39697

Технология изготовления деталей машин

Лекция

Производство и промышленные технологии

Технологическая база поверхности центровых отверстий или наружные цилиндрические поверхности вала. Технологическая база наружная поверхность и торец прутка. Технологическая база – отверстие на оправке. Технологическая база черная поверхность обода или ступицы и торец Выполняется в зависимости от конструкции и типа производства на токарном револьверном или карусельном станке.

Русский

2013-10-08

147 KB

31 чел.

Технология изготовления деталей машин

11.1. Технология изготовления валов

К валам относят детали, образованные наружными и внугренними поверхностя- ми вращения; имеющими одну общую прямолинейную ось при отношении длины цилиндрической части к наибольшему наружному диаметру более двух. Соответственно при 2 > L/D > 0,5-детали относят к втулкам, при L/D < 0.5 - к дискам.

Валы классифицируются по различным признакам.

По форме наружных поверхностей:

• бесступенчатые;

• ступенчатые;

• с фасонными частями (конусами, шлицами, фланцами, зубчатыми венцами, кулачками, рейками и т. п.).

По форме внутренних поверхностей:

• сплошные;

• полые.

По соотношению размеров:

• жесткие:

• нежесткие.

Жесткими считаются валы, у которых отношение длины к диаметру не превышает 10... 12. Валы с большим соотношением называют нежесткими. Особую группу составляют коленчатые, кулачковые валы, шпиндели и крупные валы (диаметром более 200 мм и массой более 1 т.).

Основные технологические задачи при обработке валов следующие:

• выдержать точность и шероховатость поверхностей,

• выдержать прямолинейность общей оси;

• выдержать концентричность поверхностей вращения;

• выдержать соосность резьб с наружными поверхностями или точными внутренними цилиндрическими отверстиями;

• обеспечить параллельность шпоночных канавок и шлицев оси вала.

11.1.1. Основные схемы базирования

Основными конструкторскими базами большинства валов являются поверхности опорных шеек. Однако использовать их в качестве технологических баз для обработки наружных поверхностей на всех операциях затруднительно. Для условия сохранения единства и постоянства баз за технологические базы принимают поверхности центровых отверстий (ГОСТ 14034-74). Для исключения погрешности базирования при выдерживании длин ступеней от торца вала

необходимо в качестве опорной технологической базы использовать торец заготовки. С этой целью заготовку устанавливают на плавающий передний центр.

Передача крутящего момента при установке вала в центрах осуществляется с помощью поводкового патрона (ГОСТ 2571-71) или хомугика (ГОСТ 2578-70).

11.1.2. Основные операции механической обработки

Заготовительная.

Для заготовок из проката: рубка прутка на прессе или резка прутка на фрезерно-отрезном или другом станке. Для заготовок, получаемых методом пластического деформирования, штамповать или ковать заготовку.

Правильная (применяется для проката).

Правка заготовки на прессе или другом оборудовании. В массовом производстве может производиться до отрезки заготовки. В этом случае правится весь пруток на правильно-калибровочном станке.

Термическая.

Улучшение, нормализация

Подготовка технологических баз.

Обработка торцев и сверление центровых отверстий. В зависимости от типа производства операцию производят:

• в единичном производстве подрезку торцев и центрование на универсальных токарных станках последовательно за два установа с установкой заготовки по наружному диаметру в патроне;

• в серийном производстве подрезку торцев выполняют раздельно от центрования на продольно-фрезерных или горизонтально-фрезерных станках, а центрование - на одностороннем или двустороннем центровальном станке. Применяются фрезерно-центровальные полуавтоматы последовательного действия с установкой заготовки по наружному диаметру в призмы и базированием в осевом направлении по упору;

• в массовом производстве применяют фрезерно-центровальные станки барабанного типа, которые одновременно фрезеруют и центруют две заготовки без съема их со станка.

Форму и размеры центровых отверстий назначают в соответствии с их технологическими функциями по ГОСТ 14034-74.

Для нежестких валов (отношение длины к диаметру более 12) - обработка шеек под люнеты.

Токарная (черновая).

Выполняется за два установа на одной операции (единичное производство) или каждый установ выполняется как отдельная операция.

Производится точение наружных поверхностей (с припуском под чистовое точение) и канавок. Это обеспечивает получение точности IT12, шероховатости Rа= 6.3. В зависимости от типа производства операцию выполняют:

• в единичном производстве на токарно-винторезных станках;

• в мелкосерийном - на универсальных токарных станках с гидросуппортами и станках с ЧПУ;

• в серийном - на копировальных станках, горизонтальных многорезцовых, вертикальных одношпиндельных полуавтоматах и станках с ЧПУ

• в крупносерийном и массовом - на многошпиндельных многорезцовых полуав- томатах, мелкие валы могут обрабатываться на токарных автоматах.

Токарная (чистовая).

Аналогична приведенной выше. Производится чистовое точение шеек (с припуском под шлифование). Обеспечивается точность IT11...10, шероховатость Ra =3.2.

Фрезерная.

Фрезерование шпоночных канавок, шлицев, зубьев, всевозможных лысок. Шпоночные пазы в зависимости от конструкции обрабатывают дисковой фрезой (если паз сквозной) на горизонтально-фрезерных станках, пальцевой шпоночной фрезой (если паз глухой) на вертикально-фрезерных станках. В серийном и массовом производствах для получения глухих шпоночных пазов применяют шпоночно-фрезерные полуавтоматы, работающие «маятниковым» методом.

Технологическая база - поверхности центровых отверстий или наружные цилиндрические поверхности вала. При установке на наружные цилиндрические поверхности вала (на призмы) возникает погрешность базирования, связанная с колебаниями диаметров установочных шеек вала в партии.

Шлицевые поверхности на валах чаще всего получают обкатыванием червячной фрезой на шлицефрезерных или зубофрезерных станках с установкой вала в центрах. При диаметре шейки вала более 80 мм шлицы фрезеруют за два рабочих хода.

