Author: Мурашкина С.Л.
Tags: общее машиностроение технология машиностроения общая технология машиностроения обработка металлов инженерия машиностроение издательство высшая школа
ISBN: 5-06-004368-1
Year: 2003
Text
TURUIFH
машивстрвни
В двух книгах
Под редакцией
заслуженного деятеля науки РФ,
доктора технических наук,
профессора С.Л. Мурашкина
Книга II
Производство
деталей машин
Допущено Министерством образования
Российской Федерации
в качестве учебного пособия для студентов
высших учебных заведений, обучающихся по направлению
подготовки бакалавров и магистров
«Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств»
и по направлению подготовки дипломированных специалистов
«Конструкторско-технологическое обеспечение
машиностроительных производств»
МОСКВА
«ВЫСШАЯ ШКОЛА»
2003
УДК 621
ББК 34.5
Т38
Авторы: ЭЛ. Жуков, И.И. Козарь, СЛ. Мурашкин, Б.Я. Розовский,
В.В. Дегтярев, А.М. Соловейчик
Рецензенты: кафедра «Технология машиностроения»
Тульского государственного университета (зав. кафедрой
заслуженный деятель науки и техники, д-р техн, наук,
проф. А.С. Ямников), д-р техн, наук, проф. Д.В. Васильков
Технология машиностроения: В 2 кн. Кн. 2. Производство
Т 38 деталей машин: Учеб, пособ. для вузов/Э.Л. Жуков, И.И. Ко-
зарь, С.Л. Мурашкин и др.; Под ред. С.Л. Мурашкина.— М.:
Высш, шк., 2003.— 295 с.: ил.
ISBN 5-06-004368-1
Рассмотрены вопросы проектирования современных технологических
процессов изготовления деталей общего машиностроения. Приведены типо-
вые технологические процессы для деталей основных классов. Изложены осо-
бенности проектирования технологических процессов для станков с ЧПУ, для
автоматизированных участков и автоматических линий. Затронуты вопросы
автоматизации технологической подготовки производства. Отдельный раздел
посвящен правилам оформления технологической документации.
Для студентов технологических и конструкторских специальностей машино-
строительных вузов и технических университетов. Может быть полезно техно-
логам и конструкторам машиностроительных предприятий.
УДК 621
ББК 34.5
ISBN 5-06-004368-1 (КН. 2) © ФГУП «Издательство «Высшая школа», 2003
ISBN 5-06-004245-6
Оригинал-макет данного издания является собственностью издательства «Выс-
шая школа», и его репродуцирование (воспроизведение) любым способом без согла-
сия издательства запрещается.
70-летию кафедры «Техноло-
гия машиностроения» СПбГПУ по-
свящается
ВВЕДЕНИЕ
К технологии машиностроения относятся все этапы процесса из-
готовления машиностроительной продукции.
Однако сложившееся понятие «технология машиностроения»
обозначает преимущественно процессы механической обработки за-
готовок для изготовления деталей и сборки машин. Это объясняется
тем, что в машиностроении заданные формы детали с требуемой точ-
ностью их параметров и необходимым качеством поверхностного
слоя достигаются в основном путем механической обработки.
В процессе механической обработки возникает наибольшее число
проблем, связанных с выполнением требований к качеству машин,
заданных конструктором. Процесс механической обработки реализу-
ется достаточно сложной технологической системой, включающей в
себя металлорежущий станок, станочную технологическую оснастку,
режущий инструмент и заготовку.
Это объясняет направление развития технологии машинострое-
ния как научной дисциплины, в первую очередь, в сторону изучения
технологии механической обработки со снятием стружки и сборки.
В первой книге рассмотрены вопросы построения наиболее ра-
циональных технологических процессов изготовления деталей ма-
шин на основе рекомендаций Российских стандартов по технологи-
ческой подготовке производства.
Разработка технологического процесса изготовления любой дета-
ли начинается с изучения ее служебного назначения и критического
анализа норм точности и других технических требований. Далее в по-
следовательности, определенной соответствующими стандартами,
разрабатывается технологический процесс. Это связывает техноло-
гию со служебным назначением детали и обеспечивает согласован-
ность решений, принимаемых на различных этапах технической под-
готовки.
Разделы, посвященные разработке технологических процессов
изготовления валов, втулок, корпусных деталей, зубчатых колес и ры-
з
чагов изложены по единому плану в соответствии со стандартами раз-
работки и постановки изделий на производство.
За основу приняты типовые технологические процессы, прошед-
шие апробацию в промышленности.
В приложениях приведены некоторые справочные данные и ти-
повые технологические решения, необходимые при выполнении
курсовых проектов и технологической части дипломных проектов.
1. ТИПОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
ПРОЦЕССЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ
1.1. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВАЛОВ
1.1.1. Характеристика валов
В технологии машиностроения в понятие валы принято включать
собственно валы, оси, пальцы, штоки, колонны и другие подобные
детали машин, образованные наружными поверхностями вращения
при значительном преобладании длины над диаметром. Конструк-
тивное разнообразие валов вызывается различным сочетанием ци-
линдрических, конических, а также зубчатых (шлицевых), резьбовых
поверхностей. Валы могут иметь шпоночные пазы, лыски, осевые и
радиальные отверстия (рис. 1.1.).
Рис. 1.1. Классификация валов
5
Технологические задачи
Технологические задачи формулируются в соответствии с реко-
мендациями, приведенными в первом томе. Они охватывают тре-
бования к точности деталей по всем их параметрам (рис. 1.2 и см.
рис. 1.44).
Точность размеров. Точными поверхностями валов являются, как
правило, его опорные шейки, поверхности под детали, передающие
крутящий момент. Обычно они выполняются по 6...7-му квалитетам.
Точность формы. Наиболее точно регламентируется форма в про-
дольном и поперечном сечениях у опорных шеек под подшипники
качения. Отклонения от круглости и профиля в продольном сечении
не должны превышать 0,25...0,5 допуска на диаметр в зависимости от
типа и класса точности подшипника.
Точность взаимного расположения поверхностей. Для большинства
валов главным является обеспечение соосности рабочих поверхно-
стей, а также перпендикулярности рабочих торцов базовым поверх-
ностям. Как правило, эти величины выбираются по V...VII степеням
точности.
Качество поверхностного слоя. Шероховатость базовых поверх-
ностей обычно составляет Ra = 3,2...0,4 мкм, рабочих торцов
Ла = 3,2...1,6 мкм, остальных несоответственных поверхностей
Ra = 12,5...6,3 мкм. Валы могут быть сырыми и термообработанны-
ми. Твердость поверхностных слоев, способ термообработки могут
быть весьма разнообразными в зависимости от конструктивного на-
значения валов. Если значение твердости не превышает НВ 200...230,
Рис. 1.2. Эскиз вала с типовыми техническими требованиями
6
то заготовки подвергают нормализации, отжигу или термически не
обрабатывают. Для увеличения износостойкости валов повышают
твердость их рабочих поверхностей. Часто это достигается поверхно-
стной закалкой токами высокой частоты, обеспечивающей твердость
ЯЯСЭ48...55. Поверхности валов из низкоуглеродистых марок стали
подвергают цементации на глубину 0,7... 1,5 мм с последующей закал-
кой и отпуском. Таким способом можно достичь твердости
ЯЯСЭ55...6О.
Наличие остаточных напряжений в поверхностных слоях и их
знак регламентируются редко и в основном для очень ответственных
валов.
Так, для вала (см. рис. 1.44) технологические задачи формулиру-
ются следующим образом:
— точность размеров основных поверхностей находится в преде-
лах 6...8-го квалитетов, а размеры с неуказанными отклонениями вы-
полняются по 14-му квалитету;
— точность формы регламентируется для опорных шеек допус-
ками круглости и профиля в продольном сечении — 0,006 мм, а у ос-
тальных поверхностей погрешности формы не должны превышать
определенной части поля допуска на соответствующий размер (на-
пример, для нормальной геометрической точности 60 % от поля до-
пуска);
— точность взаимного расположения задается допусками ради-
ального и торцового биений (соответственно 0,02 мм и 0,016 мм) от-
носительно базы;
— шероховатость сопрягаемых цилиндрических поверхностей
ограничивается значениями Ra = 0,8 мкм, а торцовых Ra = 1,6 мкм;
шероховатость несопрягаемых поверхностей Ra = 6,3 мкм; шлице-
вый участок подвергается термообработке ТВЧ ЯЯСэ50...55.
Некоторые требования к технологичности валов
Наряду с общими требованиями, приведенными в первом томе, к
технологичности валов предъявляются и некоторые специфические
требования.
1. Перепады диаметров ступенчатых валов должны быть мини-
мальными. Это позволяет уменьшить объем механической обработки
при их изготовлении и сократить отходы металла. По этой причине
конструкция вала с канавками и пружинными кольцами более техно-
логична конструкции вала с буртами.
2. Длины ступеней валов желательно проектировать равными или
кратными длине короткой ступени, если токарная обработка валов
7
будет осуществляться на многорезцовых станках. Такая конструкция
позволяет упростить настройку резцов и сократить их холостые пере-
мещения.
3. Шлицевые и резьбовые участки валов желательно конструиро-
вать открытыми или заканчивать канавками для выхода инструмента.
Канавки на валу необходимо задавать одной ширины, что позволит
прорезать их одним резцом.
4. Валы должны иметь центровые отверстия. Запись в техничес-
ких требованиях о недопустимости центровых отверстий резко сни-
жает технологичность вала. В таких случаях заметно удлиняют заго-
товку для нанесения временных центров, которые срезают в конце
обработки.
1.1.2. Материалы и заготовки валов
Валы в основном изготовляют из конструкционных и легирован-
ных сталей, к которым предъявляются требования высокой прочно-
сти, хорошей обрабатываемости, малой чувствительности к концен-
трации напряжений, а также повышенной износостойкости. Этим
требованиям, в определенной степени, отвечают стали марок 35, 40,
45,40Г, 40ХН и др. Достаточно редко валы отливают из чугуна.
В технических требованиях на изготовление валов прежде всего
указываются твердость материала или необходимость соответствую-
щей термической обработки. Если значение твердости не превышает
НВ 200...230, то заготовки подвергают нормализации, отжигу или
термически не обрабатывают. Для увеличения износостойкости ва-
лов повышают твердость их рабочих поверхностей. Часто это дости-
гается поверхностной закалкой токами высокой частоты, обеспечи-
вающей твердость ЯЯСЭ48...55. Поверхности валов из низкоуглероди-
стых марок стали подвергают цементации на глубину 0,7... 1,5 мм с по-
следующей закалкой и отпуском. Таким способом можно достичь
твердости Я/?СЭ55...6О.
Производительность механической обработки валов во многом
зависит от вида заготовки, ее материалов, размера и конфигурации, а
также от характера производства. Заготовки получают отрезкой от го-
рячекатаных или холоднотянутых нормальных прутков и непосредст-
венно подвергают механической обработке.
Прокат круглого сечения поступает на машиностроительные за-
воды в виде многометровых прутков, из которых в заготовительных
цехах нарезаются заготовки необходимой длины. Резка может быть
проведена различными способами на различном оборудовании с со-
блюдением следующих условий. Процесс должен быть производи-
8
тельным, обеспечивать требуемую точность по длине заготовки, пер-
пендикулярность торцов вала, необходимое качество поверхности
торцов, включая заданную шероховатость, а также минимальные по-
тери металла.
В наибольшей мере указанным требованиям отвечают отрезные
круглопильные станки, применяемые в серийном и массовом произ-
водствах. В качестве режущего инструмента в них применяются пиль-
ные диски, оснащенные сегментами из быстрорежущей стали. Таким
диском можно разрезать прокат диаметром до 240 мм или пакет прут-
ков меньшего диаметра. Торцы заготовок после отрезки имеют шеро-
ховатость Ra = 25 мкм.
В мелкосерийном и единичном производствах применяются бо-
лее простые, но менее производительные отрезные ножовочные
станки. Тонкие ножовочные полотна дают узкий пропил, но вследст-
вие малой жесткости не обеспечивают высокой перпендикулярности
торцов заготовок.
Резка прутков и труб из высокотвердых, закаленных сталей наи-
более эффективна на абразивно-отрезных станках, оснащенных тон-
кими, толщиной 3...6 мм абразивными кругами на бакелитовой или
вулканитовой связках. Благодаря высокой скорости вращения, дос-
тигающей 80 м/с, круги быстро разрезают пруток, образуя ровный
срез с шероховатостью Ra = 3,2...6,3 мкм. Во избежание пережога
торцов зона резания обильно поливается охлаждающей жидкостью.
В сравнении с перечисленными другие методы резки применяют-
ся реже. К ним относятся резка на токарно-отрезных станках отрез-
ными резцами, на фрезерных станках прорезными фрезами, резка
фрикционными пилами. Фрикционная пила представляет собой тон-
кий стальной диск, которому сообщается скорость вращения выше
100 м/с. В месте контакта с заготовкой выделяющаяся вследствие тре-
ния теплота расплавляет металл прутка, что обеспечивает высокую
производительность процесса. Однако оплавление торцов заготовок
снижает их качество. К наиболее производительным методам отно-
сятся рубка прутков на прессах и резка ножницами. Существенным
недостатком этих методов, ограничивающим их применение, являет-
ся смятие концов заготовок.
На машиностроительные заводы прокат поступает с заметными
отклонениями от прямолинейности оси. Для устранения кривизны
прутки перед резкой подвергают правке. Для этой цели служат пра-
вильно-калибровочные станки. Нарезанные заготовки перед нача-
лом обработки, а иногда и в процессе дальнейшей обработки также
приходится подвергать правке. Такую правку обычно проводят на
прессах.
9
Заготовки такого вида применяют в основном в мелкосерийном и
единичном производстве, а также при изготовлении валов с неболь-
шим количеством ступеней и незначительными перепадами их диа-
метров.
В производстве с более значительным масштабом выпуска, а так-
же при изготовлении валов более сложной конфигурации с большим
количеством ступеней, значительно различающихся по диаметру, за-
готовки целесообразно получать методом пластической деформации.
Эти методы (ковка, штамповка, периодический прокат, обжатие на
ротационно-ковочных машинах, электровысадка) позволяют полу-
чать заготовки по форме и размерам наиболее близкие к готовой де-
тали, что значительно повышает производительность механической
обработки и снижает металлоемкость изделия.
Выбор наиболее рационального способа получения заготовки в
каждом отдельном случае определяется комплексно с учетом техни-
ко-экономической целесообразности. С увеличением масштабов вы-
пуска особое значение приобретают эффективность использования
металлов и сокращение трудоемкости механической обработки. По-
этому в крупносерийном и массовом производстве преобладают ме-
тоды получения заготовок с коэффициентом использования метал-
лов от 0,7 и выше (отношение массы детали к норме расхода металла),
доходящего в отдельных случаях до 0,95.
Полые валы несообразно изготавливать из труб.
1.1.3. Основные схемы базирования
Основными базами подавляющего большинства валов являются
поверхности его опорных шеек. Однако использовать их в качестве
технологических баз для обработки наружных поверхностей, как пра-
вило, затруднительно, особенно при условии сохранения единства
баз. Поэтому при большинстве операций за технологические базы
принимают поверхности центровых отверстий с обоих торцов заго-
товки, что позволяет обрабатывать почти все наружные поверхности
вала на постоянных базах с установкой его в центрах.
При этом может возникать погрешность базирования, влияющая
на точность взаимного расположения шеек, равная величине несов-
падения оси центровых отверстий и общей оси опорных шеек.
Для исключения погрешности базирования при выдерживании
длин ступеней от торца вала необходимо в качестве технологической
10
базы использовать торец заготовки. С этой целью заготовку устанав-
ливают на плавающий передний центр, схема которого приведена в
первом томе.
Форма и размеры центровых отверстий стандартизованы. Суще-
ствует несколько типов центровых отверстий, из которых для валов
чаще всего применяются три (табл. 1.1).
Таблица 1.1
Форма и размеры центровых отверстий
Назначение
Эскиз
А (без предохранитель-
ного конуса)
Л (с дугообразными
образующими)
В (с предохранитель-
ным конусом)
Обозначение
Изделия, после из-
готовления которых не-
обходимость в центро-
вых отверстиях отпадает
Изделия, в которых
центровые отверстия яв-
ляются базой для по-
вторного или много-
кратного использова-
ния, либо сохраняются в
готовых изделиях
Изделия повышенной
точности
Рабочими участками являются конуса, которыми вал опирается
на центры станка в процессе обработки. Цилиндрические участки
диаметром d необходимы для предотвращения контакта вершин ста-
ночных центров с заготовкой. При обработке крупных, тяжелых ва-
лов применяют усиленные станочные центры с углом конуса 75° или
90°. С соответствующими углами конусов выполняют и центровые
отверстия валов. Предохранительный конус с углом 120° позволяет
избежать случайных забоин на рабочем конусе в процессе межопера-
11
Рис. 1.3. Установка вала в патроне Рис. 1.4. Установка вала в патроне
с поджимом задним центром
(4 <!/</< 7)
Рис. 1.5. Установка
вала в центрах
(7 < 1/4/< 10)
ционного транспортирования вала. Валы с пре-
дохранительными конусами более ремонтопри-
годны.
Использование центров в качестве устано-
вочных элементов предусматривает применение
того или иного поводкового устройства, пере-
дающего крутящий момент заготовке. Такими
устройствами являются поводковые патроны,
Рис. 1.6. Установка
вала в центрах с люне-
том (1/2/ > 10)
хомутики и т. п.
Основные способы установки валов приве-
дены на рис. 1.3...1.6.
1.1.4. Методы обработки наружных
цилиндрических поверхностей
Наружные и внутренние цилиндрические поверхности и приле-
гающие к ним торцы образуют детали типа тел вращения.
Согласно технологическому классификатору деталей машино-
строения и приборостроения [27J к таким деталям относят детали
классов 71 и 72 «Детали типа тел вращения» и класса 75 «Детали
типа тел вращения и не тел вращения». В свою очередь, дета-
ли — тела вращения делят на три типа в зависимости от соотно-
шения длины детали L к наибольшему наружному диаметру D.
При L/D >2 — это валы, шпиндели, штоки, шестерни, гильзы,
12
стержни и т. п.; при 2 > L/D > 0,5 включительно — втулки, стаканы,
пальцы, барабаны и др.; при L/D < 0,5 включительно — диски, коль-
ца, фланцы, шкивы и т. п.
Классификация методов обработки и достижимой точности на-
ружных цилиндрических поверхностей показана в [Т. 1, табл. 1.20].
По этой таблице можно определить предельные значения квалитетов
и параметров шероховатости Ra в зависимости от вида и способа об-
работки заготовок, имеющих наружные цилиндрические поверхно-
сти. Квалитеты указаны для деталей из конструкционных и легиро-
ванных сталей. Для деталей из чугуна или цветных сплавов допуски
на размер можно принимать на один квалитет точнее.
Детали, имеющие поверхности вращения (цилиндрические на-
ружные, фасонные, цилиндрические внутренние и др.), обрабатыва-
ют на различных станках: токарной группы (токарно-винторезные,
токарно-карусельные, токарно-револьверные, одношпиндельные и
многошпиндельные полуавтоматы и автоматы, станки для тонкого
точения и др.); шлифовальной группы (круглошлифовальные, бес-
центрово-шлифовальные, притирочные, полировальные и т. п.).
Станки этих групп применяют как обычные, так и с числовым про-
граммным управлением (ЧПУ).
1.1.4.1. МЕТОДЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ НАРУЖНЫХ
ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Обработка на токарных станках
Для обработки наружных поверхностей применяют как центро-
вые, так и бесцентровые станки. Широкое применение нашли уни-
версальные токарные патронно-центровые станки горизонтальной
компоновки, станки с ЧПУ.
Наиболее распространенным методом обработки цилиндриче-
ских наружных поверхностей является точение резцом (резцами).
При установке и обработке данных заготовок валов, осей, стерж-
ней и т. п. в качестве дополнительной опоры, повышающей жест-
кость технологической системы, применяют люнеты (подвижные и
неподвижные).
Для точения цилиндрических поверхностей и поверхностей, при-
легающих к ним и ограничивающих их длину (торцы, уступы, канав-
ки, радиусы и т. п.), применяют проходные, подрезные (прямые и
отогнутые), отрезные, канавочные и другие резцы с напайными пла-
13
Рис. 1.7. Резцы для токарных работ
станами из быстрорежущей стали или твердых сплавов и композици-
онных материалов (рис. 1.7).
Напайные пластины на резцах применяют в единичном произ-
водстве чаще, чем многогранные пластины с механическим крепле-
нием, которые широко распространены в серийном и массовом про-
изводстве при обработке заготовок настанкахсЧПУ (рис. 1.7, г).
Проходные резцы для чистовой обработки выполняют с большим
радиусом загругления при вершине резца и более тщательно доводят
режущие грани. При достаточной жесткости станка применяют чис-
товые широкие резцы из твердого сплава (рис. 1.7, ё), чем достигается
высокое качество поверхности.
При токарной обработке различают:
а) черновое точение (или обдирочное) — с точностью обработки
/713.../712 и шероховатостью поверхности Ла до 6,3 мкм;
б) получистовое точение —/712.../711 и шероховатость до
Ла — 1,6 мкм;
в) чистовое точение — /710.../ТВ и шероховатость до Ла = 0,4 мкм.
При черновом обтачивании, как и при любой черновой обработке
снимают до 70 % припуска. При этом назначаются максимально воз-
можные глубина резания t и подача 5.
Черновое обтачивание заготовок из проката (поковки) может
быть выполнено по трем схемам:
14
'/////////////////л
^4р.х^3р.х. ^1p.x.
$SSS&
----2р.х.
L3
L1
Рис. 1.8. Схема черновой обработки
от большего диаметра к меньшему
Рис. 1.9. Схема черновой обработки
от меньшего диаметра к большему
1) от большего диаметра к меньшему (рис. 1.8), используемая для
валов с ослабленными конечными шейками.
Основное время при работе по этой схеме рассчитывается следую-
щим образом:
т ~ •
01 nS nS
2) от меньшего диаметра к большему (рис. 1.9); при этом каждая
ступень обтачивается отдельно — схема для жестких валов
Т = •
02 nS nS ’
3) комбинированная схема (рис. 1.10) используется для обнаруже-
ния дефектов
_ 2/д +2/2 +/3
03 " nS
Как видно из приведенных формул, наиболее производительной
является вторая схема.
На черновых операциях повышения
производительности обработки добива-
ются увеличением глубины резания
(уменьшением числа рабочих ходов), а
также подачи.
На чистовых операциях подача огра-
ничивается заданной шероховатостью
поверхности, поэтому сокращение ос-
новного времени возможно за счет уве-
личения скорости главного движения
Рис. 1.10. Схема черновой
обработки для смешанного
резания. варианта
15
Обработка на токарно-карусельных станках
На универсальных токарно-карусельных станках обрабатывают
заготовки деталей типа тел вращения разнообразной формы диамет-
ром до 10 000 мм при l/d < 1. Основными типами токарно-карусель-
ных станков, выпускаемых станкостроительной промышленностью,
являются одностоечные с одним вертикальным суппортом с пятипо-
зиционной револьверной головкой и боковым суппортом с четырех-
резцовым поворотным резцедержателем; двухстоечные с двумя вер-
тикальными и одним боковым суппортами.
Схемы точения цилиндрических поверхностей приведены на рис.
1.11.
Токарно-карусельные станки с ЧПУ позволяют автоматизи-
ровать обработку и в 2...2,5 раза повысить производительность
труда.
Рис. 1.11. Схемы обработки на токарно-карусельных станках
16
Обработка на токарно-револьверных станках
На токарных станках общего назначения переходы сложной опе-
рации выполняют последовательно один за другим. При обработке на
токарно-револьверных станках в серийном производстве производи-
тельность труда повышают путем совмещения переходов операции и
применения многоинструментных наладок. На токарно-револьвер-
ных станках обрабатывают разнообразные заготовки деталей типа тел
вращения из пруткового материала или из штучных заготовок. При
одностороннем расположении ступеней и длине вала до 120 мм обра-
ботку производят из прутка, выполняя до отрезки детали, все черно-
вые и чистовые переходы. Уменьшение отжима прутка при обработке
Рис. 1.12. Переходы при обработке вала на токарно-револьверном станке:
/—подача прутка до упора; //—подрезка торца; ///—точение наружной поверхности;
IV— обработка фаски; К—нарезание резьбы; VI — подача до упора; VII— отрезка
2 - 3072
17
обеспечивается использованием люнетов и многорезцовых державок
для уравновешивания силы резания.
Характерной особенностью токарно-револьверных станков явля-
ется наличие револьверной головки, в которой размещается режущий
инструмент. Подвод инструмента в рабочую зону осуществляется по-
воротом револьверной головки.
Различают токарно-револьверные станки с вертикальной осью
вращения револьверной головки и с горизонтальной осью вращения.
Револьверные головки имеют возвратно-поступательное движение, а
с горизонтальной осью — еще и поперечное перемещение. Совмеще-
ние переходов обработки в операции типично для револьверных
станков (рис. 1.12).
Токарно-револьверные станки при обработке наружных поверх-
ностей обеспечивают точность по 12...9 квалитетам и параметр шеро-
ховатости поверхности Ra = 12,5...6,3 мкм.
Обработка на токарных многорезцовых станках
и копировальных полуавтоматах
Токарно-многорезцовые станки рассчитаны (так же, как и ре-
вольверные станки) на повышение производительности труда путем
совмещения переходов операций и автоматического получения опе-
рационных размеров. Эти станки предназначены для обработки (в
патроне или в центрах) заготовок деталей типа ступенчатых валов,
блоков шестерен, валов-шестерен, фланцев, шкивов и т. п. в условиях
среднесерийного и крупносерийного производства.
Токарные многорезцовые станки и копировальные полуавтоматы
имеют два суппорта, работают в полуавтоматическом цикле. Они, как
правило, одношпиндельные с горизонтальной и вертикальной ком-
поновками. Обычно на многорезцовых станках обрабатывают заго-
товки диаметром до 500 мм, длиной до 1500 мм.
Схемы наладок для обработки ступенчатых валов приведены на
рис. 1.13.
Настройка резцов (рис. 1.13, а) производится так, чтобы обработ-
ка всех участков вала заканчивалась одновременно.
Основное время рассчитывают для резца, который обтачивает
наиболее длинную поверхность (или в совокупности по двум и более
поверхностям, образующим общую длину обработки).
На рис. 1.13,5показана обработка заготовки детали по копиру.
Точность обработки на многорезцовых станках обеспечивается в
пределах 13... 14 квалитетов. Для повышения производительности
при обработке ступенчатых жестких заготовок в крупносерийном и
18
Рис. 1.13. Схемы наладок многорезцовых станков:
а — без копира; б — по копиру
Рис. 1.14. Схема многорезцовой обработки широкими резцами
массовом производствах применяют точение широкими резцами с
поперечной подачей (рис. 1.14).
Обработка на одношпиндельных и многошпиндельных токарных
автоматах и полуавтоматах
В крупносерийном и массовом производстве наружные цилинд-
рические поверхности заготовок деталей типа тел вращения в основ-
ном обрабатывают на автоматах и полуавтоматах.
Автоматы и полуавтоматы, в зависимости от компоновок, делят-
ся на горизонтальные и вертикальные, а по числу шпинделей — на
одношпиндельные и многошпиндельные. Горизонтальные одно-
шпиндельные автоматы подразделяют на автоматы продольного то-
чения и токарно-револьверные. На автоматах продольного точения
изготовляют детали из прутка диаметром до 30 мм и длиной до 100 мм,
2*
19
Рис. 1.15. Последовательность изготовления детали на автомате
при этом обеспечивается точность по 7...6 квалитетам и Ra —
= 0,63...0,16 мкм. .Такие автоматы чаще всего применяют в часовой,
радио- и приборостроительной промышленности.
