13.К корпусным деталям предъявляют комплекс технических
требований, определяемых в каждом конкретном случае, в первую
очередь, исходя из служебного назначения детали.
Соблюдение технических требований означает формирование
требуемых физико-механических свойств материала
детали, получение необходимой прочности и виброустойчивости,
обеспечение требуемой геометрической точности детали и
создание условий для удобства выполнения механосборочных и
эксплуатационных работ. Технические требования, относящиеся к
параметрам геометрической точности детали, выполняют в
результате обработки резанием на различных
этапахтехнологического процесса изготовления корпусной детали.
В зависимости от конструктивного исполнения и сложности к
корпусным деталям предъявляют следующие технические
требования, характеризующие различные параметры их
геометрической точности.
1.Точность геометрической формы плоских базирующих поверхностей. Она регламентируется как прямолинейность поверхности в заданном направлении на определенной длине и как плоскостность поверхности в пределах ее габаритов. Для поверхностей размером до 500 мм отклонения от плоскостности и параллельности обычно находятся в пределах 0,01 ... 0,07 мм, а у ответственных корпусов — 0,002 ... 0,005 мм.
2.Точность относительного поворота плоских базирующих поверхностей. Предельные отклонения от параллельности или перпендикулярности одной плоской поверхности относительно другой составляют 0,015/200 ... 0,1/200, а для деталей повышенной точности — 0,003/200 ... 0,01/200.
3.Точность расстояния между двумя параллельными плоскостями. Для большинства деталей она находится в пределах 0,02 ... 0,5 мм, а у корпусных деталей повышенной точности — 0,005 ... 0,01 мм.
4.Точность диаметральных размеров и геометрической формы отверстий. Диаметральные размеры главных отверстий, выполняющих в основном роль баз под подшипники, соответствуют 6 ... 11-му квалитетам. Отклонения геометрической формы отверстий — некруглость в поперечном сечении и конусообразность или изогнутость в продольном ограничивают в пределах 1/5 ... 1/2 допуска на диаметр отверстия.
Точность относительного углового положения осей отверстий. Отклонения от параллельности и перпендикулярности осей главных отверстий относительно плоских поверхностей составляют 0,01/200 ... 0,15/200, предельные угловые отклонения оси одного отверстия относительно оси другого — 0,005/200... 0,1/200.
5.Точность расстояния от осей главных отверстий до базирующей плоскости для большинства деталей составляет 0,02... 0,5 мм. Точность расстояний между осями главных отверстий 0,01 ... ... 0,15 мм. Соосность отверстий в пределах 0,002 ... 0,05 мм.
6.Параметр шероховатости плоских базирующих поверхностей Ra = 2,5 ... 0,63 мкм, параметр шероховатости поверхностей главных отверстий Ra = 1,25 ... 0,16 мкм, а для ответственных деталей до Ra = 0,08 мкм.
Приведенные параметры точности являются общими для всего многообразия различных по конструкции корпусных деталей машин. В большинстве случаев к определенной корпусной детали предъявляют технические требования на отдельные из названных параметров при конкретных значениях номиналов и допускаемых пределах отклонений. Рассмотрим на примерах методику назначения технических требований на отдельные параметры точности корпусных деталей исходя из служебного назначения.
14.Выбор заготовки означает определение рационального метода ее получения, назначение требуемых припусков на обработку резанием и выявление комплекса технических требований, характеризующих геометрическую точность заготовки и физико-механические свойства ее материала.
Заготовки для корпусных деталей получают литьем и сваркой. Причем отливки составляют около 95 % заготовок, а основным литейным материалом является чугун.
Основными способами получения литых заготовок являются: литье в песчаную форму в кокиль, под давлением, литье в оболочковые формы, а для малых по массе и габаритам деталей — литье по выплавляемым моделям. Для корпусных деталей наиболее широко используют литье в песчаную форму.
Для ответственных отливок сложной конфигурации, таких? как блоки цилиндров, сборку форм выполняют с использованием сухих стержней, выставляемых по специальным шаблонам и кондукторам.
