23.1.3 Технология обработки корпусных деталей

23.1.3.1 Базирование корпусных деталей

Базирование корпусных деталей осуществляют с учетом их конструктивных форм и технологии изготовления, выдерживая принципы совмещения и постоянства баз. При обработке корпусов призматического типа широкое распространение получил способ базирования по плоской поверхности 1 и отверстиям 2 (рис. 23.2, а).

а б

Рис. 23.2. Схемы базирования корпусных деталей призматического типа (а) и

фланцевого типа (б) при механической обработке

При обработке фланцевых корпусов базирование осуществляют по плоской 1, большому отверстию 3 (или поверхности выточки 4) и малому отверстию 2.

Корпусные детали, у которых основные отверстия расположены неудобно для базирования, установку заготовок осуществляют на плоскости и наружные поверхности (рис. 23.3, а).

б

а

Рис. 23.3. Схема базирования корпусной детали на три плоскости

При обработке заготовки корпуса призматической формы, имеющего соосные основные отверстия, базирование заготовки целесообразно осуществлять на отлитые отверстия и боковую поверхность корпуса (рис. 23.3, б). В этом случае корпус базируется на две конические оправки 1, закрепленные на стойке 2. Угловое положение корпуса фиксируется упором 3. Такая схема базирования обеспечивает равномерность распределения припуска для последующей обработки основных отверстий.

Если конфигурация корпуса не позволяет эффективно использовать его поверхности для базирования, то обработку целесообразно выполнять в приспособлении-спутнике. При установке заготовки в спутнике используются черновые или искусственно созданные вспомогательные базовые поверхности. Заготовка обрабатывается на различных операциях при постоянной установке в приспособлении, но положение самого приспособления на разных операциях меняется.

23.1.3.2 Технология обработки корпусных деталей

При обработке корпусов неразъемного типа, например корпуса коробки передач, маршрут состоит из трех этапов обработки: базовых поверхностей (наружной поверхности и установочных отверстий); основных отверстий и поверхностей крепежных и других отверстий. Каждый этап может включать в себя несколько операций, в том числе черновые и чистовые.

Для разъемных корпусов, например корпусов редукторов, предусматривается обработка поверхностей разъема отдельных частей корпуса, поверхностей крепежных отверстий, обработка основных отверстий и т. д.

Общий укрупненный план механической обработки корпусных деталей имеет следующую последовательность.

1. Обработка базовых поверхностей.

2. Обработка взаимосвязанных плоских поверхностей.

3. Обработка взаимосвязанных основных отверстий.

4. Обработка крепежных отверстий.

5. Отделочная обработка плоских поверхностей и основных отверстий.

Каждый этап обработки может состоять из нескольких операций, в зависимости от вида обрабатываемых поверхностей, их расположения и требуемой точности. В маршрут обработки разъемных корпусов дополнительно включают обработку поверхностей разъема у основания и крышки корпуса, а также промежуточную сборку для обработки основных отверстий.

В единичном производстве обработку корпусных деталей ведут на универсальном оборудовании без специальных приспособлений. В серийном и массовом производствах для установки заготовок корпусов применяют приспособления. При обработке без приспособлений производится предварительная разметка заготовок. В этом случае определяют контуры детали, учитывая рациональное распределение припусков на обработку, а также устанавливают положение осей отверстий. Заготовку на станке выверяют по разметочным рискам.

Обработка наружных поверхностей. Производится строганием, фрезерованием, протягиванием, точением и шлифованием. Строгание применяют в единичном и мелкосерийном производствах на продольно-строгальных станках. Строгание имеет низкую производительность, но обеспечивает более высокую точность обработки, по сравнению с фрезерованием.

Наибольшее распространение при обработке поверхностей корпусных деталей получило фрезерование. В единичном и мелкосерийном производствах заготовки корпусов малых размеров обрабатывают на консольно-фрезерных станках с поворотными столами. Это позволяет обработать с одной установки четыре стороны заготовки.

