§ 43. Рычаги
К деталям класса рычагов относятся собственно рычаги, тяги, серьги, вилки, балансиры. Особую группу представляют шатуны. Конструктивные разновидности рычагов показаны на рис. 108. Детали данного класса имеют два или большее количество основных отверстий, оси которых обычно расположены параллельно. Тело рычагов представляет собой стержень, не обладающий достаточной жесткостью. В деталях этого класса, кроме основных отверстий, обработке подвергают шпоночные пли шлицевые канавки, крепежные отверстия и прорези в бобышках. Торцы основных отверстий и стержни шатунов часто не обрабатывают.
К основным требованиям при изготовлении рычагов относится точность диаметров основных отверстий, расстояния между их осями и расстояния между торцами бобышек. Диаметры основных отверстий выполняют по 2—3-му классам точности; расстояния между их осями — с точностью 0,05—0,2 мм расстояния между торнами бобышек,— по 4-му классу точности; шпоночные пазы по 3—5-му классам точности. Параллельность осей основных отверстии выдерживается в пределах 0,05—0,20 мм на 100 мм длины; перпендикулярность торцовых поверхностей бобышек к осям основных отверстий 0,1 — 0,3 мм на 100 мм радиуса; параллельность торцов бобышек между собой в пределах 0,05—0,25 мм на 100 мм длины; у вилок (переводок) обеспечивается перпендикулярность торцов лапы к оси основного отверстия в пределах 0,1—0,3 мм на 100 мм длины; разностешюсть головок у тяг, серег и других деталей, подверженных осевой нагрузке, — 0,5-1,0 мм; шероховатость поверхности основных отверстии обычно не ниже 6—7-го классов, шероховатость торцов бобышек — до 5-го класса.
В целях устранении возможного искривления стальные заготовки и заготовки из ковкого чугуна подвергают правке.
Материалом для изготовления рычагов служит сталь 35, ковкий и реже серый чутуны. Особо ответственные рычаги выполняют из легированной стали.
Заготовки стальных рычагов получают свободной ковкой и горячей штамповкой, Плоские рычаги (типа серег) штампуют из листа. Заготовки, получаемые свободной ковкой, должны иметь простые формы.
Следует избегать ребристых сечений. Односторонние бобышки предпочтительнее двусторонних. При изготовлении заготовок штамповкой конфигурация детали должна обеспечивать удобную поверхность разъема штампа. Предпочтительнее симметричная форма заготовки относительно поверхности разъема и разъем по плоскости (а не по криволинейной поверхности). Это облегчает процесс штамповки и упрощает изготовление штампов. Надо уменьшать разницу в площадях поперечных сечений детали по ее длине и устранять тонкие стенки, высокие ребра, длинные и тонкие отростки. При изготовлении заготовок литьем предпочтительнее прямолинейная форма рычага вместо криволинейной. Это упрощает изготовление модели и формы, так как допускает разъем в одной плоскости. Конфигурация детали должна исключать применение отъемных частей модели для удаления ее из формы.
В массовом н серийном производствах обработку производят в специальных приспособлениях, обеспечивающих получение правильного взаимного поло- рис. ЮЗ жени я основных поверхностей рычага. Точность
основных отверстий достигается применением мерного режущего инструмента. Торцовые плоскости обрабатывают фрезерованием, цекованием и плоским шлифованием.
Маршрут механической обработки рычагов строится по следующему плану: I) последовательная или одновременная обработка торцовых плоскостей бобышек (у заготовок, прошедших чеканку, эту обработку часто не производят); 2) обработка основных отверстий; 3) обработка шпоночных пазов или шлицевых поверхностей в основных отверстиях; 4) обработка вспомогательных отверстий, включая нарезание в них резьб. Применяют также варианты этого маршрута, в которых первую и вторую операции меняют местами или объединяют в одну.
На отдельных этапах обработки используют различные технологические базы. При обработке фрезерованием торцовых плоскостей бобышек за базу принимают поверхности стержня рычага или поверхности головок; при их шлифовании за базу принимают противоположные плоскости бобышек, опирая их на плоскость магнитной плиты. Для обработки основных отверстий за базу берут обработанные плоскости бобышек и их наружные поверхности, благодаря чему обеспечивается равноценность головок. Последующие заключительные этапы обра-
ботки выполняют на базе одного или двух основных отверстий с использованием опорного торца бобышки.