Литье в кокиль применяют для получения фасонных отливок из цветных сплавов, чугуна и стали в условиях серийного и массового производства. Размеры отливок могут достигать до 1,5 м, а масса — от нескольких килограммов до нескольких тонн. Для получения качественных отливок и увеличения периода эксплуатации формы ее внутреннюю поверхность покрывают огнеупорной облицовкой и специальной краской. Металлическая форма может иметь две и более разъемных частей. Внутренняя конфигурация отливки обеспечивается с помощью песчаных или металлических стержней. В условиях крупносерийного и массового производства литье в кокиль осуществляют на специальных литейных машинах, уровень автоматизации которых возрастает с увеличением серийности производства. Эти машины выполняют в цикле такие переходы, как открытие и закрытие форм, установка и выемка стержней, съем и выбивка отливок из формы.
Литьем под давлением получают в основном точные отливки корпусных деталей из цветных сплавов. Этот способ обеспечивает получение фасонных отливок сложной конфигурации с тонкими стенками и различными по размерам отверстиями с внутренними или наружными резьбами. Такие отливки имеют хороший внешний вид, параметр шероховатости поверхности Ra = 5 ... 1,25 мкм.
Металлические формы при этом способе имеют более сложную конструкцию и металлические стержни, технические требования на точность изготовления форм значительно выше, чем при использовании обычного кокиля. Это позволяет получить точные отливки габаритами до 500 мм, у которых размеры соответствуют 11 ... 14-му квалитетам точности, а отдельные размеры—9-му, 10-му квалитетам. Корпусные детали, получаемые из таких отливок, требуют обработки резанием.
Литье в оболочковые формы одноразового пользования применяют для получения ответственных фасонных отливок из различных материалов в серийном и массовом производстве. Получаемые этим способом заготовки корпусных деталей имеют небольшие размеры (до 500 ... 700 мм) и массу не более 50 кг. Точность размеров таких отливок соответствует 12 ... 14-му квалитету, параметр шероховатости поверхности Ra = 10 ... 2,5 мкм. Высокая точность размеров отливки позволяет уменьшить припуски на обработку до 0,25 ... 0,5 мм или вообще исключить обработку резанием большинства поверхностей.
Сварные заготовки из стали применяют, главным образом, в единичном и мелкосерийном производстве для корпусов относительно простой геометрической формы и для корпусов, подверженных ударным нагрузкам. Применение сварных и штампосварных заготовок в серийном производстве требует хорошо оборудованного сварочного цеха. Для уменьшения сварочных деформаций такие корпуса должны быть достаточно жесткими, иметь симметричные форму и расположение сварных швов.
Перед обработкой резанием заготовки подвергают пескоструйной или дробеструйной очистке в специальных камерах, а затем производят грунтовку и покраску необрабатываемых поверхностей.
15. СМОТРИ ТЕХ. ПРОЦЕСС НА РАСПЕЧАТКАХ !!!!!!
СМОТРИ
СМОТРИ
СМОТРИ
НЕ ТУПИ, СМОТРИ
16. Выбор технологических баз и последовательности обработки поверхностей заготовки является наиболее ответственным этапом разработки технологического процесса. Выбор технологических баз основывается на выявлении и анализе функционального назначения поверхностей детали и установлении соответствующих размерных связей, определяющих точность положения одних поверхностей детали относительно других. Выполнение такого анализа требует полного и четкого понимания задач служебного назначения детали.
Для заготовок корпусных деталей машин характерным является наличие нескольких комплектов вспомогательных баз, образуемых сочетанием различных геометрических поверхностей, которые определенным образом связаны с основными базами и между собой.
Анализ функционального назначения различных поверхностей детали и размерных связей между ними позволяет определить поверхности, относительно которых задано положение большинства других поверхностей, и выявить поверхности, к которым предъявляют наиболее жесткие технические требования, необходимость выполнения их во многом определяет принимаемые решения.