 Сверлильная.

Сверление всевозможных отверстий.

 Резьбонарезная.

На закаливаемых шейках резьбу изготавливают до термообработки. Если вал не подвергается закалке, то резьбу нарезают после окончательного шлифования шеек (для предохранения резьбы от повреждений). Мелкие резьбы у термообрабатываемых валов получают сразу на резьбошлифовальных станках.

Внутренние резьбы нарезают машинными метчиками на сверлильных, револьверных и резьбонарезных станках в зависимости от типа производства. Наружные резьбы нарезают:

• в единичном и мелкосерийном производствах на токарно-винторезных станках плашками, резьбовыми резцами или гребенками;

• в мелкосерийном и серийном производствах резьбы не выше 7-ой степени точности нарезают плашками, а резьбы 6-ой степени точности - резьбонарезными головками на револьверных и болторезных станках;

• в крупносерийном и массовом производствах - гребенчатой фрезой на резьбофрезерных станках или накатыванием.

Термическая.

Закалка объемная или местная согласно чертежу детали,

Исправление центровых отверстий (центрошлифовальная).

Перед шлифованием шеек вала центровые отверстия, которые являются технологической базой, подвергают исправлению путем шлифования конусным кругом на центрошлифовальном станке за два установа или притираются.

Шлифовальная

Шейки вала шлифуют на круглошлифовальных или бесцентрово-шлифовальных станках.

Шлицы шлифуются в зависимости от центрирования:

• при центрироваяии по наружной поверхности - наружное шлифование на круглошлифовальных станках и шлифование боковых поверхностей на шлицешлифовальном полуавтомате с делением;

       • при центрировании по поверхности внутреннего диаметра – шлифование боковых

поверхностей шлицев и шлифование внутренних поверхностей по диаметру профильным кругом.

Моечная.

Контрольная.

Нанесение антикоррозионного покрытия

11.2. Технология изготовления втулок

К втулкам относят детали, образованные наружными и внутренними поверхностями вращения, имеющими одну общую прямолинейную ось при отношении длины цилиндрической части к наибольшему наружному диаметру более 0,5 и менее или равное 2.

Технологические задачи при обработке втулок заключаются в достижении концентричности наружных и внутренних поверхностей и перпендикулярности торцев к оси отверстия.При изготовлении тонкостенных втулок возникает дополнительная задача закрепления заготовки и ее обработке без деформаций.

11.2.1. Основные схемы базирования

Технологические маршруты обработки втулок в зависимости от их точности и конфигурации строятся по одному из трех вариантов.

1. Обработка наружных поверхностей, отверстий и торцев за один установ. Применяется для изготовления мелких втулок, не обработанных термически, из прутка или трубы на токарно-револьверных автоматах, одношпиндельных или многошпиндельных токарных автоматах. Технологическая база - наружная поверхность и торец прутка.

2. Обработка всех поверхностей за два установа или за две операции с базированием при окончательной обработке наружной поверхности по отверстию (обработка от центра к периферии). Применяется в тех случаях, когда точность внутреннего отверстия задана чертежом выше, чем наружной поверхности. В этом случае порядок черновых переходов строго не регламентируется .При чистовой обработке сначала обрабатывается отверстие Обработанное отверстие принимается за технологическую базу (при помощи оправки) и окончательно обрабатывается наружная поверхность.

3. Обработка всех поверхностей за два установа или за две операции с базированием при окончательной обработке по наружной поверхности (обработка от периферии к центру). Применяется в случаях, когда точность наружных поверхностей по чертежу выше, чем у внутреннего отверстия. Порядок черновых переходов - любой. При чистовой обработке сначала обрабатывается наружная поверхность. Эта поверхность принимается за технологическую базу (в патроне) и обрабатывается внутреннее отверстие.

При выборе схемы базирования следует отдавать предпочтение базированию по отверстию (обработка от центра к периферии).

11.2.2. Основные операции механической обработки

Обработка за один установ

Токарная.

Подрезка торца у прутка, подача прутка до упора, зацентровка торца под сверление, сверление отверстия, точение черновое наружной поверхности со снятием фасок на свободном торце, точение канавок, предварительное развертывание, окончательное развертывание, отрезка. При обработке втулки из трубы вместо сверления производят зенкерование или растачивание отверстия Выполняется на токарно-револьверном, одношпиндельном или многошпиндельном токарном автомате.

Сверлильная.

Снятие фасок с противоположного торца втулки на вертикальносверлильном или токарном станке.

Сверлильная

Сверление отверстий, нарезка резьбы на вертикально- или радиально-сверлильном станке. В зависимости от заданной точности могут быть отдельными операциями.

Моечная.

Контрольная.

Нанесение антикоррозионного покрытия.

Обработка от центра к периферии

Заготовительная.

Резка заготовки из проката , трубы или щтамповка.

Токарная.

В зависимости от типа производства выполняется за одну операцию или два установа (единичная) или за две операции (серийное и массовое).

Первый установ (базирование по наружной поверхности и торцу в патроне)- подрезка свободного торца , сверление и зенкерование или растачивание отверстия (с припуском под шлифование) ,растачивание канавок и фасок.

Второй установ (базирование по отверстию и торцу на оправке) – подрезка второго торца , точение наружных поверхностей (с припуском под шлифование), точение канавок и фасок.

В зависимости от типа производства операция выполняется:

В единичном- на токарно-винторезных станках;

В серийном – на токарно-револьверных станках с ЧПУ;

В массовом – на токарно-револьверных, одно- и многошпиндельных токарных полуавтоматах.

Сверлильная.

Сверление , зенкерование отверстий, нарезка резьбы. Производится на вертикально-сверлильных , радиально-сверлильных станках, сверлильных станках с ЧПУ,агрегатных станках.

Термическая.

Закалка согласно чертежу.

Внутришлифовальная.

Шлифование отверстия на внутришлифовальном станке.

