовое

лее

жестким

креплением

их

на

шпинделе

фрезерование

плоскости

люка. На

рис. 5.2.8

станка; более плавной

работой за счет боль­

показана

наладка

инструментов

 

для

чистого

шего угла

контакта инструмента

с

заготов­

 

фрезерования

вертикальных

плоских

поверх­

кой,

числа

зубьев

и диаметра

фрезы;

более

ностей, выполненная как одноместная много­

надежным

креплением

 

вставных

ножей

и

 

инструментальная

схема

параллельной обра­

пластинок.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ботки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Плоские

поверхности

фрезеруют

на

аг­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для

уменьшения

влияния

 

исходного

регатных

станках

с

фрезерными

бабками,

 

 

отклонения

от

плоскостности

торцов

заго­

устанавливаемыми

на

 

подвижные

силовые

 

товки

на точность обработки

черновое

фре­

столы или

на неподвижные элементы

станка

зерование

 

осуществляется

с

подачей в на­

в стационарное положение. В первом

случае

 

правлении

7-7,

а чистовое

-

в

направлении

подачу производят перемещением

координат­

2-2,

перпендикулярном

направлению

7-7

ного

стола,

на

котором

установлена

фрезер­

(схемы установки

заготовки

на

 

обоих стан­

ная

бабка,

во

втором

-

перемещением

за­

 

ках одинаковые).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

готовки, закрепленной

на координатном сто­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Точность

обработки

открытых

плоских

ле.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При построении

схем обработки

на по­

поверхностей

при

вьщерживании

линейных

 

 

размеров

зависит

от

погрешности

установки

зициях (станка) АЛ для

сокращения

основ­

заготовок,

упругих и тепловых

 

деформаций

ного

(машинного)

времени

и

повышения

 

технологической

системы,

пофешности

на­

производительности необходимо стремиться к

стройки фрез на заданный размер, размерного

концентрации и совмещению переходов обра­

износа

зубьев

фрез. В табл. 5.2.5

приведены

ботки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

опытные данные по точности и шероховато­

 

При сочетании признаков получают ряд

 

сти

плоских

поверхностей,

 

обрабатываемых

схем: от наименее производительных

- одно­

на АЛ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТЕХНОЛОГИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

781

РХ 610

БЛ rrfT^ isij SO

"^MlT" 60

Рис. 5.2.5.Схема обработки вертикальной плоской поверхности

6055S

^

Рис. 5.2.6. Схема обработки горизонтальной плоской поверхности

782 Глава 5.2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

390 АРХ Черновая и

3(1) шлт

Рис. 5.2.7. Схемы обработки наклонной и вертикальной плоских поверхностей

4В$т^П

1С '^ >УЛ| Ш^

Рис. 5.2.8. Схема параллельной двусторонней обработки вертикальных плоских поверхностей

ТЕХНОЛОГИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

783

5.2.5. Характеристики точности обработки при фрезеровании плоских поверхностей

Компоновка фрезерного станка

Параметр

 

 

 

 

А.

М

 

>(г

 

 

 

 

 

3ig&

 

 

 

 

^^^f^^

 

 

 

 

Число рабочих ходов

1

2

3

1

2

3

1

2

Отклонение от

100

60

50

100

60

50

100

60

плоскостности, мкм

 

 

 

 

 

 

 

 

Отклонение от

150

100

80

250

150

100

200

100

параллельности

 

 

 

 

 

 

 

 

относительно базо­

 

 

 

 

 

 

 

 

вой плоскости, мкм

-

-

-

 

 

 

 

 

Отклонение от пер­

150

100

80

120

80

пендикулярности

 

 

 

 

 

 

 

 

относительно базо­

 

 

 

 

 

 

 

 

вой плоскости, мкм

 

 

 

 

 

 

 

 

Точность размера,

 

 

 

 

 

 

 

 

мкм:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

от плоскости Б

 

 

 

 

 

 

 

 

(или А) до плоско­

 

 

 

 

 

 

 

 

сти А для поверхно­

 

 

 

 

 

 

 

 

сти с размерами.