Проведение такого анализа можно сделать наглядным и существенно облегчить путем построения графа связи поверхностей детали. Для этого поверхности детали обозначают индексами из определенных букв О, В, К, С и цифр, которые устанавливают функциональное назначение поверхности и ее номер. Буквы, входящие в индекс, соответственно обозначают поверхности основных баз — О, вспомогательных баз — В, крепежных и резьбовых отверстий — К, свободные поверхности детали, включая и необрабатываемые, — С. Для поверхностей основных баз нумерацию делают в порядке уменьшения числа располагаемых на них опорных точек. Например, 01 — установочная база, 02 — направляющая или двойная опорная, 03 — опорная база. Для остальных поверхностей цифры обозначают последовательность их нумераций.
Анализ приведенных связей показывает, что положение главных отверстий и других обрабатываемых поверхностей определяется по отношению к основным базам корпуса.
Выбирая технологические базы, в первую очередь следует исходить из необходимости достижения точности относительного поворота поверхностей детали, а затем точности расстояния. Это объясняется тем, что точность относительного поворота обеспечивается на станках методами взаимозаменяемости, что практически исключает возможность коррекции, а точность расстояния — методом регулирования, при котором возможна компенсация отклонений.
Для достижения требуемой точности детали наиболее коротким путем в качестве технологических баз для выполнения большинства операций следует выбирать поверхности, от которых задано положение большинства других поверхностей. Обычно положение большинства поверхностей детали задают согласно служебному назначению относительно ее основных баз
Необходимо стремиться к тому, чтобы на основе принципа единства баз наиболее ответственные параметры точности детали с жесткими допусками получались при обработке как замыкающие звенья системы станок — приспособление — инструмент — заготовка одного станка.
Обработка большинства поверхностей заготовки с использованием одних и тех же технологических баз означает применение координатного метода получения точности размеров. Использование этого метода имеет особо важное значение для достижения требуемой точности относительных поворотов поверхностей детали. При координатном методе исключается влияние погрешности установки заготовки на точность относительных поворотов между поверхностями, обрабатываемыми с одной установки.
Использование на операциях обработки резанием основных баз в качестве технологических, а затем в процессе контроля в качестве измерительных означает наиболее полное соблюдение принципа единства баз.
Отличительными геометрическими признаками поверхностей, выбираемых в качестве технологических баз, являются наибольшие габаритные размеры для поверхности установочной базы, наибольшая протяженность для поверхности направляющей базы и наименьшие габаритные размеры поверхности опорной базы. Соблюдение этих условий позволяет значительно уменьшить влияние погрешности установки заготовки на точность обработки.
17. Наружные поверхности заготовок корпусных деталей обрабатывают следующими методами: фрезерованием, строганием, точением, шлифованием и протягиванием. Фрезерование является наиболее распространенным методом обработки наружных поверхностей. Высокая производительность, получаемая вследствие непрерывности процесса резания, позволяет эффективно использовать этот метод для обработки заготовок корпусов в условиях единичного, серийного и массового производства. В зависимости от характера производства и габаритов обрабатываемых заготовок используют универсально-фрезерные станки с вертикальным и горизонтальным расположением шпинделей, многошпиндельные продольно-фрезерные станки, карусельно- и барабанно-фрезерные станки агрегатного типа, а также станки с ЧПУ и многоцелевые.
На универсально-фрезерных станках обрабатывают заготовки корпусных деталей малых габаритов в единичном и мелкосерийном производстве. В целях повышения производительности путем совмещения времени выполнения рабочих и вспомогательных ходов обработку выполняют по схеме «маятникового» фрезерования. На столе станка имеются две рабочие позиции. В процессе фрезерования заготовки, установленной в позиции I, производятся съем и установка очередной заготовки в позиции II.
Многошпиндельные продольно-фрезерные станки используют для обработки крупногабаритных корпусных деталей или для групповой обработки деталей средних размеров в серийном производстве. Возможность совмещения ходов при одновременной обработке нескольких поверхностей крупногабаритных заготовок или при параллельной обработке поверхностей нескольких небольшие заготовок позволяет получить достаточно высокую производительность. При групповой обработке последовательно установленных заготовок уменьшение машинного времени достигается также в результате перекрытия расстояний на врезание и выход фрезы.