Деталь базируется по наружному диаметру и торцу в патроне.

Круглошлифовальная.

Шлифование наружных поверхностей и торцев на круглошлифовальном или торцекруглошлифовальном станках.

Технологическая база – отверстие (на оправке).

Моечная .

Контрольная.

Нанесение антикоррозионного покрытия.

11.3. Технология  изготовления  дисков

К дискам относятся детали образованные наружными и внутренними поверхностями вращения, имеющими   одну общую прямолинейную ось при отношении длины цилиндрической части к наружному диаметру менее 0.5. Например, шкивы, фланцы, крышки подшипников, кольца, поршни гидро- и пневмоприводов и т.п.  

Технологические задачи - аналогичные втулкам: достижение концентричности внутренних и наружных цилиндрических поверхностей и перпендикулярность торцев к оси детали.

Технология изготовления деталей типа дисков приведена ниже на примере шкивов и фланцев.

11.3.1. Технология изготовления шкивов

Технологические базы: на первой операции - необработанная наружная цилиндрическая поверхность и торец; на дальнейшие операции - обработанное центральное отверстие и обработанный торец. Обработка шкивов средних размеров (0 200...400 мм) производят на токарных, в крупносерийном производстве - на револьверных станках. Крупные шкивы и маховики - на токарных карусельных станках. При обработке на карусельных станках установку на первой операции выполняют по ступице, в которой обрабатывается центральное отверстие и прилегающие к ней торцы .Обод обрабатывают при установке шкива на центрирующий палец по обработанному отверстию и торцу.

Основные операции механической обработки

Заготовительная.

В большинстве случаев - лить заготовку, ковать или штамповать. Заготовки мелких шкивов получают резкой прутка. Для литых деталей требуется очистка и обрубка заготовки.

 Малярная (для литья).

 Токарная.

Расточить отверстие с припуском под последующую обработку и подрезать торец.

Технологическая база - черная поверхность обода или ступицы и торец Выполняется в зависимости от конструкции и типа производства на токарном, револьверном или карусельном станке.

Токарная. Подрезать второй торец.

Технологическая база - обработанные отверстия и торец.

Протяжная.

Протянуть цилиндрическое отверстие Технологическая база - торец Станок - вертикально-протяжной.

 Протяжная или долбежная. Протянуть или долбить шпоночный паз.

Технологическая база отверстие и торец. Станок - вертикально-протяжной или долбежный.

Токарная(черновая).

Точить наружный диаметр и торцы обода, точить клиновидные канавки.

Технологическая база - отверстие. Станок токарный или многорезцовый токарный.

Токарная (чистовая).

Точить наружный диаметр и канавки.

Технологическая база - отверстие. При криволинейной образующей точение производится на токарно-копировалъном станке или токарном станке по копиру.

Сверлильная.

Сверлить отверстие и нарезать резьбу (если требуется по чертежу).

Технологическая база - торец. Станок - сверлильный.

Балансировочная.

Балансировка и высверливание отверстий для устранения дисбаланса.

Технологическая база - отверстие. Станок балансировочный.

Шлифовальная.

Шлифование ступиц (если требуется по чертежу).

Технологическая база - отверстие и торец, станок - круглошлифовальный.

Моечная.

Контрольная.

Нанесение антикоррозионного покрытия.

11.3.2. Технология изготовления фланцев

Основные схемы базирования

Основным служебным назначением фланцев является ограничение осевого перемещения вала, установленного на подшипниках. Отсюда следует, что основными конструкторскими базами фланца являются поверхности центрирующего пояска по размеру отверстия в корпусе и торцы. Поскольку в качестве технологических баз при обработке заготовки целесообразно выбирать основные базы детали, то, исходя из этого, следует, что на первых операциях обрабатывают основные базы. В связи с этим на первой операции в качестве технологических баз используют наружную цилиндрическую поверхность и торец большого фланца, а на последующих - посадочную поверхность цилиндрического пояска и его торец. На этих же базах обрабатывают крепежные отверстия и лыски, если они заданы чертежом.

Технологический маршрут обработки фланца

Заготовительная

В зависимости от типа производства и материала - лить, ковать или штамповать заготовку или отрезать из проката.

Обрубка и очистка (для отливок).

Малярная.

Токарная.

Подрезать внутренний торец большого фланца и торец центрирующего пояска, точить наружную цилиндрическую поверхность пояска с припуском под шлифование, точить канавку и фаски.

Технологическая база - наружная цилиндрическая поверхность и наружный торец большого фланца. Станок - токарный, многошпиндельный полуавтомат, токарный с ЧПУ.

           Токарная.

Подрезать второй (наружный) торец большого фланца, точить его наружную поверхность и фаску.

Технологическая база - наружная поверхность центрирующего пояска и его торец.

Сверлильная

Сверлить и зенковать (цековать) отверстия.

Технологическая база - та же. Станок - вертикально-сверлильный, радиально - сверлильный, сверлильный с ЧПУ, агрегатно-сверлильный с многошпиндельной головкой.

Фрезерная.

Фрезеровать лыски.

Технологическая база - та же плюс крепежное отверстие. Станок - вертикально-фрезерный.

 Шлифовальная.

Шлифовать наружную поверхность центрирующего пояска и торец. Технологическая база - наружная поверхность большого фланца и его наружный торец Станок - универсальный шлифовальный или торцекруглошлифовальный.

Моечная .

Контрольная.

Нанесение антикоррозионного покрытия.

11.4. Технология изготовления рычагов

К рычагам относят детали, образованные из совокупности втулок, соединенных между собой стержнями, которые не обрабатываются или обрабатываются с невысокой точностью. К ним относятся рычаги, тяги, серьги: вилки, балансиры, шатуны, прихваты и т.п.