 

 

 

 

 

 

 

 

мм:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

длина:

ширина:

 

 

 

 

 

 

 

 

100-300

до 100

230

150

100

300

200

150

350

250

 

100-300

270

180

120

350

210

170

370

270

300-600

до 100

300

180

120

350

210

170

370

270

 

100-300

350

200

140

430

230

180

420

300

А h

 

~

:

 

3

S

^ 5

1

2

3

50

100

60

50

70

200

100

70

60

150

80

60

160 140 100 50

180 150 120 70

180 150 120 70

210 180 120 80

от оси базового пальца Ах для по­ верхности с разме­ рами, мм:

100-300

до 100

_

_

_

270

170

120

250

200

120

250

200

120

 

100-300

-

-

-

320

180

140

270

220

140

270

220

120

300-600

до 100

-

.-

-

320

180

140

270

220

140

270

220

120

 

100-300

-

-

-

400

200

150

320

250

170

320

250

170

Методы обработки отверстий. Обработка

этим для черновой обработки используется

отверстий представляет собой наиболее ответ­

высокопроизводительный

инструмент и

обо­

ственную и трудоемкую часть технологиче­

рудование, обладающие высокой

жесткостью

ского процесса изготовления корпусных дета­

и мощностью.

 

 

 

 

лей. Обработка отверстий делится на черно­

Чистовая

обработка

обеспечивает

точ­

вую, чистовую и отделочную.

ность размеров, геометрической формы и

При черновой обработке отверстий уда­

относительного

положения обрабатываемого

ляется основное количество металла припус­

отверстия; особенно важно обеспечить точ­

ка, обеспечивается точность относительного

ность положения и прямолинейность оси

положения оси отверстия и равномерный

вращения. Для чистовой обработки использу­

припуск для чистовой обработки. В связи с

ется режущий

инструмент,

обладающий

784 Глава 5.2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

большой СТОЙКОСТЬЮ, обеспечивающий высо­

превышает 10-го квалитета, зенкеры можно

кую точность и малые параметры шероховато­

применять для окончательной обработки.

 

сти поверхности, а также достаточно точное и

Развертывание является одним из ос­

жесткое оборудование.

 

 

 

 

 

 

новных методов чистовой обработки и отдел­

В некоторых случаях для постепенного

ки отверстий, обеспечивающее 6-9-й квалите-

приближения к требуемой точности по всем

ты. При использовании разверток с пласти­

параметрам между черновой и чистовой обра­

нами из твердого сплава скорость резания для

боткой

отверстия

проводят

 

получистовую

чугуна

составляет

7...20

м/мин,

для

стали

обработку резцами, зенкерами или черновыми

4... 10 м/мин, подача на оборот 2...7

мм. Раз­

развертками.

 

 

 

 

 

 

 

 

вертывание

обеспечивает

получение

правиль­

Отделочную

обработку

применяют

в

ной геометрической формы отверстия, точных

диаметральных

размеров и параметр шерохо­

случае

необходимости

повышения

точности

ватости

поверхности Ra=l,25...0,63

мкм. Раз­

обрабатываемой поверхности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вертывание

как

метод

чистовой

обработки

Для

обработки

отверстий

применяют

применяют

после сверления,

а также

после

сверла, резцы, зенкеры, развертки,

расточные

зенкерования

и

растачивания.

Припуск

под

головки,

расточные пластины.

Отделочную

развертывание

составляет 0,4...0,9 мм на диа­

обработку

отверстий

выполняют

 

пластиче­

 

метр для предварительного

развертывания и

ским деформированием с помощью шарико­

0,05...0,3 мм для окончательного.

