Технологические основы машиностроения Типы производства (стр. 18 из 20)

Выполнение токарных и карусельно-токарных операций связано с контролем больших диаметральных размеров.

При изготовлении детали важно измерять ее размеры во время обработки и обязательно до снятия ее со станка.

В процессе обработки детали длину окружности можно измерить с помощью мерного диска, обкатывающего поверхность на протяжении одного строго фиксированного оборота стола токарно-карусельного станка.

Для измерения диаметральных размеров до снятия обработанной детали со станка применяют метод посторонних измерительных баз; в качестве последних используют части станка, специально установленные оправки, линейки, угольники и др., расстояние которых от оси вращения планшайбы известно.

7.5 Технология изготовления рычагов

К деталям данного класса относятся собственно рычаги, тяги, серьги, вилки, балансиры. Особую группу деталей представляют шатуны. Конструктивные разновидности рычагов показаны на рис. 7.12. Детали класса рычагов имеют два отверстия или больше, оси которых расположены параллельно или под прямым углом. Тело рычагов представляет собой стержень, не обладающий достаточной жесткостью. В деталях этого класса кроме основных отверстий обработке подвергают шпоночные или шлицевые канавки, крепежные отверстия и прорези в головках. Торцы основных отверстий и стержни шатунов часто не обрабатывают.

Материалом для изготовления рычагов служит сталь 35, ковкий чугун и реже серый. Особо ответственные рычаги выполняют из легированной стали.

Основные технические условия на изготовление рычагов:

1) обеспечение правильной геометрической формы основных отверстий и их торцов;

2) обеспечение заданных размеров, из которых главным являются диаметры основных отверстий, расстояние между осями и расстояние между торцами головок. Диаметры основных отверстий выполняют по 2—3-му классу точности; расстояния между их осями с точностью 0,05—0,2 мм, расстояния между торцами головок по 4-му и шпоночные пазы по 3-му классам точности;

Рисунок 7.12. – Конструктивные разновидности рычагов:

а – прямой; б – изогнутый; в – с центральным отверстием; г – вильчатый; д – с пересекающимися осями; е – с разъемной головкой; ж – серьга; a – тяга; и – вилка переводка

3) обеспечение взаимного расположения поверхностей; параллельность осей основных отверстий выдерживают в пределах 0,05 — 0,25 мм на 100 мм длины; перпендикулярность торцовых поверхностей головок к осям основных отверстий 0,1 —0,3 мм на 100 мм радиуса; параллельность торцовых поверхностей головок между собой в пределах 0,05—0,25 мм на 100 мм длины; у вилок обеспечивают перпендикулярность торцов лапы и торцов головки к оси основного отверстия в пределах 0,1—0,3 мм на 100 мм длины; несоосность основных отверстий наружной поверхности головок из условий прочности головок тяг, серег и других деталей, подверженных осевой нагрузке, не более 0,5—1 мм;

4) шероховатость поверхности основных отверстий выдерживают в пределах Ra = = 2,5…0,5 мкм, а для торцов головок Ra = 3,2 мкм. Для устранения возможного искривления рычаги из стали и ковкого чугуна часто подвергают правке до и в процессе обработки.

При изготовлении заготовок рычагов ковкой желательны простые формы, очерченные плоскими и цилиндрическими поверхностями: Следует избегать сложных пересечений и ребристых сечений. При изготовлении заготовок, штамповкой выбранная поверхность разъема должна обеспечивать легкую выемку заготовки из штампа и хорошее заполнение его рельефа металлом. Предпочтительна симметричная форма заготовки относительно поверхности разъема и разъем по плоской поверхности (а не по криволинейной). Это облегчает процесс штамповки к упрощает изготовление штампов; Необходимо стремиться к возможно меньшей разнице площадей поперечных сечений детали по ее длине и к отсутствию тонких стенок, высоких ребер, длинных и тонких отростков.

В массовом производстве заготовки рычагов получают поперечно-винтовой прокаткой и ковкой на ковочных вальцах. Эти методы высокопроизводительны при высоком коэффициенте использования материала. Плоские рычаги (типа серег) штампуют из листа соответствующей толщины.