Наиболее характерными технологическими задачами при обработке рычагов являются:

• обеспечение правильной геометрической формы основных отверстий и их горцев,

•  обеспечение размеров основных отверстий, расстояний между их осями и  расстоянии между торцами втулок;

•  обеспечение параллельности осей основных отверстий, перпендикулярности

торцевых поверхностей втулок к осям основных отверстий, параллельности торцев     втулок между собой.

Значительное разнообразие конструкции рычагов вызывает необходимость их классификации с целью сужения типовых технологических процессов. С этой целью возможна следующая классификация [14].

1. Рычаги, у которых торцы втулок имеют общую плоскость или их торцы лежат в одной плоскости.

2. Рычаги, у которых торцы втулок лежат в разных плоскостях.

3. Рычаги, у которых имеется длинная втулка с отверстием и значительно более короткие втулки.

11.4.1. Основные схемы базирования

При фрезеровании торцев втулок за технологическую базу принимают или поверхности стержня рычага или противоположные торцы втулок, при их шлифовании за технологическую базу принимают противоположные торцы втулок.

При обработке основных отверстий, в качестве технологической базы выбирают обработанные торцы втулок и их наружные поверхности, что обеспечивает равностенность втулок. Заключительные этапы обработки выполняют при использовании в качестве технологической базы одного или двух основных отверстий и торцев втулок. При обработке на автоматических линиях для соблюдения принципа постоянства баз рычаги базируют и закрепляют за стержень в приспособлениях-спутниках.

11.4.2. Основные операции механической обработки рычагов с общей плоскостью горцев втулок

Заготовительная.

Чугунные заготовки получают литьем в песчаные или оболочковые формы Отливки из ковкого чугуна подвергают отжигу и последующей правке для уменьшения остаточных деформаций. Стальные заготовки получают ковкой, штамповкой, литьем по выплавляемым моделям, а в единичном производстве сваркой.

Фрезерная.

Фрезеровать торцы втулок с одной стороны начерно и начисто или с припуском под шлифование (при необходимости);

Технологическая база (установочная) - поверхность стержня или противоположные торцы втулок. Направляющие и опорные базы выбирают из условий удобства установки детали. Станок - вертикально-фрезерный или карусельно-фрезерный.

Фрезерная.

Аналогично предыдущей операции, но с другой стороны.

Технологическая база - обработанные торцы втулок.

В серийном и массовом производствах обработка торцев втулок может выполняться одновременно с двух сторон на горизонтально-фрезерном станке набором фрез. Технологическая база - поверхность стержня или поверхность стержня и наружная поверхность втулок.

Если заготовки проходят чеканку (те торцы втулок обжаты прессом), то фрезерную обработку не производят.

Обработка основных отверстий.

Технологическая база - обработанные торцы и их наружные поверхности, что обеспечивает равностенность втулок.

В зависимости от типа производства операцию выполняют:

• в единичном и мелкосерийном производствах на радиально- и вертикально-сверлильных станках или расточных станках по разметке со сменой инструмента;

• в мелкосерийном и серийном производствах - на сверлильных станках с ЧГГУ, на радиально- и вертикально-сверлильных станках по кондуктору со сменой инструмента и быстросменных втулок в кондукторах;

• в крупносерийном и массовом производствах - на агрегатных многошпиндельных одно- и многопозиционных станках, вертикально-сверлильных станках с многошпиндельными головками или на протяжных станках.

Маршрут обработки основных отверстий имеет варианты:

• сверление, зенкерование, одно- или двукратное развертывание или двойное растачивание;

• сверление и протягивание (для отверстий диаметром более 30 мм, которые получены в заготовке прошиванием или литьем, сверление заменяют предварительным зенкерованием).

Обеспечение параллельности осей и межосевого расстояния основных отверстий достигается следующим образом (в порядке убывания точности):

• одновременной обработкой несколькими инструментами на многошпиндельных станках;

• последовательной обработкой при неизменном закреплении заготовки;

• последовательной обработкой на разных станках в разных приспособлениях. Протяжная (долбежная)

Обработка шпоночных пазов или шлицевых поверхностей в основных отверстиях

Сверлильная.

Обработка вспомогательных отверстий с нарезанием в них резьб (если необходимо).

Фрезерная.

Фрезерование различных пазов и уступов.

Технологическая база на протяжной, сверлильной и фрезерной операциях -основные отверстия (одно или два) и их торцы.

Плоскошлифовадьная.

Плоское шлифование торцев втулок выполняется при повышенных требованиях к шероховатости и взаимному расположению торцев втулок на плоско-шлифовальном станке с переустановкой.

Технологическая база - торцы втулок.

Моечная.

Контрольная.

Нанесение антикоррозионного покрытия.

В зависимости от конструкции последовательность обработки поверхностей рычагов может изменяться. Применяют варианты маршрута, в которых первая фрезерная операция и операция обработки основных отверстий меняются местами или объединяются.

11.4.3. Маршрут обработки рычагов с торцами втулок, лежащими в разных плоскостях

Последовательность обработки данных рычагов следующая:

• обрабатывают торцы втулок с одной стороны;

• обрабатывают основные отверстия с той же стороны;

• обрабатывают торцы втулок с другой стороны;

• обрабатывают остальные поверхности в последовательности, указанной в первом варианте.

11.5. Технология изготовления корпусных деталей

К корпусным относят детали, содержащие систему отверстий и плоскостей, координированных друг относительно друга. К корпусным деталям относят корпуса редукторов, коробок передач, насосов, электродвигателей и т.п.

Корпусные детали служат для монтажа в них различных механизмов машин. Для них характерно наличие опорных достаточно протяженных и точных плоскостей, точных отверстий (основных), координированных между собой и относительно базовых поверхностей и второстепенных крепежных, смазочных и других отверстий.

По общности решения технологических задач корпусные детали делят на две основные группы [3, 10]:

а) призматические (коробчатого типа) с плоскими поверхностями больших размеров и основными отверстиями, оси которых расположены параллельно или под углом;

б) фланцевого типа с плоскостями, являющимися торцевыми поверхностями основных отверстий.