 

 

 

 

вых и роликовых раскаток.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Развертывание

необходимо выполнить с

Отверстия, полученные

в

отливке еди­

охлаждением,

так

как

в

процессе

резания

ничного

и

мелкосерийного

 

производства,

 

происходит

значительное

выделение

тепла,

растачивают

резцом;

при этом

достигается

вызывающего

 

температурные

деформации

заданное

положение

отверстия

 

и

точность

 

 

детали и, как следствие, образование

погреш­

размера

и формы;

обработка

резцами умень­

ности геометрической формы

в виде конусо-

шает отклонение оси отверстия, увод и т.д.

 

 

образности. При обработке чугуна в качестве

Резцы

являются

простыми

универсаль­

СОЖ используют эмульсию, а при обработке

ными инструментами. Их преимущества осо­

стали - смесь керосина с машинным маслом.

бенно заметны при обработке отверстий не­

Растачивание

основных

отверстий

вы­

стандартных размеров и отверстий большого

полняют на горизонтально-расточных, коор-

диаметра, для которых отсутствуют мерные

динатно-расточных, радиально-сверлильньгх,

инструменты (рис. 5.2.9, а). Кроме того, рез­

карусельных и агрегатных станках, а в неко­

цы применяют в резцовых блоках (рис. 5.2.9, б)

торых случаях на токарных станках.

 

 

 

 

и в резцовых головках (рис. 5.2.9, в) при об­

Существует три основных способа раста­

работке отверстий больших диаметров.

 

чивания

 

отверстий

на

 

горизонтально-

Зенкеры применяют для чернового рас­

расточных станках: а) с консольными оправ­

тачивания литых отверстий, для получисто­

ками; б) с борштангами с использованием

вого растачивания отверстий после сверления,

опоры задней стойки; в) в кондукторах при

чернового зенкерования или обработки рез­

шарнирном соединении расточных оправок со

цом. Для

отверстий,

точность

которых

не

шпинделем станка.

 

 

 

 

 

 

 

 

1 !'

'

^^^^У^^^^^^ 5^

^J

Рис. 5.2.9. Схемы применения резцов для растачивания отверстий корпусных деталей машин

 

 

 

 

ТЕХНОЛОГИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

 

 

 

 

785

Растачивание с консольными оправками

зают за один рабочий ход; резьбы с большим

проводят при общем вылете инструмента,

шагом нарезают комплектом метчиков за два-

равном

(5...6) CIQ , где

dQ - диаметр оправки.

три рабочих хода. Нарезание резьб выполняют

Оправки

должны

бьггь

короткие

и

жесткие.

с

принудительной

осевой

подачей,

равной

шагу резьбы. Для предохранения инструмента

Растачивание

консольной

оправкой

с

пода­

от поломки

в случае несовпадения

на

2...3%

чей, осуществляемой

столом,

проводят

 

при

 

шага резьбы и осевой подачи применяют па­

неизменном

вылете инструмента. При

этом

троны с осевой компенсацией.

 

 

 

 

 

погрешности

растачивания

будут значительно

 

 

 

 

 

 

 

В условиях серийного производства мел­

меньше.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кие

отверстия

сверлят

с использованием

на­

Растачивание

с

борштангами с

исполь­

кладных, скальчатых,

коробчатых

кондукто­

зованием

опоры

 

задней

стойки

применяют

 

ров. Направление инструмента

в этом случае

при обработке

крупных

тяжелых

деталей,

обеспечивают кондукторные втулки; в резуль­

имеющих

отверстия

 

в

противоположных

 

тате отпадает необходимость разметки и пред­

стенках,

 

или

 

при

обработке

отверстий,

 

 

варительной зацентровки отверстий.