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 необходимость подрезки поверхности разъема и применение отъемных частей модели для удаления ее из формы. Заготовки рычагов обычно отливают в песчаные формы. Заготовки стальных рычагов небольших размеров получают литьем по выплавляемым моделям.

В массовом и серийном производстве обработку производят в специальных приспособлениях, обеспечивая взаимное положение поверхностей рычага, расстояний между осями его основных отверстий и торцами головок.

Точность основных отверстий достигают применением мерного режущего инструмента, а торцовые поверхности фрезеруют, цекуют или шлифуют.

Маршрут обработки резанием рычагов следующий:

1) последовательная или одновременная обработка торцовых поверхностей головок (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 (если необходимо). Применяют также варианты этого маршрута, в которых первая и вторая операции меняют местами или объединяют в одну.

Для обеспечения регламентированного распределения массы (для шатунов быстроходных двигателей) в конце маршрута вводят операцию по снятию необходимого количества металла с неответственных частей заготовки. Эта операция сопровождается контролем на специальной установке. На отдельных этапах обработки используют различные технологические базы. При фрезеровании торцовых поверхностей головок за базу принимают поверхности стержня рычага или поверхности головок; при их шлифовании за базу принимают противоположные поверхности головок, опирая их на поверхность магнитного стола. Для обработки основных отверстий в качестве базы выбирают обработанные поверхности головок и их наружные поверхности, в результате чего обеспечивается равная толщина стенок головок. Последующие заключительные этапы обработки выполняют на базе одного или двух основных отверстий с использованием опорного торца головки.

Принцип постоянства баз может быть полностью выдержан при обработке в приспособлениях-спутниках на автоматических линиях. В этом случае рычаги базируют и закрепляют за их стержень. Аналогичная схема встречается при обработке небольших рычагов в поворотных приспособлениях в условиях непоточного производства. Все операции обработки, включая цекование торцов головок, выполняют на вертикальных или радиально-сверлильных станках.

Поверхности головок целесообразно фрезеровать одновременно с двух сторон на горизонтально-фрезерном станке набором фрез с установкой заготовки 1 в приспособление (рис. 7.13).

А-А

Рисунок 7.13.– Схема фрезерования торцов головок рычагов

Для повышения производительности на столе станка могут быть установлены два приспособления 3, и обработку заготовок 2 набором фрез 1 производят с маятниковой подачей стола 4 (рис. 7.14) либо приспособления 3 устанавливают на поворотный стол 4 (рис. 7.15). Заготовку 2 устанавливают в приспособление за время обработки набором фрез 1 другой заготовки во втором приспособлении. При обработке по схеме, приведенной на рис. 7.15, возможно фрезерование с перекладыванием заготовок. Учитывая малую жесткость рычагов, приспособление должно обеспечивать надежное крепление заготовки. Наиболее технологичны такие конструкции шатунов, у которых поверхности головок с каждой стороны расположены на одном уровне; то позволяет вести их обработку за один рабочий ход.

Рисунок 7.14 – Схема маятникового Рисунок 7.15 – Схема многоместного фрезерования поверхностей головок фрезерования головок рычагов

Рисунок 7.16 – Схема сверления Рисунок 7.17 – Схема сверления

Характерным пространственным отклонением заготовки, которое необходимо учитывать при расчете припусков на торцовые поверхности головок, является коробление.

В массовом и крупносерийном производстве обработку основных отверстий производят на агрегатных многошпиндельных одно- и многопозиционных станках, на вертикально-сверлильных станках с применением многошпиндельных головок, а также на протяжных станках. В серийном производстве основные отверстия обрабатывают на радиально- и вертикально-сверлильных станках со сменой инструмента в одной операции и быстросменных втулок в кондукторах. При групповой обработке применяют специальные многоместные приспособления и многоинструментные наладки.

Схема обработки первого основного отверстия рычага с помощью скальчатого кондуктора приведена на рис. 7.16. Базирование по торцу и наружной поверхности головки обеспечивает её равностенность. Этот кондуктор одновременно является и групповым приспособлением, предназначенным для обработки двух рычагов, различающихся размерами головок. Второе основное отверстие обрабатывают в другом кондукторе (рис. 7.17) который также предназначен для обработки обоих рычагов.