Призматические и фланцевые корпусные детали могут быть разъемными и неразъемными. Разъемные корпуса имеют особенности при механической обработке.

Основные технологические задачи при изготовлении корпусов заключаются в обеспечении в установленных пределах:

• параллельности и перпендикулярности осей основных отверстий друг другу и базовым поверхностям,

• соосности основных отверстий;

• заданные межосевые расстояния;

• точности диаметров и правильности формы отверстий;

• перпендикулярности торцевых поверхностей осям отверстий;

• прямолинейности плоскостей.

11.5.1. Основные схемы базирования

Схемы базирования корпусных деталей зависят от выбранной последовательности обработки. При обработке корпусов используются следующие последовательности:

а) обработка от плоскости, т.е. сначала обрабатывают окончательно установочную плоскость, затем ее принимают за установочную технологическую базу и относительно нее обрабатывают основные отверстия;

б) обработка от отверстия, т.е. сначала обрабатывают окончательно основное отверстие, оно принимается за технологическую базу, а затем от него обрабатывают плоскость.

Более точной является обработка от отверстия, поскольку позволяет иметь равномерный припуск при его обработке. Такая последовательность применяется для корпусов с точными отверстиями больших размеров и точными расстояниями от плоскости до основного отверстия (например, корпус задней бабки токарного станка).

При обработке от плоскости труднее выдержать два точных размера - диаметр отверстия и расстояние от его центра до плоскости ввиду возможности получения неравномерного припуска на обработку отверстия. Однако, из-за более простого и удобного базирования на практике чаще применяется обработка от плоскости.

Корпусные детали базируют, выдерживая принципы постоянства и совмещения баз. При обработке корпусных деталей призматического типа применяют следующие основные виды базирования:

а) по трем плоскостям, образующим координатный угол;

б) по плоскости и двум точным отверстиям.

Базирование по трем плоскостям применяется редко ввиду ограниченности доступности к поверхностям корпуса для обработки и необходимости в переустановках заготовки для обработки поверхностей, закрытых зажимными элементами приспособления.

Наибольшее распространение получило базирование по плоскости и двум отверстиям, как правило, развернутыми по 7-му квалитету точности.

У деталей фланцевого типа при базировании используют торец фланца и два отверстия, одно из которых может быть выточкой в торце, а второе - малого диаметра во фланце.

11.5.2. Последовательность механической обработки корпуса призматического типа с плоским основанием и основным отверстием с осью, параллельной основанию

Заготовительная.

Заготовки корпусов из серого чугуна отливают в песчано-глинистые, металлические (кокиль) или оболочковые формы, из стали - в песчано-глинистые формы, кокиль или по выплавляемым моделям Заготовки из алюминиевых сплавов отливают в кокиль или литьем под давлением. В единичном и мелкосерийном производствах применяют сварные корпуса из стали. Корпуса могут быть сборными.

Заготовки корпусных деталей перед механической обработкой проходят ряд подготовительных операций.

Подготовительные операции

Термическая.

Отжиг (низкотемпературный) для уменьшения внутренних напряжений.

Обрубка и очистка заготовки.

У отливок удаляют литники и прибыли: на прессах, ножницах, ленточными пилами, газовой резкой и т.д. Очистка отливок от остатков формовочных смесей и зачистка сварных швов у сварных заготовок производится дробеструйной или пескоструйной обработкой.

Малярная.

Грунтовка и окраска необрабатываемых поверхностей (для деталей не подвергаемых в дальнейшем термообработке) Операция производится с целью предохранения попадания в работающий механизм корпуса чугунной пыли, обладающей свойством «въедаться» в неокрашенные поверхности при механической обработке.

Контрольная.

Проверка корпуса на герметичность.  Применяется для корпусов , заполняемых при работе маслом. Проверка производится ультразвуковой или рентгеновской дефектоскопией. В единичном производстве или при отсутствии дефектоскопии проверка может производиться при помощи керосина или мела.

Для деталей , работающих под давлением, применяется проверка корпуса под давлением.

Разметочная.

Применяется в единичном и мелкосерийном производствах. В остальных типах производств может применяться для сложных и уникальных заготовок с целью проверки выкраиваемости детали.

Основные операции механической обработки

Фрезерная (протяжная ).

Фрезеровать или протянуть плоскость основание предварительно и окончательно или с припуском под плоское шлифование (при необходимости).

Технологическая база – необработанная плоскость параллельная обрабатываемой поверхности.Оборудование:

В  единичном и мелкосерийном производствах – вертикально-фрезерный или строгальный станки;

В серийном – продольно-фрезерный или продольно-строгальный станки;

В крупносерийном и массовом – барабанно-  и карусельно-фрезерные, плоскопротяжные, агрегатно-фрезерные станки.

Сверлильная.

Сверлить и зенковать ( при необходимости ) отверстия в плосксти основания. Развернуть два отверстия, используемых при базировании.

Технологическая база- обработанная плоскость основания. Оборудование – радиально-сверлильный станок или сверлильный с ЧПУ, в массовом и крупносерийном производствах – многошпиндельный сверлильный станок или агрегатный станок.

Фрезерная.

Обработка плоскостей, параллельных базовой при их наличии.

Технологическая база – плоскость основания. Оборудование – аналогичное первой фрезерной операции.

Фрезерная.

Обработка плоскостей, перпендикулярных базавой ( торцы основных отверстий ).

Технологическая база – плоскость основания и два точных отверстия. Оборудование –горизонтально-фрезерный или горизонтально-расточный станок.

Расточная.

Растачивание основных отверстий (предварительное и окончательное или с припуском под тонкое растачивание).

Технологическая база - та же. Оборудование: - единичное производство -универсальный горизонтально-расточной станок;

• мелкосерийное и среднесерийное - станки с ЧПУ расточно-фрезерной группы и многооперационные станки;

• крупносерийное и массовое - агрегатные многошпиндельные станки.