Фрезы бывают цельные, сборные со вставными ножами из быстрорежущей стали или с ножами, имеющими твердосплавные напайные пластины, применяют также фрезы с механическим креплением неперетачиваемых твердосплавных пластин. В качестве материалов для изготовления режущей части фрез используют инструменталъные углеродистые и быстрорежущие стали, твердые сплавы и порошковые материалы, а также сверхтвердый материал элъбор, обладающий высокой износостойкостью.
Торцовые фрезы с твердосплавными пластинами имеют стойкость в 3 раза выше, чем фрезы из быстрорежущей стали, и обеспечивают повышение производительности обработки до 5 раз. Строгание наружных плоскостей корпусных деталей применяют в условиях единичного и мелкосерийного производства, а также при обработке крупногабаритных, тяжелых деталей.
Эту операцию выполняют на продольно-строгальных станках с использованием вертикальных и горизонтальных суппортов. Производительность строгания ниже фрезерования вследствие наличия вспомогательных ходов и относительно малых скоростей возвратно-поступательного движения стола станка. Производительность можно повысить путем одновременной обработки группы заготовок, последовательно установленных в один или два ряда на столе станка. При этом целесообразна параллельная обработка горизонтальных и вертикальных поверхностей заготовок с использованием одновременно вертикальных и боковых суппортов станка.
Резцы, используемые при строгании, представляют собой наиболее дешевый простой инструмент, который обладает малой чувствительностью к дефектам поверхностного слоя и позволяет снимать за один рабочий ход 15 ... 20 мм. При строгании можно получить высокую точность по прямолинейности обработанных поверхностей. Это объясняется более высокой жесткостью строгальных суппортов по сравнению с фрезерными головками и относительно малыми температурными деформациями в процессе резания. Кроме того, при получении пазов и канавок производительность строгания выше, чем фрезерования. Поэтому строгание достаточно широко применяют при обработке заготовок корпусных деталей с направляющими — столов, кареток, ползунов.
Шлифование наружных плоскостей корпусных деталей применяется в основном как окончательная обработка, обеспечивающая получение повышенных требований к шероховатости и точности геометрической формы обрабатываемых поверхностей. Шлифование выполняют на плоскошлифовальных станках с прямоугольным или круглым столом. Последние позволяют получать более высокую производительность вследствие непрерывности процесса шлифования. При этом возможно шлифование периферией плоского круга, торцом чашечного круга или торцовой поверхностью составного сегментного круга. Сборные сегментные
круги применяют для обдирочного шлифования наружных плоскостей. Припуск, снимаемый за рабочий ход, может достигать 4 мм.
Преимуществом этого метода обработки является малая чувствительность шлифовального круга к дефектам поверхностного слоя литой заготовки, а также возможность производительной обработки сложных по контуру прерывистых поверхностей чугунных деталей. Обработка прерывистых поверхностей чугунных заготовок строганием или фрезерованием вызывает сколы, выкрашивание металла на кромках и приводит к резкому снижению
стойкости режущего инструмента, в особенности торцовых фрез.
18.Обработка главных отверстий является обычно трудоемким и ответственным этапом технологического процесса изготовления корпусных деталей, на котором обеспечивается достижение комплекса наиболее жестких технических требований, определяющих в целом параметры геометрической точности отверстий и точность их положения относительно плоских поверхностей или других отверстий детали.
Обработку главных отверстий выполняют на расточных, координатно-расточных, сверлильных, агрегатных и других станках, включая станки с ЧПУ и многоцелевые станки.
Особенно важным является обеспечение требуемой прямолинейности оси отверстия и точности его относительного положения. Отделочную обработку применяют при необходимости достижения повышенных требований к точности размера, геометрической формы и шероховатости поверхности обрабатываемого отверстия.
Обработку отверстий в корпусных деталях выполняют с использованием различного режущего инструмента: сверл, зенкеров, резцов, расточных головок, разверток, расточных пластин. Для отделочной обработки используют тонкое растачивание, шлифование, хонингование, а также пластическое деформирование.
Сверла различных диаметров применяют при предварительной обработке для первоначального получения отверстий в сплошном металле. Отверстия диаметром более 25 мм получают за 2—3 рабочих хода, последовательно применяя спиральные сверла большего размера. Для получения глубоких отверстий используют ружейные сверла с внутренней подачей СОЖ или специальные кольцевые головки, обеспечивающие получение глубоких отверстий диаметром более 40 мм с сохранением стержня высверливаемого металла.