На токарно-револьверных автоматах изготовляют детали слож-
ной формы из прутков диаметром 10...63 мм, точность обработки со-
ответствует 10...8-му квалитетам, Ra = 2,5...0,63 мкм.
На рис. 1.15 показана последовательность обработки на токар-
но-револьверном автомате с горизонтальной осью вращения револь-
верной головки.
Многошпиндельные горизонтальные автоматы и полуавтоматы
подразделяют на горизонтальные прутковые автоматы и патронные
полуавтоматы. Токарные многошпиндельыне прутковые автоматы
(четырех-, шести- и восьмишпиндельные) применяют для обработки
заготовок из прутков диаметром 12...100 ммидлинойдо 160 мм. Точ-
ность обработки обеспечивается в пределах 7... 10-го квалитетов,
Ra = 2,5...0,63 мкм.
20
Рис. 1.16. Наладка автоматов для
обработки одной и той же заготовки:
а — четырехшпиндельного; б — шестишпиндельного
На токарных многошпиндельных патронных полуавтоматах об-
рабатывают, как правило, штучные заготовки длиной до 200 мм и
диаметром до 200 мм в зависимости от модели станка. По точности
они не уступают прутковым автоматам.
При обработке заготовок на автоматах и полуавтоматах применя-
ют различные схемы построения операций (параллельная, последо-
вательная и параллельно-последовательная).
Чаще всего используют четырехшпиндельные автоматы. В каче-
стве примера на рис. 1.16 приведена наладка четырех- и шестишпин-
дельного автоматов для изготовления одной и той же детали.
Обработка на многошпиндельных вертикальных полуавтоматах.
В массовом и крупносерийном производстве для обработки наруж-
ных цилиндрических поверхностей заготовок деталей типа тел вра-
щения широкое применение нашли многошпиндельные токарные
вертикальные полуавтоматы последовательного и непрерывного (па-
раллельного) действия.
21
Рис. 1.17. Схемы работы полуавтоматов последовательного и непрерывного
действий:
а — с одной загрузочной позиции; б — с двумя загрузочными позициями; в — непрерывного
действия
Полуавтоматы последовательного и непрерывного действия
применяют для обработки заготовок различных деталей диаметром
до 630 мм. Они имеют шесть — восемь шпинделей. Заготовки уста-
навливают в патронах, центрах или специальных приспособлениях.
Многошпиндельные полуавтоматы последовательного действия
предназначены для обработки заготовок в патронах и могут работать
как по последовательной, так и по параллельно-последовательной
схемам. Принципиальные схемы работы полуавтоматов приведены
на рис. 1.17.
Шпиндель, имеющий одну загрузочную позицию (первую), по-
следовательно перемещается с позиции на позицию (7...6). На каж-
дой позиции производится обработка одной или нескольких поверх-
ностей заготовки в соответствии с циклом обработки. На этих станках
можно производить предварительное и окончательное точение раз-
личных поверхностей с точностью по 9...8-му квалитетам. Установ-
ку и снятие заготовки выполняют при остановленном шпинделе
(позиция 7). На рис. 1.17, б показано перемещение шпинделей по
параллельно-последовательной схеме: позиции 1—3—5—7—1 и
2-4-6-8-2.
Полуавтоматы непрерывного действия предназначены для обра-
ботки заготовки в центрах и патронах. Они служат для обработки по-
ковок и отливок сравнительно несложной формы. Точность обеспе-
чивается по 11...10-му квалитетам. Принципиальная схема работы
шестишпиндельного полуавтомата непрерывного действия приведе-
на на рис. 1.17, б.
За один полный оборот карусели на каждом шпинделе, проходя-
щем загрузочную зону, заканчивается обработка заготовки. После
22
5-я позиция
Рис. 1.18. Пример наладки карусельного полуавтомата
этого шпиндель останавливается, суппорт отводится. Обработанную
заготовку снимают со станка и устанавливают для обработки очеред-
ную. Закрепление заготовки, возобновление вращения шпинделя и
подвод суппорта осуществляется автоматически.
Пример наладки карусельного полуавтомата показан на рис. 1.18.
Фрезерование и протягивание
Одним из производительных методов обработки наружных по-
верхностей вращения является фрезерование.
Процесс реализуют на специальных фрезерных станках при обра-
ботке заготовок ступенчатых валов, коленчатых и т. п. Его можно вы-
полнять на вертикально-фрезерных станках и станках с ЧПУ конце-
23
выми фрезами. Точность обработки по контуру обеспечивается по
10...9 квалитетам, Ra = 12,5...6,3 мкм.
Протягивание наружных цилиндрических и других поверхностей
применяют в массовом производстве и выполняют на станках специ-
ального назначения, например станках для протягивания шеек ко-
ленчатого вала двигателей внутреннего сгорания.
При протягивании заготовка вращается, а плоская протяжка пря-
молинейно перемещается. Ширина протяжки соответствует ширине
обрабатываемой поверхности. При этом каждый зуб протяжки рабо-
тает как резец.
Протягивание является высокопроизводительным методом обра-
ботки и обеспечивает точность по 81..7 квалитетам и Ra = 6,3. ..0,2 мкм.
1.1.4.2. МЕТОДЫ ЧИСТОВОЙ ОБРАБОТКИ
НАРУЖНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
К методам чистовой обработки относятся тонкое точение и раз-
личные методы шлифования. Они, как правило, позволяют обеспе-
чить требуемые точность размеров, формы, взаимного расположения
и, в большинстве случаев, качество поверхностного слоя.
Тонкое (алмазное) точение
Тонкое точение применяется, главным образом, для отделки де-
талей из цветных металлов и сплавов (бронза, латунь, алюминиевые
сплавы и другие) и от части для деталей из чугуна и закаленных сталей
(Я/?СЭ45...6О). Объясняется это тем, что шлифование цветных метал-
лов и сплавов значительно труднее, чем стали и чугуна, вследствие
быстрого засаливания кругов. Кроме того, имеются некоторые дета-
ли, шлифование которых не допускается из-за возможного шаржиро-
вания поверхности.
Тонкое точение обеспечивает получение наружных цилиндриче-
ских поверхностей вращения правильной геометрической формы с
точным пространственным расположением осей и является высоко-
производительным методом.
При тонком точении используются алмазные резцы или резцы,
оснащенные твердым сплавом (Т30Т4, синтетические сверхтвердые
материалы типа оксидная керамика ВОК60 {А12О3 + TiC} и оксид-
но-нитридная керамика «кортинит» {Д12О3 + TiN}) гексанит-Р, эль-
бор-Р.
24
Тонкое точение характеризуется незначительной глубиной реза-
ния (/ = 0,05...0,2 мм), малыми подачами (S = 0,02...0,2 мм/об) и высо-
кими скоростями главного движения резания (К= 120... 1000 м/мин).
Точность размеров IT5...IT6; Ra = 0,8...0,4 мкм.
Подготовка поверхности под тонкое точение сводится к чистовой
обработке с точностью ПЭ... 7710. Весь припуск снимается за один ра-
бочий ход. Применяются станки особо высокой точности, жесткости
и виброустойчивости. На этих станках не следует выполнять другие
операции.
Шлифование
Шлифование наружных поверхностей деталей типа тел вращения
производят на круглошлифовальных, торцекруглошлифовальных
станках, бесцентрово-шлифовальных полуавтоматах и автоматах как
высокой, так и особо высокой точности.
Шлифование — основной метод чистовой обработки наружных
цилиндрических поверхностей. Шейки валов шлифуют в две опера-
ции: предварительное и чистовое шлифование. После чистового
шлифования точность размера IT6, шероховатость Ra = 1,6...0,4 мкм.
Как правило, все наружные цилиндрические поверхности с точ-
ностью выше 77В и шероховатостью Ra = 1,6...0,4 мкм подвергают
после чистового точения шлифованию.
При обработке на круглошлифовальных и торцекруглошлифо-
вальных станках заготовки устанавливают в центрах, патроне, цанге
или в специальном приспособлении.
Заготовке сообщается вращение с окружной скоростью ^аг =
= 10...50 м/мин, которая зависит от диаметра обработки заготовки.
Окружная скорость шлифовального круга (скорость главного движе-
ния резания) V= 30. ..60 м/с. Подача 5и глубина резания /варьируют-
ся в зависимости от способов шлифования. Различают следующие
разновидности шлифования: продольное (с продольным движением
подачи) и врезное (с поперечным движением подачи). Схемы обра-
ботки продольным и врезным шлифованием приведены на рис. 1.19.
Шлифование с продольным движением подачи (рис. 1.19, а) осу-
ществляется за четыре этапа: врезание, чистовое шлифование, выха-
живание и отвод.
В этом случае продольная подача является функцией ширины
шлифовального круга:
25
Рис. 1.19. Схемы круглого наружного шлифования
*^пр
где К= 0,6...0,85 — для чернового шлифования и К= 0,2...0,4 — для
чистового.
Поперечная подача на глубину шлифования осуществляется
шлифовальным кругом в конце каждого двойного хода детали или
круга 5П0П = tp х и принимается в зависимости от материала, заготовки,
круга и вида обработки (5ПОП = 0,005...0,05 мм). В конце обработки по-
следние продольные проходы выполняют без поперечной подачи, так
называемое выхаживание.
Шлифование с продольной подачей применяют при обработке
цилиндрических деталей значительной длины.
Врезное шлифрвание применяют для обработки поверхностей,
длина которых не превышает ширину шлифовального круга. Его пре-
имущество — большая производительность и простота наладки, од-
нако оно уступает продольному шлифованию по достигаемому ка-
честву поверхности. Врезное шлифование широко применяют в
массовом и крупносерийном производстве (рис. 1.19, б). Рекомен-
дуемые скорости главного движения резания V= 50...60 м/с; ради-
альная (поперечная) подача при окончательном шлифовании Snon =
= 0,001...0,005 мм/об.
Разновидностью шлифования с продольным движением подачи
является глубинное шлифование. Оно характеризуется большой глу-
биной резания (0,1...0,3 мм) и малой скоростью резания. При этом
способе шлифования меньше, чем при врезном, сказывается влияние
погрешности формы исходной заготовки и колебания припуска при
обработке. Поэтому глубинное шлифование (рис. 1.19, в) применяют
для обработки заготовок без предварительной лезвийной обработки
и, как правило, снимают припуск за один рабочий ход. Производи-
тельность труда повышается в 1,2...1,3 раза по сравнению с продоль-
ным шлифованием.
26
Рис. 1.20. Схемы круглого бесцентрового шлифования
При значительном объеме производства применяют бесцентро-
вое шлифование, которое более производительно, чем в центрах.
Сущность бесцентрового шлифования (рис. 1.20) заключается в
том, что шлифуемая заготовка 1 помещается между шлифовальным 2
и ведущим 3 кругами и поддерживается ножом (опорой) 4. Центр за-
готовки при этом должен быть несколько выше линии, соединяющей
центры обоих кругов примерно на 10...15 мм и больше, в зависимости
от диаметра обрабатываемой заготовки во избежание получения огран-
ки. Шлифовальный круг имеет окружную скорость К = 30...65 м/с, а
ведущий — Ив = 10...40 м/мин. Так как коэффициент трения между
кругом 3 и обрабатываемой заготовкой больше, чем между заготовкой
и кругом 2 (рис. 1.20, о), то ведущий круг сообщает заготовке враще-
ние со скоростью круговой подачи VB. Благодаря скосу ножа, направ-
ленному в сторону ведущего круга, заготовка прижимается к этому
кругу. Продольная подача заготовки обеспечивается за счет наклона
ведущего круга на угол а. При этом скорость подачи заготовки рас-
считывается по формуле:
Иу= K.KpSinaji,
где ц = 0,98...0,95 — коэффициент проскальзывания; а = 3...5°—
предварительная обработка (/= 0,05...0,15 мм); a = 1—2° — оконча-
тельная обработка (t = 0,01—0,03 мм).
На бесцентрово-шлифовальных полуавтоматах и автоматах мож-
но шлифовать заготовки деталей типа тел вращения с цилиндриче-
27
скими, коническими и фасонными поверхностями. Применяют два
метода шлифования: проходное (способ продольного движения по-
дачи, рис. 1.20, а) и врезное (способ поперечного движения подачи,
рис. 1.20, б).
При проходном шлифовании за несколько рабочих ходов можно
достигнуть точности по 6-му квалитету и Ra = 0,2 мкм.
Врезным шлифованием (рис. 1.20, б) обрабатывают заготовки
круглых деталей с уступами, а также заготовки, имеющие форму ко-
нуса. При этом методе оси кругов параллельны или ведущий круг ус-
танавливается под малым углом (а = 0,2...0,5°), а осевому перемеще-
нию обрабатываемой заготовки препятствует установленный упор.
По аналогии с врезным шлифованием находит применение обра-
ботка не шлифовальными кругами, а шлифовальной лентой, закреп-
ляемой на ведущем и ведомом шкивах. Обрабатываемую заготовку
также устанавливают на нож.
Находит применение шлифование на жестких опорах. При этом
на бесцентрово-шлифовальном станке вместо суппорта с опорным
ножом устанавливают кронштейн с оправкой, на которой закрепле-
ны жесткие опоры. Обрабатываемая заготовка, как правило, тонко-
стенная (втулка, гильза и т. п.), базируется по внутренней поверхно-
сти, поджимается и вращается с помощью ведущих роликов на жест-
ких опорах. Шлифование осуществляет шлифовальный круг. Этот
способ уменьшает разностенность тонкостенных деталей в 5... 10 раз,
и его производительность примерно в 2 раза выше, чем бесцентрового
шлифования без жестких опор.
Перечисленные методы шлифования применяют как для предва-
рительной, так и для чистовой обработки. В качестве отделочной об-
работки используют тонкое шлифование. Тонкое шлифование дает
возможность получить высокую точность (по 5...6 квалитетам) и
Ra = 0,1 мкм. Тонкое шлифование осуществляется мягкими мелко-
зернистыми кругами. Рабочая скорость круга более 40 м/с при неболь-
шой окружной скорости обрабатываемой заготовки (до 10 м/мин) и
малой глубине шлифования (до 5 мкм). Процесс осуществляется с
обильным охлаждением.
1.1.4.З. МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА
ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ДЕТАЛЕЙ
Качество поверхности повышают различными методами, к кото-
рым относятся методы упрочнения и отделочная обработка. Их ос-
новной задачей является обеспечение заданного качества поверхно-
28
стного слоя, которое характеризуется его физико-механическими
свойствами и микрогеометрией.
Методы упрочнения
Известно, что состояние поверхностного слоя валов и других де-
талей оказывает существенное влияние на эксплуатационные свойст-
ва машин. Специальной обработкой можно придать поверхностным
слоям деталей машин особые физико-механические свойства. Для
этой цели в машиностроении применяют ряд методов. Все эти мето-
ды могут быть классифицированы следующим образом:
— методы поверхностной термической обработки (обычная за-
калка, закалка токами высокой частоты);
— химико-термические методы (цементация, азотирование,
цианирование);
— диффузионная металлизация (диффузионное алитирование,
хромирование, силицирование и др.);
— покрытие поверхностей твердыми сплавами и металлами (по-
крытие литыми и порошкообразными сплавами);
— металлизация поверхностей (распылением расплавленным
металлом);
— поверхностно-пластическое деформирование.
Закалка поверхностная — нагревание электротоком или газовым
пламенем поверхности изделия. Сердцевина изделия после охлажде-
ния остается незакаленной. Закалкой получается твердая износо-
устойчивая поверхность при сохранении прочной и вязкой сердцеви-
ны. Кроме того, поверхностная закалка может осуществляться с по-
мощью лазерного луча.
Цементация — насыщение поверхностного слоя стали углеродом
при нагревании ее в твердом, газообразном или жидком карбюриза-
торе, выдержка и последующее охлаждение. Детали после цемента-
ции подвергаются закалке для достижения высокой твердости по-
верхностного слоя и сохранения пластичной сердцевины.
Азотирование — насыщение поверхностного слоя стали азотом
при нагревании в газообразном аммиаке (температура не ниже
450° С), выдержка при этой температуре и последующее охлажде-
ние.Повышается твердость, износоустойчивость и антикоррозийные
свойства.
Цианирование — одновременное насыщение поверхностного
слоя стали углеродом и азотом. При этом повышаются твердость, из-
носостойкость.
29
Для придания стали специальных физических и химических
свойств (жаростойкости, антикоррозийных свойств и др.) применяют
диффузионную металлизацию. Она заключается в нагревании сталь-
ной поверхности, контактирующей с металлосодержащей средой, до
высокой температуры, насыщении поверхности алюминием (алити-
рование), хромом (диффузионное хромирование), кремнием (сили-
цирование) и другими металлами, выдержке и последующем охлаж-
дении.
Покрытие поверхностей твердыми сплавами и металлами, а также
металлизацию (напыление) применяют для повышения износостой-
кости поверхностей.
При использовании в качестве присадочного материала порош-
ков возможны следующие методы напыления: плазменное напыле-
ние, с применением лазеров, и др.
Поверхностно-пластическое деформирование (ППД) — один из
наиболее простых и эффективных технологических путей повыше-
ния работоспособности и надежности изделий машиностроения. В
результате ППД повышаются твердость и прочность поверхностного
слоя, формируются благоприятные остаточные напряжения, умень-
шается параметр шероховатости Ra, увеличиваются радиусы закруг-
ления вершин, относительная опорная длина профиля и т. п.
Формирование поверхностного слоя с заданными свойствами
должно обеспечиваться технологией упрочнения.
Основные способы поверхностного пластического деформирова-
ния, достигаемая точность и шероховатость поверхностей показаны в
табл. 1.2.
Наиболее широко применяют способы обкатывания и раскатыва-
ния шариковыми и роликовыми обкатниками наружных и внутрен-
них цилиндрических, плоских и фасонных поверхностей. Цилиндри-
ческие наружные, внутренние, фасонные поверхности обрабатыва-
ются, как правило, на токарных, револьверных, сверлильных и других
станках; плоские поверхности — на строгальных, фрезерных стан-
ках. Примеры обкатывания и раскатывания поверхностей роликами
приведены на рис. 1.21. Обычно этими способами обрабатывают дос-
таточно жесткие заготовки из стали, чугуна и цветных сплавов.
Качество обрабатываемой поверхности при обкатывании ролика-
ми и шариками в значительной степени зависит от режимов дефор-
мирования: силы обкатывания (или давления на ролик и шарик),
подачи, скорости, числа рабочих ходов и применяемой смазоч-
но-охлаждающей жидкости. До обкатывания и раскатывания заго-
товки обрабатывают точением, шлифованием и другими способами,
обеспечивающими точность по 7...9 квалитетам и Ra < 1,6...0,2 мкм.
30
10...7 IT Обкатывание роликами наружные цилиндрические Поверхности
2,0—0,05
10...7 Ra Обкатывание шариками
2,0-0,05
8-7 IT Калибрующее накатывание роликами
0,4-0,025
7-5 Ra Алмазное выглаживание
0,15-0,02
9—7 IT Центробежная обработка внутренние цилиндрические
0,4—0,01
8-7 Ra Поверхностное раскатывание
2,0-0,05
7-6 IT Деформирующее протягивание, прошивание
0,15-0,1
9-6 Ra Калибрование шариками
0,4-0,02
7...5 IT Алмазное выглаживание плоские
0,1-0,05
10-7 Ra Обкатывание роликами
2,0-0,1
10-7 IT Многороликовое обкатывание
2,0-0,1
10-7 Ra Вибрационное обкатывание
2,0...0,025
9-8 IT Обкатывание шариками фасонные
2,5-0,16
10...8 Ra Центробежная обработка
1,25-0,16
9-8 IT Алмазное выглаживание
0,4-0,1
7-5 Ra Обработка дробью
0,1...0,05
Основные способы поверхностного пластического деформирования (ППД)
Рис. 1.21. Схемы обработки роликом:
а — наружных и внутренних цилиндрических поверхностей; б — плоских поверхностей;
в —фасонных поверхностей
Рис. 1.22. Схемы дорнования отверстий:
а — однозубым дорйом; б — многозубым дорном; в — многозубым составным дорном
Припуск на обработку обычно рекомендуется выбирать равным
0,005...0,02 мм.
Пластическое поверхностное деформирование может быть отде-
лочно-упрочняющей операцией (уменьшает шероховатость поверх-
ности и упрочняет поверхностный слой), отделочно-упрочняющей и
калибрующей операцией (кроме сказанного выше, повышает точ-
ность обработки); отделочно-калибрующей операцией (упрочнения
не происходит).
Внутренние цилиндрические поверхности, кроме рассмотренных
операций раскатывания, пластически деформируют путем прошива-
ния и протягивания выглаживающими прошивками и протяжками
(дорнование) и шариками. Схемы обработки отверстий дорнованием
приведены на рис. 1.22.
Этими способами можно упрочнять, калибровать фасонные по-
верхности (шлицы, отверстия). Точность обработки поверхностей
повышается на 30...60 %, шероховатость обработанных внутренних
поверхностей уменьшается. При обработке отверстий обязательным
является применение смазочно-охлаждающих жидкостей. Дорнова-
ние осуществляют на протяжных станках и прессах.
32
Рис. 1.23. Схема цен-
робежной обработки
шариками
Наряду с изложенными выше способами
широко применяют центробежное (инерцион-
ное) упрочнение. При этом используется цен-
тробежная сила шариков (роликов), свободно
сидящих в радиальных отверстиях быстровра-
щающегося диска. Схема центробежной обра-
ботки поверхности шариками показана на рис.
1.23.
Шарики 2 при вращении диска 3 смещают-
ся в радиальном направлении на величину
h = (7?! — R), нанося многочисленные удары по
заготовке 1 и пластически деформируя поверхность. Для получения
поверхностей с минимальным параметром шероховатости и упроч-
ненным слоем небольшой глубины применяют алмазное выглажива-
ние. Процесс аналогичен обкатыванию, но инструментом служит
кристалл алмаза, находящийся в специальной державке.
К методам пластического деформирования, упрочняющим по-
верхности деталей, кроме указанных в табл. 1.2, относятся: обработка
дробью, гидровиброударная обработка; электромагнитное, ультра-
звуковое упрочнение и др.
Отделочная обработка
На этапе отделочной обработки обеспечиваются повышенные
требования к шероховатости поверхности. При этом могут повы-
шаться в небольшой степени точность размеров и формы обрабаты-
ваемых поверхностей. К методам отделочной обработки относятся
доводка, притирка, суперфиниширование, полирование и пр.
Абразивная доводка является окончательным методом обработки
заготовок деталей типа тел вращения, обеспечивающим малые откло-
нения размеров, отклонение формы обрабатываемых поверхностей и
Ra = 0,16...0,01 мкм. Этот метод характеризуется одновременным
протеканием механических, химических и физико-химических про-
цессов. Доводку выполняют с помощью ручных притиров или на спе-
циальных доводочных станках (рис. 1.24).
В единичном производстве, при ремонте притирку производят на
токарном станке притиром в виде втулки, сделанной по размеру при-
тираемой детали, с одной стороны втулка разрезана (рис. 1.24, а).
Втулку смазывают доводочной пастой или тонким слоем мелкого
корундового порошка. Деталь при доводке смазывают жидким ма-
шинным маслом или керосином. Припуск на доводку составляет
3 - 3072
33
5...20 мкм на диаметр. Скорость вра-
щения заготовки Ии, = 10...20 м/мин.
В крупносерийном и массовом
производстве процесс механизиро-
ван и иногда называется лаппинго-
вание.
Притирка осуществляется между
двумя чугунными (свинцовыми, мед-
ными) притирами (рис. 1.24, б).
Диски вращаются в разные сто-
роны. Детали закладываются в сепа-
ратор, закрепленный на кривошипе.
Достижимая точность процесса IT6,
Ra - 0,05...0,025 мкм.
Суперфиниширование — отделоч-
ная обработка различных поверхно-
стей деталей, в том числе цилиндри-
ческих, абразивными брусками (рис.
1.25).
В результате суперфиниширова-
ния шероховатость поверхности
снижается до Ra = 0,1...0,016 мкм,
увеличивается относительная опор-
ная длина профиля поверхности с 20
до 90 %. Существенного изменения
размеров и макрогеометрии поверх-
ности не наблюдается. Обработка
производится мелкозернистыми (зернистость не ниже 320) брусками
с добавлением смазочного вещества (смесь керосина с маслом) при
небольшой скорости (до 2,5 м/с) и с весьма малыми давлениями ин-
струмента на поверхность детали (0,1. ..0,3 МПа — для заготовок дета-
лей из стали; 0,1...0,2 МПа —для заготовок деталей из чугуна и
0,05...0,1 МПа —для заготовок деталей из цветных металлов).
В простейших схемах обработки на различных станках общего на-
значения осуществляются следующие движения: вращение заготовки
(окружная скорость 0,05...2,5 м/с); возвратно-поступательное дви-
жение (колебание инструмента или заготовки — ход 2...6 мм, число
двойных ходов 200... 1000 в 1 мин); перемещение инструмента
вдоль поверхности заготовки. Толщина снимаемого слоя металла
0,005...0,02 мм.
34
Рис. 1.25. Схема суперфиниширования
Полирование предназначено для уменьшения параметров шеро-
ховатости поверхности без устранения отклонений размеров и фор-
мы деталей. При окончательном полировании достигается (при ма-
лых давлениях резания 0,03...0,2 МПа) параметр шероховатости
Ra = 0,1...0,01 мкм. Абразивными инструментами являются эластич-
ные круги (войлок, ткань, кожа и т. п.), покрытые полировальными
пастами, шлифовальные шкурки и свободные абразивы (обработка
мелких заготовок в барабанах и виброконтейнерах). В качестве абра-
зивных материалов применяют электрокорунд, карбиды кремния,
бора, окись хрома, железа, алюминия, пасты ГОИ, алмазные и эльбо-
ровые шкурки и др.
Более подробные характеристики, типы и области применения
абразивных инструментов и шлифовальных материалов приведены в
соответствующих справочниках.
1.1.5. Обработка на валах элементов
типовых сопряжений
Кроме цилиндрических и конических поверхностей вращения
валы обычно содержат также и другие элементы, к которым относят-
ся шпоночные пазы, шлицевые и резьбовые поверхности и т. п. (см.
рис. 1.1).
Для передачи крутящего момента деталям, сопряженным с валом,
широко применяют шпоночные и шлицевые соединения.
1.1.5.1. ОБРАБОТКА НА ВАЛАХ ШПОНОЧНЫХ ПАЗОВ
Наибольшее распространение в машиностроении получили
призматические и сегментные шпонки.
Шпоночные пазы для призматических шпонок могут быть сквоз-
ными (рис. 1.26, а), закрытыми с одной стороны (рис. 1.26, б), закры-
тыми с двух сторон, т. е. глухими (рис. 1.27, в). Наименее технологич-
з*
35
Рис. 1.26. Виды шпоночных пазов:
о —сквозные; б—закрытые с одной стороны (/—с радиусным выходом; II—с выходом
под концевую фрезу)
ными являются глухие шпоночные пазы. Предпочтительнее приме-
нение сквозных пазов и пазов закрытых с одной стороны, но с ради-
усным выходом.
К технологическим задачам при обработке шпоночных пазов от-
носятся требования по точности ширины паза (по 279), глубины паза
(с рядом отклонений: + 0,1; + 0,2; + 0,3), длины (по /715). Требуется
обеспечить также симметричность расположение паза относительно
оси шейки, на которой он расположен.
Установка валов при обработке пазов обычно производится на
призме или в центрах (рис. 1.27).
При проектировании техмаршрута операция «фрезеровать шпо-
ночный паз» располагается после обтачивания шейки, до ее шлифо-
вания, так как вследствие удаления части материала посадочное
место вала иногда деформируется.
Шпоночные пазы изготовляются различными способами в зави-
симости от конфигурации паза и вида применяемого инструмента;
они выполняются на горизонтально-фрезерных или вертикаль-
но-фрезерных станках общего назначения или специальных.