 

 

 

 

имеющих длину, значительно

превышающую

 

 

 

 

 

 

Накладные кондукторы, выполненные в

их диаметр. В этом случае опора задней стой­

 

 

виде

плит,

непосредственно

базируются

по

ки и шпиндель

должны

быть

соосны. При

предварительно

обработанным

поверхностям

растачивании

с борштангой

точность геомет­

детали. В коробчатых и скальчатых кондукто­

рической

формы

отверстий и размеров в ос­

рах

имеются

базирующие

поверхности

для

новном

зависит

 

от

точности

борштанги

и

 

обрабатываемой заготовки,

относительно

ко­

втулки задней стойки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

торых определенным

образом

расположены

При растачивании в кондукторах с шар­

кондукторные

втулки. Достигаемая

точность

нирным соединением оправок со шпинделем

положения

отверстий

относительно

баз

со­

геометрические погрешности станков практи­

ставляет 0,1...0,2 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чески не оказывают влияния на точность об­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для сверления

отверстий

с разных

сто­

работки. Точность обработки

в

этом случае

 

 

рон

детали

применяют

одно-

или

двухопор-

будет определяться точностью расточных кон­

ные поворотные приспособления, на которые

дукторов,

точностью

оправок

и

направляю­

устанавливают

требуемый кондуктор. Норма­

щих втулок

и

величиной

зазоров между

оп­

лизованные поворотные стойки обеспечивают

равками и втулками.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

возможность фиксации кондуктора с деталью

Точность

межосевых

расстояний, а так­

в

необходимом

угловом положении,

что

по­

же точность

положения

отверстий

относи­

зволяет получить отверстия с любой из четы­

тельно баз достигаются с помощью разметки,

рех сторон, в том числе и со стороны техно­

методом

 

пробных

расточек,

растачиванием

в

 

логических баз детали.

 

 

 

 

 

 

 

 

кондукторах,

координатным

методом, по

на­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для получения

в корпусных деталях от­

кладным шаблонам и т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

верстий высокой точности (6-7-го квалитетов)

Для

уменьшения

увода

отверстий

свер­

на

заключительном

этапе

 

технологического

ление выполняют

в

два

или

три

перехода.

 

процесса вводят отделочные

операции - раз­

Вначале

отверстие центруют

или

засверлива-

вертывание,

тонкое

растачивание,

планетар­

ют сверлом,

диаметр

которого

в

2-3

 

раза

 

ное

шлифование,

хонингование,

 

раскатку

меньше требуемого. Для отверстий под резьбу

 

роликами, а в отдельных случаях притирку и

диаметром более 25-30 мм помимо сверления

шабрение. Зыбор необходимого метода

обра­

выполняют

зенкерование

или

растачивание.

ботки зависит от требований

точности, опре­

Диаметр

 

отверстий

под

резьбу

делают

 

на

 

 

деляемых

служебным

назначением

детали.

0,04...0,1

мм

больше

 

внутреннего

диаметра

 

Например,

для

окончательной

обработки

от­

резьбы, тем самым учитывают подъем витков,

верстий под пиноль задней бабки или отвер­

возникающий при нарезании. Рекомендуемые

стий

в блоках

цилиндров

двигателей

и

ком­

диаметры сверл под резьбу с различным

ша­

прессоров,

где

требуется

достижение

повы­

гом и диаметром

приведены в

специальных

шенных требований

к шероховатости

поверх­

нормативных

таблицах. Торцы

обрабатывают

ности, применяют хонингование. А

для

от­

с осевой подачей зенковками или подрезными

верстий в шпиндельных коробках или корпу­

резцами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сах, где требуется достижение высокой точно­

Перед нарезанием резьбы в отверстиях

сти

относительного

положения

отверстий,

снимают

фаску

 

коническими

зенковками,

применяют тонкое растачивание и планетар­

резцами или сверлами большого диаметра.

ное шлифование. При необходимости полу­

Фаску снимают под углом 90° до наружного

чения на поверхности отверстия упрочнения с

диаметра резьбы. Резьбу нарезают машинны­

целью уменьшения изнашивания поверхност­

ми метчиками. Резьбу с шагом до 3 мм наре­

ного слоя применяют раскатку роликами.