В серийном производстве заготовки корпусов, имеющих форму параллелепипеда, обрабатывают на продольно-фрезерных станках. Наибольший эффект получают при применении многоместных приспособлений и при обработке несколькими инструментами.

В массовом производстве обработку плоскостей корпусных деталей ведут на карусельно-фрезерных станках и на плоско-протяжных станках.

При обработке поверхностей корпусных деталей используют максимальную концентрацию переходов. Так, например, на барабанно-фрезерном станке одновременно обрабатывают две поверхности заготовки (рис. 23.4, а). При обработке плоских поверхностей корпусных деталей на автоматических линиях применяют агрегатные продольно-фрезерные автоматы (рис. 23.4, б).

●

б

а ●

Рис. 23.4. Схемы одновременной обработки наружных поверхностей корпуса с двух

сторон (а) и обработка корпуса на автоматической линии (б)

Заготовки корпусов небольших размеров, например коробок передач, обрабатывают протягиванием, используя прогрессивные конструкции протяжек. Протягивание обеспечивает шероховатость Rа = 1,25 … 0,32 мкм, отклонение от плоскостности не превышает 0,005 мм на длине 300 мм, а точность размеров находится в пределах 6-го квалитета. Торцовое фрезерование в два перехода (черновое и чистовое) обеспечивает шероховатость поверхности Rа = 2,5 … 1,25 мкм, отклонение от плоскостности составляет 0,03 мм на 300 мм длины, а точность размеров в пределах 11-го квалитета.

Для повышения точности применяют шлифование поверхностей, а в единичном и мелкосерийном производствах – строгание и шабрение.

Обработка основных отверстий. В зависимости от конфигурации, размеров детали и программы выпуска основные отверстия обрабатывают на расточных и агрегатных многошпиндельных станках, на токарно-карусельных, вертикально- и радиально-сверлильных станках.

Расточные станки используют для обработки основных отверстий в корпусных деталях коробчатой формы в единичном и серийном производствах. В крупносерийном и массовом производствах применяют многошпиндельные агрегатные станки.

Заготовки корпусов фланцевого типа обрабатывают на токарно-карусельных станках. Отверстия у корпусов небольших и средних размеров в серийном производстве могут обрабатываться на вертикально- или радиально-сверлильных станках путем последовательной установки нескольких инструментов (сверло, зенкер, развертка) в быстросменных патронах.

Для обработки основных отверстий на вертикально-сверлильных станках используют шестишпиндельные поворотные головки. В качестве режущего инструмента применяют инструментальные блоки (рис. 23.5). Они могут быть однорезцовыми (рис. 23.5, а), двухрезцовыми (рис. 23.5, б) и регу-

лируемые блоки (рис. 23.5, в).

а б в

Рис.23.5. Схемы обработки основных отверстий корпусов

Резцовые головки более производительны по сравнению с другими расточными инструментами.

При обработке основных отверстий точность их взаимного расположения обеспечивается двумя способами: 1) установка заготовки в специальном приспособлении, 2) использование универсальных способов координации положения инструмента.

Первый способ обработки применяется в условиях крупносерийного и массового производств.

По второму способу заготовки корпусных деталей обрабатывают в единичном и мелкосерийном производствах, когда проектирование специальных приспособлений экономически не целесообразно. В этом случае до выполнения расточных операций производят разметку заготовки. После обработки базовых поверхностей заготовку устанавливают на столе горизонтально-расточного станка и выверяют таким образом, чтобы оси размеченных отверстий были параллельны оси шпинделя расточного станка. Затем ось шпинделя станка совмещают с осью первого растачиваемого отверстия, в шпиндель станка устанавливают консольную оправку с инструментом и производят растачивание отверстия. Для обработки следующего отверстия стол перемещают в горизонтальном направлении, а шпиндельную головку в вертикальном – на заданное межосевое расстояние. При этом погрешность перемещений стола и шпиндельной коробки не должна превышать 0,2 … 0,3 допуска на межосевое расстояние.