36
Рис. 1.27. Методы фрезерования шпоночных пазов:
а — дисковой фрезой с продольной подачей; б — концевой фрезой с продольной подачей;
в — шпоночной фрезой с маятниковой подачей; г — дисковой фрезой с вертикальной пода-
чей
Сквозные и закрытые с одной стороны шпоночные пазы изготов-
ляются фрезерованием дисковыми фрезами (рис. 1.27, а). Фрезерова-
ние пазов производится за один-два рабочих хода. Этот способ наи-
более производителен и обеспечивает достаточную точность ширины
паза.
Применение этого способа ограничивает конфигурация пазов: за-
крытые пазы с закруглениями на концах не могут выполняться этим
способом; они изготовляются концевыми фрезами за один или не-
сколько рабочих ходов (рис. 1.27, б).
37
Фрезерование концевой фрезой за один рабочий ход производит-
ся таким образом, что сначала фреза при вертикальной подаче прохо-
дит на полную глубину паза, а потом включается продольная подача,
с которой шпоночный паз фрезеруется на полную длину. При этом
способе требуется мощный станок, прочное крепление фрезы и
обильное охлаждение. Вследствие того, что фреза работает в основ-
ном своей периферийной частью, диаметр которой после заточки не-
сколько уменьшается, то в зависимости от числа переточек фреза дает
неточный размер паза по ширине.
Для получения по ширине точных пазов применяются специаль-
ные шпоночно-фрезерные станки с маятниковой подачей, работаю-
щие концевыми двуспиральными фрезами с торцовыми режущими
кромками. При этом способе фреза врезается на 0,1...0,3 мм и фрезе-
рует паз на всю длину, затем опять врезается на ту же глубину, как и в
предыдущем случае, и фрезерует паз опять на всю длину, но в другом
направлении (рис. 1.27, в). Отсюда и происходит определение мето-
да — «маятниковая подача». Этот способ является наиболее рацио-
нальным для изготовления шпоночных пазов в серийном и массовом
производствах, так как дает вполне точный паз, обеспечивающий
полную взаимозаменяемость в шпоночном соединении. Кроме того,
поскольку фреза работает торцовой частью, она будет долговечнее,
так как изнашивается не периферическая ее часть, а торцовая. Недос-
татком этого способа является значительно большая затрата времени
на изготовление паза по сравнению с фрезерованием за один рабочий
ход и тем более с фрезерованием дисковой фрезой. Отсюда вытекает
следующее: 1) метод маятниковой подачи надо применять при изго-
товлении пазов, требующих взаимозаменяемости; 2) фрезеровать
пазы за один рабочий ход нужно в тех случаях, когда допускается при-
гонка шпонок по канавкам.
Сквозные шпоночные пазы валов можно обрабатывать на стро-
гальных станках. Пазы на длинных валах, например, на ходовом вале
токарного станка, строгают на продольно-строгальном станке. Пазы
на коротких валах строгают на поперечно-строгальном стан-
ке — преимущественно в единичном и мелкосерийном производст-
вах.
Шпоночные пазы под сегментные шпонки изготовляются фрезе-
рованием с помощью дисковых фрез (рис. 1.27, г).
Шпоночные пазы в отверстиях втулок зубчатых колес, шкивов и
других деталей, надевающихся на вал со шпонкой, обрабатываются в
единичном и мелкосерийном производствах на долбежных станках, а
в крупносерийном и массовом — на протяжных станках. Парис. 1.28
показано протягивание шпоночного паза в заготовке зубчатого коле-
38
Рис. 1.28. Протягивание шпоночного паза в отверстии
са на горизонтально-протяжном станке. Заготовка / насаживается на
направляющий палец 4, внутри которого имеется паз для направле-
ния протяжки 2. Когда канавка протягивается за 2—3 рабочих хода, то
под протяжку помещают подкладку 3.
1.1.5.2. ОБРАБОТКА НА ВАЛАХ ШЛИЦЕВ
Шлицевые соединения широко применяются в машиностроении
(станкостроении, автомобиле- и тракторостроении и других отрас-
лях) для неподвижных и подвижных посадок.
Различают шлицевые соединения прямоугольного, эвольвентно-
го и треугольного профиля.
В наиболее часто используемых шлицевых соединениях прямо-
угольного профиля сопряженные детали центрируются тремя спосо-
бами (рис. 1.29):
— центрированием втулки (или зубчатого колеса) по наружному
диаметру (D) шлицевых выступов вала;
— центрированием втулки (или зубчатого колеса) по внутренне-
му диаметру (d) шлицев вала (т. е. по дну впадины);
— центрированием втулки (или зубчатого колеса) по боковым
сторонам (Ь) шлицев.
Центрирование по D наиболее технологично, но его использова-
ние ограничивается в основном неподвижными шлицевыми соеди-
39
D
Рис. 1.29. Виды центрирования шлицевых соединений
нениями, не требующими повышенной твердости. Центрирование
по (с9 применяется в тех случаях, когда элементы шлицевого соеди-
нения используются для подвижных сопряжений, подвергнутых за-
калке. Центрирование по «й» применимо в случае передачи больших
крутящих моментов с реверсированием вращения.
Технологический процесс изготовления шлицев валов зависит от
того, какой принят способ центрирования вала и втулки, т. е. термо-
обрабатываются или нет поверхности шлицев.
Приведем в качестве примера маршруты обработки шлицев на ва-
лах соответственно не подвергаемых и подвергаемых термообработ-
ке:
— черновая токарная обработка, чистовая токарная обработка и
шлифование цилиндрических поверхностей под нарезание шлицев,
нарезание шлицев, снятие заусенцев и промывка;
— черновая токарная обработка, чистовая токарная обработка,
нарезание шлицев с припуском под шлифование, фрезерование ка-
навок для выхода круга при шлифовании центрирующей поверхно-
сти внутреннего диаметра (если на первой операции применяется
фреза без усиков), термическая обработка, шлифование поверхно-
стей шлицев, снятие заусенцев и промывка.
Шлицы на валах и других деталях изготовляются различными
способами, к числу которых относятся: фрезерование, строгание
(шлицестрогание), протягивание (шлицепротягивание), накатыва-
ние (шлиценакатывание), шлифование.
Фрезерование шлицев на валах небольших диаметров (до 100 мм)
обычно производится за один рабочих ход, больших диаметров — за
два рабочих хода. Черновое фрезерование шлицев, в особенности
больших диаметров, иногда производится фрезами на горизонталь-
но-фрезерных станках, имеющих делительные механизмы.
Фрезеровать шлицы можно способом, изображенным на рис.
1.30, б, позволяющим применять более дешевые фрезы, чем фреза,
изображенная на рис. 1.30, а.
40
Рис. 1.30. Способы фрезерования шлицев
Более производительным способом является одновременное
фрезерование двух шлицевых канавок двумя дисковыми фрезами
специального профиля (рис. 1.30, в).
Чистовое фрезерование шлицев дисковыми фрезами производит-
ся только в случае отсутствия специального станка или инструмента,
так как оно не дает достаточной точности по шагу и ширине шлицев.
Более точное фрезерование шлицев производится методом обкат-
ки при помощи шлицевой червячной фрезы (рис. 1.30, г). Фреза по-
41
мимо вращательного движения имеет продольное перемещение
вдоль оси нарезаемого вала. Этот способ является наиболее точным и
наиболее производительным.
Окончательная обработка шлицев по методу обкатки производит-
ся чистовым фрезерованием червячными шлицевыми фрезами высо-
кого класса точности (ДА и А).
При центрировании втулки (или зубчатого колеса) по внутренне-
му диаметру шлицев вала как червячная, так и дисковая фреза должна
иметь «усики», вырезающие канавки у основания шлица, чтобы не
было заедания во внутренних углах; эти канавки необходимы также
при шлифовании по боковым сторонам и внутреннему диаметру.
Шлицестрогание реализуется, как правило, на специальных стан-
ках полуавтоматах, которые могут работать как отдельно, так и будучи
встроенные в автоматическую линию. Этим методом чаще всего об-
рабатываются сквозные шлицы или шлицы, у которых предусмотрен
выход для резцов.
Все шлицы нарезаются одновременно. При этом обработка ведет-
ся набором фасонных резцов, установленных с возможностью пере-
мещаться в радиальном направлении. Число резцов равно числу па-
зов нарезаемого вала. Обрабатываемая заготовка расположена верти-
кально и ей сообщается возвратно-поступательное перемещение
вдоль оси. Перед каждым перемещением заготовки вверх резцы пе-
ремещаются по направлению к оси заготовки на величину попереч-
ной подачи. Рабочим движением является перемещение заготовки
вверх. При ее перемещении вниз резцы отводятся от обрабатываемой
поверхности, чтобы избежать трения о заготовку. Этот процесс высо-
копроизводителен и используется в крупносерийном и массовом
производстве.
Шлицестрогание обеспечивает шероховатость поверхности
Ra = 3,2...0,8 мкм.
Шлицепротягивание сквозных шлицев производится цепными
протяжками, профиль которых соответствует профилю шлицевого
паза. Каждый паз протягивается отдельно, а для обработки всех пазов
используется делительное устройство.
Для обработки несквозных шлицев используются блочные про-
тяжки с независимой установкой и перемещением резцов в радиаль-
ном направлении (рис. 1.31).
Возможна также обработка шлицев с использованием так назы-
ваемых охватывающих протяжек. Однако из-за сложности инстру-
мента этот процесс применяется сравнительно редко.
Шлицепротягивание обеспечивает шероховатость поверхности
Ra = 1,6...0,8 мкм.
42
Рис. 1.31. Схема шлицепро- Рис. 1.32. Схема накатной головки
тягивания для шлиценакатного станка:
7—корпус;.2—накатной ролик; 3 — обраба-
тываемая деталь; 4 — сегмент
Шлиценакатывание без нагрева детали осуществляется роликами,
имеющими профиль, соответствующий форме поперечного сечения
шлицев. Вращающиеся на осях ролики (диаметром 100 мм) по одному
на каждый шлиц расположены радиально в сегментах массивного
корпуса накатной головки (рис. 1.32).
При передвижении головки по детали свободно вращающиеся ро-
лики, вдавливаясь в поверхность вала, образуют на ней шлицы соот-
ветствующей профилю ролика формы. Все шлицы накатываются од-
новременно, без вращения детали.
На специальных станках для накатывания шлицев накатная го-
ловка размещается на салазках, для которых направляющими служат
валы, соединяющие две массивные стойки. Салазки перемещаются
приводом от гидроцилиндра, расположенного в задней стойке. В пе-
редней стойке находится гидравлический зажимной патрон, в кото-
ром закрепляется обрабатываемая заготовка. Каждый ролик незави-
симо регулируется на требуемую высоту. Головка как самостоятель-
ный узел снимается со станка, не нарушая расположения роликов. На
смену роликов затрачивается 5—10 мин, на наладку станка — около
30 мин.
На таких станках наибольшее число накатываемых шлицев дохо-
дит до 18, наименьшее составляет 8... 10 (на валах диаметром 16 мм).
Продольная подача — до 15 мм/с. Получаемая точность шлицев по
шагу — 0,04 мм, непрямолинейность не превышает — 0,04 мм на 100 мм
длины.
43
Процесс накатывания весьма производителен, так как все шлицы
накатываются одновременно, при малой затрате времени, с достаточ-
но высокой точностью.
Шлифование шлицев осуществляется в следующих случаях.
При центрировании шлицевых валов по наружному диаметру
шлифуют только наружную цилиндрическую поверхность вала на
обычных круглошлифовальных станках; шлифование впадины (т. е.
по внутреннему диаметру шлицев вала) и боковых сторон шлицев не
применяется.
При центрировании шлицевых валов по внутреннему диаметру
шлицев фрезерование последних дает точность обработки по внут-
реннему диаметру до 0,05...0,06 мм, что не всегда является достаточ-
ным для точной посадки.
Если шлицевые валы после чернового фрезерования прошли тер-
мическую обработку в виде улучшения или закалки, то после этого
они не могут быть профрезерованы начисто; их необходимо шлифо-
вать по поверхностям впадины (т. е. по внутреннему диаметру) и бо-
ковым сторонам шлицев. Наиболее производителен способ шлифо-
вания фасонным кругом (рис. 1.33, а), но при этом шлифовальный
круг изнашивается неравномерно ввиду неодинаковой толщины сни-
маемого слоя у боковых сторон и впадины вала, поэтому требуется
Рис. 1.33. Схема шлифования шлицев на валах:
а — фасонным кругом; б — в две операции одним и двумя кругами; в — тремя кругами
44
частая правка круга. Несмотря на это,
данный способ широко распространен в
машиностроении.
Шлифовать шлицы можно в две от-
дельные операции (рцр. 1.33, б); в первой
шлифуют только впадины (по внутренне-
му диаметру), а во второй — боковые сто-
роны шлицев. Для уменьшения износа
шлифовального круга после каждого хода
стола вал поворачивается, и, таким обра-
зом, шлифовальный круг обрабатывает
Рис. 1.34. Схема правки фа-
сонного шлифовального круга
впадины постепенно, одну за другой.
Обычно вал поворачивается автоматически после каждого двойного
хода стола станка. Но такой способ шлифования менее производите-
лен, чем первый.
Для объединения двух операций шлифования в одну применяют-
ся станки, на которых шлицы шлифуются одновременно тремя кру-
гами: один шлифует впадину, а два других — боковые поверхности
шлицев (рис. 1.33, в).
На рис. 1.34 дана схема правки тремя алмазными карандашами
фасонного шлифовального круга, показанного на рис. 1.33, а.
1.1.5.З. ОБРАБОТКА НА ВАЛАХ РЕЗЬБОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
В машиностроительном производстве применяют цилиндриче-
ские резьбы — крепежные и ходовые, а также конические резьбы.
Основной крепежной резьбой является метрическая резьба тре-
угольного профиля с углом профиля 60°.
Применяются ходовые резьбы с прямоугольным и трапецеидаль-
ным профилем; последние бывают однозаходные и многозаходные.
Резьба может быть наружная (на наружной поверхности детали) и
внутренняя (на внутренней поверхности детали).
Наружную резьбу можно изготовлять различными инструмента-
ми: резцами, гребенками, плашками, самораскрывающимися резь-
бонарезными головками, дисковыми и групповыми фрезами, шли-
фовальными кругами, накатным инструментом.
Для изготовления внутренней резьбы применяют резцы, метчи-
ки, раздвижные метчики, групповые фрезы, накатные ролики.
Тот или иной метод нарезания резьбы применяется в зависимости
от профиля резьбы, характера и типа материала изделия, объема про-
изводственной программы и требуемой точности.
45
Классификация основных способов формообразования резьбы
Таблица 1.3
Основные способы формообразования резьбовых поверхностей
Обработка резанием Обработка давлением
лезвийным инструментом абразивным инструментом Плоскими плашками Роликами Бесстружечным метчиком Накатными головками
Резцами или гребенкой Плашкой круглой Резьбовой головкой >s 3 о § Метчиком Шлифование однопрофильное Шлифование многопрофильное Бесцентровое шлифование
Ст. тонн. Ст. точн. Ст. точн. Ст. точн. Ст. точн. «3 а? Ст. точн. Ст. точн. ! Ст. точн. О Ст. ТОЧН. Ст. точн. Ст. точн. Ст. точн.
оо o' ОО 40 сч хо" х© X© 4© X© 40 40 СЧ 40 40 оо o' х©_ СЧ О* ОО о* •ч- o' оо о* 40 О ОО О 40 гч o' оо о 40 °я o' гч 40 оо о 40^
Основные способы формообразования резьбовых поверхностей с
указанием границ степеней точности резьбы и параметров шерохова-
тости приведены в табл. 1.3.
Нарезание резьб осуществляется на резьбонарезных и резьбофре-
зерных станках и полуавтоматах, гайконарезных автоматах, резьбо-
накатных, резьбошлифовальных, токарных и других станках.
Нарезание резьбы резцами и резьбовыми гребенками. Наружную и
внутреннюю резьбы можно обработать на токарных станках. Это ма-
лопроизводительный процесс, так как обработка осуществляется за
несколько рабочих ходов и требует высокой квалификации рабочего.
Достоинством метода является универсальность оборудования, инст-
румента и возможность получить резьбу высокой точности. На токар-
ных станках нарезают точные резьбы на ответственных деталях, а так-
же нестандартные резьбы и резьбы большого диаметра. Для повыше-
ния точности резьбы осуществляют как черновые, таки чистовые ра-
бочие ходы разными резцами. Различают два способа нарезания
треугольной резьбы: 1) радиальное движение подачи; 2) движение по-
дачи вдоль одной из сторон профиля.
Первый способ более точный, но менее производительный, по-
этому рекомендуется черновые рабочие ходы делать вторым спосо-
бом, а чистовой — первым (рис. 1.35, а).
Для повышения производительности обработки резьбы применя-
ют резьбовые гребенки — круглые и призматические. Обычно шири-
ну гребенки принимают равной не менее чем шести шагам. При ис-
пользовании гребенок снятие стружки выполняют несколько зубьев
(рис. 1.35, б) и число рабочих ходов может быть уменьшено до одного.
Для скоростного нарезания резьбы применяют резцы, оснащен-
ные твердым сплавом, а также наборы резцов (рис. 1.35, в).
0)
Рис. 1.35. Схемы нарезания резьб:
а —с радиальной подачей и с подачей вдоль одной из сторон; б— расположение зубьев
резьбовой гребенки; в — набором резцов
47
Р и с. 1.36. Резцы для нарезания резьбы:
а — призматические; б — круглые; в — с пружинной державкой; г — с трехрезцовой голо-
вкой; д — трехрезцовая пластина
Конструкции некоторых типов резцов приведены на рис. 1.36.
Резцы должны быть расположены строго перпендикулярно оси
станка, а их передние поверхности должны быть расположены на вы-
соте центров станка. При другом их положении резьба будет нарезана
с неправильным углом профиля.
Высокие требования, предъявленные к заточке резцов и сохране-
нию правильного профиля, привели к внедрению в производство фа-
сонных резьбовых резцов — призматических и круглых (дисковых).
У этих резцов размеры элементов профиля резьбы выдерживают-
ся более точно, чем у обычных, так как такие резцы затачиваются по
передней поверхности, а полученные на этапе изготовления задние
поверхности остаются неизменными.
Стремление разгрузить работу чистового резца и повысить произ-
водительность привело к созданию гребенок.
48
Гребенки, подобно резцам, бывают плоские, призматические и
круглые и отличаются от резцов тем, что режут одновременно не-
сколькими режущими кромками. Для разделения работы резания
концы зубьев гребенки стачиваются от одного края гребенки к друго-
му, так что глубина резания постепенно увеличивается.
Плоские гребенки применяются для нарезания треугольной резь-
бы с малым углом подъема, тангенциальные — с большим углом
подъема.
Круглые дисковые и призматические гребенки по сравнению с
плоскими имеют то преимущество, что они затачиваются только по
передней поверхности; допускают большее число переточек и, зна-
чит, имеют больший срок службы.
Токарные станки применяются для нарезания резьбы преимуще-
ственно для:
— нарезания резьбы на поверхностях, предварительно обрабо-
танных на токарном станке, благодаря чему обеспечивается правиль-
ное положение резьбы относительно других поверхностей;
— нарезания очень точных длинных винтов (в этом случае токар-
ный станок, работающий одним резцом, имеет преимущество перед
всеми другими методами, в том числе и перед фрезерованием) при
выполнении работ, подходящих для резьбофрезерного станка, когда
его нет или объем партии мал;
— нарезан ия резьб большого диаметра, нестандартного профиля
или шага, а также вообще во всех случаях, когда приобретение подхо-
дящих плашек и метчиков не оправдывается объемом производства;
— нарезания прямоугольных резьб, чистовое фрезерование ко-
торых невозможно, а применение плашек и метчиков хотя и возмож-
но, но затруднительно, особенно при обработке крупных заготовок.
К недостаткам нарезания резьбы на токарных станках относятся
низкая производительность, уступающая другим методам нарезания
резьбы, а также зависимость точности обработки среднего диаметра
от квалификации рабочего.
Применение гребенок позволяет несколько повысить точность,
но и в этом случае она обычно получается ниже, чем при нарезании
плашками и метчиками.
Резьбу после нарезания резцом иногда калибруют точными плаш-
ками (часто вручную).
Таким образом, нарезание резьбы на токарном станке применяет-
ся преимущественно в единичном и мелкосерийном производствах, а
в крупносерийном и массовом производствах — главным образом,
для нарезания длинных или точных резьб.
4-3072
49
В крупносерийном и массовом производствах используется наре-
зание резьбы вращающимися резцами, так называемым вихревым
методом. При этом заготовка закрепляется в центрах токарно-винто-
резного станка или в патроне. В процессе работы она медленно вра-
щается. В специальной головке, установленной на суппорте станка,
закрепляется резец. Головка, вращающаяся с большой скоростью от
специального привода, расположена эксцентрично относительно оси
нарезаемой резьбы. Таким образом, при вращении головки, резец,
закрепленный в ней, описывает окружность, диаметр которой боль-
ше наружного диаметра резьбы.
Периодически (один раз за каждый оборот головки) резец сопри-
касается с обрабатываемой поверхностью по дуге и за каждый оборот
головки прорезает на заготовке серповидную канавку, имеющую
профиль резьбы.
За каждый оборот вращающейся заготовки, головка перемещает-
ся вдоль оси детали на величину шага резьбы. Головку наклоняют от-
носительно оси детали на величину угла подъема винтовой линии
резьбы.
При вихревом нарезании резьбы скорость главного движения реза-
ния, соответствующая скорости вращения резца, К= 150...400 м/мин,
круговая подача S= 0,2...0,8 мм за один оборот резца.
В некоторых конструкциях головок закрепляют четыре резца: два
резца прорезают канавку, третий формирует профиль резьбы, четвер-
тый зачищает заусенцы.
Параметры настройки, показанные на рис. 1.37, рассчитываются
следующим образом:
Рис. 1.37, Схема вихревого
резьбонарезания
D
Dp« (1,1...1,3)4?; e = -^—+t,
f
где d — наружный диаметр нарезаемой
резьбы; t — глубина профиля резьбы.
Нарезание резьбы метчиками, плашка-
ми и самораскрывающимися резьбонарез-
ными головками производится на различ-
ных станках. Внутренние резьбы нареза-
ют обычно машинными метчиками на
резьбонарезных, сверлильных, револь-
верных, а также на агрегатных станках,
полуавтоматах и автоматах в зависимости
от масштаба производства. Станки долж-
ны иметь быстродействующий реверс
50
Р и с. 1.38. Инструменты для нарезания резьбы:
а — плашка; б — еамораскрываюшаяся резьбовая головка
шпинделей для быстрого изменения направления рабочего движения
на обратное, когда резьба нарезана.
Для нарезания резьбы метчиками применяются различные типы
патронов: жесткие, плавающие, самовыключающиеся при соприкос-
новении с упором, самовыключающиеся при перегрузке крутящим
моментом и др.
Жесткие патроны применяют на автоматах и полуавтоматах, а
также на станках с ЧПУ. При большом отклонении от соосности мет-
чика и отверстия применяют плавающие.
В массовом и крупносерийном производстве получили широкое
распространение метчики сборной конструкции (резьбонарезные го-
ловки), которые могут нарезать резьбу без реверсирования.
Наружные резьбы невысокой точности (7...8 степеней точности)
нарезают обычными круглыми плашками. Плашками с доведенными
режущими кромками можно калибровать резьбы пятой степени точ-
ности.
Основной недостаток всех типов плашек — это необходимость
свинчивания их по окончанию резания, что снижает производитель-
ность и несколько ухудшает качество резьбы.
Плашками нарезают резьбу как вручную, так и на различных
станках токарной, сверлильной, резьбонарезной групп. Круглые
плашки (рис. 1.38, о) устанавливают на станках в специальных патро-
нах и закрепляют тремя-четырьмя винтами. Нарезание плашка-
ми — малопроизводительный процесс.
Нарезание наружной резьбы резьбонарезными самооткрываю-
щимися головками значительно точнее, производительнее и отлича-
ется большей точностью, чем ранее рассмотренные методы; оно на-
4*
51
a) 5)
Рис. 1.39. Схемы фрезерования резьбы:
а — дисковой фрезой; б — групповой (гребенчатой) фрезой
ходит широкое применение в серийном и массовом производстве
(рис. 1.38, б).
Вращающиеся головки используют на токарных автоматах и по-
луавтоматах.
Фрезерование резьбы широко распространено в серийном и мас-
совом производствах и применяется для нарезания наружных и внут-
ренних резьб на резьбофрезерных станках (рис. 1.39). Оно осуществ-
ляется двумя основными способами: дисковой фрезой (рис. 1.39, а) и
групповой (гребенчатой) фрезой (рис. 1.39, б).
Нарезание дисковой фрезой применяют при нарезании резьб с
большим шагом (Р) и круглым профилем и главным образом для
предварительного нарезания трапецеидальных резьб за один, два или
три рабочих хода. При нарезании фреза вращается и совершает посту-
пательное движение вдоль оси заготовки, причем перемещение за
один оборот заготовки должно точно соответствовать шагу резьбы.
Гребенчатая резьбовая фреза представляет собой набор несколь-
ких дисковых резьбовых фрез. Полное нарезание происходит за 1,2
оборота заготовки (0,2 оборота необходимы для полного врезания и
перекрытия места врезания).
Фрезерование дисковой фрезой часто применяют как черновую
обработку перед нарезанием резьбы резцом.
Фрезерование гребенчатой фрезой — применяется для получения
коротких резьб с мелким шагом. Длина фрезы обычно принимается
на 2...5 мм больше длины фрезеруемой детали. Групповая фреза уста-
навливается параллельно оси детали, а не под углом, как дисковая
фреза. Нарезание резьбы с большим углом подъема гребенчатой фре-
зой затруднительно.
Фрезерование резьбы является одним из наиболее производи-
тельных методов обработки резьбы.
Шлифование резьб выполняют чаще всего после термической об-
работки заготовок. Резьбошлифование может быть наружным и внут-
ренним, осуществляется на различных резьбошлифовальных стан-
52
ках. Существуют следующие способы шлифования резьбы: однопро-
фильным кругом; многопрофильным кругом с продольным движе-
нием подачи; врезное; широким многопрофильным кругом.
Шлифование однопрофильным кругом является универсальным
и точным методом. Его применяют для изготовления метчиков, резь-
бовых пробок, резьбовых колец и т. п.
Многопрофильные круги, шлифующие резьбу с продольным дви-
жением подачи, имеют заходную конусную часть. В обработке участ-
вуют все нитки шлифовального круга, что является преимуществом
перед врезным шлифованием, так как увеличивает производитель-
ность.
В массовом производстве успешно применяют высокопроизводи-
тельный метод шлифования резьбы — бесцентровое шлифование.
Резьбонакатывание (выдавливание) осуществляется последова-
тельным или одновременным копированием путем пластического
деформирования профиля накатного резьбового инструмента на за-
данном участке заготовки.
Накатывание наружной резьбы можно осуществлять на резьбона-
катных и специальных автоматических двумя способами: плоскими
плашками (рис. 1.40, а) и накатными роликами (рис. 1.40, б — г).
На практике широко распространено накатывание резьбы роли-
ками с радиальным продольным и тангенциальным движениями по-
Р и с. 1.40. Схема накатывания резьбы:
о —плоскими плашками; б— одним роликом; в —двумя роликами; г — накатывание с тан-
генциальной подачей
53
Рис. 1.41. Схема накатывания
резьбы на многоцикличном
станке:
1 — диск; 2, 3 — подвижные плашки;
4 — заготовка
дачи. Наибольшее распространение по-
лучил способ накатывания резьбы дву-
мя роликами (рис. 1.40, в). Более произ-
водительным является накатывание с
тангенциальным движением подачи
(рис. 1.40, г). Станки, работающие та-
кими способами, называют двух- и
трехцикличными. Наибольшей произ-
водительности достигают применением
многоцикличных резьбонакатных авто-
матов (рис. 1.41).
