конспект лекций ТОМ

чиваются от обработанного торца, без выверки. На торец обода, обработанный с одного установа с отверстием, наносят с помощью резца клеймо в виде круговой риски. Этот торец считается базовым для последующей обработки. Окончательную обработку обода и торцов колес 7-й степени точности и быстроходных шестерен 8-й степени точности для обеспечения более жестких требований к концентричности посадочных поверхностей и делительных окружностей выполняют на токарном станке после сборки с валом при установке его в центрах. Выверку при установке делают по посадочным шейкам вала или по базовому торцу при помощи индикатора с точностью 0,02 мм (иногда до 0,05 мм). Биение устраняют тщательной пригонкой центров. Выходную канавку точно протачивают на ободе, так как она будет выверочной базой при установке на зубофрезерном станке; допускается биение выточки относительно посадочных шеек 0,03 мм.

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

При изготовлении детали важно измерять ее размеры во время обработки

иобязательно до снятия ее со станка.

Впроцессе 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

102

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

103

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

104

форма рычага вместо криволинейной. Это упрощает изготовление модели и формы, так как допускает разъем в одной плоскости. Конфигурация детали должна исключать необходимость подрезкиповерхностиразъемаиприменение отъемных частей моделидля 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

105

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 ры-

106

чагов, 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.

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 многошпин-

107

дельных 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.

Рычаг устанавливают обработанным отверстием на базирующий палец кондуктора; при этом он лишается четырех степеней свободы. При опускании кондукторной плиты рычаг ориентируется и прижимается вниз, т. е. его лишают двух остальных степеней свободы. Расстояние между осями отверстий обеспечивают тем, что пальцы, на которые устанавливают рычаги обработанными отверстиями, расположены на определенных расстояниях от оси кондукторной втулки. Равностенность второй головки рычага при этом не обеспечивается, так как расстояние между осями бобышек в партии заготовок непостоянно. Наибольшая величина разностенности головки равна допуску на межосевое расстояние.

Схема приспособления для обработки отверстий при одном закреплении рычага приведена на рис. 149. Базами служат нижние и боковые поверхности головок, которыми они соприкасаются с центрирующими призмами. Наличие штамповых уклонов обеспечивает прижатие рычага призмами вниз. При этой схеме установки несоосность просверленного отверстия и контура левой го-

ловки равна δ/ ( 2 sin α2 ),

108

где δ —допуск на диаметр головки, а α— угол призмы. Несоосность контура правой головки отверстию увеличивается еще на допуск на межосевое расстояние.

Основные отверстия обрабатывают по

Применяют также маршрут: сверление, протягивание или прошивание. Для достижения точности 1-го класса и шероховатости Ra < 0,32 мкм осуществляют тонкое растачивание и хонингование. Отверстия диаметром более 30 мм получают прошивкой или литьем (в небольших рычагах, получаемых точным литьем, можно получать отверстия и меньшего диаметра). В этом случае в маршрут включают вместо сверления предварительное зенкерование и последующие чистовые методы обработки.

Наибольшая параллельность осей отверстий достигается при одновременной их обработке несколькими инструментами на многошпиндельных станках. Несколько меньшая точность получается при последовательной обработке, но при одном закреплении заготовки (обработку осуществляют с перемещением стола расточного станка или на радиально-сверлильном станке); наименьшая точность получается при последовательной обработке отверстий на разных станках и в разных приспособлениях. Для достижения параллельности осей отверстия стержень рычага при закреплении не должен подвергаться изгибу. Это достигается приложением зажимных сил к головкам рычага. Непараллельность осей отверстий устраняют холодной правкой рычагов под прессом или вручную в специальных приспособлениях с последующим контролем.

В единичном и мелкосерийном производстве рычаги обрабатывают по раз-

109

метке без приспособлений или с использованием приспособлений переналаживаемых типов. Основные отверстия и торцы обрабатывают на вертикальнорасточных станках, а в рычагах малых размеров и на токарных. При обработке на вертикально-расточных станках без приспособлений заготовку устанавливают с выверкой по рискам, разметке и с креплением ее прихватами. При одной установке стараются обработать наибольшее количество поверхностей заготовки, перемещая стол в поперечном и продольном направлениях. Точность отверстий достигается применением мерного режущего инструмента или чистовым растачиванием по методу пробных рабочих ходов и измерений. Межосевые расстояния обеспечиваются координатным методом растачивания, расстояния между торцами головок – методом пробных рабочих ходов. Обработку выполняют за два установа; при первом установе обрабатывают торцы головок с одной стороны, при втором – торцы головок с другой стороны и основные отверстия рычага. В последующих операциях обрабатывают остальные поверхности (шпоночные пазы, мелкие отверстия и др.) на фрезерных и сверлильных станках с использованием уже обработанных поверхностей в качестве баз для установки и выверки.

Рисунок 7.19 – Схема контроля Рисунок 7.20 – Схема контроля В массовом и крупносерийном производстве рычаги контролируют с по-

мощью приспособлений, а в производствах других видов с помощью универсальных измерительных средств. Неплоскостность торцов головок проверяют на контрольной плите по щупу. Расстояние между осями отверстий измеряют, вставляя в них гладкие контрольные оправки, а также измеряя микромет-

110

ром или микрометрической скобой расстояние между оправками.

Расстояние между осями равно измеренному за вычетом радиусов оправок. Соосность расположения отверстий у вильчатых рычагов определяют гладким контрольным валиком, который должен без заеданий входить в оба отверстия. Непараллельность осей отверстий проверяют следующим образом. В отверстия рычага вставляют контрольные валики (рис. 7.19). Рычаг устанавливают в вертикальное положение на призмы. При покачивании рычага на нижней оправке определяются показания двух индикаторов 1 и 2, расположенных на одинаковых расстояниях а от торцов верхней головки. Разница показаний этих индикаторов указывает на непараллельность осей отверстий. Разность показаний двух горизонтально расположенных индикаторов 3 и 4 выявляет перекрещивание осей отверстий рычага в пространстве, доведенного до упора 5. Перпендикулярность торцов головок к осям основных отверстий проверяют индикатором при установке рычага на контрольной оправке в центрах (рис. 7.20) или с помощью щупа, используя контрольный валик с буртом.

8. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ СБОРКИ

Сборка— образованиесоединенийсоставных частейизделия. Соединения могутбытьразъемными инеразъемными(соединениесвинчиванием, запрессовыванием, сваркой, склеиванием и пр.).

Сборочныеработысоставляютзначительнуюдолюобщейтрудоемкостиизготовлениямашины. Взависимостиоттипапроизводстватрудоемкость сборки составляет от (20...30) % в массовом и до (30...40) % вединичномпроизводстве. Основнаячастьслесарно-сборочныхработпредставляетсобойручныеработы, требующиебольшихзатратфизическоготрудаивысокойквалификациирабочих.

Вышеизложенное показывает, что приизготовлении машины сборкепринадлежитведущаяроль. Технологическиепроцессыизготовления деталей в боль-

111