В серийном и массовом производствах распространена обработка соосных основных отверстий в приспособлениях с направлением инструмента кондукторными втулками (рис. 23.6).

Рис. 23.6. Схема обработки основных отверстий с применением

кондукторных втулок

Точность обработки отверстий зависит от метода растачивания. При применении консольной оправки геометрические неточности станка влияют на точность обработки больше, чем при растачивании скалкой в кондукторе (рис. 23.6). При применении расточной скалки точность обработки отверстий зависит от точности изготовления кондукторных втулок, скалки и зазора между ними.

Погрешность формы отверстия в поперечном сечении зависит от податливости технологической системы за один оборот шпинделя. При растачивании консольной оправкой податливость технологической системы выше, чем при растачивании скалкой.

Число переходов расточной операции зависит от требуемой точности обработки отверстия. Для получения размеров диаметров с отклонениями, соответствующими 5-му квалитету применяют алмазное растачивание или хонингование отверстий. Хонингование отверстий выполняют на одношпиндельных и многошпиндельных хонинговальных станках при обильном охлаждении. Припуск на хонингование после растачивания оставляют от 0,05 до 0,08 мм, а после развертывания от 0,02 до 0,04 мм. Весьма эффективной операцией является алмазное хонингование, повышающее качество обработки отверстий.

Обработка крепежных и других отверстий. Эти отверстия обрабатывают сверлением, зенкерованием, цекованием и развертыванием. В единичном и мелкосерийном производствах такие отверстия сверлят по разметке. В серийном и массовом производствах для сверления отверстий применяют различные кондукторы – накладные, коробчатого типа и другие. Для сверления отверстий с разных сторон применяют поворотные кондукторы. В единичном и серийном производствах корпусные заготовки массой до 30 кг обрабатывают на вертикально-сверлильных станках, а заготовки массой более 30 кг – на радиально-сверлильных. В крупносерийном и массовом производствах обработка таких отверстий выполняется на многошпиндельных агрегатных станках.

Контроль корпусных деталей. При контроле корпусных деталей производят контроль размеров основных отверстий и их геометрической формы, а также отклонение от прямолинейности и отклонение от взаимного расположения поверхностей корпуса.

Контроль отклонения от соосности, параллельности осей и параллельности базовой плоскости проверяют обычно при помощи оправок (рис. 23.7).

а

б

в

Рис. 23.7. Схемы контроля корпусных деталей

Отклонение от соосности проверяют с применением специальной оправки (рис. 23.7, а). К оправке подводят индикатор и по разности показаний в точках 1 и 2 определяют величину отклонения от соосности. Отклонение от соосности в круногабаритных корпусах определяют оптическими приборами.

Отклонение от параллельности осей и межцентровое расстояние А (рис. 23.7, б) проверяют измерением расстояний между внутренними образующими контрольных оправок (размеры а₁ и а₂) при помощи индикаторного нутромера, штихмаса или блока концевых мер длины, либо размеров m₁, m₂ при помощи микрометра или штангенциркуля. Зная размеры диаметров d₁, d₂ и d₃, рассчитывают межосевое расстояние А.

Отклонение от параллельности осей основных отверстий относительно базовой плоскости (рис. 23.7, в) (размер h) проверяют на контрольной плите измерением размеров h₁ и h₂ и диаметра оправки d. Разность значений между размерами h₁ и h₂ характеризуют отклонение от параллельности оси отверстий относительно базовой плоскости.

Размеры основных отверстий контролируют калибрами и реже микрометрическими или индикаторными штихмасами. Геометрическая форма основных отверстий проверяется индикаторными или рычажными нутромерами или пневматическим ротаметром.

Для контроля точности положения осей отверстий в одной плоскости, расположенных под углом, применяют два контрольных калибра.

В крупносерийном и массовом производствах для контроля деталей используют специальные контрольные приборы для комплексной проверки по многим параметрам точности.

ЛЕКЦИЯ № 24