Накатывание резьбы в отверстиях
осуществляют бесстружечными метчи-
ками, роликами и накатными головка-
ми. При накатывании внутренней резь-
бы в глубоких отверстиях применяют
схему с осевым движением подачи ро-
лика.
Накатыванием можно получить резьбы диаметром 0,3...150 мм на
деталях из сталей твердостью НВ 120...340, а также из цветных метал-
лов и сплавов.
1.1.6. Типовые маршруты изготовления валов
Рассмотрим основные операции механической обработки для из-
готовления вала с типовыми конструктивными элементами и требо-
ваниями к ним (см. рис. 1.1 и 1.2).
005 Заготовительная.
Для заготовок из проката: рубка прутка на прессе или обрезка
прутка на фрезерно-отрезном или другом станке. Для заготовок, по-
лучаемых методом пластического деформирования,— штамповать
или ковать заготовку.
010 Правильная (применяется для проката).
Правка заготовки на прессе. В массовом производстве может про-
изводиться до отрезки заготовки. В этом случае правится весь пруток
на правильно-калибровочном станке.
015 Термическая.
Улучшение, нормализация.
020 Подготовка технологических баз.
Обработка торцов и сверление центровых отверстий. В зависимо-
сти от типа производства операцию производят:
54
Рис. 1.42. Схема выполнения фрезерно-центровальной операции
— в единичном производстве (подрезку торцов и центрование
выполняют на универсальных токарных станках последовательно за
два установа);
— в серийном производстве (подрезку торцов выполняют раз-
дельно от центрования на продольно-фрезерных или горизонталь-
но-фрезерных станках, а центрование — на одностороннем или дву-
стороннем центровальном станке). Могут применяться фрезер-
но-центровальные полуавтоматы последовательного действия с уста-
новкой заготовки по наружному диаметру в призмы и базированием в
осевом направлении по упору (рис. 1.42);
— в массовом производстве (применяют фрезерно-центро-
вальные 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 технологически-
ми функциями по стандарту.
Для нежестких валов (отношение длины к диаметру более 12) об-
работка шеек под люнеты.
025 Токарная (черновая).
Выполняется за два установа на одной операции или каждый уста-
вов выносится как отдельная операция. Производится точение на-
ружных поверхностей (с припуском под чистовое точение и шлифо-
вание) и канавок. Это обеспечивает получение точности 1712, шеро-
ховатости Ra 6,3. В зависимости от типа производства операцию вы-
полняют:
— в единичном производстве на токарно-винторезных станках;
55
— в мелкосерийном — на универсальных токарных станках с
гидросуппортами и станках с ЧПУ;
— в серийном — на копировальных токарных станках, горизон-
тальных многорезцовых, вертикальных одношпиндельных полуавто-
матах и станках с ЧПУ;
— в крупносерийном и массовом — на многошпиндельных мно-
горезцовых полуавтоматах; мелкие валы могут обрабатываться на то-
карных автоматах.
030 Токарная (чистовая).
Аналогичная приведенной выше. Производится чистовое точе-
ние шеек (с припуском под шлифование). Обеспечивается точность
1711... 10, шероховатость Rai,2.
035 Фрезерная.
Фрезерование шпоночных канавок, шлицев, зубьев, всевозмож-
ных лысок.
Шпоночные пазы в зависимости от конструкции обрабатываются
либо дисковой фрезой (если паз сквозной) на горизонтально-фрезер-
ных станках, либо пальцевой фрезой (если паз глухой) на вертикаль-
но-фрезерных станках. В серийном и массовом производствах для
получения глухих шпоночных пазов применяют шпоночно-фрезер-
ные полуавтоматы, работающие «маятниковым» методом.
Шлицевые поверхности на валах чаще всего получают методом
обкатывания червячной фрезой на шлицефрезерных или зубофрезер-
ных станках. При диаметре шейки вала более 80 мм шлицы фрезеруют
за два рабочих хода.
040 Сверлильная.
Сверление всевозможных отверстий.
045 Резьбонарезная.
На закаливаемых шейках резьбу изготавливают до термообработ-
ки. Если вал не подвергается закалке, то резьбу нарезают после окон-
чательного шлифования шеек (для предохранения резьбы от повреж-
дений). Мелкие резьбы у термообрабатываемых валов получают сразу
на резьбошлифовальных станках. Внутренние резьбы нарезают ма-
шинными метчиками на сверлильных, револьверных и резьбонарез-
ных станках в зависимости от типа производств. Наружные резьбы
нарезают в:
— единичном и мелкосерийном производствах на токарно-вин-
торезных станках плашками, резьбовыми резцами или гребенками;
— мелкосерийном и серийном производствах резьбы не выше
7-й степени точности нарезают плашками, а резьбы 6-й степени точ-
56
ности — резьбонарезными головками на
револьверных и болторезных станках;
— крупносерийном и массовом произ-
водствах — гребенчатой фрезой на резьбо-
фрезерных станках или накатыванием.
050 Термическая.
Закалка объемная или местная, соглас-
но чертежу детали.
055 Исправление центров (центрошли-
фовальная).
Перед шлифованием шеек вала центро-
Рис. 1.43. Схема шлифо-
вания центрового отвер-
стия:
вые отверстия, которые ЯВЛЯЮТСЯ техноло- /-заготовка; 2-шлифоваль-
гической базой, подвергают исправлению ный круг
путем шлифования конусным кругом на
центрошлифовальном станке за два установа (рис. 1.43).
060 Шлифовальная.
Шейки вала шлифуют на круглошлифовальных или бесцентро-
шлифовальных станках. Шлицы шлифуются в зависимости от цен-
трирования по:
— наружной поверхности — наружное шлифование на круглош-
лифовальных станках и шлифование боковых поверхностей на шли-
цешлифовальном полуавтомате одновременно двумя кругами и деле-
нием;
— поверхности внутреннего диаметра — шлифование боковых
поверхностей шлицев и шлифование внутренних поверхностей по
диаметру либо профильным кругом одновременно, либо в две опера-
ции.
065 Моечная.
Промывка деталей на моечной машине.
070 Контрольная.
075 Нанесение антикоррозионного покрытия.
1.1.6.1. ПРИМЕРЫ ТИПОВЫХ МАРШРУТОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
СТУПЕНЧАТЫХ ШЛИЦЕВЫХ ВАЛОВ
Пример 1. Ниже приведены краткое описание операций и опера-
ционные эскизы для изготовления шлицевого вала (рис. 1.44).
00. Править пруток 055 х 5000 (по мере необходимости) на пра-
вильно калибровочном станке типа ПК-90.
05. Отрезать заготовку 055 х 236 на прессе типа К223.
10. Фрезерно-центровальная. Фрезеровать два торца 1 одновре-
менно и центровать два отверстия 2 на двустороннем фрезерно-цен-
57
#472
1Контроль тбердости по внутреннему
диаметру шлицей
2.Неукозанные предельные отклонения
размеров отверстий НН, долой Л /4,
остальных tJTK/2
Рис. 1.44. Шлицевый вал двусторонней ступенчатости
Рис. 1.45. Операционный эскиз операции 10
тровальном полуавтомате последовательного действия типа МР71
(рис. 1.45).
15. Токарно-винторезная. Выполняется в два установа на станке
16К20. Точить поверхности 7 и 2 (с припуском под шлифование), то-
чить фаски 3, проточить канавки 4и 5 (рис. 1.46). Второй установ, раз-
меры фасок и канавок на рисунке не показаны.
20. Шлицефрезерная. Фрезеровать восемь шлицев 7 (с припуском
под шлифование) на горизонтальном шлицефрезерном полуавтомате
5350 (рис. 1.47). Профиль и размеры канавок на рисунке не показаны.
25. Термическая. ТВЧ h0,8... 1,2, HRC350...55, согласно чертежу де-
тали. Установка ТВЧ.
58
30. Центрошлифовальная.
Шлифовать фаски двух цен-
тровых отверстий 1. Выполня-
ется в два установа на цен-
трошлифовальном станке типа
МВ 119 (рис. 1.48).
35. Круглошлифовальная
предварительная. Выполняет-
ся в два установа на станке
ЗБ151. Шлифовать наружные
поверхности 7 и 2 и торец 3 с
припуском под чистовое шли-
фование.
40. Круглошлифовальная
чистовая. Выполняется в два
Рис. 1.46. Операционный эскиз
операции 15
установа на станке ЗБ151.
Шлифовать наружные поверхности 1 и 2 и торец 3 (рис. 1.49). Второй
установ на рисунке не показан.
Рис. 1.47. Операционный эскиз операции 20
Рис. 1.48. Операционный эскиз операции 35
59
Рис. 1.49. Операционный эскиз операции 40
Рис. 1.50. Операционный эскиз операции 45
45. Шлицешлифовальная. Шлифовать восемь шлицев 1 по внут-
реннему диаметру и боковым сторонам одновременно (рис. 1.50).
50. Промывка детали.
55. Контроль. В качестве примера приводятся схемы измерения
радиального биения базовых поверхностей и торцов относительно
общей оси двух базовых поверхностей (рис. 1.51).
Пример 2. Ниже приведено описание операций с указанием ос-
новных средств технологического оснащения для изготовления шли-
цевого вала со шпоночным пазом и наружной метрической резьбой
[9] (рис. 1.52).
Маршрут изготовления вала разработан с использованием табл.
1.4. Материал — сталь 45; заготовка — штамповка; тип производст-
ва — среднесерийное.
60
Рис. 1.51. Схема контроля точности взаимного расположения
Рис. 1.52. Шлицевый вал
Таблица 1.4
Типовые технологические операции обработки различных поверхностей
валов в серийном производстве
Поверхность вала Квалитет Шероховатость Ra, мкм Характер и последовательность вы- полнения операции (переходов)
Цилиндриче- 11 и грубее 25 и грубее Черновое точение на станках
ская и коническая 9 и грубее 3,2 и грубее класса Н
незакаливаемые 6...8 0,4... 1,6 Черновое и чистовое точение на станках класса Н Черновое, чистовое точение и круглое шлифование на станках класса Н Черновое и чистовое точение на станках класса П
Цилиндриче- ская и коническая закаливаемые 6...8 0,4... 1,6 Черновое и чистовое точение, закалка, круглое шлифование на станках Н Черновое и чистовое точение, закалка, чистовое точение на стан- ках класса П с использованием сверхтвердых режущих материалов на основе нитрида бора (композит 0,1, карбонадо, например, марки АСПК) и др.
Шлицевая зака- ливаемая 6 для на- ружного диаметра 0,4...1,6 Черновое, чистовое точение, круглое шлифование и шлицешли- фование Черновое, чистовое точение, шлицефрезерование, закалка и шлицешлифование
Закаливаемая шлицевая 6...7 для внутреннего диаметра 0,4...1,6 Черновое, чистовое точение, шлицефрезерование, закалка и шлицешлифование Чистовое точение, шлицефрезе- рование, закалка и шлицешлифо- вание
Цилиндриче- ская со шпоноч- ной канавкой Ширина канавки 8...9, 6...8 для наруж- ного диа- метра 0,4; 1,6; 0,8 Черновое, чистовое точение, шпоночное фрезерование и круг- лое шлифование Чистовое точение, фрезерование шпонки и круглое шлифование
Крепежная резьба с нор- мальным и мелким шагами 8h...8g 1,6 Черновое, чистовое точение, на- резание резьбы плашками или резьбофрезерованием Чистовое точение, нарезание резьбы плашками или резцами Получистовое точение и накаты- вание резьбы
62
Продолжение табл. 1.4
Поверхность вала Квалитет Шероховатость Ra, мкм Характер и последовательность вы- полнения операции (переходов)
Резьбовая с нор- мальным и мелким шагами 4h...6g 0,8 Чистовое, черновое точение и нарезание резьбы резцами Черновое, чистовое точение, резьбонакатывание и резьбошли- фование
Операция 005 — фрезерно-центровальная (код 4269). Фрезеро-
вать торцы и сверлить центровое отверстие окончательно. Станок:
фрезерно-центровальный мод. МР76М (код 381825). Приспособле-
ние: тиски с самоцентрирующими губками призматической формы,
привод пневматический (код 396131). Базирование: по наружным по-
верхностям и одному торцу заготовки. Инструменты: торцевые фре-
зы диаметром 100 мм с числом зубьев 12, материал режущей части
Т14К8 (код 381855); центровочные сверла диаметром 5 мм, материал
Р6М5 (код 391242). Измерительный инструмент: штангенциркуль
ШЦ1, диапазон измерения 400 мм, цена деления нониуса 0,1 мм (код
393310 для наладки), шаблон для контроля длины 286 ± 0,6 (код
393610 для работы).
Операция 010 — токарно-копировальная (код 4117). Точить на-
черно поверхности диаметрами 50кб; 55кб; 52,62 и 65 мм. Станок: то-
карно-гидрокопировальный полуавтомат мод. 1Н713 (код 381115).
Приспособление: центры (код 382840) и патрон подводковый с пнев-
моприводом (код 396115). Инструмент: проходной резец, правый с
сечением 25 х 20 мм; материал режущей части Т1458 с <р = 45°, а = 8°
и у = 12° (код 392101). Измерительный инструмент: штангенциркуль
ШЦ1, диапазон измерения 125 мм, цена деления нониуса 0,1 мм (код
393310 для наладки), калибры скобы 51, 5М4; 53; 5Ы4; 56; 5Ы4; 63;
5М4 (код 393120 для работы).
Операция 015 — токарно-копировальная (код 4117). Обточить
поверхности диаметрами 40js6 и 65 мм начерчно (остальные данные
приведены в операции 010).
Операция 020 — токарная с программным управлением. Обто-
чить поверхности диаметрами 50кб, 55h6,40js6 с припуском на шли-
фование, диаметрами 65, 60а 11, 52; точить поверхности диаметром
38,48,53,58 мм и фаски 1 х 45° окончательно. Станок: токарный мод.
16К20Т с ЧПУ (код 381021). Приспособление: поводковый плаваю-
щий центр с диаметром поводковой части 36 мм (код 392840).
63
Базирование заготовки по центровым отверстиям и левому торцу
диаметром 40 мм. Инструменты: проходные резцы, правый и левый с
сечениями 20 х 25 мм; материал режущей части Т14К8, <р = 90° (код
392110), проходной резец, ширина режущей части 3 мм, материал ре-
жущей части Т14К8 (код 392112); фасонные резцы левый и правый с
Ф = 90° (код 392114). Измерительный инструмент: штангенциркуль
ШЦ1 для наладки; калибры — скобы для работы 40, 3h9, 50, 60all,
65.о,3, 4h9.
Операция 025 — шпоночно-фрезерная (код 4272). Фрезеровать
шпоночный паз 16s9 окончательно. Станок: шпоночно-фрезерный
полуавтомат мод. 692А (код 381610). Приспособление: тиски с приз-
матическим основанием и пневматическим приводом (код 396131).
Базирование: по поверхности диаметром 58h6 и торцу диаметром
62 мм. Инструмент: шпоночная фреза диаметром 16 мм, материал ре-
жущей части Т14К.8 или Р6М5 (код 391826 или 391856). Измеритель-
ный инструмент: штангенциркуль ШЦ1 (код 393310); калибр-пробка
16S9 (код 393110).
Операция 030 — шлицефрезерная (код 4260). Фрезероватьшлицы
с припуском на шлифование. Станок: шлицефрезерный мод. 5350Б
(код 381630). Приспособления: поводковое устройство (код 396115);
центры (код 392840). Базирование: по центровым отверстиям. Инст-
румент: червячная шлицевая фреза марки Р6К5, а — 8 х 56 х
x7X62allx Hjs7 (код 391810). Измерительный инструмент: ком-
плексный калибр-втулка (код 393180).
Операция 035 — шлицешлифовальная (код 4142). Шлифо-
вать шлицы окончательно.Станок: шлицешлифовальный мод.
ЗБ450 (код 381315). Приспособления: центры (код 392840); по-
водковое устройство (код 396115). Базирование: по центровым
отверстиям. Инструмент: шлифовальный профильный круг
ПП250 х 16 х 7624А25ПСМ15К435М.
Операция 040 — круглошлифовальная (код 4131). Шлифовать по-
верхности диаметрами 50К6,55h6,40js6 окончательно. Станок: круг-
ло-шлифовальный (код 381311) мод. ЗМ150А. Приспособления: цен-
тры (код 393840); поводковое устройство (код 396155). Базирование:
по центровым отверстиям. Инструмент: шлифовальный круг
ПП350 х 50 х 12724А25ПСМ15К435М/С2КЛА(код 397111). Измери-
тельный инструмент: рычажные скобы с диапазонном измерения:
25...50 и 50...75 и ценой деления 0,002 мм для наладки (код 394240);
калибры-скобы 40js6, 50К6 (код 393120).
Операция 045 — резьбофрезерная (код 4271). Фрезеровать резьбу
М52х l,5-8g окончательно. Станок: резьбофрезерный (код 391632)
64
мод. 5Б63Г. Приспособление: центры (код 392840); поводковое уст-
ройство (код 396115). Базирование: по центровым отверстиям. Инст-
румент: резьбовая гребенчатая фреза марки Р6М5 (код 391810). Изме-
рительный инструмент: резьбовые калибра-кольца М52 х 1,5-8g (код
393140).
В некоторых операциях приведенного выше процесса перечисле-
ны не все режущие и измерительные инструменты, необходимые для
обработки и измерения вала.
В заключение можно отметить, что при разработке технологиче-
ских процессов следует учитывать значительное влияние типа произ-
водства на принимаемые технологические решения. В качестве при-
мера, в приложении (в таблицах) приведены соответственно: класси-
фикация ступенчатых валов, широко применяемых в станкострое-
нии; типовые маршруты для серийного производства; типовые
маршруты для крупносерийного производства.
Наибольшее распространение в машиностроении получили раз-
личные ступенчатые валы средних размеров. По данным ЭНИМСа,
свыше 85 % общего количества типоразмеров ступенчатых валов в
машиностроении составляют валы длиной 150...1000 мм [15].
Шлицевые валы могут быть со сквозными и замкнутыми шлица-
ми, последние составляют около 65 % общего количества типоразме-
ров. По конструкции шлицы могут быть прямобочными и эвольвент-
ными. В настоящее время чаще используются прямобочные шлицы
(приблизительно 85...90 % общего количества применяемых в маши-
ностроении типоразмеров шлицевых валов), хотя в Отношении тех-
нологии изготовления эвольвентные шлицы имеют ряд преимуществ
и в ближайшем будущем они должны получить большее распростра-
нение.
1.2. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВТУЛОК
1.2.1. Характеристика втулок
К деталям класса втулок относятся втулки, гильзы, стаканы, вкла-
дыши, т. е. детали, образованные наружными и внутренними поверх-
ностями вращения, имеющие общую прямолинейную ось.
Некоторые основные виды подшипниковых втулок (рис. 1.53)
служат как опоры вращающихся валов. Наиболее часто применяют
втулки с L/D<2.
5-3072 65
ЕЖ
Аялаяк»
I
Рис. 1.53. Виды подшипниковых втулок
Технологические задачи
Отличительной технологической задачей является обеспечение
концентричности наружных поверхностей с отверстием и перпенди-
кулярности торцов к оси отверстия.
Точность размеров. Диаметры наружных поверхностей выполня-
ют по Л6, hT, отверстия по Н1, реже по Я8, для ответственных сопря-
жений по Я6.
Точность формы. В большинстве случаев особые требования к точ-
ности формы поверхностей не предъявляются, т. е. погрешность фор-
мы не должна превышать определенной части поля допуска на раз-
мер.
Точность взаимного расположения:
— концентричность наружных поверхностей относительно
внутренних поверхностей 0,015...0,075 мм;
— разностенность не более 0,03—0,15 мм;
— перпендикулярность торцовых поверхностей к оси отверстия
0,2 мм на радиусе 100 мм, при осевой загрузке на торцы отклонение от
перпендикулярности не должно превышать 0,02...0,03 мм.
Качество поверхностного слоя. Шероховатость внутренних и на-
ружных поверхностей вращения соответствует Ra = 1,6...3,2 мкм,
торцов Ra = 1,6...6,3 мкм, а при осевой нагрузке Ra = 1,6...3,2 мкм.
Для увеличения срока службы твердость исполнительных поверхно-
стей втулок выполняется ЯЛСЭ4О...6О.
Для втулки, показанной на рис. 1.65:
— точность размеров основных поверхностей в пределах Z77;
— точность формы для отверстия 0 85 задана допуском кругло-
сти и допуском профиля продольного сечения (0,008 мкм), а для ос-
тальных поверхностей погрешности формы должны находиться в
пределах части допуска и допуска на размер;
— точность взаимного расположения задается величиной ради-
ального биения отверстия (не более 0,025 мм) и торцового биения
упорного торца втулки (не более 0,016 мм) относительно оси наруж-
66
ной цилиндрической поверхности 0 125 и позиционными допусками
расположения осей крепежных отверстий (0,12 мм);
— шероховатость ответственных цилиндрических поверхностей:
наружных Ra- 1,6 мкм, внутренних Ra= 1,6 мкм.
1.2.2. Материалы и заготовки для втулок
В качестве материалов для втулок служат сталь, латунь, бронза,
серый и ковкий антифрикционный чугун, специальные сплавы, ме-
таллокерамика, пластмассы.
Заготовками для втулок с диаметром отверстия до 20 мм служат
калиброванные или горячекатаные прутки, а также литые стержни.
При диаметре отверстия больше 20 мм применяются цельнотяну-
тые трубы или полые заготовки, отлитые в песчаные или металли-
ческие формы, используют также центробежное литье и литье под
давлением.
Заготовкой для рассматриваемой детали (см. рис. 1.65) является
штамповка, полученная на горизонтально-ковочной машине.
1.2.3. Основные схемы базирования
Задача обеспечения концентричности наружных поверхностей
относительно отверстия и перпендикулярности торцовых поверхно-
стей к оси отверстия может быть решена обработкой:
— наружных поверхностей, отверстий и торцов за один установ;
— всех поверхностей за два установа или за две операции с бази-
рованием при окончательной обработке по наружной поверхности
(обработка от вала);
— всех поверхностей за два установа или за две операции с бази-
рованием при окончательной обработке наружной поверхности по
отверстию (обработка от отверстия).
При обработке за один установ рекомендуется следующий техно-
логический маршрут обработки втулки:
— подрезка торца у прутка, подача прутка до упора, зацентровка
торца под сверление, сверление отверстия и обтачивание наруж-
ной поверхности, растачивание или зенкерование отверстия и об-
тачивание наружной поверхности со снятием фасок на свободном
торце, предварительное развертывание, окончательное разверты-
вание, отрезка. Эта первая операция выполняется на токарно-ре-
вольверном станке, одношпиндельном или многошпиндельном
токарном автомате;
5*
67
— снятие фасок с противоположного торца втулки на вертикаль-
но-сверлильном или токарном станке;
— сверление смазочного отверстия;
— нарезание смазочных канавок на специальном станке.
При обработке втулки из трубы вместо сверления производят зен-
керование или растачивание отверстия, далее технологический мар-
шрут сохраняется.
При обработке втулки с базированием по внутренней поверхно-
сти рекомендуется следующий технологический маршрут обработки
втулки:
— зенкерование отверстия втулки и снятие фаски в отверстии на
вертикально-сверлильном станке (технологическая база — наружная
поверхность);
— протягивание отверстия на горизонтально-протяжном станке
со сферической самоустанавливающейся шайбой, которую применя-
ют, потому что торец не обработан;
— предварительное обтачивание наружной поверхности (в зави-
симости от точности заготовки), подрезка торцов и снятие наружных
(а часто и внутренних фасок на токарно-многорезцовом полуавтома-
те). Базирование осуществляется по внутренней поверхности на раз-
жимную оправку;
— чистовое обтачивание наружной поверхности, чистовая под-
резка торца.
При выборе метода базирования следует отдавать предпочтение
базированию по отверстию, которое имеет ряд преимуществ:
— при обработке на жесткой или разжимной оправке погреш-
ность установки отсутствует или значительно меньше, чем при обра-
ботке в патроне с креплением заготовки по наружной поверхности;
— более простое, точное и дешевое центрирующее устройство,
чем патрон;
— при использовании оправки может быть достигнута высокая
степень концентрации обработки.
1.2.4. Методы обработки внутренних цилиндрических
поверхностей
Внутренние цилиндрические поверхности (отверстия) встреча-
ются у большинства деталей классов 71 ...76 как тел вращения, так и не
тел вращения [27].
Виды и методы обработки внутренних цилиндрических поверх-
ностей, достигаемые точность и параметр шероховатости поверхно-
68
стей основными существующими методами приведены в [Т.1, табл.
5.14]. Для обработки отверстий, кроме указанных, применяются
электрофизические методы [Т1, табл. 5.17].
Отверстия в заготовительных цехах получают достаточно просто,
начиная с диаметра 25...40 мм.
Обработка отверстий в деталях различных типов производится
путем сверления, зенкерования, фрезерования на станках с ЧПУ,
растачивания резцами, развертывания, шлифования (внутреннего),
протягивания, хонингования, раскатывания шариками и роликами,
продавливания, притирки, полирования, суперфиниширования.
Обработка отверстий со снятием стружки производится лезвий-
ным и абразивным инструментом.
1.2.4.1. ОБРАБОТКА ОТВЕРСТИЙ ЛЕЗВИЙНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ
К лезвийным инструментам относятся сверла, зенкеры, разверт-
ки, расточные резцы и протяжки. Разновидности и характеристики
этих инструментов приведены в справочнике [28]. Обработку отвер-
стий лезвийным инструментом производят на станках следующих
групп: сверлильной (вертикально-сверлильные, радиально-свер-
лильные); расточной (горизонтально-расточные, горизонтальные и
вертикальные отделочно-расточные, координатно-расточные); про-
тяжной группы (горизонтальные и вертикальные полуавтоматы) как
обычного исполнения, так и с ЧПУ.
Кроме того, отверстия обрабатываются практически на всех стан-
ках, полуавтоматах и автоматах токарной группы.
Сверлением получают отверстия в сплошном материале (рис.
1.54). Д ля неглубоких отверстий используют стандартные сверла диа-
метром 0,30...80 мм.
Существуют два метода сверления: 1) вращается сверло (станки
сверлильно-расточных групп); 2) вращается заготовка (станки токар-
ной группы).
Обработку отверстий диаметром до 25...40 мм осуществляют спи-
ральными сверлами за один переход (рис. 1.54, а), при обработке от-
верстий больших диаметров (до 80 мм) — за два и более перехода
сверлением и рассверливанием или другими методами. Для сверле-
ния отверстий диаметром свыше 80 мм применяют сверла или свер-
лильные головки специальных конструкций.
На многих корпусных деталях, фланцах, крышках и т. п. имеется
много небольших отверстий (для крепежных болтов, шпилек и т. п.),
точность и шероховатость которых определяется точностью, дости-
гаемой сверлением. Такие отверстия обрабатывают на станках с при-
69
Рис. 1.54. Схемы обработки отверстий сверлами:
а — спиральным; б — полукруглым; в — ружейным одностороннего резания с внешним отво-
дом СОЖ; г — трепанирующим (кольцевым); д — ружейным внутренним отводом СОЖ
менением кондукторов. При этом достигаемая точность диаметраль-
ных размеров /711.../710.
При обработке глубоких отверстий (L/D> 10) трудно обеспечить
требуемое положение оси отверстия относительно ее наружной ци-
линдрической поверхности. Чем больше длина отверстия, тем боль-
ше увод инструмента. Для борьбы с уводом Сверла применяются сле-
дующие способы:
— применение малых подач, тщательная заточка сверла;
— применение предварительного засверливания (зацентровки);
— сверление с направлением спирального сверла с помощью
кондукторной втулки;
— сверление вращающейся заготовки при невращающемся или
вращающемся сверле (это самый радикальный способ устранения
увода сверла, так как создаются условия для самоцентрирования
сверла);
— сверление специальными сверлами при вращающейся или не-
подвижной заготовке.