Сверлильная.

Сверлить, зенковать (при необходимости), нарезать резьбу в крепежных отверстиях.

Технологическая база - та же. Оборудование: радиально-сверлильный, сверлильный с ЧПУ, многооперационный, сверлильный многошпиндельный или агрегатный станки (в зависимости от типа производства).

Плоскошлифовальная.

Шлифовать (при необходимости) плоскость основания.

Технологическая база - поверхность основного отверстия или обработанная плоскость, параллельная базовой (в зависимости от требуемой точности расстояния от базовой плоскости до оси основного отверстия). Оборудование -плоскошлифовальный станок с прямоугольным или круглым столом.

Алмазно-расточная.

Тонкое растачивание основного отверстия.

Технологическая база - базовая плоскость и два отверстия. Оборудование - алмазно-расточной станок.

С целью выдерживания принципа постоянства баз большинство операций обработки за исключением операции подготовки баз и отделки основных поверхностей концентрируют в одну операцию, выполняемую на горизонтально-расточном (единичное производство), многооперационном (серийное) или агрегатном (массовое) станках.

Моечная.

Контрольная.

Нанесение антикоррозионного покрытия.

11.5.3. Особенности обработки разъемных корпусов

В маршрут обработки разъемных корпусов дополнительно к вышеприведенным операциям включают:

• обработку поверхности разъема у основания (фрезерная);

• обработку поверхности разъема у крышки (фрезерная);

• обработку крепежных отверстий на поверхности разъема основания (сверлильная);

• обработку крепежных отверстий на поверхности разъема крышки (сверлильная);

• сборку корпуса промежуточную (слесарно-сборочная операция);

• обработку двух точных отверстий (обычно сверлением и развертыванием) под цилиндрические или конические штифты в плоскости разъема собранного корпуса. Дальнейшая обработка корпуса производится в сборе.

11.6. Технология изготовления зубчатых колес

Зубчатые колеса подразделяются на цилиндрические, конические, червячные и др.

По технологическому признаку цилиндрические зубчатые колеса подразделяются на:

• одновенцовые без ступицы и со ступицей, с гладким или шлицевым отверстием;

• многовенцовые с гладким или шлицевым отверстием (цельные или сборные);

• вал-шестерни.

У цилиндрических колес зубья выполняют прямыми, спиральными или шевронными.

Обработка зубчатых колес разделяется на два этапа: обработка до нарезания зубьев и обработка зубчатого венца. Задачи первого этапа в основном аналогичны задачам, решаемым при обработке деталей классов диски (зубчатое колесо плоское без ступицы), втулки (со ступицей) или валов (вал-шестерня) Операции второго этапа обычно сочетают с отделочными операциями обработки корпуса колеса.

На построение технологического процесса обработки зубчатых колес влияют следующие факторы:

• форма зубчатого колеса;

• форма и расположение зубчатого венца и количество венцов;

• степень точности колеса;

• материал колеса;

• наличие и вид термообработки;

• габаритные размеры;

• объем выпуска.

Наибольшее влияние на протяженность технологического маршрута оказывает степень точности колеса. При изготовлении высокоточных колес (6, 5 и выше степеней точности) механическая обработка должна чередоваться с операциями термической обработки для снятия внутренних напряжений, а количество отделочных операций технологических баз и зубчатого венца возрастает.

11.6.1. Основные схемы базирования

Выбор базовых поверхностей зависит от конструктивных форм зубчатых колес и технических требований/

У колес со ступицей (одновенцовых и многовенцовых) с достаточной длиной центрального базового отверстия (L/D>1) в качестве технологических баз используют: двойную направляющую поверхность отверстия и опорную базу в осевом направлении - поверхность торца.

У одновенцовых колес типа дисков (L/D<1) длина поверхности отверстия недостаточна для образования двойной направляющей базы. Поэтому после обработки отверстия и торца установочной базой для последующих операций служит торец, а поверхность отверстия - двойной опорной базой. У валов-шестерен в качестве технологических баз используют, как правило, поверхности центровых отверстий.

На первых операциях черновыми технологическими базами являются наружные необработанные «черные» поверхности. После обработки отверстия и торца их принимают в качестве технологической базы на большинстве операций. Колеса с нарезанными зубьями после упрочняющей термообработки при шлифовании отверстия и торца (исправление технологических баз) базируют по эвольвентной поверхности зубьев для обеспечения наибольшей соосности начальной окружности и посадочного отверстия. Для обеспечения наилучшей концентричности поверхностей вращения колеса применяют следующие варианты базирования. При обработке штампованных и литых заготовок на токарных станках за одну установку заготовку крепят в кулачках патрона за черную поверхность ступицы или черную внутреннюю поверхность обода. При обработке за две установки заготовку сначала крепят за черную поверхность обода и обрабатывают отверстие, а при второй установке заготовки на оправку обрабатывают поверхность обода и другие поверхности колеса.

11.6.2. Основные операции механической обработки зубчатого колеса со ступицей 7-ой степени точности

Заготовительная.

Для заготовок из проката - резка проката, для штампованных заготовок -штамповка,

Штампованные заготовки целесообразно выполнять с прошитыми отверстиями, если их диаметр более 30 мм и длина не более 3-х диаметров (ГОСТ 7505-89),

Заготовки из чугуна и цветных сплавов (иногда из сталей) получают литьем.

Термическая.

Нормализация, отпуск (для снятия внутренних напряжений).

Токарная.

Точить торец обода и торец ступицы с одной стороны предварительно, точить наружную поверхность обода до кулачков патрона предварительно, расточить предварительно отверстие (или сверлить и расточить при отсутствии отверстия в заготовке), точить наружную поверхность ступицы предварительно, точить фаски.

Технологическая база - наружная черная поверхность обода и торец, противолежащий ступице (закрепление в кулачках токарного па-фона).