Зенкеры по конструкции бывают цельные и насадные. Зенкеры применяют для чернового растачивания (зенкерования) отверстий в любых заготовках, для полу чистового растачивания отверстий, полученных после сверления, для получистового зенкерования, а также для кончательной обработки отверстий сравнительно невысокой точности. Зенкерование является производительным методом обработки отверстий, который широко применяют на различных станках и автоматических линиях. По сравнению со сверлом многозубый зенкер имеет меньшую склонность к уводу, что позволяет в значительной степени исправить положение оси отверстия и обеспечить его прямолинейность.
Расточные резцы с твердосплавными пластинами применяют как для черновой обработки отверстий в литой заготовке, так и для чистовой обработки отверстий в корпусных деталях. Преимущество расточных резцов заключается в их простоте и универсальности, благодаря которой представляется возможным путем регулирования положения инструмента на оправке получать отверстия различного диаметра. Это особенно важно при необходимости обработки отверстий среднего и большого диаметра в условиях единичного и мелкосерийного производства, когда не всегда имеется в наличии мерный инструмент.
Растачивание резцами лучше, чем какой-либо другой метод, обеспечивает прямолинейность оси обрабатываемого отверстия и более высокую точность его положения относительно базы. Растачивание отверстия можно выполнять одним или одновременно двумя резцами, установленными на оправке в противоположном направлении.
Развертывание обеспечивает получение правильной геометрической формы отверстия, точных диаметральных размеров и параметр шероховатости. Развертывание как метод чистовой обработки применяют после сверления, а также после зенкерования или растачивания.
По конструкции развертки могут быть цельными и насадными с ножами из быстрорежущей стали или из твердого сплава. Стойкость разверток с пластинами из твердого сплава в 8 ... 10 раз выше, чем из быстрорежущей стали. Это обеспечивает стабильное достижение точности при повышенных режимах резания. Зубья разверток располагают с переменным окружным шагом, что способствует уменьшению вибрации и обеспечивает получение высокой точности геометрической формы.
При этом важным является осуществление плавного вращения и подачи, этого достигают обычно ручным развертыванием.
Развертка как калибрующий инструмент обеспечивает получение высокой точности размеров и геометрической формы отверстия при совмещении ее оси с осью обрабатываемого отверстия и создании надежного направления.
19.Для получения в корпусных деталях отверстий высокой точности на заключительном этапе технологического процесса вводят отделочные операции. Методами отделки главных отверстий являются развертывание, тонкое растачивание, планетарное шлифование, хонингование, раскатка роликами, а в отдельных случаях притирка и шабрение. Выбор необходимого метода обработки зависит от требуемой точности, определяемой служебным назначением детали. Так, для отделки отверстий под пиноль задней бабки или отверстий в блоках цилиндров двигателей и компрессоров, к которым предъявляются повышенные требования к параметрам шероховатости поверхности, применяют хонингование. А для отделки отверстий в шпиндельных коробках или корпусах, где требуется высокая точность относительного положения отверстий, используют тонкое растачивание и планетарное шлифование. При необходимости упрочнения поверхности отверстия в целях уменьшения износа поверхностного слоя применяют раскатку роликами.
Развертывание является наиболее распространенным методом отделки главных отверстий, применяемым в условиях единичного и серийного производства. Универсальность этого метода заключается в том, что ручное отделочное развертывание вообще не требует станочного оборудования. Так как развертка обычно самоустанавливается по отверстию, то для обеспечения соосности предварительно обработанных отверстий применяют комбинированные развертки, с помощью которых производится одновременное развертывание соосных отверстий.
Тонкое алмазное растачивание выполняют на специальных алмазно-расточных станках. Станки для тонкого растачивания обладают высокой жесткостью и повышенной виброустойчивостью. Они могут иметь вертикальную или горизонтальную компоновку с одним или несколькими шпинделями. Станки горизонтальной компоновки бывают одностороннего и двустороннего исполнения.