К специальным сверлам относятся:
— полукруглые (рис. 1.54, б) — разновидность ружейных сверл
одностороннего резания, которые применяются для обработки заго-
товок из материалов, дающих хрупкую стружку (латунь, бронза, чу-
гун);
— ружейные — одностороннего резания с внешним отводом
СОЖ (рис. 1.54, в) и внутренним отводом (эжекторные) (рис. 1.54, д) с
пластинами из твердого сплава (припаянными или неперетачивае-
мыми с механическим креплением), предназначенные для высоко-
производительного сверления;
70
— трепанирующие (кольцевые) сверла (рис. 1.54, г) для сверле-
ния отверстий диаметром 80 мм и более, длиной до 50 мм; они выре-
зают в сплошном металле кольцевую поверхность, а остающуюся по-
сле такого сверления внутреннюю часть в форме цилиндра можно ис-
пользовать как заготовку для изготовления других деталей.
Зенкерование отверстий — предварительная обработка литых,
штампованных или просверленных отверстий под последующее раз-
вертывание, растачивание или протягивание. При обработке отвер-
стий по 13... 11-му квалитету зенкерование может быть окончатель-
ной операцией. Зенкерованием обрабатывают цилиндрические уг-
лубления (под головки винтов, гнезд под клапаны и др.), торцовые и
другие поверхности.
Режущим инструментом при зенкеровании является зенкер. Зен-
керы изготовляют цельными с числом зубьев 3...8 и более, диаметром
3...40 мм; насадными диаметром 32... 100 мм и сборными регулируе-
мыми диаметром 40... 120 мм.
Зенкерование является производительным методом: повышает
точность предварительно обработанных отверстий, частично исправ-
ляет искривление оси после сверления. Для повышения точности об-
работки используют приспособления с кондукторными втулками.
Зенкерованием обрабатывают сквозные и глухие отверстия.
Зенкеры исправляют, но не устраняют полностью искривления
оси отверстия. Припуски, снимаемые за один рабочий ход, могут
достигать 6 мм на диаметр. Достигаемая шероховатость Ra =
= 12,5...6,3 мкм.
Развертывание отверстий — чистовая обработка отверстий с точ-
ностью до 7-го квалитета. Развертыванием обрабатывают отверстия
тех же диаметров, что и при зенкеровании. Развертки рассчитаны на
снятие малого припуска. Они отличаются от зенкеров большим чис-
лом (6... 14) зубьев. Для получения отверстий повышенной точности,
а также при обработке отверстий с продольными пазами применяют
винтовые развертки. Развертыванием достигается высокая точность
диаметральных размеров и формы, а также малая шероховатость по-
верхности. Следует отметить, что обработанное отверстие получается
несколько большего диаметра, чем диаметр самой развертки. Такая
разбивка может составлять 0,005...0,08 мм.
Для уменьшения разбивки следует применять плавающие патро-
ны (оправки), которые позволяют компенсировать отклонение от со-
осности шпинделя с предварительно обработанным отверстием и
биение развертки. Хорошие результаты достигаются также при при-
менении плавающих пластин вместо зубьев развертки с кольцевой за-
точкой. Припуски под развертывание зависят От обрабатываемого
71
материала и диаметра отверстия, их рекомендуется выбирать равны-
ми 0,2...0,5 мм. Развертками с кольцевой заточкой (отсутствует забор-
ный конус) можно снимать припуски до 1 мм, что позволяет исполь-
зовать их после сверления отверстий. Припуски под черновое развер-
тывание составляют до 1 мм на диаметр. Под чистовое развертывание
припуски колеблются в пределах 0,02...0,03 мм.
Для получения отверстий 7-го квалитета применяют двукратное
развертывание; /715 — трехкратное, под окончательное развертыва-
ние припуск оставляют 0,05 мм и менее.
При обработке отверстий развертыванием можно получить 5 ква-
литет.если лезвия развертки доведены; развертывание осуществляет-
ся вручную; применяется СОЖ (керосин для чугуна; машинное масло
с керосином — для стали). Шероховатость достижима у чугуна Ra =
- 1,6...0,8 мкм. При развертывании разверткой с доведенными лез-
виями возможно достичь Ra = 0,8. ..0,4 мкм (при неоднократном раз-
вертывании деталей из твердого чугуна с керосином).
Для разверток из твердых сплавов рекомендуются следующие ре-
жимы:
— для чугуна V= (7...20)м/мин; S— (2...7)мм/об; t = 0,15 мм, в
качестве СОЖ используется керосин (достигаемая точность размеров
/76; шероховатость Ra = 1,6 мкм);
— для стали V= (4...10)м/мин; 5= (2...4)мм/об; t< (0,1...0,15) мм
(при использовании СОЖ по точности достигаются те же результаты,
что и при обработке чугунных заготовок).
Конструктивная особенность разверток такова, что они в процес-
се работы испытывают большие радиальные нагрузки. Вследствие
этого развертки не обеспечивают точности направления оси отвер-
стия, а стремятся сами установиться по отверстию. Поэтому разверт-
ки жестко не крепятся, так как самоустанавливаются по уже имеюще-
муся отверстию.
Ось отверстия (прямолинейность, положение) достигается при
работе однолезвийным инструментом (резцом), т. е. на стадии черно-
вой или получистовой обработки, а точность диаметра и шерохова-
тость на окончательных операциях многолезвийным инструментом.
Для достижения требуемого качества детали необходимо перед
развертыванием обеспечить точность направления оси отверстия.
Это обеспечивается резцом или другими инструментами с принуди-
тельным центрированием.
Развертки обычно не применяют для развертывания больших по
диаметру, коротких, глухих и прерывистых отверстий.
В настоящее время имеется целый ряд приемов и методов, повы-
шающих производительность труда при обработке отверстий:
72
Рис. 1.55. Сверло-развертка (а)
и сверло-зенкер-развертка (б)
— применение комбинированных режущих инструментов (рис.
1-55);
— применение быстросменных патронов (рис. 1.56);
— применение специальных приспособлений (кондукторов) и
многошпиндельных сверлильных головок на сверлильных, расточ-
ных и агрегатных станках.
На рис. 1.57 показан наиболее распространенный набор перехо-
дов (7...4), необходимых для обработки отверстия 7-го квалитета в
сплошном материале.
При обработке конических отверстий рекомендуются следующие
инструменты и переходы (рис. 1.58): сверло 7; зенкер 2; черновая раз-
вертка 5; чистовая развертка 4.
Фаски в отверстиях обрабатываются зенковками (рис. 1.59, а).
Цилиндрические углубления и торцевые поверхности под головки
болтов и гаек выполняются на сверлильных станках цековками в виде
насадных головок с четырьмя зубьями (рис. 1.59, б) или в виде специ-
альных пластин (рис. 1.59, в) с направляющей цапфой, служащей для
получения соосности с обработанными отверстиями. •
Растачивание основных отверстий, определяющих конструкцию
детали, производится на горизонтально-расточных, координат-
но-расточных, радиально-сверлильных, карусельных и агрегатных
станках, многоцелевых обрабатывающих центрах, а также в некото-
рых случаях и на токарных станках.
73
Рис. 1.57. Переходы при обработке отверстия 7-го квалитета
в сплошном материале
Рис. 1.58. Схема обработки
конического отверстия
74
Существуют два основных спосо-
ба растачивания: растачивание, при
котором вращается заготовка (на
станках токарной группы), и растачи-
вание, при котором вращается инст-
румент (на станках расточной груп-
пы).
При этом следует учитывать неко-
торые закономерности расточки от-
верстий:
— при вращающейся детали зна-
чительно проще обеспечить прямоли-
нейность оси и точность ее положе-
ния, труднее получить правильность
формы;
— при вращающемся инструмен-
те труднее получить ось, но легче дос-
тигается правильность формы;
al g
Рис. 1.59. Обработка вспомогательных элементов в отверстиях
— овальность шеек шпинделя при работе на станках, где враща-
ется деталь, целиком передается отверстию; при работе же на станках
с вращающейся расточной скалкой овальность шпинделя (или скал-
ки) передается детали в меньшей степени;
— если вращается скалка, то овальность подшипников и шейки
скалки прямо сказывается на точности формы отверстия, а при вра-
щающейся детали влияние овала подшипников меньше.
Это объяснимо, если учесть, что результирующее давление реза-
ния и веса детали прижимает при вращающейся детали различные
точки шейки к одной точке шейки подшипника, а при вращающейся
скалке — определенная точка шейки (противоположная направле-
нию давления на резец) прижимается к различным точкам окружно-
сти подшипника.
Типичными для токарных станков операциями являются раста-
чивание одиночного отверстия и растачивание соосных отверстий
универсальным методом — резцом (резцами).
Типичными для расточных станков операциями являются раста-
чивание одиночного отверстия, соосных отверстий и растачивание
отверстий с параллельными осями.
Существуют три основных способа расточки отверстий на гори-
зонтально-расточных станках:
1) растачивание консольными оправками (рис. 1.60, а);
2) растачивание борштангами с использованием опоры задней
стойки (рис. 1.60, б);
3) растачивание в кондукторах при шарнирном соедине.нии рас-
точных оправок со шпинделем станка (рис. 1.60, в).
Подача в каждом их этих случаев может сообщаться шпинделю
или столу.
При растачивании по первому варианту консольной оправкой, по
сравнению с растачиванием борштангой облегчается установка инст-
75
I
Рис. 1.60. Схемы растачивания отверстий на горизонтально-расточных станках:
а — консольными оправками; б — борштангами с опорой на заднюю стойку; в — борштанга-
ми, установленными в кондукторе
румента, установка и выверка самой консольной оправки и измере-
ние обработанной поверхности, что приводит к сокращению вспомо-
гательного времени.
Растачивание консольными оправками производится при общем
вылете инструмента l=(5...6)d.
Растачивание борштангами с использованием задней опоры
стойки (вариант 2) применяется при изготовлении крупных тяжелых
деталей, имеющих отверстия в противоположных стенках или при
обработке отверстий, имеющих длину, значительно превышающую
их диаметр. В этом случае опора задней стойки и шпиндель должны
быть соосны. Выверка производится в вертикальной и горизонталь-
ной плоскостях, при этом значительно возрастает вспомогательное
время.
Растачивание борштангой с передним и задним направлением
(вариант 3) производится с помощью кондукторного приспособле-
ния, обеспечивающее двойное направление инструмента и полно-
стью определяющее относительное положение инструмента и заго-
товки. Инструмент или оправка в этом случае соединяются со стан-
ком шарнирно. При этом не требуется точного относительного поло-
жения шпинделя и направляющих элементов приспособления, что
приводит к сокращению времени на настройку. Приспособление уп-
рощает выполнение операции, снижает требования к квалификации
рабочих, повышает производительность труда, но требует значитель-
ных затрат. Геометрические погрешности станков в этом случае не
76
Рис. 1.61. Инструмент для растачивания отверстий:
а — державка с резцом; б — расточная пластина; в — расточной блок с резцами; г — пла-
вающая державка
оказывают влияния на точность обработки. При этом достигается вы-
сокая жесткость системы.
Инструментами для обработки на расточных станках служат рез-
цы, закрепленные в державках (борштангах) (рис. 1.61, а); расточные
пластины; блоки; расточные головки.
Расточная пластина (рис. 1.61, б) является мерным инструментом
и основным при растачивании отверстий диаметром свыше 40 мм.
Расточной блок представляет собой (рис. 1.61, в) корпус со встав-
ными резцами, положение которых можно регулировать. Для чисто-
вого растачивания применяют плавающие державки (рис. 1.61, г).
Расточные головки обладают наибольшей производительностью.
Тонкое (алмазное) растачивание является отделочной операцией.
Этот метод аналогичен тонкому точению наружных поверхностей тел
вращения. Обработка ведется на горизонтально- и вертикально-отде-
лочно-расточных станках и полуавтоматах с высокой жесткостью,
точностью и виброустойчивостью. Применяется для получения вы-
сокой точности размеров, формы, положения и прямолинейности
оси.
Для тонкого растачивания рекомендуются следующие режимы:
— для чугуна V= (100...200)м/мин; 5= (0,02...0,10)мм/об; t-
= (0,10...0,35) мм;
77
— для стали V= (120.,.250)м/мин; S — (0,02...0,10)мм/об;
7 = (0,1...0,3)мм;
— для цветных сплавов Идо 800 м/мин; 5= (0,02...0,10) мм/об;
Г = (0,05—0,4) мм.
Достижимая точность размеров соответствует /75...7715, шерохо-
ватость Ra до (0,4-0,2) мкм.
Применяется для обработки точных, гладких отверстий диамет-
ром до 200 мм в деталях средних и небольших размеров.
Протягивание отверстий широко применяют в массовом, крупно-
серийном и серийном производствах. Протягивание является одним
из прогрессивных способов обработки металлов резанием как в отно-
шении производительности, так и в отношении достигаемых точно-
сти и шероховатости. По сравнению с развертыванием, например,
протягивание производительнее в 8—9 раз и выше.
Протягивание осуществляется многолезвийным инструментом
протяжкой, которая протягивается через обрабатываемое отверстие
(рис. 1.62). Внутренним протягиванием обрабатывают различные от-
верстия: круглые (цилиндрические), шлицевые, многогранные и др.
При протягивании на протяжных станках, заготовку устанавлива-
ют на жесткой (рис. 1.62, а) или шаровой опоре (рис. 1.62, б), если то-
рец детали не перпендикулярен оси отверстия.
Для протягивания применяют горизонтальные и вертикальные
протяжные станки-полуавтоматы.
Горизонтальные протяжные полуавтоматы применяются для
внутреннего протягивания. Вертикальные полуавтоматы используют
как для внутреннего, так и наружного протягивания; они занимают в
Рис. 1.62. Схемы протягивания отверстий:
а — горизонтальная; б — вертикальная; 7 —жесткая опора; 2— шаровая опора; 3— обраба-
тываемая заготовка; 4 — протяжка
78
2...3 раза меньшие площади, чем горизонтальные. На этих полуавто-
матах более удобно устанавливать заготовку. Производительность,
точность и экономичность протягивания отверстий зависят от при-
меняемой схемы резания.
В настоящее время применяют три схемы резания как для внут-
ренних, так и наружных поверхностей: профильную, генераторную и
прогрессивную. Для протягивания внутренних цилиндрических по-
верхностей применяют профильную и прогрессивную схемы реза-
ния.
Припуск под протягивание при обработке цилиндрических от-
верстий составляет 0,5...1,5 мм на диаметр отверстий.
Прошиванием называют аналогичную протягиванию обработку
более коротким инструментом — прошивкой. При прошивании ин-
струмент испытывает напряжения сжатия, а при протягивании —
растяжения, поэтому прошивку выполняют относительно неболь-
шой длины (250...400 мм).
1.2.4.2. ОБРАБОТКА ОТВЕРСТИЙ АБРАЗИВНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ
Для обработки отверстий применяют внутреннее шлифование,
хонингование, притирку.
Внутреннее шлифование применяют для окончательной обработки
отверстий закаленных деталей или в тех случаях, когда невозможно
применить другие, более производительные методы обработки. Оно
осуществляется на внутришлифовальных станках и бесцентро-
во-внутришлифовальных автоматах. Отверстия обрабатывают на
проход и методом врезания (короткие отверстия).
Внутреннее шлифование имеет свои технологические особенно-
сти. Диаметр абразивного круга выбирают наибольший, допустимым
диаметром обрабатываемого отверстия (<Укр - (0,8...0,9)<4m). Высоту
(ширину) круга принимают в зависимости от длины обрабатываемого
ОТВерСТИЯ (4р » 0,8/дет).
Чистовым шлифованием обеспечивается точность размеров от-
верстий IT6...ITJ-, шероховатость поверхности Ra — 0,8...3,2 мкм.
При длительном выхаживании достигается Ra — 0,4 мкм.
Для внутреннего шлифования рекомендуются следующие режи-
мы:
— для чугуна Кр = 20...30 м/с;
— для стали Кр = 30...45 м/с;
Кж»(0,015...0,03)Кр;
• Sip = (0,2...0,3)6 — чистовое шлифование;
• Хф = (0,6...0,8)6 — черновое шлифование.
79
Рис. 1.63. Виды внутреннего шлифования:
а — во вращающейся заготовке; б — планетарное; в — бесцентровое
Припуски на шлифование отверстий зависят от диаметра отвер-
стия и его длины и рекомендуются 0,07—0,25 мм для диаметра до 30 мм;
0,18...0,75 для диаметра до 250 мм. Наиболее распространенным ме-
тодом является шлифование на проход с продольным движением по-
дачи. Это шлифование обеспечивает точность размеров, формы и,
при соответствующем базировании,— точность взаимного располо-
жения обработанных поверхностей.
Различают три основных вида внутреннего шлифования (рис.
1.63): во вращающейся заготовке; в неподвижной заготовке (плане-
тарное); бесцентровое.
Шлифование отверстия во вращающейся заготовке (рис. 1.63, а)
осуществляется так же, как шлифование наружных поверхностей тел
вращения. Наиболее распространенные схемы шлифования отвер-
стий во вращающейся заготовке приведены на рис. 1.64.
Для шлифования торца детали после шлифования отверстия в ней
целесообразно пользоваться станками, имеющими помимо круга для
шлифования отверстия, круг для шлифования торца (рис. 1.64, г). Это
обеспечивает соблюдение строгой перпендикулярности торцовой по-
верхности и оси отверстия за счет обработки за один установ).
Шлифование отверстия в неподвижной заготовке применяют при
обработке отверстий в крупных заготовках, которые трудно вращать
(см. рис. 1.63, б).
80
Ы е/
Рис. 1.64. Примеры внутреннего шлифования при вращающейся заготовке
При этом методе заготовка устанавливается на стол станка и оста-
ется неподвижной во время обработки. Шпиндель и шлифовальный
круг имеют четыре движения: 1 — вращение вокруг своей оси;
2 — планетарное движение по окружности внутренней поверхности
заготовки; 3 — возвратно-поступательное движение вдоль оси заго-
товки; 4 — поперечное перемещение (поперечное движение подачи).
Этот метод менее производителен, чем первый.
При внутреннем бесцентровом шлифовании (рис. 1.63, в) базой
для установки заготовки служит наружная, предварительно обрабо-
танная поверхность. Обработка происходит следующим образом. За-
готовка 2 направляется и поддерживается тремя роликами. Ролик 1
(большего диаметра) является ведущим; он вращает заготовку и в то
же время удерживает ее от возможного вращения с большой скоро-
стью под действием шлифовального круга 3. Верхний нажимной ро-
лик 5 прижимает заготовку к ведущему ролику 1 и нижнему поддер-
живающему ролику 4. Заготовка, зажатая между тремя роликами,
вращается с той же скоростью, что и ведущий ролик 1. При смене за-
готовки ролик 5 отходит, освобождая заготовку и позволяя вставить,
вручную или автоматически, новую заготовку.
Хонингование является одним из методов отделочной обработки
отверстий. Процесс осуществляется с помощью хонинговальных го-
6-3072
81
ловок (хонов) со вставными абразивными брусками. Хонингование
выполняется на специальных станках, которые подразделяют на две
группы: вертикально-хонинговальные и горизонтально-хонинго-
вальные.
Хонинговальная головка совершает совмещенное движение: вра-
щательное и возвратно-поступательное при постоянном давлении
абразивных брусков на обрабатываемую поверхность в среде смазоч-
но-охлаждающей жидкости.
В процессе хонингования абразивные бруски удаляют слой ме-
талла толщиной 0,3. ..0,5 мкм за один двойной рабочий ход при общем
припуске 0,01...0,07 мм для стали и 0,02...0,20 мм для чугуна. При этом
снимаются как микронеровности, оставшиеся после предыдущей
операции, так и некоторая часть основного металла, что позволяет
устранять конусообразность, овальность, бочкообразность.
Предварительная обработка отверстий под хонингование может
быть выполнена растачиванием, зенкерованием, развертыванием
или шлифованием и должна обеспечивать точность обработки не
ниже чем по 7...8-му квалитету и Ra = 6,3...3,2 мкм.
Наибольшая эффективность достигается алмазным хонингова-
нием. Производительность алмазного хонингования гладких отвер-
стий повышает производительность шлифования в 2 раза.
Притирка (доводка внутренних поверхностей). Этот метод анало-
гичен притирке наружных цилиндрических поверхностей. Притирка
и хонингование, в отличие от внутреннего шлифования, не исправля-
ют погрешностей расположения, так как обрабатывающий инстру-
мент базируется по обрабатываемой поверхности.
Раскатывание отверстий применяется для отделки ответственных
отверстий большой длины в стальных корпусных деталях: корпусах
поршневых, плунжерных, винтовых насосов, гидроцилиндрах и пр.
Твердость не должна быть выше ЯЯСЭ36...42.
При этом достижимы шероховатость Ra = (0,05...0,025) мкм, и
повышение твердости поверхностного слоя примерно на 20 %, повы-
шение производительности по сравнению с хонингованием пример-
но в 5 раз. Раскатывание не исправляет положение оси и ее прямоли-
нейность.
Пробивка отверстий используется для получения отверстий малых
диаметров (до 3,5...5 мм) в плоских стальных деталях толщиной до
5 мм и деталях из цветных металлов толщиной до 10 мм, в крупносе-
рийном производстве используют высокопроизводительный ме-
тод — пробивку в штампах.
С помощью дыропробивных штампов одновременно можно по-
лучить до 20 отверстий и более. Для получения большой точности от-
82
верстий с параллельными осями (по диаметру до 0,005 мм и по меж-
центровым расстояниям до 0,01 мм) после сверления или пробивки
выполняют калибрование отверстий в штампах.
1.2.5. Типовые маршруты изготовления втулок
Рассмотрим основные операции механической обработки для из-
готовления втулки с типовыми конструктивными элементами и тре-
бованиями к ним.
Обработка за один установ.
005 Токарная.
Подрезка торца у прутка, подача прутка до упора, зацентровка
торца под сверление, сверление отверстия, точение черновое наруж-
ной поверхности со снятием фасок на свободном торце, точение ка-
навок, предварительное развертывание, окончательное развертыва-
ние, отрезка. При обработке втулки из трубы вместо сверления про-
изводят зенкерование или растачивание отверстия. Выполняется на
токарно-револьверном, одношпиндельном или многошпиндельном
токарном автомате.
010 Сверлильная.
Снятие фасок с противоположного торца втулки на вертикаль-
но-сверлильном или токарном станке.
015 Сверлильная.
Сверление отверстий, нарезка резьбы на вертикально- или ради-
ально-сверлильном станке.
020 Моечная.
025 Контрольная.
030 Нанесение покрытия.
Обработка от центра к периферии.
005 Заготовительная.
Штамповка или резка заготовки из проката или трубы.
010 Токарная.
В зависимости от типа производства выполняется за одну опера-
цию и два установа (единичное) или за две операции (серийное и мас-
совое).
Первый установ (базирование по наружной поверхности и торцу в
патроне) — подрезка свободного торца, сверление и зенкерование
или растачивание отверстия (с припуском под шлифование), раста-
чивание канавок и фасок.
Второй установ (базирование по отверстию и торцу на оправ-
ке) — подрезка второго торца, точение наружных поверхностей (с
6* 83
припуском под шлифование), точение канавок и фасок. В зависимо-
сти от типа производства операция выполняется:
— в единичном — на токарно-винторезных станках;
в серийном — на токарно-револьверных станках и станках с
ЧПУ;
— в массовом — на токарно-револьверных, одношпиндельных
или многошпиндельных токарных полуавтоматах.
015 Сверлильная.
Сверление, зенкерование отверстий, нарезка резьбы. Произво-
дится на вертикально-сверлильных станках, сверлильных станках с
ЧПУ, агрегатных станках.
020 Термическая.
Закалка согласно чертежу.
025 Внутришлифовальная.
Шлифование отверстия на внутришлифовальном станке. Деталь
базируется по наружному диаметру и торцу в патроне.
030 Круглошлифовальная.
Шлифование наружных поверхностей и торца на круглошлифо-
вальном или торцекруглошлифовальном станке.
035 Моечная.
040 Контрольная.
045 Нанесение покрытия.
При обработке тонкостенных втулок (толщина стенки менее 5 мм)
возникает дополнительная задача закрепления заготовки на станке
без ее деформаций.
В этом же разделе рассматриваем типовые технологии изготовле-
ния деталей класса диски как деталей, представляющих собой сочета-
ние внутренних и наружных цилиндрических поверхностей, имею-
щих общую ось (аналогично деталям класса втулок).
К деталям класса «диски» относятся детали, образованные наруж-
ными и внутренними поверхностями вращения, имеющими одну об-
щую 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 классу втулок: достиже-
ние концентричности внутренних и наружных цилиндрических по-
верхностей и перпендикулярность торцов к оси детали.
Основные схемы базирования. Технологические базы — централь-
ное отверстие и обработанный торец, причем короткое отверстие яв-
ляется двойной опорной базой, а торец — установочной.
Обработку шкивов средних размеров (d = 200...400 мм) произво-
дят на токарных, в крупносерийном производстве — на револьвер-
84
ных станках. Крупные шкивы и маховики — на токарных карусель-
ных станках. При обработке на карусельных станках установку на
первой операции выполняют по ступице, в которой обрабатывается
центральное отверстие и прилегающие к ней торцы. Обод обрабаты-
вают при установке шкива на центрирующий палец по обработанно-
му отверстию и торцу.
Типовой маршрут изготовления дисков
005 Заготовительная.
В большинстве случаев — лить заготовку, ковать или штамповать.
Мелкие шкивы — из прутка.
010 Очистка и обрубка заготовки (для литья).
015 Малярная (для литья).
020 Токарная.
Растачивание отверстия с припуском под последующую обработ-
ку и подрезка торца. Технологическая база — «черная» поверхность
обода или ступицы. Выполняется в зависимости от маршрутов и типа
производства на токарном, револьверном или карусельном станке.
025 Токарная.
Подрезать второй торец. Технологическая база — обработанные
отверстия и торец.
030 Протяжная.
Протянуть цилиндрическое отверстие. Технологическая база —
отверстие и торец. Станок вертикально-протяжной.
035 Протяжная или долбежная.
Протянуть или долбить шпоночный паз. Технологическая
база — отверстие и торец. Станок вертикально-протяжной или дол-
бежный.
040 Токарная (черновая).
Точить наружный диаметр и торцы обода, точить клиновидные
канавки. Технологическая база — отверстие. Станок токарный или
многорезцовый токарный.
045 Токарная (чистовая).
Точить наружный диаметр и канавки. При криволинейной обра-
зующей на токарно-копировальном станке или токарном станке по
копиру.
050 Сверлильная.
Сверлить отверстия и нарезать резьбу (если требуется по чертежу).
Технологическая база —торец. Станок сверлильный.
055 Балансировочная.
«5
Балансировка и высверливание отверстий для устранения дисба-
ланса. Технологическая база — отверстие. Станок балансировочный.
060 Шлифовальная.
Шлифование ступиц (если требуется по чертежу). Технологиче-
ская база — отверстие. Станок круглошлифовальный.
065 Моечная.
070 Контрольная.
075 Нанесение антикоррозионного покрытия.
Основным служебным назначением фланцев является ограниче-
ние осевого перемещения вала, установленного на подшипниках. От-
сюда следует, что основными конструкторскими базами фланца бу-
дут поверхности центрирующего пояска по размеру отверстия в кор-
пусе и торцы. Поскольку в качестве технологических баз при обра-
ботке заготовки целесообразно выбирать основные базы детали, то
исходя из этого следует, что на первых операциях обрабатывают ос-
новные базы. В связи с этим на первой операции в качестве техноло-
гических баз используют наружную цилиндрическую поверхность И
торец большого фланца, а на последующих — посадочную поверх-
ность цилиндрического пояска и его торец. На этих же базах обраба-
тывают крепежные отверстия и лыски, если они заданы чертежом.