Оборудование:

• единичное производство - токарно-винторезный станок;

• мелко- и среднесерийное - токарно-револьверный, токарный с ЧПУ;

• крупносерийное и массовое - одношпиндельный или многошпиндельный

токарный полуавтомат (для заготовки из прутка - прутковый автомат).

 Токарная.

Точить базовый торец обода (противолежащий ступице) предварительно. точить наружную поверхность на оставшейся части предварительно, расточить отверстие под шлифование, точить фаски.

Технологическая база - обработанные поверхности обода и большего торца (со стороны ступицы). Оборудование - то же .

Протяжная (долбежная).

Протянуть (долбить в единичном производстве) шпоночный паз или шлицевое отверстие.

Технологическая база - базовый торец колеса. Оборудование - горизонтально-протяжной или долбежный станок.

Применяются варианты чистового протягивания отверстия на данной операции вместо его чистового растачивания на предыдущей операции.

Токарная.

Точить базовый и противолежащие торцы, наружные поверхности венца начисто.

Технологическая база - поверхность отверстия (реализуется напрессовкой на оправку; осевое расположение на оправке фиксируется путем применения подкладных колец при запрессовке заготовки). Необходимость данной операции вызывается требованием обеспечения соосности поверхностей вращения колеса.

Оборудование - токарно-винторезный (единичное производство), токарный с ЧПУ (серийное) или токарный многорезцовый полуавтомат (массовое).

   Зубофрезерная.

Фрезеровать зубья предварительно (обеспечивается 8-ая степень точности) Технологическая база - отверстие и базовый торец (реализуется оправкой и упором в торец). Оборудование - зубофрезерный полуавтомат.

    Зубофрезерная

Фрезеровать зубья начисто (обеспечивается 7-ая степень точности).

Шевинговальная.

    Шевинговать зубья. Операцию применяют для термообрабатываемых колес с целью уменьшения коробления зубьев, т.к. снимается поверхностный наклепанный слой после фрезерования. Повышает на единицу степень точности колеса.

Технологическая база - отверстие и базовый торец (реализуется оправкой). Оборудование - зубошевинговальный станок.

 Термическая.

Калить заготовку или зубья (ТВЧ) или цементировать, калить и отпустить -согласно техническим требованиям. Наличие упрочняющей термообработки, как правило, приводит к снижению точности колеса на одну единицу.

     Внутришлифовальная.

    Шлифовать отверстие и базовый торец за один установ. Обработка отверстия и торца за один установ обеспечивает их наибольшую перпендикулярность.

Технологическая база - рабочие эвольвентные поверхности зубьев (начальная окружность колеса) и торец, противолежащий базовому Реализация базирования осуществляется специальным патроном, у которого в качестве установочных элементов используют калиброванные ролики или зубчатые секторы. Необходимость такого базирования вызвана требованием обеспечения равномерного съема металла с зубьев при их последующей отделке с базированием по отверстию на оправке. Оборудование - внутришлифовальный станок

При базировании колеса на данной операции за наружную поверхность венца для обеспечения соосности поверхностей вращения необходимо ввести перед или после термообработки круглошлифовальную операцию для шлифования наружной поверхности венца и торца противолежащего базовому (желательно за один установ на оправке).

Технологическая база - отверстие и базовый торец. Оборудование - круг-лошлифовальный или торцекруглошлифовальный станок.

       Необходимость отделки наружной поверхности венца колеса часто вызывается также и тем, что контроль основных точностных параметров зубьев производится с использованием этой поверхности в качестве измерительной базы.

      Плоскошлифовальная.

      Шлифовать торец, противолежащий базовому (если необходимо по чертежу). Технологическая база - базовый торец. Оборудование - плоскощлифовальный станок с прямоугольным или круглым столом.

       Зубощлифовальная .

       Шлифовать зубья.

Технологическая база - отверстие и базовый торец. Оборудование - зубо-шлифовальный станок (обработка обкаткой двумя тарельчатыми или червячным кругом или копированием фасонным кругом). При малом короблении зубьев при термообработке (например, при азотировании вместо цементации) операция зубошлифования может быть заменена зубохонингованием или вообще отсутствовать.

Наличие зубошлифовальной или зубохонинговальной операции определяется наличием и величиной коробления зубьев при термообработке. Двукратное зубофрезерование и шевингование зубьев до термообработки может обеспечить 6-ую степень точности. При потере точности во время термообработки на одну степень конечная 7-ая степень точности будет достигнута.Введение отделочной операции зубошлифования или зубохонингования необходимо только при уменьшении точности колеса при термообработке больше, чем на одну степень.

Моечная.

Контрольная.

Нанесение антикоррозионного покрытия.

Применяются варианты техпроцесса с однократным зубофрезерованием, но с двукратным зубошлифованием.

Наличие упрочняющей термообработки приводит, как правило, к снижению степени точности колеса на одну единицу, что требует введения дополнительной отделочной операции. Для незакаливаемых зубчатых колес шевингование является последней операцией; перед термообработкой шевингуют зубья с целью уменьшения деформации колеса в процессе термообработки и повышения степени точности на одну единицу.

Приведенный выше технологический процесс требует обработки колеса на оправках как до нарезания зубьев и термообработки, так и после термообработки.

Процесс может быть построен иначе, т.е. без применения оправок до термообработки .В этом случае вся токарная обработка ведется в патронах, а протягивание шпоночного паза или шлицев производят после нарезания зубьев и нет операции чистовой обработки на оправке до термообработки. В этом случае не гарантируется достаточная перпендикулярность торца к оси отверстия. Для уменьшения отклонения от перпендикулярности протягивание выполняют с жестким направлением протяжки.