Растачивание отверстий выполняют однолезвийными резцами, оснащенными твердосплавными пластинами с тщательно доведенными режущими кромками. Для обработки корпусных деталей применяют также резцы из сверхтвердых материалов марки СТМ.
С точки зрения точности обработки предпочтительным является вертикальное расположение шпинделя, при котором сила тяжести расточной оправки практически не влияет на точность геометрической формы отверстия. Особенностью такого растачивания является обработка на высоких скоростях резания при очень малых значениях глубины резания и продольной подачи.
При таких режимах имеют место малые силы резания и незначительное выделение теплоты. В результате на замыкающем звене технологической системы станок—приспособление—инструмент—заготовка получаются незначительные упругие перемещения и температурные деформации. Все это способствует получению высокой точности размеров, геометрической формы и относительного положения обрабатываемых отверстий корпусной детали.
Тонкое алмазное растачивание обеспечивает получение точности диаметральных размеров отверстий по 6-му, 7-му квалитетам.
Планетарное шлифование обеспечивает получение отверстий по 6-му, 7-му квалитетам. Недостатком этого процесса является невысокая производительность по сравнению с другими методами отделки.
Хонингование представляет собой процесс чистовой обработки цилиндрических поверхностей мелкозернистыми абразивными брусками, совершающими вращательное и возвратно-поступательное движения в направлении оси отверстия. Этот процесс предназначен для достижения высокой точности размеров и геометрической формы отверстий.
С помощью хонингования получают точность диаметральных размеров отверстий по 6-му квалитету. Однако этот процесс не позволяет исправить положение оси отверстия относительно базы.
В крупносерийном и массовом производстве хонингование
осуществляют на высокопроизводительных станках-автоматах при
непрерывном автоматическом контроле получаемых в процессе обработки параметров точности отверстия.
Хонингование особенно эффективно при необходимости обработки высокоточных длинных отверстий сравнительно большого диаметра. В практике машиностроения хонингование широко применяют при обработке отверстий в блоках цилиндров различных двигателей и компрессоров, при обработке отверстий под пиноли и выдвижные шпиндели в цилиндрах и корпусах.
Раскатка отверстий — метод отделки, основанный на пластическом деформировании обрабатываемой поверхности. Раскатку выполняют на сверлильных, токарных или специальных станках.
Инструментом являются различные по конструкции многороликовые раскатки, которые вращаются относительно оси отверстия. Ролики, расположенные равномерно по периметру сепаратора, могут свободно вращаться вокруг своей оси.
Производительность раскатки выше, чем хонингования, в отдельных случаях в 5 раз. Этот метод применяют для отделки длинных отверстий в стальных корпусных деталях типа корпусов гидроцилиндров, пинолей, поршневых и винтовых насосов, гидравлических стоек и др.
В единичном и мелкосерийном производстве для получения высокой точности размеров и геометрической формы отверстий малых и средних диаметров применяют притирку, которую выполняют с использованием абразивных порошков и паст по сопряженной детали или с применением специальных притиров. С помощью притирки обеспечивается требуемая ширина зазора в золотниковых парах у различных корпусов топливной, пневмо- и гидроаппаратуры.
20. Контроль корпусных деталей производят как при выполнении наиболее ответственных операций технологического процесса, так и после обработки. При этом контролируют точность размеров и относительного положения плоских поверхностей и главных отверстий, точность геометрической формы и шероховатость базирующих поверхностей детали, правильность относительного положения резьбовых и других мелких отверстий.
В условиях единичного и мелкосерийного производства контроль выполняют с помощью универсальных измерительных средств. Точность размеров, относительных поворотов и геометрической формы плоских поверхностей контролируют с помощью линеек, угольников, уровней, концевых мер, индикаторов и различных шаблонов. Для контроля точности размеров, относительного положения и геометрической формы отверстий дополнительно применяют микрометрические и индикаторные приборы —
штихмассы, пассиметры, микрометры, штангенинструменты — штангенциркули, штангенрейсмусы, штангенглубиномеры, контрольные оправки и предельные калибры-пробки.