 

786 Глава 5.2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Развертывание

является

наиболее

 

рас­

Тонкое

алмазное растачивание

обеспе­

пространенным методом окончательной обра­

чивает

получение

точности

диаметральных

ботки главных отверстий, применяемых в

размеров отверстий по 6-7-му квалитетам,

условиях единичного и серийного производ­

отклонения

геометрической

формы

(оваль­

ства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ность,

конусообразность)

отверстий

диамет­

Тонкое алмазное

растачивание

выпол­

ром до 120 мм не превышает 0,003...0,005 мм,

няют на специальных алмазно-расточных

параметр

 

шероховатости

поверхности

Ra=

станках. Станки для тонкого растачивания

= 1,25...0,30 мкм.

Точность

межцентровых

обладают высокой жесткостью и повышенной

расстояний и положения отверстия относи­

виброустойчивостью. Они могут иметь верти­

тельно базы составляет 0,005...0,03 мм.

 

 

 

кальную или горизонтальную компоновку с

Внутреннее

планетарное

шлифование

одним или несколькими шпинделями. Станки

применяют

главным

образом

для

обработки

горизонтальной компоновки бывают односто­

отверстий

диаметром

выше 150

мм. Однако

роннего и двустороннего исполнения.

 

 

 

 

 

 

имеются

также

координатные,

планетарно-

Растачивание отверстий

выполняют

од-

шлифовальные

станки, позволяющие

обраба­

нолезвийными

резцами, оснащенными

твер­

тывать

в

корпусных

деталях

отверстия

диа­

досплавными

пластинами

с тщательно

дове­

метром 10 мм и выше. Припуск, оставляемый

денными режущими кромками. Для обработ­

под

шлифование

отверстий,

 

составляет

ки корпусных

деталей

из

цветных

сплавов

 

0,1...0,2 мм на диаметр.

 

 

 

 

 

 

 

применяют также алмазные резцы. Специаль­

 

 

 

 

 

 

 

Планетарное

шлифование

обеспечивает

ная геометрия

затачивания

таких

резцов

по­

получение

отверстий

не

выше

0,004

мм

и

зволяет обрабатывать отверстия

с

очень

ма­

параметр

шероховатости

поверхности

Ra=

лыми глубинами

резания. Инструмент

уста­

=0,32...0,16 мкм. При

обработке

на

коорди­

навливают в жестких консольных оправках, у

натных

планетарно-шлифовальных

станках

которых отношение

длины к

диаметру

5...6.

можно получить точное положение оси отвер­

Для повышения жесткости и виброустойчиво­

стия относительно базы и межцентровое рас­

сти при растачивании отверстий малого диа­

метра вместо стальных оправок применяют

стояние с точностью до 0,01 мм. Недостатком

твердосплавные,

которые

при

одинаковых

этого процесса является невысокая произво­

размерах имеют показатели в 2-3 раза лучше.

дительность по сравнению с другими подоб­

С точки зрения точности обработки предпоч­

ными методами обработки.

 

 

 

 

 

 

тительным является вертикальное расположе­

Хонингование применяют при обработке

ние шпинделя, при котором масса расточной

сквозных гладких отверстий диаметром от 25

оправки практически не влияет на точность

до 500 мм в корпусных деталях главным обра­

геометрической формы отверстия.

 

 

раста­

зом из чугуна и стали.

 

 

 

 

достигают

Особенностью

процесса

тонкого

С

помощью

хонингования

чивания является обработка на высоких ско­

точности

диаметральных

размеров

отверстий

ростях резания при очень малых глубинах

по 6-му квалитету, точности геометрической

резания и продольных подачах. Припуск,

формы отверстий (диаметром до 250 мм) в

оставляемый на тонкое растачивание в преде­

пределах 0,003...0,004 мм, параметра шерохо­

лах 0,2-0,35 мм на сторону, снимается за два

ватости поверхности Ra=0,16...0,004 мкм.