11.6.3. Обработка плоских зубчатых колес

Так как плоские зубчатые колеса надежнее базируются на поверхности торцев, чем на поверхности отверстия, то токарная обработка на оправках не гарантирует устойчивости. Поэтому весь технологический процесс строят, исходя из того, что установочной технологической базой является торцовая поверхность, а отверстие - двойной опорной. Вследствие этого всю токарную обработку производят в кулачковых патронах, а не на оправках. При наличии шлицевого отверстия отличительной особенностью маршрута является то, что протягивание шлицев выполняется не после черновых, а после чистовых операций и при этом следует обеспечить перпендикулярность оси отверстия к торцу .Эта задача решается путем применения вертикально-протяжного станка и некомбинированной протяжки, направленной по отверстию малого диаметра шлицев колеса, предварительно расточенного.

Основные операции механической обработки плоского зубчатого колеса 7-ой степени точности

Заготовительная.

Резать прокат или штамповать заготовку.

Термическая.

Нормализовать заготовку.

Токарная.

Точить торец с одной стороны, наружную поверхность до кулачков и расточить отверстие предварительно.

Технологическая база – черная наружная поверхность и торец. Оборудование –аналогично первой токарной операции маршрута колеса со ступицей.

Токарная.

Точить второй торец , оставшуюся поверхность предварительно и расточить отверстие под тонкое растачивание или протягивание.

Технологическая база – обработанная часть наружной поверхности и торец. Оборудование то же.

Плоскошлифовальная.

Шлифовать торцы последовательно с двух сторон.

Технологическая база – торец. Оборудование – плоскошлифовальный станок.

Алмазно-расточная (вертикально-протяжная).

Расточить отверстие под шлифование.

Технологическая база- торец и наружная поверхность (алмазно-расточная операция);торец и отверстие (протяжная). Оборудование – токарно-винторезный, токарный одношпиндельный полуавтомат или алмазно-расточный станок; при протягивании – вертикально-протяжной станок.

Токарная.

Точить наружную поверхность начисто. Производиться одновременная обработка нескольких заготовок, насаженных на оправку.

Технологическая база – торец и отверстие. Оборудование – токарно-винторезный станок или одношпиндельный полуавтомат.

Зубофрезерная.

Фрезеровать зубья начерно и начисто.

Технологическая база – та же. Оборудование – зубофрезерный полуавтомат.

В зависимости от типа производства может выполняться за одну операцию ( единичное и мелкосерийное производство ) или за две операции (серийное и массовое ).

Протяжная (долбежная).

Протянуть шпоночный паз или шлицы.

Технологическая база – торец и отверстие. Оборудование – вертикально-протяжной или долбежный станок.

Зубошевинговальная.

Шевинговать зубья.

Технологическая база и оборудование аналогичны применяемым при шевинговании зубьев колеса со ступицей.

Термическая.

Калить или цементировать и калить заготовку или только зубья ТВЧ (по техническим требованиям чертежа) .

Круглошлифовальная.

Шлифовать наружную поверхность и один торец.

Технологическая база - отверстие и второй торец (на оправке). Оборудование - круглошлифовальный или торцекруглошлифовальный станок.

Операция может исключаться при применении в качестве технологической базы при шлифовании отверстия эвольвентной поверхности зубьев.

Внутришлифовальная.

Шлифовать противоположный торец и отверстие за один уставов. Технологическая база - эвольвентная поверхность зубьев и торец (см. маршрут колеса со ступицей)

        Зубошлифовальная.

Шлифовать зубья.

Технологическая база - торец и отверстие. Оборудование - см. зубошлифовальную операцию маршрута колеса со ступицей.

Моечная.

Контрольная.

Нанесение антикоррозионного покрытия.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

66170. ДИСКОНТНЫЕ РАСЧЕТЫ В MS EXCEL 564.5 KB
  Выделите для рыночной процентной ставки являющейся константой отдельную ячейку С3 и дайте этой ячейке имя Ставка. Для присваивания имени ячейке или группе ячеек выполните следующие действия: выделите ячейку группу ячеек или несмежный диапазон которой необходимо присвоить имя...
66171. НАКОПЛЕНИЕ СРЕДСТВ И ИНВЕСТИРОВАНИЕ ПРОЕКТОВ В MS EXCEL 182.5 KB
  Сравнить доходность размещения средств предприятия положенных в банк на один год если проценты начисляются m раз в год исходя из процентной ставки j = 95 годовых рис.2 Выясните при каком значении j доходность при капитализации m = 12 составит 15.
66172. РАСЧЕТ АКТИВОВ И ПАССИВОВ БАЛАНСА В ЭЛЕКТРОННЫХ ТАБЛИЦАХ 154 KB
  Изучение технологии расчета активов и пассивов баланса в электронных таблицах. Создать таблицу активов аналитического баланса. В структуре активов баланса выделяются две группы: оборотные активы запасы сосредоточенные в сырье незавершенном...
66174. Правила работы в микробиологической лаборатории. Иммерсионный микроскоп. Шаровидные бактерии. Простые методы окраски 108 KB
  Знание морфологии бактерий имеет большое значение для микроскопического метода лабораторной диагностики инфекционных заболеваний. Изучение морфологии бактерий осуществляется при микроскопии окрашенных микроскопических препаратов.
66175. Основные свойства вирусов и современные методы диагностики вирусных заболеваний 255.5 KB
  Вирусы - мельчайшие микробы («фильтрующиеся агенты»), не имеющие клеточного строения, белоксинтезирующей системы, содержащие один тип нуклеиновой кислоты (только ДНК или РНК). Вирусы, являясь облигатными внутриклеточными паразитами, репродуцируются в цитоплазме или ядре клетки.
66176. З’єднання однопроволочних проводів 2.4 MB
  Мета: Виконати з’єднання однопроволочних проводів різними способами та визначити переваги та недоліки запропонованих способів. Виконати з’єднання однопроволочних проводів за наступними схемами.
66177. Вивчення та заповнення форм технічної документації 181.5 KB
  В господарстві необхідно мати таку документацію: Журнал обліку електрообладнання Журнал обліку освітлювальних приладів і внутрішніх проводок Графік технічних обслуговувань на квартал Графік поточних ремонтів на рік...