Типовой маршрут изготовления фланцев
005 Заготовительная.
В зависимости от типа производства и материала — лить, ковать,
штамповать заготовку или отрезать из проката.
010 Обрубка и очистка (для отливок).
015 Малярная.
020 Токарная.
Подрезать торец большого фланца и торец центрирующего поя-
ска, точить наружную цилиндрическую поверхность пояска с при-
пуском под шлифование, точить канавку и фаски. Технологическая
база — наружная поверхность и торец фланца. Станок токарный,
многошпиндельный токарный полуавтомат, токарный с ЧПУ.
025 Токарная.
Подрезать второй торец большого фланца, точить его наружную
поверхность и фаску. Технологическая база — поверхность центри-
рующего пояска и его торец.
030 Сверлильный.
Сверлить и зенковать отверстия. Технологическая база — та же.
Станок вертикально-сверлильный, сверлильный с ЧПУ, агрегат-
но-сверлильный с многошпиндельной головкой.
86
035 Фрезерная.
Фрезеровать лыски. Технологическая база — та же плюс крепеж-
ное отверстие. Станок вертикально-фрезерный.
040 Шлифовальная.
Шлифовать наружную поверхность центрирующего пояска и то-
рец.
Технологическая база — наружная поверхность большого фланца
и торец. Станок универсально-шлифовальный или торцекруглошли-
фовальный.
045 Моечная.
050 Контрольная.
055 Нанесение антикоррозионного покрытия.
1.2.5.1. ПРИМЕРЫ ТИПОВЫХ МАРШРУТОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВТУЛОК
Пример 1. Ниже приведены краткое описание операций и опера-
ционные эскизы для изготовления втулки (рис. 1.65).
00. Заготовительная (ГКМ)
05. Токарно-винторезная. Выполняется на станке с ЧПУ РТ-706.
Расточить поверхность 7 под шлифование 2 начисто, подрезать то-
рец, расточить фаски (рис. 1.66).
IHRC1 28.32
2.Неуказанные предельные отклонений размеооб
отберстии Н11, балоб Ml, остальных tJT14/2
Рис. 1.65. Втулка
87
Рис. 1.66. Операционный эскиз операции 05
Неуказанные предельные отклонения размеров
отверстий НИ, Оалоб ЛМ, остальных tlTU/2
Рис. 1.67. Операционный эскиз операции 10
10. Токарно-винторезная. Выполняется на станке с ЧПУ РТ-706.
Точить поверхности 7 (под шлифование) 2,3, ^начисто, подрезать то-
рец и фаски (рис. 1.67).
15. Радиально-сверлильная. Выполняется на радиально-свер-
лильном станке 2Н53. Сверлить четыре отверстия 1 и зенкеровать че-
тыре отверстия 2 (рис. 1.68). Сверление отверстий под резьбу и наре-
зание резьбы (на эскизе не показаны).
20. Термическая Я7?Сэ50...55.
25. Внутришлифовальная предварительная (эскиз аналогичен
операции 35). Выполняется на станке 3227. Шлифовать поверхности
7 и 2.
88
7
laEEEEaa!
4 отв,ф!4 4 отв.ф7
13
1ZS£
1
Неуказанные предельные отклонения размеров
отверстий Н14, валов М4, остальных ь1Т14/2
Рис. 1.68. Операционный эскиз операции 15
Рис. 1.69. Операционный эскиз Рис. 1.70. Операционный эскиз
операции 35 операции 40
30. Круглошлифовальная предварительная (эскиз аналогичен
операции 40). Выполняется на станке 3A153. Шлифовать поверх-
ность 1 и торец 2.
35. Внутришлифовальная чистовая. Выполняется на станке 3227.
Шлифовать поверхности 1, 2 (рис. 1.69).
40. Круглошлифовальная чистовая. Выполняется на станке
3A153. Шлифовать поверхность 1 и торец 2 (рис. 1.70).
Пример 2. Ниже приведено описание операций с указанием ос-
новных средств технологического оснащения для изготовления втул-
ки с фланцем (рис. 1.71); материал — сталь 45; заготовка штамповка с
отверстием (как справочный материал использованы материалы
табл. 1.5).
89
Типовые процессы обработки
Таблица 1.5
Обрабатываемый элемент или тех- ническое требова- ние Квалитет Ra, мкм Процесс
11 25 Сверление и растачивание
10 12,5 Сверление и растачивание (зенкерова- ние)
Отверстие диа- метром до 30 мм 8...9 6,3...1,6 1,6...0,4 Сверление, растачивание и разверты- вание (сверление, зенкерование и раз- вертывание)
7 Сверление, зенкерование (растачива- ние), двукратное развертывание или сверление, растачивание и внутреннее шлифование закаленных деталей
10 12,5 Растачивание или зенкерование-
9 3,2 Двукратное растачивание или зенке- рование
8 1,6 Зенкерование или двукратное раста- чивание и однократное развертывание или зенкерование. и протягивание
90
Продолжение табл. 1.5
Обрабатываемый элемент или тех- ническое требова- ние Квалитет Ra, мкм Процесс
Отлитые или штампованные отверстиия диа- метром более 30 мм 7 0,8...0,4 Черновое зенкерование, чистовое зен- керование и двукратное развертывание или зеркерование и протягивание или протягивание без предварительной обра- ботки или растачивание с последующим внутренним шлифованием
Соосность от- верстия и наруж- ной поверхности, ю 12,5 С одного установа растачивание или зенкерование отверстия и обточка на- ружной поверхности и торца
перпендикуляр- ность торца 8... 10 3,2... 1,6 С одного установа расточка отверстия или зенкерование с последующим раз- вертыванием
Соосность от- 7 0,8...0,4 С одного установа шлифование отвер-
верстия и наруж- ной поверхности, 6 0.8...0.2 стия, наружной поверхности и торца по- сле токарной обработки
перпендикуляр- 7 0,8...0,4 Первый установ — в патроне обработ-
ность торца 6 0,8...0,2 ка отверстия двукратным развертывани- ем или внутренним шлифованием, одно- временно шлифование торца или про- тяжка отверстия; второй установ —на оправке с использованием отверстия де- тали в качестве базы, шлифовка наруж- ной поверхности и торца
Токарная 005 операция: обработать отверстия диаметрами 62JS7,
58, 54А7; наружную поверхность диаметром 120 мм; проточки диа-
метром 64 х 2 и 78 х 2 мм; две фаски и торец диаметром 120 мм окон-
чательно, торец диаметром 120 х 80 мм с припуском на шлифование.
Станок токарный 16К20Т с ЧПУ. Приспособление: самоцентрирую-
щий трехкулачковый патрон с пневмоприводом. Базирование по по-
верхности диаметром 80 мм и по торцу. Режущие инструменты: кон-
турный, расточной и прорезной резцы, оснащенные пластинками
твердого сплава Т14К8; зенкеры диаметрами 53,8 и 61,8 мм; развертки
диаметрами 53,93; 54; 61,93 и 62 мм. Измерительный инструмент: ин-
дикаторный нутромер с диапазоном измерения 50. .75 мм и ценой де-
ления 0,001 или 0,01 мм; штангенциркуль ЩЦ1 с диапазоном измере-
ния 150 мм и ценой деления нониуса 0,1 мм; калибры-пробки 54X7 и
62ZS7.
Токарная операция 010: точить поверхности диаметром 80/7 и
80й6 с припуском на шлифование, торец и фаску окончательно на то-
карном гидрокопировальном полуавтомате 1/7713. Приспособления:
91
оправка и поводковый патрон. Базирование по отверстиям диаметра-
ми 62ZS7,54К1 и по торцу. Режущий инструмент: резцы, оснащенные
пластинами твердого сплава Т14К8. Измерительный инструмент:
штангенциркуль ЩЦ1 с диапазоном измерения 0... 150 мм и ценой де-
ления нониуса 0,1 мм.
Сверлильная 015 операция: сверлить три отверстия диаметром
10 х 14 мм на вертикально-сверлильном станке 2Н118. Приспособле-
ния: переналаживаемый кондуктор с пневмоприводом. Базирование
по отверстию диаметром 54X7 и по торцу. Режущий инструмент: ком-
бинированное сверло диаметром 10 х 13 мм.
Шлифовальная 020 операция: шлифовать поверхности диамет-
ром 80/7, 80А6 и торец диаметром 120 х 80 мм окончательно на круг-
лошлифовальном станке 3X12. Приспособление: оправка и поводко-
вое устройство. Базирование по отверстиям диаметром 62J57 и 54X7.
Измерительный инструмент: рычажная скоба с диапазоном измере-
ния 75... 100 мм и ценой деления шкалы 0,002 мм; калибры-скобы 80/7
и 80Л6.
В приведенном примере не указаны некоторые режущие и изме-
рительные инструменты, а также наладки, используемые при обра-
ботке всех деталей группы.
Рассмотрим некоторые рекомендации при проектировании про-
цессов изготовления деталей типа втулок, фланцев и др.
Вначале на токарном станке обрабатывают точные и другие отвер-
стия, поскольку с помощью разверток можно обеспечить 7...8-й ква-
литеты точности и шероховатость Ra = 0,4 мкм. Затем, не меняя уста-
нова, обтачивают до кулачков наружные поверхности детали с при-
пуском на шлифование, так как на токарном станке нормальной точ-
ности экономично обрабатывать эти поверхности не точнее 10-го
квалитета, до шероховатости Ra = 1,6 мкм и грубее. Наиболее произ-
водительны в среднесерийном производстве для таких операций (об-
работка внутренних, наружных и торцовых поверхностей с одного ус-
танова) токарно-револьверные станки или станки с ЧПУ, снабжен-
ные многопозиционной инструментальной головкой. Карта наладки
револьверной головки приведена на рис. 1.72.
Другие операции выполняются с базированием детали по обрабо-
танному отверстию и торцу. Иногда предусматривают предваритель-
ную обработку всех поверхностей. Эти операции выполняют до пер-
вой операции (005) приведенного выше технологического процесса.
Дальнейшую обработку можно выполнять в соответствии с типовым
процессом. При обработке втулок и фланцев в массовом и крупносе-
92
Переход 4
Переход 1
Переход?
Токарно-рсвольвсрная
опсрация;станок IA340
Наимено- вание пе- реходов t,MM s, мм/об V, м/мм П, 1/мин Т.мин
Обработать пов.2,3,4 2 0.5 <50 290 0,35
Зенкеровать пов.2,5 1,5 0,5 87 290 0,26
Развернуть пов.2 0,125 0,8 68 144 0,43
Развернуть пов.2 68 144 0,43
Точить пов.6,7,8 144 0,1
Переустано- вить деталь
Точить пов. 1,4,9
Т ,мин
3,36
Рис. 1.72. Наладка для токарно-револьверной операции
рийном производствах целесообразно применять следующий поря-
док: 1) зенкерование отверстия и снятие на нем фаски на вертикаль-
но-сверлильном станке; 2) протягивание отверстия на горизонталь-
но- или вертикально-протяжном станке. Если фланец имеет глухое
или коническое отверстие, то оно обрабатывается разверткой. У вту-
лок, запресованных в корпус, оставляют припуск под окончательную
обработку отверстия.
Предварительное обтачивание наружной поверхности, подрезку
торцов и снятие наружных фасок выполняют на токарном многорез-
цовом полуавтомате. На этой операции заготовку базируют по цен-
тральному отверстию на консольной или на центровой разжимной
оправке.
Чистовое обтачивание наружной поверхности делают на токар-
ном или многорезцовом полуавтоматах. На последующих операциях
выполняют снятие фасок с противоположного торца, сверление сма-
зочного отверстия, обработку смазочных канавок и шлифование на-
ружной поверхности втулки (фланца).
1.3. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ
1.3.1. Характеристика корпусных деталей
К корпусам относят детали, содержащие систему отверстий и
плоскостей, координированных друг относительно друга. К корпу-
сам относят корпуса редукторов, коробок передач, насосов и т. д.
Корпусные детали служат для монтажа различных механизмов
машин. Для них характерно наличие опорных достаточно протяжен-
ных и точных плоскостей, точных отверстий (основных), координи-
рованных между собой и относительно базовых поверхностей и вто-
ростепенных крепежных, смазочных и других отверстий.
По общности решения технологических задач корпусные детали
делят на две основные группы: а) призматические (коробчатого
типа) с плоскими поверхностями больших размеров и основными
отверстиями, оси которых расположены параллельно или под уг-
лом; б) фланцевого типа с плоскостями, являющимися торцовыми
поверхностями основных отверстий. Призматические и фланцевые
корпусные детали могут быть разъемными и неразъемными. Разъем-
ные корпуса имеют особенности при механической обработке.
94
Технологические задачи
Точность размеров:
— точность диаметров основных отверстий под подшипник по
7-му квалитету с шероховатостью Ra = 1,6...0,4 мкм, реже — по 6-му
квалитету Ла = 0,4...0,1 мкм;
— точность межосевых расстояний отверстий для цилиндриче-
ских зубчатых передач с межцентровыми расстояниями 50...800 мм от
± 25 до ± 280 мкм;
— точность расстояний от осей отверстий до установочных плос-
костей колеблется в широких пределах от 6-го до 11 -го квалитетов.
Точность формы:
— для отверстий, предназначенных для подшипников качения,
допуск круглости и допуск профиля сечения не должны превышать
(0,25...0,5) поля допуска на диаметр в зависимости от типа и точности
подшипника;
— допуск прямолинейности поверхностей прилегания задается в
пределах 0,05...0,20 мм на всей длине;
— допуск плоскостности поверхностей скольжения 0,05 мм на
длине 1м.
Точность взаимного расположения поверхностей:
— допуск соосности отверстий под подшипники в пределах по-
ловины поля допуска на диаметр меньшего отверстия;
— допуск параллельности осей отверстий в пределах 0,02.. .0,05 мм
на 100 мм длины;
— допуск перпендикулярности торцовых поверхностей к осям
отверстий в пределах 0,01...0,1 мм на 100 мм радиуса;
— у разъемных корпусов несовпадение осей отверстий с плоско-
стью разъема в пределах 0,05...0,3 мм в зависимости от диаметра от-
верстий.
Качество поверхностного слоя. Шероховатость поверхностей от-
верстий Ra = 1,6 — 0,4 мкм (для 7-го квалитета); Ra = 0,4 — 0,1 мкм
(для 6-го квалитета); поверхностей прилегания Ra — 6,3...0,63 мкм,
поверхностей скольжения Ra = 0,8...0,2 мкм, торцовых поверхностей
Ra = 6,3...1,6 мкм. Твердость поверхностных слоев и требования к на-
личию в них заданного знака остаточных напряжений регламентиру-
ются достаточно редко и для особо ответственных корпусов.
Для рассматриваемой детали «кронштейн» (рис. 1.83):
— точность размеров поверхностей по /76 — нет, поверхности
по /77 — 047/57, размер от оси отверстия 0 до установочной
плоскости А по /710—70Л10; все остальные размеры диаметральные и
линейные по /711.../714;
95
— допуски круглости и профиля продольного сечения 0,008 мкм
у отверстия 047J57;
— точность взаимного расположения поверхностей:
а) допуск параллельности оси отверстия 0 ‘MJSl относительно ус-
тановочной плоскости 0,02 мм;
б) допуск смещения от номинального расположения осей отвер-
стий 0,12 мм;
в) допуск перпендикулярности торцовых плоскостей оси отвер-
стия 0,02 мм;
— качество поверхностного слоя:
а) шероховатость поверхностей отверстия QMUS1 Ra= 1,6 мкм;
б) шероховатость торцовых поверхностей и установочной плоско-
сти A Ra = 1,6 мкм;
в) отливку подвергнуть старению.
1.3.2. Материал и заготовки для корпусных деталей
В машиностроении для получения заготовок широко используют
серый чугун, модифицированный и ковкий чугуны, углеродистые
стали; в турбостроении и атомной технике — нержавеющие и жаро-
прочные стали и сплавы; в авиастроении — силумины и магниевые
сплавы; в приборостроении — пластмассы.
Чугунные и стальные заготовки отливают в земляные и стержне-
вые формы. Для сложных корпусов с высокими требованиями по точ-
ности и шероховатости (корпуса центробежных насосов) рекоменду-
ется литье в оболочковые формы и по выплавляемым моделям.
Заготовки из алюминиевых сплавов получают отливкой в кокиль
и под давлением. Замена литых заготовок сварными производится
для снижения веса и экономии материала, при этом толщина стенок
корпуса может быть уменьшена на 30...40 % по сравнению с литыми
корпусами.
1.3.3. Основные схемы базирования
При обработке заготовок корпусных деталей используют следую-
щие методы базирования:
— обработка от плоскости, т. е. вначале окончательно обрабаты-
вают установочную плоскость, затем принимают ее за установочную
базу и относительно нее обрабатывают точные отверстия;
— обработка от отверстия, т. е. вначале окончательно обрабаты-
вают отверстие и затем от него обрабатывают плоскость.
96
Рис. 1.73. Базирование корпусной
заготовки на плоскость и два
отверстия
Рис. 1.74. Базирование корпусной
заготовки на плоскость, короткую
вьггочку и отверстие
Чаще применяется обработка от плоскости (базирование более
простое и удобное), однако более точным является обработка от от-
верстия, особенно при наличии в корпусах точных отверстий боль-
ших размеров и при высокой точности расстояния от плоскости до
основного отверстия (например, корпуса задних бабок токарных и
шлифовальных станков).
При работе первым методом труднее выдерживать два точных раз-
мера—диаметр отверстия и расстояние до плоскости.
При базировании корпусных деталей стараются выдерживать
принципы совмещения и постоянства базы.
Ниже приведены наиболее часто используемые схемы базирова-
ния.
При изготовлении корпусных деталей призматического типа ши-
роко используется базирование по плоской поверхности 1 и двум от-
верстиям 2, чаще всего обработанным по 7-му квалитету (рис. 1.73).
Детали фланцевого типа базируются на торец фланца 1, отверстие
2 большего диаметра и отверстие 3 малого диаметра во фланце. Рас-
пределение опорных точек зависит от соотношения длины базирую-
щей части отверстия к его диаметру (рис. 1.74 и рис. 1.75).
В станкостроении корпусные детали часто базируются по направ-
ляющим поверхностям 1, 2 (рис. 1.76).
Рис. 1.75. Базирование корпусной за- Рис. 1.76. Базирование станины
готовки на плоскость, длинное отвер- по направляющим
стие и отверстие малого диаметра во
фланце
7 - 3072
97
a) 5)
Рис. 1.78. Базирование корпусной
заготовки по основному отверстию
Рис. 1.77. Базирование корпусной
заготовки по трем плоскостям:
1 — поверхность внешней опорной базы;
2—поверхность внутренней опорной базы
В тяжелом машиностроении базирование заготовок призматиче-
ских корпусных деталей производится по трем плоскостям — на
шесть точек, расположенных в трех координатных плоскостях (рис.
1.77, а, б).
При использовании в качестве опорной базы внутренней поверх-
ности 2 (точка 6 на рис. 1.77, б) обеспечивается более высокая точ-
ность толщины стенки, заданная размером 5.
Заготовки корпусных деталей с одним основным отверстием час-
то устанавливают на самоцентрирующихся оправках 7; вводимых в
это отверстие оправка концами упирается на призмы 2. Поворот заго-
товки предупреждает прижатие ее к упору 3 (рис. 1.78). Эта схема
обеспечивает точное положение оси симметрии заготовки в приспо-
соблении.
В мелкосерийном и единичном производствах обработку загото-
вок корпусных деталей выполняют на универсальных станках без
приспособлений. Разметкой определяют положение осей основных
отверстий, плоских и других поверхностей.
1.3.4. Методы обработки плоских поверхностей
Обработку плоских поверхностей можно производить различны-
ми методами на различных станках — строгальных, долбежных, фре-
зерных, протяжных, токарных, расточных, многоцелевых, шабровоч-
ных и др. (лезвийным инструментом); шлифовальных, полироваль-
ных, доводочных (абразивным инструментом).
Наиболее широкое применение находят строгание, фрезерова-
ние, протягивание и шлифование.
Методы обработки, достигаемая ими точность и шероховатость
поверхности, представлены в [Т.1, табл. 5.15].
98
1.З.4.1. ОБРАБОТКА ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЛЕЗВИЙНЫМ
ИНСТРУМЕНТОМ
Строгание находит большое применение в мелкосерийном и еди-
ничном производстве благодаря тому, что для работы на строгальных
станках не требуется сложных приспособлений и инструментов, как
для работы на фрезерных, протяжных и других станках.
Этот метод обработки является весьма гибким при переходе на
другие условия работы. Однако он малопроизводителен: обработка
выполняется однолезвийным инструментом (строгальными резца-
ми) на умеренных режимах резания, а наличие вспомогательных хо-
дов увеличивает время обработки. Кроме того, для работы на этих
станках требуются рабочие высокой квалификации.
Строгание и долбление применяют в единичном и мелкосерий-
ном производствах.
При строгании применяют поперечно-строгальные, а также одно
и двухстоечные продольно-строгальные станки. Строгание на про-
дольно-строгальных станках применяют в серийном производстве и
при обработке крупных и тяжелых деталей практически во всех случа-
ях. Объясняется это простотой и дешевизной инструмента и наладки;
возможностью обрабатывать поверхности сложного профиля про-
стым универсальным инструментом, малой его чувствительностью к
литейным порокам, возможностью снимать за один рабочий ход
большие припуски до 20 мм и сравнительно высокую точность (рис.
1.79).
При тонком строгании может быть достигнута шероховатость
Ra = (1,6...0,8) мкм и неплоскостность 0,01 мм для поверхности
300 х 300 мм.
Для увеличения производительности процесса строгания заготов-
ки устанавливают в один или несколько рядов; обрабатывают одно-
временно заготовки деталей различных наименований.
Рис. 1.79. Схема строгания плоской поверхности:
/ — длина заготовки; 6, —перебег резца; Ь — ширина заготовки; Ь,— врезание резца;
t — глубина резания
99
Рис. 1.80. Схемы фрезерования плоских поверхностей:
я — цилиндрического; б— торцового; « — двустороннего; г — трехстороннего
Наиболее рационально применять строгание длинных и узких по-
верхностей. При обычной форме резца строгание производится с глу-
биной резания от 3 до 10 мм и подачей 0,8... 1,2 мм на один двойной
ход стола, обеспечивая /713.„11; Ra = 3,2... 12,5 мкм.
Фрезерование в настоящее время является наиболее распростра-
ненным методом обработки плоских поверхностей. В массовом про-
изводстве фрезерование вытеснило применявшееся ранее строгание.
Фрезерование осуществляется на фрезерных станках. Фрезерные
станки разделяются на горизонтально-фрезерные, вертикально-фре-
зерные, универсально-фрезерные, продольно-фрезерные, карусель-
но-фрезерные, барабанно-фрезерные и многоцелевые.
Существуют следующие виды фрезерования: цилиндрическое
(рис. 1.80, а), торцовое (рис. 1.80, б), двустороннее (рис. 1.80, в), трех-
стороннее (рис. 1.80, г).
Широкое применение находит в настоящее время фрезерование
торцовыми фрезами, а при достаточно больших диаметрах фрез (свы-
ше 90 мм) — фрезерными головками (торцовыми фрезами со встав-
ными ножами). Это объясняется следующими преимуществами фре-
юо
зерования этими фрезами перед фрезерованием цилиндрическими
фрезами:
— применением фрез больших диаметров, что повышает произ-
водительность обработки;
— одновременным участием в обработке большого числа зубьев,
что обеспечивает более производительную и плавную работу;
— отсутствием длинных оправок, что дает большую жесткость
крепления инструмента и, следовательно, возможность работать с
большими подачами (глубинами резания);
— одновременной обработкой заготовок с разных сторон (на-
пример, при использовании барабанно-фрезерных станков).
Фрезерование характеризуется высокой производительностью и
сравнительно высокой точностью. Фрезерование в два перехода (чер-
новой и чистовой) позволяет достичь: по точности размеров 779; по
шероховатости Ra = 6,3...0,8 мкм; отклонение от плоскостности
40...60 мкм.
Одним из наиболее производительных способов фрезерования
является обработка плоскостей на карусельно-фрезерных, барабан-
но-фрезерных станках, что возможно по непрерывному циклу. Од-
ним из способов сокращения основного времени является внедрение
скоростного и силового фрезерования. Скоростное фрезерование ха-
рактеризуется повышением скоростей главного движения резания,
при обработке стали до 350 м/мин, чугуна — до 450 м/мин, цветных
металлов — до 2000 м/мин при небольших подачах на зуб фрезы
= 0,05...0,12 мм/зуб — при обработке сталей, 0,3...0,8 мм/зуб —
при обработке чугуна и цветных сплавов. Силовое фрезерование ха-
рактеризуется большими подачами на зуб фрезы (Sz > 1 мм).
Как скоростное, так и силовое фрезерование выполняется фреза-
ми, оснащенными твердосплавными и керамическими пластинами.
Тонкое фрезерование характеризуется малыми глубинами реза-
ния (/^0,1 мм), малыми подачами (Sz = 0,05—0,10 мм) и большими
скоростями главного движения резания.
Протягивание плоскостей реализуют на вертикально- и горизон-
тально-протяжных станках. Протягивание наружных плоских по-
верхностей благодаря высокой производительности и низкой себе-
стоимости находит все больше применение в крупносерийном и мас-
совом производстве. Для этих типов производств протягивание эко-
номически выгодно, несмотря на высокую стоимость оборудования и
инструмента. В настоящее время фрезерование часто заменяют на-
ружным протягиванием (плоскости, пазы, канавки и т. п.).
101
В массовом производстве для наружного протягивания применя-
ют высокопроизводительные многопозиционные протяжные стан-
ки, а также станки непрерывного действия.
Протягивание является самым высокопроизводительным мето-
дом обработки плоскостей, обеспечивающим точность размеров
1Т1...ГГ), шероховатость Ra = (3,2...0,8) мкм.
Основными преимуществами протягивания по сравнению с фре-
зерованием являются: высокая производительность; высокая точ-
ность; высокая стойкость инструмента.
Ограничениями широкого применения протягивания являются
высокая стоимость и сложность инструмента.
Обычно при протягивании используются следующие режимы:
подача на зуб Sz = О, I ...0,4 мм/зуб; скорость главного движения реза-
ния Ур„ = 6... 12 м/мин с максимальными припусками до 4 мм с шири-
ной протягивания до 350 мм.
Шабрение выполняют с помощью режущего инструмента — ша-
бера — вручную или механическим способом. Шабрение вручную —
малопроизводительный процесс, требует большой затраты времени и
высокой квалификации рабочего, но обеспечивает высокую точ-
ность. Механический способ выполняют на специальных станках, на
которых шабер совершает возвратно-поступательное движение.
Точность шабрения определяют по числу пятен на площади
25 х 25 мм (при проверке контрольной плитой). Чем больше пятен,
тем точнее обработка.
Сущность шабрения состоит в соскабливании шаберами слоев
металла (толщиной около 0,005 мм) для получения ровной поверхно-
сти после ее чистовой предварительной обработки. Шабрение назы-
вают тонким, если число пятен более 22 и Ra < 0,08 мкм, и чистовым,
если число пятен 6...10, a Ra <1,6 мкм.
1.З.4.2. ОБРАБОТКА ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ АБРАЗИВНЫМ
ИНСТРУМЕНТОМ
Как и наружные цилиндрические поверхности деталей типа тел
вращения, плоские поверхности обрабатывают шлифованием, поли-
рованием и доводкой.
Шлифование плоских поверхностей осуществляют на плоско-
шлифовальных станках с крестовым или круглым столом, как обыч-
ного исполнения, так и с ЧПУ. Плоское шлифование является одним
из основных методов обработки плоскостей деталей машин (особен-
но закаленных) для достижения требуемого качества. В ряде случаев
102
b
Рис. 1.81. Схемы шлифования плоскостей:
о — периферией круга; б — торцом круга; в — профилирующим кругом; г — торцом круга на
вращающемся столе
плоское шлифование может с успехом заменить фрезерование. Шли-
фование плоских поверхностей может быть осуществлено двумя спо-
собами: периферией круга и торцом круга (рис. 1.81).