рабочих хода. На первом ходе снимают 3/4, а

Однако этот процесс не позволяет исправить

на втором 1/4 часть припуска. Охлаждение в

положение оси отверстия относительно базы.

процессе растачивания обычно не применяют.

Припуски,

оставляемые

под

хонингова­

В табл. 5.2.6 приведены режимы резания для

ние, зависят от диаметра обрабатываемого

тонкого

растачивания,

используемые

 

при

отверстия, материала и вида предшествующей

обработке деталей из чугуна, стали и цветных

обработки.

Для

отверстий

диаметром

до

сплавов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

125 мм припуск в деталях из чугуна составля­

 

5.2.6. Режимы резания

 

 

 

 

 

ет 0,02...0,1 мм,

а

в

деталях

из

 

стали

 

при тонком растачивании

 

 

 

 

0,01...0,04 мм. Припуски для деталей из се­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рого чугуна, оставляемые в зависимости от

Материал

Скорость

Глубина,

 

Подача на

предшествующей обработки, составляют по,-

заготовки

резания,

 

мм

 

 

оборот, мм

сле растачивания 0,05...0,08 мм, после развер­

 

м/мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тывания 0,02...0,04 мм, после шлифования

Чугун

100-220

 

0,1-0,35

 

0,03-0,15

0,02 мм. При

обработке заготовок

из

чугуна

 

 

окружная

скорость

относительного

движения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сталь

120-260

 

0,1-0,3

 

0,02-0,12

хона равна 60...75 м/мин, скорость возвратно-

Цветные

300-860

 

0,05-0,5

 

0,02-0,1

поступательного

перемещения

15...20

м/мин;

 

 

при обработке заготовок

из стали

окружная

сплавы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

скорость

45...60

м/мин, скорость

возвратно-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТЕХНОЛОГИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

787

поступательного перемещения 10... 12 м/мин. Соотношение этих скоростей хона выбирают из условия получения на цилиндрической поверхности отверстия штрихов, скрещиваю­ щихся под углом 40...60**.

Раскатывание отверстий является мето­ дом окончательной обработки, основанным на пластическом деформировании обрабаты­ ваемой поверхности. Раскатывание выполня­ ют на сверлильных, токарных или специаль­ ных станках. Инструментом являются различ­ ные по конструкции многороликовые раскатники, которые вращаются относительно оси отверстия с частотой п =20...30 мин"^ и со­ вершают осевое перемещение с подачей на оборот 5^=1...3 мм. Ролики, равномерно

расположенные по периметру сепаратора, могут свободно вращаться вокруг своей оси. Их изготовляют из высококачественных инст­ рументальных сталей; твердость после закалки 62...64 HRC. Конструкция многороликовых раскатников позволяет в определенных пре­ делах регулировать получаемый диаметр от­ верстия. Раскатывание выполняют после чис­ того растачивания; точность отверстия, обра­ батываемого под раскатывание, составляет 0,01...0,015 мм. Припуск, оставляемый под раскатывание, равен 0,02...0,05 мм на диа­ метр.

Раскатник не исправляет положения оси отверстия; он самоустанавливается по отвер­ стию, поэтому точность расположения отвер­ стия относительно базы должна обеспечивать­ ся на соответствующей расточной операции.

Обработку методом раскатывания при­ меняют для окончательной обработки сквоз­ ных и глухих отверстий в корпусах из различ­ ных материалов, способных в холодном со­ стоянии пластически деформироваться. Твер­ дость таких материалов обычно не превышает 35...40 HRC.

Раскатка обеспечивает достижение точ­ ности отверстия по 6-9-му квалитетам, пара­ метр шероховатости получаемой поверхности Ra=0,016...0,008 мкм, погрешность геометри­ ческой формы для отверстий диаметром до 120 мм находится в переделах 0,005...0,008 мм. В результате раскатывания обеспечивается уплотнение поверхностного слоя и повыше­ ние его твердости на 20%.