Принцип постоянства баз может быть полностью выдержан при обработке в приспособлениях-спутниках на автоматических линиях, В этом случае базирование и закрепление рычагов производят за их стержень. 'Аналогичная схема встречается при обработке небольших рычагов в кантуемых приспособлениях в условиях непоточного производства. Все операции обработки, включая цекование торцов бобышек, выполняют на вертикальных или радиально-сверлильных станках. Фрезеро-
вание плоскостей бобышек целесообразно производить одновременно с двух сторон на горизонтально-фрезерном станке набором фрез с установкой заготовки в приспособление (рис. 109). Для повышения производительности на столе станка устанавливают два приспособления 1 и 2 и обработку производят с маятниковой подачей (рис. 110, а) Часто эти приспособления устанавливают на поворотном столе 1 (рис- 110, .6). Установку заготовки в приспособление производят во время обработки заготовки во втором приспособлении. При обработке по схеме на рис. 110, б возможно фрезерование бобышек с перекладыванием заготовок. Приспособление должно обеспечивать жесткое крепление заготовки. Наиболее технологичны такие конструкции шатунов, у которых плоскости бобышек с каждой стороны лежат на одном уровне; это позволяет вести их обработку за один проход. Характерным пространственным отклонением заготовки, которое необходимо учитывать при расчете припусков на торцы головок, является коробление.
В массовом и крупносерийном производствах обработку основных отверстий производят на агрегатных многошпиндельных, многопози-ционных станках, на радиально-и вертикально-сверлильных станках с применением многошпиндельных головок или без них, а также на протяжных станках. В серийном производстве основные отверстия обрабатывают на радиально- и вертикально-сверлильных стайках со сменой инструмента в одной операции и быстросменных втулок в кондукторах.
При групповой обработке применяют специальные многоместные приспособления и специальную многоннструментную наладку.
На рис. 111, а. показан нормализованный скольчатый кондуктор для сверления отверстия рычага. Базирование по торцу и контуру наружной поверхности головки обеспечивает ее равностепность. Применяя сменные кондукторные плиты, получаем групповое приспособление для обработки рычагов, различающихся размерами головок. Второе отверстие сверлят в другом кондукторе (рис. 111, б), который, как н предыдущий, предназначен для группы рычагов. Рычаг устанавливают обработанным отверстием на сменный базирующий палец кондуктора. При опускании кондукторной плиты закрепленные в ней два противоположных выступа ориентируют рычаг в угловом отношении и прижимают его вниз. Расстояние между осями отверстий обеспечивается установкой пальца на определенном расстоянии от оси кондукторной втулки. Равностенность второй головки рычага при этом не обеспечивается, так как расстояния между осями головок в партии заготовок могут меняться.
Основные отверстия обрабатывают по маршруту: сверление, зеикеро-вание. од но-или двукратное развертывание. Применяют также маршрут: сверление, протягивание или прошивание. При наличии отверстий диаметром более 30 мм заготовки получают с прошитыми или литыми отверстиями (в небольших рычагах, получаемых точным литьем и литьем в постоянные формы, можно получать отверстия и меньшего диаметра). В этом случае маршрут включает вместо сверления предварительное растачивание или зенкерование, а чистовое зен-керование заменяется чистовым растачиванием.
Наибольшую точность по параллельности осей отверстий достигают при одновременной обработке на многошпиндельных станках. Меньшую точность получают при последовательной обработке, но при одном закреплении заготовки (с перемещением стола расточного станка). Худшая параллельность получается при обработке заготовок на раз-
ных станках и в разных приспособлениях. Для достижения лучшей параллельности осей отверстия стержень рычага при закреплении не должен подвергаться изгибу. Устранение непараллельности осей отверстий иногда достигают холодной правкой рычагов под прессом или вручную в специальных приспособлениях с последующим контролем.
В единичном и мелкосерийном производствах обработку основных отверстий и торцов производят на горизонтально-расточных или токарных станках. При обработке на горизонтально-расточных станках установку заготовки производят с выверкой по разметке и креплением заготовки планками с болтами. С одной установки стараются обработать наибольшее возможное количество поверхностей отверстий и торцов. Для этого работу производят с перемещением стола в поперечном направлении и поворотом его на нужные утлы. Точность отверстий дости-
гают применением мерного режущего инструмента или методом индивидуального получения размеров. Межосевые расстояния обеспечиваются координатным методом растачивания.
Контроль рычагов в массовом и крупносерийном производствах осуществляют при помощи специальных контрольных приспособлений, а в остальных производствах — при помощи универсальных измерительных средств. Плоскостность торцовых бобышек проверяют на контрольной плите по щупу. Расстояние между осями отверстий проверяют, вставляя в них гладкие контрольные оправки и измеряя микрометрической скобой расстояние между оправками. Зная диаметры оправок, можно найти размер между осями отверстий. Соосность располо-
жения отверстий у вильчатых рычагов проверяют контрольным вали-ком, который должен без заеданий входить в оба отверстия. Параллельность осей отверстий проверяют следующим образом. В отверстия рычага вставляют контрольные валики. Рычаг устанавливают в вертикальное положение на призмы (рис. 112, а). При покачивании рычага на ниженей оправке определяют показание индикатора, соответствующее вертикальному положению рычага. Измерение с каждой стороны производят на одинаковых расстояниях от торцов бобышек. Разница показаний индикатора указывает на непараллельность осей отверстий. Перпендикулярность торцов бобышек к осям основных отверстий проверяют индикатором при установке рычага на контрольной оправке в центрах (рис. 112, б) или посредством щупа, используя контрольный валик с буртом.