Шлифование периферией круга может осуществляться тремя
способами: 1) многократными рабочими ходами; 2) установленным
на размер кругом; 3) ступенчатым кругом.
При первом способе (рис. 1.81, а) поперечное движение подачи
круга Дпоп производится после каждого продольного хода стола, а
вертикальное D„ — после рабочего хода по всей поверхности длины
деталей.
При втором способе (рис. 1.81, б) шлифующий круг устанавлива-
ется на глубину, равную припуску, и при малой скорости перемеще-
ния стола обрабатывают заготовку по всей длине. После каждого ра-
бочего хода шлифовальный круг перемещается в поперечном направ-
лении от 0,7...0,8 высоты круга. Для чистового рабочего хода оставля-
103
Размеры детали
Рис. 1.82. Области применения раз-
личных методов обработки плоских
поверхностей
ют припуск 0,01...0,02 мм и
снимают его первым способом.
Этот способ применяют при обра-
ботке на мощных шлифовальных
станках.
При шлифовании третьим спо-
собом круг профилируют ступень-
ками. Припуск, распределенный
между отдельными ступеньками,
снимается за один рабочий ход
(рис. 1.81, в).
На рис. 1.81, г показана схема
шлифования установленным на
размер кругом на станке с вращаю-
щимся столом.
Плоским шлифованием обеспечиваются следующие точность
размеров и шероховатость поверхности:
— ГГ%...ПЗ, Ra = 1,6 мкм —черновое (предварительное) шли-
фование;
— П7...П%, Ra = (0,4...1,6) мкм — чистовое шлифование;
— 1Т6...ГП, Ra — (0,4...0,1) мкм —тонкое шлифование.
Шлифование обычно производится с применением СОЖ.
Полирование поверхностей является методом отделочной обработ-
ки. В качестве абразивных инструментов применяют эластичные
шлифовальные круги, шлифовальные шкурки.
Доводка плоскостей осуществляется на плоскодоводочных стан-
ках. Тонкую доводку плоских поверхностей осуществляют притира-
ми. Осуществляют доводку при давлении 20... 150 кПа, причем, чем
меньше давление, тем выше качество обработанной поверхности.
Скорости при тонкой доводке небольшие (2... 10 м/мин). С повыше-
нием давления и скорости производительность повышается.
На рис. 1.82 представлены области применения наиболее распро-
страненных методов обработки поверхностей.
1.3.5. Типовые маршруты изготовления
корпусных деталей
Последовательность механической обработки корпуса призматиче-
ского типа с плоским основанием и основным отверстием с осью, парал-
лельной основанию.
005. Заготовительная.
104
Заготовки корпусов из серого чугуна отливают в земляные, метал-
лические (кокиль) или оболочковые формы, из стали — в земляные
формы, кокиль или по выплавляемым моделям. Заготовки из алюми-
ниевых сплавов отливают в кокиль или литьем под давлением. В еди-
ничном и мелкосерийном производствах применяют сварные корпу-
са из стали. Заготовки корпусных деталей перед механической обра-
боткой проходят ряд подготовительных операций.
Подготовительные операции.
015 Термическая. Отжиг (низкотемпературный) для уменьшения
внутренних напряжений.
015 Обрубка и очистка заготовки.
У отливок удаляют литники и прибыли: на прессах, ножницах,
ленточными пилами, газовой резкой и т. д. Очистка отливок от остат-
ков формовочных семей и зачистка сварных швов у сварных загото-
вок производится дробеструйной или пескоструйной обработкой.
020 Малярная.
Грунтовка и окраска необрабатываемых поверхностей (для дета-
лей, не подвергаемых в дальнейшем термообработке). Операция про-
изводится с целью предохранения попадания в работающий меха-
низм корпуса чугунной пыли, обладающей свойством «въедаться» в
неокрашенные поверхности при механической обработке.
030 Контрольная.
Проверка корпуса на герметичность. Применяется для корпусов,
заполняемых при работе маслом. Проверка производится ультразву-
ковой или рентгеновской дефектоскопией. В единичном производст-
ве или при отсутствии дефектоскопии может производиться при по-
мощи керосина и мела.
035 Контрольная.
Проверка корпуса под давлением (только для деталей, работаю-
щих под давлением).
040 Разметочная.
Применяется в единичном и мелкосерийном производствах. В ос-
тальных типах производств может применяться для сложных и уни-
кальных заготовок с целью проверки «выкраиваемости» детали.
Основные операции механической обработки.
050 Фрезерная (протяжная).
Фрезеровать или протянуть плоскость основания начерно и на-
чисто или с припуском под плоское шлифование (при необходимо-
сти). Технологическая база — необработанная плоскость, параллель-
ная обрабатываемой поверхности.
Оборудование:
105
— в единичном и мелкосерийном производствах — вертикаль-
но-фрезерный и строгальный станки;
. — в серийном — продольно-фрезерный или продольно-стро-
гальный станки;
— в крупносерийном и массовом — барабанно- и карусель-
но-фрезерные, плоскопротяжные, агрегатно-фрезерные станки.
055 Сверлильная.
Сверлить и зенковать (при необходимости) отверстия в плоскости
основания. Развернуть два отверстия. Технологическая база — обра-
ботанная плоскость основания. Оборудование — радиально-свер-
лильный станок или сверлильный с ЧПУ, в массовом и крупносерий-
ном производствах — многошпиндельный сверлильный станок или
агрегатный станок.
060 Фрезерная.
Обработка плоскостей, параллельных базовой (при их наличии).
Технологическая база — плоскость основания. Оборудование — см.
операцию 050.
065 Фрезерная.
Обработка плоскостей, перпендикулярных базовой (торцы ос-
новных отверстий). Технологическая база — плоскость основания и
два точных отверстия. Оборудование — горизонтально-фрезерный
или горизонтально-расточной станок.
070 Расточная.
Растачивание основных отверстий (черновое и чистовое, или с
припуском под точное растачивание). Технологическая база — та же
(см. операцию 065). Оборудование: единичное производство — уни-
версальный горизонтально-расточной станок;
— мелкосерийное и среднесерийное — станки с ЧПУ расточ-
но-фрезерной группы и многооперационные станки;
— крупносерийное и массовое — агрегатные многошпиндель-
ные станки.
Точность межосевых расстояний, а также точность положения от-
верстий достигается с помощью разметки (от ± 0,1 до ± 0,5 мм); проб-
ных расточек (до ± 0,02 мм); координатное растачивание на горизон-
тально-расточных станках (до ± 0,02 мм); обработка по кондукторам
и шаблонам (от ± 0,02 до ± 0,03 мм).
075 Сверлильная.
Сверлить (зенковать при необходимости), нарезать резьбу в кре-
пежных отверстиях. Технологическая база — та же. Оборудова-
ние — радиально-сверлильный, сверлильный с ЧПУ, многоопераци-
онный, сверлильный многошпиндельный и агрегатный станки (в за-
висимости от типа производства).
106
080 Плоскошлифовальная.
Шлифовать (при необходимости) плоскость основания.
Технологическая база — поверхность (ось) основного отверстия
или обработанная плоскость, параллельная базовой (в зависимости
от требуемой точности расстояния от базовой плоскости до оси ос-
новного отверстия). Оборудование — плоскошлифовальный станок
с прямоугольным или круглым столом.
085 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 (060, 065, 070, 075) за исключением операций
подготовки технологических баз (050, 055) и отделки основных по-
верхностей (080,085) часто концентрируют в одну операцию, выпол-
няемую на горизонтально-расточном (единичное производство),
многооперационном (серийное) или агрегатном (массовое) станках.
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 ос-
нования (сверлильная);
— обработку крепежных отверстий на поверхности разъема
крышки (сверлильная);
— сборку корпуса промежуточную (слесарно-сборочная опера-
ция);
— обработку двух точных отверстий (обычно сверлением и раз-
вертыванием) под цилиндрические или конические штифты в плос-
кости разъема собранного корпуса).
13.5.1. ПРИМЕР ТИПОВОГО МАРШРУТА ИЗГОТОВЛЕНИЯ
КРОНШТЕЙНА
Кронштейн (рис. 1.83) изготавливается литьем в разовые формы с
машинной формовкой по деревянным моделям. Материал — серый
чугун.
05. Вертикально-фрезерная. Вертикально-фрезерный станок
6М12П. Приспособление специальное. Фрезеровать плоскость 1 под
.шлифование (рис. 1.84).
107
Рис. 1.83. Кронштейн
Рис. 1.84. Операционный эскиз операции 05
Рис. 1.85. Операционный эскиз операции 10
Рис. 1.86. Операционный эскиз операции 15
Рис. 1.87. Операционный эскиз операции 25
10. Радиально-сверлильная. Радиаль-
но-сверлильный станок 2Н53, приспо-
собление — кондуктор (рис. 1.85).
1. Сверлить четыре отверстия 7 и 2
2. Зенкеровать четыре отверстия 2 и
два отверстия 3.
3. Развернуть два отверстия 3.
15. Токарная. Токарный станок
16К20. Приспособление — типа «уголь-
ник» (рис. 1.86). Расточить отверстие 7,
фаску 2, подрезать торец 3 под тонкое
растачивание и обтачивание (обработка
противоположного торца не показана).
Рис. 1.88. Операционный
эскиз операции 35
109
'Размер для спрабок
Рис. 1.90. Операционный эскиз операции 45
25. Радиально-сверлильная. Станок радиально-сверлильный
2Н53. Приспособление — кондуктор (рис. 1.87). Сверлить, зенкеро-
вать, нарезать резьбу в четырех отверстиях 1 (обработка отверстий на
противоположном торце не показана).
35. Плоскошлифовальная. Станок плоскошлифовальный ЗБ722.
Приспособление специальное (рис. 1.88). Шлифовать плоскость ос-
нования начисто.
40. Алмазно-расточная. Станок для тонкой расточки. Приспособ-
ление специальное установочное (рис. 1.89). Расточить отверстие 1 и
подрезать торец 2 начисто.
45. Алмазно-расточная. Станок для алмазной расточки. Приспо-
собление специальное установочное (рис. 1.90). Подрезать торец 7.
по
Примеры маршрутов изготовления корпусных деталей с отвер-
стиями, оси которых параллельны и скрещиваются, рассмотрены
выше.
1.4. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
1.4.1. Характеристика зубчатых колес
В современных машинах широко применяют зубчатые передачи.
Различают силовые зубчатые передачи, предназначенные для переда-
чи крутящего момента с изменением частоты вращения валов, и ки-
нематические передачи, служащие для передачи вращательного дви-
жения между валами при относительно небольших крутящих момен-
тах.
Зубчатые передачи, используемые в различных механизмах и ма-
шинах, делят на цилиндрические, конические, червячные, смешан-
ные и гиперболоидные (винтовые и гипоидные).
Наибольшее распространение получили цилиндрические, кони-
ческие и червячные передачи (рис. 1.91).
Рис. 1.91. Виды зубчатых передач:
° — цилиндрическая; б— коническая; в —червячная; У —шестерня; 2—зубчатое колесо;
3 — червяк; 4 — червячное колесо
111
Ниже рассмотрены способы формообразования зубьев цилинд-
рических зубчатых колес.
Обработка конических зубчатых колес, червяков и червячных ко-
лес излагается, например, в работах [15, 29].
Цилиндрические зубчатые колеса изготовляют с прямыми и ко-
сыми зубьями, реже — с шевронными. Стандарт устанавливает 12
степеней точности цилиндрических зубчатых колес (в порядке убы-
вания точности): 1, 2, 3,4, 5, 6, 7, 8, 9,10,11,12. Для 1, 2-й степеней
допуски стандартом не предусматриваются. Для каждой степени точ-
ности предусматривают следующие нормы:
— кинематической точности колеса, определяющие полную по-
грешность угла поворота зубчатых колес за один оборот;
— плавности работы колес, определяющие составляющую пол-
ной погрешности угла поворота зубчатого колеса, многократно по-
вторяющейся за оборот колеса;
— контакта зубьев, определяющие отклонение относительных
размеров пятна контакта сопряженных зубьев в передаче.
Независимо от степени точности колес установлены нормы боко-
вого зазора (виды сопряжении зубчатых колес). Существуют шесть
видов сопряжении зубчатых колес в передаче, которые в порядке
убывания гарантированного бокового зазора обозначаются буквами
А, В, С, D, Е, Н, и восемь видов допуска (7}я) на боковой зазор: х, у, z, а,
Ь, с, d, h.
В соответствии со стандартом, точность зубчатых колес может
быть определена как комплексными, так и дифференцированными
показателями.
По технологическому признаку зубчатые колеса делятся на:
— цилиндрические и конические без ступицы и со ступицей, с
гладким или шлицевым отверстием;
— многовенцовые блочные с гладким или шлицевым отверсти-
ем;
— цилиндрические, конические и червячные типа фланца;
— цилиндрические и конические с хвостовиком;
— валы-шестерни.
У цилиндрических колес зубья выполняют прямыми, спиральны-
ми или шевронными.
Обработка зубчатых колес разделяется на два этапа: обработку до
нарезания зубьев и обработку зубчатого венца. Задачи первого этапа
соответствуют в основном аналогичным задачам, решаемым при об-
работке деталей классов: диски (зубчатое колесо плоское без ступи-
цы), втулки (со ступицей) или валов (вал-шестерня). Операции вто-
рого этапа обычно сочетают с отделочными операциями обработки
112
2
Рис. 1.92. Зубчатое колесо с типовыми требованиями к точности
его изготовления
корпуса колеса. На построение технологического процесса обработ-
ки зубчатых колес влияют следующие факторы: форма зубчатого ко-
леса; форма и расположение зубчатого венца и количество венцов;
степень точности колеса; методы контроля зубчатых колес; материал
колеса; наличие и вид термообработки; габаритные размеры; объем
выпуска.
На рис. 1.92 показаны типовые требования к точности полуфаб-
риката для нарезания зубьев в зависимости от вышеперечисленных
факторов.
1. Точность размера окружности выступа (d) зависит от метода
контроля толщины зуба: когда d является измерительной базой, то
&d = 0,5 Тн, когда d не является измерительной базой, диаметр d мо-
жет изготавливаться по /712, где 7^ — допуск на смещение исходного
контура.
2. Радиальное биение поверхности вершин зубьев относительно
оси отверстия (измерительной базы) не более 0,25 Тп, когда dисполь-
зуется для контроля толщины зуба, например, при контроле смеще-
ния исходного контура.
8-3072 ИЗ
3. Радиальное биение поверхности вершин зубьев относительно
оси отверстия не должно превышать (0,6...0,65)7% когда dиспользует-
ся для выверки, т. е. в качестве технологической базы, где Fr — допуск
радиального биения зубчатого венца.
4. Торцовое биение поверхности Б относительно оси отверстия не
должно превышать 0,5Л при сопряжении зубчатого колеса с валом по
Н7 Н7 Н7 Н7 Н7 1С п _
посадкам----;--и----;----:---и при — > 0,8, где л — допуск на-
q6 f6 рб гб s6 D
правления зуба.
5. Торцовое биение поверхности Б относительно оси отверстия не
должно превышать - — при сопряжении зубчатого колеса с валом
Н7 Н7 Н7 Н7 Н7 Н7 Н7 L „ А „
по посадкам----; ---; ---; --и-----; ---; -- при — < 0,8.
кб пб тб Js6 рб гб s6 D
6. Отверстие изготавливается по Нб для зубчатых колес 5-й степе-
ни точности и по Н7 для зубчатых колес 6,7,8-й степени точности.
Наибольшее влияние на протяженность технологического мар-
шрута оказывает степень точности колеса. При изготовлении высо-
коточных колес (6, 5 и выше степеней точности) механическая обра-
ботка должна чередоваться с операциями термической обработки для
снятия внутренних напряжений, а количество отделочных операций
технологических баз и зубчатого венца значительно возрастает.
Технологические задачи
Точность размеров. Самым точным элементом зубчатого колеса
является отверстие, которое выполняется обычно по 7-му квалитету,
если нет особых требований.
Точность формы. В большинстве случаев особых требований к
точности формы поверхностей не предъявляется.
Точность взаимного расположения. Требования к точности взаим-
ного расположения представлены на рис. 1.92.
Твердость рабочих поверхностей. В результате термической обра-
ботки поверхностная твердость зубьев цементируемых зубчатых ко-
лес должна быть в пределах ЯСЭ45...6О при глубине слоя цементации
1...2 мм. При цианировании твердость Я7?СЭ42...53, глубина слоя
должна быть в пределах 0,5...0,8 мм.
Твердость незакаливаемых поверхностей обычно находится в
пределах НВ 180...270.
Для рассматриваемого зубчатого колеса (см. рис. 1.98):
114
— посадочное отверстие выполняется по 7-му квалитету;
— точность формы не задается;
— точность взаимного расположения ограничена величинами
торцового и радиального биений относительно оси отверстия не бо-
лее 0,016 и 0,025 мм, а также отклонением от симметричности шпо-
ночного паза относительно оси отверстия не более 0,02 мм;
— шероховатость поверхности зубчатого венца Ra = 0,63 мкм,
отверстия и торцов 1,25 мкм. Зубчатый венец закаливается ТВЧ до
Я7?СЭ45...5О на глубину 1...2 мм.
1.4.2. Материалы и заготовки зубчатых колес
В зависимости от служебного назначения зубчатые колеса изго-
товляют из углеродистых, легированных сталей, чугуна, пластиче-
ских масс.
Легированные стали обеспечивают более глубокую прокаливае-
мость и меньшую деформацию по сравнению с углеродистыми.
Материал зубчатых колес должен обладать однородной структу-
рой, обеспечивающей стабильность размеров после термической об-
работки, особенно по размеру отверстий и шагу колес. Нестабиль-
ность возникает после цементации и закалки, когда в заготовке со-
храняется остаточный аустенит, она может также возникнуть в
результате наклепа и при механической обработке.
Установлено, что наибольшее коробление дает цементация и
меньшее — закалка, поэтому часто исправление коробления и повы-
шение точности шевингованием производят не до цементации, а ме-
жду цементацией и закалкой.
При изготовлении высокоточных колес рекомендуется чередо-
вать механическую обработку с операциями термической стабилиза-
ции размеров для снятия внутренних напряжений.
Различают основные виды заготовок зубчатых колес при разных
конструкциях и серийности выпуска: заготовка из проката; поковка,
выполненная свободной ковкой на ковочном молоте; штампованная
заготовка в подкладных штампах, выполненных на молотах или прес-
сах; штампованная заготовка в закрепленных штампах, выполнен-
ных на молотах, прессах и горизонтально-ковочных машинах.
Заготовки, получаемые свободной ковкой на молотах, по конфи-
гурации не соответствуют форме готовой детали, но структура метал-
ла благодаря ковке улучшается по сравнению с заготовкой, отрезан-
ной пилой от прутка.
8*
115
Штамповка заготовок в закрытых штампах имеет ряд преиму-
ществ: снижается расход металла из-за отсутствия облоя, форма заго-
товки ближе к готовой детали, снижается себестоимость, экономия
металла составляет от 10 до 30 %. Однако отмечается повышенный
расход штампов.
Штамповка на прессах имеет большое преимущество перед штам-
повкой на молотах: получается точная штампованная заготовка, при-
пуски и напуски меньше на 30 %, по конфигурации заготовка ближе к
готовой детали. На прессах можно штамповать с прошиванием отвер-
стия.
Штамповкой на горизонтально-ковочных машинах изготовляют
заготовки зубчатых колес с хвостовиком или с отверстием.
1.4.3. Основные схемы базирования
Выбор базовых поверхностей зависит от конструктивных форм
зубчатых колес и технических требований. У колес со ступицей (од-
новенцовых и многовенцовых) с достаточной длиной центрального
базового отверстия (1/Z) > 1) в качестве технологических баз исполь-
зуют двойную направляющую поверхность отверстия и опорную базу
в осевом направлении — поверхность торца.
У одновенцовых колес типа дисков (1/jD < 1) длина поверхности
отверстия недостаточна для образования двойной направляющей
базы. Поэтому после обработки отверстия и торца установочной ба-
зой для последующих операций служит торец, а поверхность отвер-
стия — двойной опорной базой. У валов-шестерен в качестве техно-
логических баз используют, как правило, поверхности центровых от-
верстий.
На первых операциях черновыми технологическими базами явля-
ются наружные необработанные «черные» поверхности. После обра-
ботки отверстия и торца их принимают в качестве технологической
базы на большинстве операций. Колеса с нарезанием зубьев после уп-
рочняющей термообработки при шлифовании отверстия и торца (ис-
правление технологических баз) базируют по эвольвентной боковой
поверхности зубьев для обеспечения наибольшей соосности началь-
ной окружности и посадочного отверстия.
Для обеспечения наилучшей концентричности поверхностей вра-
щения колеса применяют следующие варианты базирования. При
обработке штампованных и литых заготовок на токарных станках за
одну установку их закрепляют в кулачках патрона за черную поверх-
Пб
ность ступицы или черную внутреннюю поверхность обода. При об-
работке за две установки заготовку сначала крепят за черную поверх-
ность обода и обрабатывают отверстие, а при второй установке заго-
товки на оправку обрабатывают поверхность обода и другие поверх-
ности колеса.
1.4.4. Основные методы формообразования зубьев
зубчатых колес
В зависимости от способа образования зубьев различают два ме-
тода зубонарезания: копирование и обкатку. Оба метода используют
на различных зубообрабатывающих станках. Классификация основ-
ных методов формообразования зубчатых поверхностей и их возмож-
ности по обеспечению степеней точности и шероховатости рассмот-
рены (см. Т. 1, табл. 5.16).
1.4.4.1. НАРЕЗАНИЕ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС МЕТОДОМ КОПИРОВАНИЯ
Распространенной разновидностью метода копирования являет-
ся зубофрезерование. Зубофрезерование осуществляется на зубофре-
зерных вертикальных и горизонтальных станках-полуавтоматах. На
зубофрезерных станках производят нарезание цилиндрических зуб-
чатых колес по методу обкатки или копирования.
Нарезание зубьев по методу копирования осуществляют модуль-
ной дисковой или модульной концевой фрезой. Нарезание, по суще-
ству, представляет собой разновидность фасонного фрезерования.
Режущие кромки зубьев дисковой или концевой фрезы изготовляют
по форме впадины между зубьями
колеса, и при фрезеровании они
копируют форму впадины, созда-
вая таким образом две половины
профилей двух соседних зубьев.
После нарезания одной впадины
заготовка поворачивается на
один зуб с помощью делительно-
го механизма, и фреза снова про-
ходит по новой впадине между
зубьями, и т. д. (рис. 1.93).
В массовом производстве
применяют зубодолбежные рез-
цовые головки, работа которых
Рис. 1.93. Схемы фрезерования цилин-
дрических колес методом копирования:
о —дисковой фрезой; б— концевой фрезой;
1 — заготовка; 2 — дисковая фреза; 3 — кон-
цевая фреза
117
основана на методе копирования. Производительность такого метода
очень высока, точность зависит от точности резцовой головки.
Другой разновидностью нарезания зубчатых колес методом копи-
рования является протягивание как наружных, так и внутренних зуб-
чатых поверхностей, характеризующееся высокой производительно-
стью.
1.4.4.2. НАРЕЗАНИЕ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС МЕТОДОМ ОБКАТКИ
При методе обкатки заготовка и инструмент воспроизводят дви-
жение пары сопряженных элементов зубчатой или червячной переда-
чи. Для этого либо инструменту придается форма детали, которая
могла бы работать в зацеплении с нарезаемым колесом (зубчатое ко-
лесо, зубчатая рейка, червяк), либо инструмент выполняют таким об-
разом, чтобы его режущие кромки описывали в пространстве поверх-
ность профиля зубьев некоторого зубчатого колеса или зубчатой рей-
ки, которые называют соответственно производящим колесом или
производящей рейкой. В процессе взаимного обкатывания заготовки
и инструмента режущие кромки инструмента, постепенно удаляя
материал из нарезаемой впадины заготовки, образуют на ней зубья.
Нарезание зубьев цилиндрических зубчатых колес методом об-
катки производится с помощью следующих инструментов: червяч-
ных фрез (зубофрезерование); дисковых долбяков (зубодолбление) и
долбяков в виде гребенок-реек (зубострогание).
Зубонарезание червячными фрезами. Для нарезания зубьев этим
методом требуются универсальные зубофрезерные станки и специ-
альный режущий инструмент — червячные фрезы. Станки выпуска-
ют с вертикальной или горизонтальной осями вращения фрезы. Ме-
тод является высокопроизводительным.
Фрезу на станке устанавливают таким образом, чтобы ее ось была
повернута под углом Р подъема винтовой линии витков фрезы (рис.
1.94).
Червячная фреза кроме вращения совершает поступательное
движение подачи вдоль образующей цилиндра нарезаемого колеса, в
результате чего колесо обрабатывается по всей его ширине.
В зависимости от модуля устанавливают число рабочих ходов
фрезы: для т = 2...2.5 мм — один рабочий ход, для т > 2...2,5 мм —
два рабочих хода и более.
Повышения производительности при зубофрезеровании достига-
ют путем увеличения диаметра фрезы (повышается стойкость инст-
румента), жесткости ее установки, использования специальных инст-
рументальных материалов, в том числе твердосплавных, композици-
118
Рис. 1.94. Схема фрезерования зубьев червячной фрезой
онных, применения многозаходных червячных фрез и увеличения
числа одновременно нарезаемых колес.
Зубодолбление. Режущим инструментом является долбяк, пред-
ставляющий собой зубчатое колесо с эвольвентным профилем зубьев.
В процессе нарезания долбяк и нарезаемое зубчатое колесо находятся
в относительном движении зацепления (без зазора), т. е. их окружные
скорости на начальных окружностях равны, а частота вращения и
число зубьев связаны передаточным отношением i = п„/п3 = Zi/Zh, где
п„ и п3 — соответственно частота вращения инструмента и заготовки
колеса; ъ и ги — соответственно число зубьев заготовки колеса и ин-
струмента.
Нарезание зубьев долблением осуществляется на зубодолбежных
станках.
Обработка зубчатых колес с т = 1 ...2 мм производится за один ра-
бочий ход; с 2 < /и < 4 — за два рабочих хода; с т > 4 мм — за три ра-
бочих хода.
Кроме отмеченных обстоятельств, зубодолбление является един-
ственным методом для нарезания колес с внутренним зацеплением
(при средних и малых диаметрах), а также при обработке зубчатых
венцов в блочных шестернях.
Зубострогание. Этот метод основан на зацеплении колеса и рейки,
воспроизводимом инструментом — гребенкой. Обработка колес осу-
ществляется на станках двух типов: с вертикальной и горизонтальной
осью заготовки. Станки последнего типа применяют также для обра-
ботки колес с неразрывным шевронным зубом.
У зубострогания производительность меньше, чем у зубофрезеро-
вания червячной фрезой и зубодолбления.
Зуботочение. Метод основан на воспроизводящем зацеплении
пары винтовых колес на скрещенных осях. В качестве многорезцово-
го инструмента применяют цилиндрическое режущее колесо, по
форме напоминающее долбяк.
Производительность зуботочения в 2...4 раза выше производи-
тельности зубофрезерования однозаходной фрезой.
119
1.4.4.З. НАКАТЫВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
Накатывание зубчатых поверхностей имеет большие преимуще-
ства перед способами обработки резанием: повышается производи-
тельность в 5...30 раз; увеличивается износостойкость и прочность
зубьев; значительно уменьшаются отходы металла и др. Различают
горячее и холодное накатывание. Горячее накатывание применяют
для профилей с модулем больше 2 мм; холодное накатывание реко-
мендуется для мелкомодульных колес с модулем до 1,5...2 мм.