Производительность раскатывания по сравнению с хонингованием более высокая; в отдельных случаях она увеличивается до 5 раз. Этот метод применяют для окончательной обработки длинных отверстий в стальных корпусных деталях типа корпусов гидроци­ линдров, пинолей, поршневых и винтовых насосов, гидравлических стоек и др.

Притирку (доводочно-притирочную опе­ рацию) применяют в единичном и мелкосе­ рийном производстве для получения высокой точности размеров и геометрической формы отверстий малых и средних диаметральных размеров. Притирку выполняют с использо­ ванием абразивных порошков и паст, нано­ симых на сопряженную деталь или на специ­ альные притиры. Эта операция не требует применения специального станочного обору­ дования; ее можно выполнять на сверлиль­ ных, токарных и других станках или вручную. С помощью притирки обеспечивается требуе­ мый зазор в золотниковых парах у различных корпусов топливной, пневмо- и гидроапаратуры.

Для отверстий, обрабатываемых осевым инструментом на агрегатных станках АЛ, ти­ пично соотношение длины и диаметра l/d<4...5; однако часто встречаются отвер­ стия длиной / = (6...l2)d .

На рис. 5.2.10 приведены основные ва­ рианты инструментальных наладок сверлиль­ ных позиций. При сверлении отверстий глу­ биной цр 7 d рекомендуется применять на­ ладки с длинной переходной втулкой 4 (рис. 5.2.10, а); можно использовать наладки с ко­ роткой переходной втулкой 5, особенно в случае применения унифицированных шпин­ делей для обработки на одной позиции отвер­ стий, расположенных на различных уровнях. При сверлении на одной позиции большого числа отверстий глубиной до 7 d применима наладка с переходной оправкой б, а для от­ верстий глубиной свыше 7d целесообразно использовать наладки с быстросменным па­ троном 7. Комбинированные сверла (рис. 5.2.10, б) позволяют сократить число рабочих позиций в АЛ при сверлении ступенчатых отверстий или отверстий с фаской. Однако при обработке комбинированным инструмен­ том снижаются точность диаметра и располо­ жения осей отверстий. При этой схеме вылет инструмента определяется не расстоянием между втулкой и торцом заготовки, а расстоя­ нием от торцовой поверхности части инстру­ мента с большим диаметром в момент каса­ ния инструмента обрабатываемой детали до торца заготовки (рис. 5.2.10, б).

С уменьшением длины направляющей инструмента до /2 ухудшаются условия на­ правления, увеличиваются геометрическое и упругое смещения оси инструмента и снижа­ ется точность обработки. Если глубина отвер­ стия меньшего диаметра I >2d , то точность диаметра отверстия не может быть выше 14-го квалитета. Еще более значительным оказыва-

788Глава 5.2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

5.2.7.Допустимая глубина сверления (в мм) различных материалов без вывода

инструмента из отверстия

щ^

^ j

Рис. 5.2.10. Типовые схемы инструментальных наладок сверлильных позиций:

а- сверление гладких отверстий;

б- сверление ступенчатых отверстий;

/ - постоянная втулка; 2 - сменная кондукторная втулка;

3 - сверло; 4 - длинная переходная втулка;

5 - короткая переходная втулка;

6 - переходная оправка;

7 - быстросменный патрон

ется влияние комбинированного инструмента на точность расположения отверстия. Наряду с увеличением вылета инструмента уменьша­ ется рабочая длина кондукторной втулки в момент начала обработки, что дополнительно увеличивает геометрическое смещение оси инструмента. Кроме того, следует учитывать, что изготовление и заточка такого инструмен­ та сложны.