В крупносерийном и массовом производстве контроль геометрической точности корпусных деталей выполняют на специальных приборах, обеспечивающих автоматическое измерение одновременно нескольких параметров точности детали. Измерительная система таких приборов основана обычно на применении пневматических, индуктивных или электроконтактных датчиков.
При выборе измерительных средств необходимо учитывать требования к точности контролируемой детали и допускаемые предельные погрешности измерительного прибора. Погрешность измерительных средств можно также учесть путем установления более жестких производственных допусков, значение которых занижено на удвоенное значение погрешности измерения. Это делают для отдельных параметров точности при изготовлении наиболее ответственных корпусных деталей.
Оценка точности диаметральных размеров отверстий с помощью
предельных калибров-пробок не позволяет получить численного значения отклонений. Предельные калибры, с помощью которых можно быстро установить, находится ли контролируемый размер в пределах допуска, достаточно широко применяют как в мелкосерийном, так и в массовом производстве. Контроль с помощью контрольных оправок, вставляемых в отверстия. Оправки представляют собой закаленные стальные стержни твердостью HRC 52 ... 54 и точностью диаметров по IT5, IT6, шероховатостью поверхности Ra = 0,32 ... 0,16 мкм.
Рис. 3.28. Контроль положений осей отверстий в заданной плоскости:
а
—в горизонтальной; б —в вертикальной;
в —• в плоскости, расположенной под
определенным углом
21. Шпиндель металлорежущего станка — одна из наиболее ответственных деталей. Качество изготовляемых на станке деталей в значительной степени зависит от качества шпинделя и его опорных шеек, жесткости шпинделя и стабильности его положения в опорах.
Основное служебное назначение шпинделя станка — сообщать обрабатываемой заготовке или режущему инструменту вращательное движение с определенными угловой скоростью и крутящим моментом. В современных станках они очень высокие, поэтому к качеству изготовления как самого шпинделя, так и шпиндельного узла с его опорами в целом предъявляют высокие требования.
В качестве опор шпинделей станков применяют подшипники качения и подшипники скольжения. Шпиндель, несущий на себе обрабатываемую заготовку или режущий инструмент, рядом своих размеров непосредственно участвует в размерных цепях системы станок — приспособление — инструмент—заготовка, непосредственно влияя на точность изготовляемой детали. Прежде всего это относится к опорным шейкам, выполняющим роль основных баз, размеры которых вследствие вращения шпинделя включаются в размерную цепь и непосредственно влияют на точность изготовляемой детали. В соответствии со служебным назначением шпинделя устанавливают и технические требования к нему. Важнейшее из них —точность геометрической формы и размеров посадочных поверхностей и прежде всего опорных шеек и исполнительных поверхностей, а также допуск соосности исполнительных поверхностей шпинделя с опорными шейками.
Как правило, требования ко всем параметрам точности шпинделя современных станков очень высокие. По точности изготовления шпиндели станков делятся на пять групп, как и станки. Для шпинделей металлорежущих станков нормальной и повышенной точности с опорами качения применяют обычно подшипники 4-го класса точности по ГОСТ 520-71. Для станков более высокого класса точности (В и А) применяют подшипники 2-го класса точности, в соответствии с чем и устанавливаются требования к геометрической форме опорных шеек. Для особоточных станков (класс С и иногда А) или быстроходных шпинделей (dn >5-105 мм-мин"1) требования к геометрической форме опорных шеек шпинделя устанавливаются более высокими, чем требуются для подшипников 2-го класса точности. Более точные подшипники устанавливают в переднюю опору, менее точные — в заднюю, например, для станков группы Я — в переднюю опору устанавливают подшипник 4-го класса точности, а в заднюю опору — подшипник 5-го класса точности.
Шероховатость поверхности и твердость опорных шеек, особенно для шпинделей, работающих в подшипниках скольжения, влияют на стабильность положения шпинделя при эксплуатации станка. По этим параметрам точности к шпинделям предъявляют также очень высокие требования. Так, например, в зависимости от класса точности станка параметры шероховатости колеблются: для поверхностей опорных шеек Ra = 0,32 ... 0,04 мкм; для исполнительных поверхностей (поверхности конусного отверстия и посадочные поверхности под патрон) Ra = 0,63 ... 0,04 мкм.