Для обработки глубоких отверстий (I >5d) на АЛ применяют схему последова­ тельного сверления в нескольких рабочих позициях. На первой позиции отверстие свер­ лят с направлением по кондукторной втулке на глубину / . В последующих позициях для сверления участка /' и др. кондукторные втулки не применяют, так как сверло направ-

 

Чугун

 

Диаметр

при сверлении

Сталь Алю­

 

отверстия, горизон­ верти­

миний

ммтальном кальном

До 6

 

50

40

25

35

Св. 6 до 10

70

55

35

50

» 10

»

15

90

70

45

65

» 15

»

20

100

80

55

80

»20

»

25

110

90

65

90

»25

»

30

120

100

75

100

»30

»

40

-

-

90

-

»40

»

50

-

-

100

-

» 50

»

60

-

-

ПО

-

» 60

»

80

-

-

120

-

ляется конусом, образованным сверлом на предьщущей позиции. При этом отверстие получается ступенчатым с перепадом диамет­ ров 0,2...0,4 мм, что в большинстве случаев не снижает эксплуатационных качеств детали, так как глубокие отверстия обычно служат для доставки жидкостей или газов к различ­ ным точкам машины (табл. 5.2.7).

Зенкерование применяют при обработке отверстий, выполненных в литой или кованой заготовке (черновое зенкерование), и для обработки отверстий после сверления или чернового зенкерования (чистовое зенкерова­ ние). Благодаря более высокой устойчивости его во втулке точность обработки отверстий при зенкеровании существенно выше, чем при сверлении. Точность диаметра отверстия при обработке в разных условиях - в пределах 13-7-ГО квалитетов.

Зенкерование можно проводить жесткозакрепленным инструментом без направления и с направлением по одной втулке^ или с до­ полнительным направлением (по' передней втулке) по специальному цилиндрическому хвостовику цельного зенкера или цилиндри­ ческой части оправки насадного зенкера (рис. 5.2.11-5.2.13).

При обработке с направлением по одной втулке зенкер можно направлять непосредст­ венно по режущей его части (рис. 5.2.11, а-в) и по специальным ленточкам (рис. 5.2.11, г-ё), расположенным за режущей частью ближе к хвостовику инструмента, диаметр которых превышает диаметр режущей части инстру­ мента. По удобству эксплуатации инструмента предпочтителен второй вариант.

ТЕХНОЛОГИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

789

Рис. 5.2.12. Схема зенкерования без направления

L

Рис. 5.2.11. Типовые схемы зенкерования с направлением по режущей части инструмента {а, б, в), по специальным направляющим ленточкам инструмента

в неподвижной {г, е) или вращающейся (д) кондукторных втулках:

/ - постоянная втулка; 2 ~ сменная втулка; 3 - зенкер; 4 - направляющая часть зенкера; 5 - вращающаяся втулка

Рис. 5.2.13. Схема зенкерования с дополнительным направлением

(d , I - диаметр и длина отверстия;

dj - диаметр направляющей части)

Необходимость в дополнительном (по передней втулке) направлении (рис. 5.2.13) определяется диаметром и длиной обрабаты­ ваемого отверстия и зависит от припуска и механических характеристик материала обра­ батываемой детали.

В табл. 5.2.8 и 5.2.9 приведены рекомен­ дации по назначению дополнительного на­ правления при зенкеровании и выбору диа­ метра направляющего хвостовика.

5.2.8. Предельные значения длины L (в мм) отверстия при зенкеровании без передней направляющей втулки

Диаметр отвер­

Чугун

Алюминий Сталь

стия d, мм

До 25

 

70

80

60

Св. 25 до 35

80

90

65

»

35

» 50

100

110

75

»

50

» 70

130

150

90

»

70

» 85

165

190

ПО

»

85

» 100

200

220

135

П р и м е ч а н и я : 1. Значение L при об­ работке сплошного, ступенчатого и преры­ вистого отверстий определяют по рис. 5.2.11,

а-в.

2. При обработке отверстий разных диа­ метров принимают диаметр d меньшего от­ верстия.