Может применяться и комбинированное накатывание для сред-
них и крупных модулей (основная пластическая деформация прово-
дится в горячем состоянии, а окончательное профилирование — в
холодном).
Горячее накатывание производится как с радиальной, так и с про-
дольной подачей. Схема накатки с продольной подачей аналогична
холодному накатыванию.
Схема накатывания с радиальным движением подачи показана на
рис. 1.95.
Рис. 1.95. Схема горячего накатывания зубьев колес:
/—накатники; 2 — реборды; J — заготовка; 4— переходная втулка; 5—оправка
Перед накатыванием заготовку нагревают до 1000... 1200° С за
20...30 с до накатывания, затем устанавливают на оправку специаль-
ного станка и производят накатывание вращающимися накатниками.
Штучное время накатывания зубьев на заготовках зубчатых колес со-
ставляет 30 с. ..2 мин в зависимости от модуля (соответственно 2...5 мм).
1.4.4.4. ОБРАБОТКА ТОРЦОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЗУБЬЕВ
ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
Закругления торцов зубьев чаще всего выполняют у передвижных
шестерен, так как это значительно облегчает их перемещение (напри-
мер, шестерни коробок скоростей). Кроме того, у большинства зубча-
тых колес снимают фаски или притупляют кромки торцовых поверх-
ностей. Закругление зубьев и снятие фасок на торцовых поверхностях
120
зубьев производят конусной и дисковой фасонными фрезами; приту-
пляют острые кромки и снимают заусенцы чаще всего вращающими-
ся щетками или червячными фрезами с насечками, шлифовальными
кругами; торцовые поверхности зубьев обрабатывают на универсаль-
но-фрезерных и специальных станках.
1.4.4.5. МЕТОДЫ ОТДЕЛОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЗУБЬЕВ
ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
Основные методы зубоотделочной обработки, их точность и дос-
тигаемые параметры шероховатости приведены в [Т. 1, табл. 5.16].
Шевингование — чистовая обработка зубьев незакаленных ци-
линдрических зубчатых колес (твердость обычно не более Я7?Сэ40),
осуществляемая шевером.
Шевер имеет форму зубчатого колеса или зубчатой рейки. На по-
верхности зубьев шевера имеются канавки от головки до ножки.
Шевингование зубчатых колес заключается в срезании весьма
тонких волосовидных стружек толщиной 0,05...0,01 мм острыми
кромками канавок шевера во время движения обкатки обрабатывае-
мого колеса и инструмента и возникающего при этом относительного
скольжения профилей зацепляющихся зубьев.
Обычно в процессе шевингования точность зубчатых колес повы-
шается на одну степень, реже — на две.
Шевинговальные станки выпускают с горизонтальной или верти-
кальной осью (для обработки колес большого диаметра).
В настоящее время есть несколько методов шевингования: парал-
лельное, диагональное, тангенциальное и врезное. Шевингуют зубча-
тые колеса как наружного, так и внутреннего зацепления.
Шлифование зубьев зубчатых колес — наиболее надежный метод
отделочной обработки, обеспечивающий высокую точность, как пра-
вило, закаленных зубчатых колес. Шлифование зубьев производят на
различных зубошлифовальных станках как методом копирования,
так и методом обкатки.
На станках, работающих по методу копирования, зубчатые колеса
шлифуют профилированными кругами (рис. 1.96). Они предназначе-
ны главным образом для шлифования прямозубых колес. Ось заго-
товки в этих станках расположена горизонтально.
Метод обкатки осуществляется на зубошлифовальных станках,
которые точны и универсальны в наладке, но производительность ко-
торых сравнительно невелика и зависит от принципа работы и типа
применяемых шлифовальных кругов.
121
Рис. 1.97. Схема шлифования
зубьев методом обкатки:
7 — зубья колеса; 2 — шлифовальные
круги
Рис. 1.96. Схемы профильного
шлифования зубьев:
а — профилирование зубьев; б — правка
шлифовального круга
При шлифовании зубьев этим методом (рис. 1.97) воспроизводит-
ся зубчатое зацепление пары рейка-зубчатое колесо. Инструментом
является воображаемая рейка, боковые стороны зуба которой образо-
ваны шлифовальными тарельчатыми кругами 2. Шлифовальные кру-
ги получают вращательное движение, движение обкатки, заготовка 1
выполняет возвратно-поступательное движение.
Движение обкатки складывается из двух движений: вращения за-
готовки вокруг своей оси (А) и поступательного движения вдоль вооб-
ражаемой рейки (Б). В результате этих двух движений заготовка пере-
катывается без скольжения по воображаемой рейке.
На практике существуют и другие методы шлифования цилинд-
рических зубчатых колес: дисковым кругом; двумя дисковыми круга-
ми; червячным кругом и др.
Наиболее производительными методами являются шлифование
двумя дисковыми кругами и особенно шлифование на станках чер-
вячными кругами, которые обеспечивают точность до 5-й степени и
параметр шероховатости поверхности Ra < 0,32 мкм.
Применяют шлифование цилиндрических колес с внутренними
прямыми и косыми зубьями также методами копирования и обкатки.
Принципы работы станков для внутреннего шлифования аналогич-
ны таковым для шлифования наружных зубьев.
Хонингование применяют для чистовой отделки зубьев, как прави-
ло, закаленных цилиндрических колес внешнего и внутреннего заце-
плений. Процесс осуществляется на зубохонинговальных станках с
помощью зубчатого абразивного инструмента — хона.
Зубчатые хоны представляют собой прямозубые или косозубые
колеса, обычно состоящие из стальной ступицы и абразивного венца
122
того же модуля, что и обрабатываемое колесо. Частота вращения хона
180...200 мин'1, скорость подачи стола 180...210 мм/мин. Время хо-
нингования зубчатого колеса 30...60 с.
Хонингование позволяет уменьшить параметры шероховатости и
тем самым повысить долговечность зубчатой передачи.
К отделочным методам относятся также: обкатка зубьев и прикат-
ка (зацепление с эталонным колесом); притирка (искусственное из-
нашивание рабочей поверхности зубьев притирами с применением
абразивной пасты); приработка (притирание пары зубчатых колес без
притира) и др.
1.4.5. Типовые маршруты изготовления зубчатых колес
Основные операции механической обработки зубчатого колеса со
ступицей 7-й степени точности.
005 Заготовительная.
Для заготовок из проката — резка проката, для штампованных за-
готовок — штамповка.
Штампованные заготовки целесообразно выполнять с прошиты-
ми отверстиями, если их диаметр более 30 мм и длина не более трех
диаметров.
Заготовки из чугуна и цветных сплавов (иногда из сталей) получа-
ют литьем.
010 Термическая.
Нормализация, отпуск (для снятия внутренних напряжений).
015 Токарная.
Точить торец обода и торец ступицы с одной стороны начерно, то-
чить наружную поверхность обода до кулачков патрона начерно, рас-
точить начерно на проход отверстие (или сверлить и расточить при
отсутствии отверстия в заготовке), точить наружную поверхность сту-
пицы начерно, точить фаски.
Технологическая база — наружная поверхность обода и торец,
противолежащий ступице (закрепление в кулачках токарного патро-
на).
Оборудование:
единичное производство — токарно-винторезный станок;
мелко- и среднесерийное — токарно-револьверный, токарный с
ЧПУ;
крупносерийное и массовое — одношпиндельный или много-
шпиндельный токарный полуавтомат (для заготовки из прутка —
прутковый автомат).
020 Токарная.
123
Точить базовый торец обода (противолежащий ступице) начерно,
точить наружную поверхность обода на оставшейся части начерно,
расточить отверстие под шлифование, точить фаски.
Технологическая база — обработанные поверхности обода и
большего торца (со стороны ступицы).
Оборудование — то же (см. операцию 015).
025 Протяжная (долбежная).
Протянуть (долбить в единичном производстве) шпоночный паз
или шлицевое отверстие.
Технологическая база — отверстие и базовый торец колеса.
Оборудование — горизонтально-протяжной или долбежный
станки.
Применяются варианты чистового протягивания отверстия на
данной операции вместо чистового растачивания на предыдущей
операции.
030 Токарная.
Точить базовый и противолежащие торцы, наружную поверх-
ность венца начисто.
Технологическая база — поверхность отверстия (реализуется на-
прессовкой на оправку, осевое положение на оправке фиксируется
путем применения подкладных колец при запрессовке заготовки).
Необходимость данной операции вызывается требованием обеспече-
ния соосности поверхностей вращения колеса.
Оборудование — токарно-винторезный (единичное производст-
во), токарный с ЧПУ (серийное) или токарный многрезцовый полу-
автомат.
035 Зубофрезерная.
Фрезеровать зубья начерно (обеспечивается 8-я степень точно-
сти).
Технологическая база — отверстие и базовый торец (реализуется
оправкой и упором в торец).
Оборудование — зубофрезерный полуавтомат.
040 Зубофрезерная.
Фрезеровать зубья начисто (обеспечивается 7-я степень точно-
сти).
045 Шевинговальная.
Шевинговальная операция повышает на единицу степень точно-
сти зубчатого колеса. Операции применяют для термообрабатывае-
мых колес с целью уменьшения коробления зубьев, так как снимается
поверхностный наклепанный слой после фрезерования.
Технологическая база — отверстие и базовый торец (реализуется
оправкой).
124
Оборудование — зубошевинговальный станок.
050 Термическая.
Калить заготовку или зубья (ТВЧ) или цементировать, калить и
отпустить (согласно техническим требованиям). Наличие упрочняю-
щей термообработки, как правило, приводит к снижению точности
колеса на одну единицу.
055 Внутришлифовальная.
Шлифовать отверстие и базовый торец за один установ. Обработ-
ка отверстия и торца за один установ обеспечивает их наибольшую
перпендикулярность.
Технологическая база — рабочие эвольвентные поверхности
зубьев (начальная окружность колеса) и торец, противолежащий ба-
зовому. Реализация базирования осуществляется специальным па-
троном, у которого в качестве установочных элементов используют
калибровочные ролики или зубчатые секторы. Необходимость такого
базирования вызвана требованием обеспечения равномерного съема
металла и зубьев при их последующей отделке с базированием по от-
верстию на оправке.
Оборудование — внутришлифовальный станок.
При базировании колеса на данной операции за наружную по-
верхность венца для обеспечения соосности поверхностей вращения
необходимо ввести перед или после термообработки круглошлифо-
вальную операцию для шлифования наружной поверхности венца и
торца, противолежащего базовому (желательно за один установ на
оправке).
Технологическая база — отверстие и базовый торец.
Оборудование — круглошлифовальный или торцекруглошлифо-
вальный станки.
Необходимость отделки наружной поверхности венца колеса час-
то вызывается также и тем, что контроль основных точностных пара-
метров зубьев производится с использованием этой поверхности в ка-
честве измерительной базы.
060 Плоскошлифовальная.
Шлифовать торец, противолежащий базовому (если необходимо
по чертежу).
Технологическая база — базовый торец.
Оборудование — плоскошлифовальный станок с прямоугольным
или круглым столом.
065 Зубошлифовальная.
Шлифовать зубья.
Технологическая база — отверстие и базовый торец.
125
Оборудование — зубошлифовальный станок (обработка обкат-
кой двумя тарельчатыми или червячными кругами или копированием
фасонным кругом). При малом короблении зубьев при термообра-
ботке (например, при азотировании вместо цементации) операция
зубошлифования может быть заменена зубохонингованием или во-
обще отсутствовать.
Наличие зубошлифовальной или зубохонинговальной операции
определяется наличием и величиной коробления зубьев при термооб-
работке. Двукратное зубофрезерование и шевингование зубьев до
термообработки может обеспечить 6-ю степень точности. При потере
точности во время термообработки на одну степень конечная 7-я сте-
пень точности будет достигнута. Введение отделочной операции зу-
бошлифования или зубохонингования необходимо только при
уменьшении точности колеса при термообработке больше, чем на
одну степень.
070 Моечная.
075 Контрольная.
080 Нанесение антикоррозионного покрытия.
Применяются варианты технологического процесса с однократ-
ным зубофрезерованием, но с двукратным зубошлифованием.
Наличие упрочняющей термообработки приводит, как правило, к
снижению степени точности колес на одну единицу, что требует вве-
дения дополнительной отделочной операции. Для незакаливаемых
зубчатых колес шевингование является последней операцией; перед
термообработкой шевингуют зубья в целях уменьшения деформации
колеса в процессе термообработки и повышения степени на одну еди-
ницу.
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 опра-
вок до термообработки. В этом случае токарная обработка ведется в
патронах, а протягивание шпоночного паза или шлицев производят
после нарезания зубьев и нет операции чистовой обработки на оправ-
ке до термообработки. В этом случае не гарантируется достаточная
перпендикулярность торца к оси отверстия. Для уменьшения откло-
нения от перпендикулярности протягивание выполняют с жестким
направлением протяжки.
Обработка плоских зубчатых колес.
Так как плоские зубчатые колеса легче базируются на поверхно-
сти торцов, чем на поверхности отверстия, то токарная обработка на
оправках не гарантирует устойчивости. Поэтому весь технологиче-
126
ский процесс строят исходя из того, что установочной технологиче-
ской базой будет торцевая поверхность, а отверстие — двойной опор-
ной. Вследствие этого всю токарную обработку с обеих сторон произ-
водят в кулачковых патронах, а не на оправках. При наличии шлице-
вого отверстия отличительной особенностью маршрута является то,
что протягивание шлицев выполняется не после черновых, а после
чистовых операций и при этом следует обеспечить перпендикуляр-
ность оси отверстия к торцу. Эта задача решается путем применения
вертикально-протяжного станка и некомбинированной протяжки,
направленной по отверстию малого диаметра шлицев колеса, предва-
рительно расточенного на операции 030.
Основные операции механической обработки плоского зубчатого ко-
леса 7-й степени точности.
005 Заготовительная.
Резка проката или штамповка.
0-10 Термическая.
Нормализовать заготовку.
015 Токарная.
Точить торец с одной стороны (наружную поверхность до кулач-
ков), расточить отверстие начерно.
Технологическая база — черная наружная поверхность и торец.
Оборудование — аналогично операции 015 маршрута колеса со
ступицей.
020 Токарная.
Точить второй торец, оставшуюся наружную поверхность начер-
но и расточить отверстие под тонкое растачивание или протягивание.
Технологическая база — обработанная часть наружной поверхно-
сти и торец.
Оборудование — то же.
025 Плоскошлифовальная.
Шлифовать торцы последовательно с двух сторон.
Технологическая база — торец.
Оборудование — плоскошлифовальный станок.
030 Алмазно-расточная (вертикально-протяжная).
Расточить (протянуть) отверстие под шлифование.
Технологическая база — торец и наружная поверхность (алмаз-
но-расточная операция), торец и отверстие (протяжная).
Оборудование — токарно-винторезный, токарный одношпин-
дельный полуавтомат или алмазно-расточной станки; при протягива-
нии — вертикально-протяжной станок.
035 Токарная.
127
Точить наружную поверхность начисто. Производится одновре-
менная обработка нескольких заготовок, установленных на оправке.
Технологическая база —торец и отверстие (на оправке).
Оборудование — токарно-винторезный станок или одношпин-
дельный полуавтомат.
040 Зубофрезерная.
Фрезеровать зубья начерно и начисто.
Технологическая база —та же (см. операцию 035).
Оборудование — зубофрезерный полуавтомат.
В зависимости от типа производства может выполняться за одну
операцию (единичное и мелкосерийное) или за две операции (серий-
ное и массовое).
045 Протяжная (долбежная).
Протянуть (долбить) шпоночный паз или шлицы.
Технологическая база — торец и отверстие.
Оборудование — вертикально-протяжной или долбежный ста-
нок.
050 Зубошевинговальная.
Шевинговать зубья.
Технологическая база и оборудование аналогичны используемым
на операции 045 маршрута для колеса со ступицей.
055 Термическая.
Калить (или цементировать и калить) заготовку или только зубья
ТВЧ (по техническим требованиям чертежа).
060 Круглошлифовальная.
Шлифовать наружную поверхность и один торец.
Технологическая база — отверстие и второй торец (оправка).
Оборудование — круглошлифовальный или торцекруглошлифо-
вальный станки.
Операция может исключаться при применении в качестве техно-
логической базы при шлифовании отверстия (065) эвольвентной по-
верхности зубьев.
065 Внутришлифовальная.
Шлифовать противоположный торец и отверстие за один установ.
Технологическая база — эвольвентная поверхность зубьев и то-
рец (см. операцию 055 маршрута колеса со ступицей).
070 Зубошлифовальная.
Шлифовать зубья.
Технологическая база — торец и отверстие.
Оборудование — см. операцию 070 маршрута колеса со ступицей.
075 Моечная.
060 Контрольная.
085 Нанесение антикоррозионного покрытия.
128
1.4.5.1. ПРИМЕР ТИПОВОГО МАРШРУТА ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА
Ниже приведены краткое описание операций и операционные эс-
кизы для изготовления зубчатого колеса со ступицей (рис. 1.98).
Модуль т 2
Число зцбьеб Z to
Нормальный исходный контур - ГОСТ 1315-81
Коэффициент смещения 0
Стег ень точности ГОСГ 1643-81 - 7-С
Смей, ение • Наименьшее ucxoi Ъюго ; дополнительное -008
конпура Допуск г» 0.1
Делительный диаметр а 80
Рис. 1.98. Цилиндрическое зубчатое колесо с односторонней ступицей
|Г 002 ни |
1.Зубчатый бенеи Т8Ч HRC45...50
2. Фаски 1*45*
З.Неуказатые предельные отклонения размероб
отберстий Н14, балоб М4, остальным *JTl4/2
4.Предельнме отклонения углоб размероб tATa15/2
00. Заготовительная. Штамповка на горизонтально-ковочной ма-
шине. Размеры заготовки 090 х 30 мм.
05. Термическая. Нормализация.
10. Токарно-винторезная. Станок токарный многорезцовый по-
луавтомат 1723 (рис. 1.99). Подрезать торцы 5 и 4начерно. Точить по-
верхность 7 до кулачка патрона. Расточить отверстие 6 на проход на-
черно. Точить поверхности 2 и 3 начерно. Точить фаски.
15. Токарно-винторезная. Станок токарный 16К20 с ЧПУ (рис.
1.100). Подрезать торец 1. Точить поверхность 4 на оставшейся части
начерно. Точить поверхности 2 и 3. Расточить фаски.
20. Термическая. Нормализация.
25. Токарно-винторезная. Станок 16К20 с ЧПУ (рис. 1.101). Под-
резать торец 2 под шлифование. Расточить отверстие 1 под шлифова-
ние. Расточить и точить фаски.
30. Токарно-винторезная. Станок токарный 16К20 (рис. 1.102).
Подрезать торец 1 начисто. Подрезать торец 2 под шлифование. Рас-
точить и точить фаски.
35. Зубофрезерная. Зубофрезерный полуавтомат модели 5306К
(рис. 1.103). Фрезеровать 40 зубьев (т = 2) под шлифование.
9-3072 129
’Размеры для спрабок
Рис.1.99. Операционный эскиз
операции 10
Рис. 1.100. Операционный эскиз
операции 15
Рис. 1.101. Операционный эскиз
операции 25
Рис. 1.102. Операционный эскиз
операции 30
40. Слесарная. Полуавтомат для снятия заусенцев 5525. Зачистить
заусенцы на торцах зубьев.
45. Термическая. Установка ТВЧ. Закалка зубьев.
50. Круглошлифовальная. Станок торцекруглошлифовальный
3T153 (рис. 1.104). Шлифовать поверхности 1, 2 начисто.
130
Exs-0.1; Тн-0.15
Рис. 1.103. Операционный эскиз операции 35
Рис. 1.104. Операционный эскиз
операции 50
Рис. 1.105. Операционный эскиз
операции 55
Рис. 1.106. Операционный эскиз операции 60
Рис. 1.107. Операционный
эскиз операции 65
Рис. 1.108. Операционный
эскиз операции 70
55. Внутришлифовальная. Станок внугришлифовальный ЗА227
(рис. 1.105). Шлифовать поверхности 1 и 2 начисто.
60. Плоскошлифовальная. Станок плоскошлифовальный ЗБ740
(рис. 1.106). Шлифовать поверхность 1 начисто.
65. Долбежная. Станок долбежный 7А412 (рис. 1.107). Долбить
шпоночный паз 1 (операция может выполняться после операции 50).
70. Зубошлифовальная. Зубошлифовальный полуавтомат 5В833
(рис. 1.108). Шлифовать начерно и начисто 40 зубьев (т = 2).
1.5. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЫЧАГОВ
1.5.1. Характеристика рычагов
К деталям класса рычагов относятся собственно рычаги, тяги,
серьги, вилки, балансиры, шатуны.
Рычаги являются звеньями системы машин, аппаратов, прибо-
ров, приспособлений. Совершая качательное или вращательное дви-
жение, рычаги передают необходимые силы и движения сопряжен-
ным деталям, заставляя их выполнять требуемые перемещения с над-
лежащей скоростью. В других случаях рычаги, например, прихваты,
132
остаются неподвижными и фиксируют относительное положение со-
пряженных деталей.
Детали класса рычагов имеют два отверстия или больше, оси ко-
торых расположены параллельно или под прямым углом. Тело рыча-
гов представляет собой стержень, не обладающий достаточной жест-
костью. В деталях этого класса кроме основных отверстий обрабаты-
ваются шпоночные или шлицевые пазы, крепежные отверстия и про-
рези в головках. Стержни рычагов часто не обрабатывают.
Значительное разнообразие конструкций рычагов вызывает необ-
ходимость их классификации с целью сужения типовых технологиче-
ских процессов. С этой целью рекомендуется следующая классифи-
кация.
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 зна-
чительно более короткие втулки.
Технологические задачи
Точность размеров. Отверстия — основные и вспомогательные
базы, поверхностями которых рычаги и вилки сопрягаются с валика-
ми, проектируют у рычагов и шарнирных вилок по Л7...Л9, а у вилок
переключения для уменьшения перекоса при осевом перемеще-
нии — по H1...HS. Точность расстояний между параллельными ис-
полнительными поверхностями вилок переключения назначают по
Z710.../712. Расстояние между осями отверстий основных и вспомо-
гательных баз рычагов должны соответствовать расчетным; допускае-
мые отклонения в зависимости от требуемой точности колеблются от
±0,025 до ±0,1 мм.
Точность формы. В большинстве случаев особых требований к
точности формы поверхностей не предъявляется, т. е. погрешность
формы не должна превышать допуск на размер или, в зависимости от
условий эксплуатации, погрешности формы не должны превышать
от 40 до 60 % от поля допуска на соответствующий размер.
Точность взаимного расположения. Для хорошего прилегания по-
верхностей отверстий к сопряженным деталям оси поверхностей от-
верстий (вспомогательных баз рычагов) должны быть параллельны
орям поверхностей отверстий основных баз с допускаемыми откло-
нениями (0,05...0,3)/100 мм.
У рычагов, имеющих плоские обработанные поверхности, в неко-
торых случаях (по служебному назначению), задается перпендику-
133
лярность осей отверстий относительно этих плоскостей с допускае-
мыми отклонениями (0,1...0,3)/100 мм.
Качество поверхностного слоя. Шероховатость поверхности отвер-
стий у рычагов и вилок в зависимости от точности диаметров отвер-
стий назначают Ra ~ 0,8...3,2 мкм, шероховатость исполнительных
поверхностей у рычагов Ra = 0,63...3,2, у вилок переключения
0,8...3,2 мкм. Для увеличения сроков службы твердость исполнитель-
ных поверхностей рычагов и вилок устанавливают ЯЯСэ40..,60.
Для рассматриваемого рычага:
— точность размеров основных отверстий — 22Н7,20777, допуск
на расстояние между осями отверстий составляет 0,02 мм;
— к точности формы особых требований не предъявляется, т. е.
погрешность формы не должна превышать допуска на размеры;
— точность взаимного расположения задана допуском перпен-
дикулярности осей отверстий относительно плоскости А и составляет
0,02 мм;
— шероховатость отверстий Ra = 1,6 мкм, торцов бобышек 3,2 мкм,
остальные поверхности не обрабатываются.
1.5.2. Материалы и заготовки для рычагов
В качестве материалов для изготовления рычагов служат: серый
чугун, ковкий чугун и конструкционные стали. Работающие при не-
значительных нагрузках рычаги изготавливают из пластмассы.
Выбор материала зависит от служебного назначения и экономич-
ности изготовления детали. Рычаги сложной формы могут быть дос-
таточно экономично изготовлены из заготовки-отливки. Для дета-
лей, работающих в машинах под небольшими, неударными нагрузка-
ми, выбирают серый чугун. Для нежестких деталей, работающих с
толчками и ударами, вязкий серый чугун является ненадежным мате-
риалом и заменяется ковким чугуном. При получении ковкого чугуна
обязательным становится отжиг, после которого заготовки коробятся
и должны дополнительно подвергаться правке.
Введение дополнительных операций отжига и правки удорожает
заготовки, поэтому в ряде случаев рычаги изготавливают из стали.
Чугунные заготовки рычагов получают обычно литьем в песчаные
формы, отформованные по механическим моделям. При повышен-
ных требованиях к точности отливок заготовки отливают в оболочко-
вые формы. Отливки из ковкого чугуна следует подвергать отжигу и
последующей правке для уменьшения остаточных деформаций. При-
пуски на обработку и допуски на размеры отливок рычагов определя-
ются соответствующими стандартами. ’’
134
Стальные заготовки рычагов получают ковкой, штамповкой,
литьем по выплавляемым моделям и реже сваркой. При штамповке
заготовок в небольших количествах применяют подкладные штампы.
С увеличением масштаба изготовления заготовок более экономичной
становится штамповка в открытых и закрытых штампах. В серийном
производстве штамповки выполняют на штамповочных молотах,
фрикционных и кривошипных прессах, а в крупносерийном и массо-
вом производствах — на кривошипных прессах и горизонтально-ко-
вочных машинах. Для повышения производительности и уменьше-
ния себестоимости штампованных заготовок их предварительное
формование в массовом производстве в ряде случаев производят на
ковочных вальцах.
Для уменьшения трудоемкой механической обработки, уменьше-
ния расхода металла и улучшения внешнего вида по конструктивной
форме стальных рычагов их заготовки вместо ковки или штамповки
получают литьем по выплавляемым моделям. Модели заготовок и
литниковой системы из легкоплавких модельных составов, приготов-
ленных на основе парафина, полистирола, стеарина и других подоб-
ных компонентов, получают в специальных пресс-формах. Шерохо-
ватость поверхности отливок по выплавляемым моделям соответст-
вует Лх = 6,3 мкм. Отверстия по чертежу диаметром меньше 25 мм в
заготовках литьем в песчаные формы и штамповкой обычно не полу-
чают.
Работающие при значительных нагрузках стальные рычаги из
среднеуглеродистой стали для повышения прочности перед механи-
ческой обработкой термически обрабатывают (закалка и высокий от-
пуск).
1.5.3. Основные схемы базирования
При фрезеровании торцов втулок за технологическую базу прини-
мают поверхности стержня рычага, или противоположные торцы вту-
лок, при их шлифовании за технологическую базу принимают проти-
воположные торцы втулок.
При обработке основных отверстий в качестве технологической
базы выбирают обработанные торцы втулок и их наружные поверхно-
сти, что обеспечивает равностенность втулок. Заключительные этапы
обработки выполняют при использовании в качестве технологиче-
ской базы одного или двух основных отверстий и торцов втулок.
При обработке на автоматических линиях для соблюдения прин-
ципа постоянства баз рычаги базируют и закрепляют за стержень в
Приспособлениях-спутниках.
135
1.5.4. Типовые маршруты изготовления рычагов
Основные операции механической обработки рычагов с общей плоско-
стью торцов втулок.
005 Заготовительная.
Чугунные заготовки получают литьем в песчаные формы или обо-
лочковые. Отливки из ковкого чугуна следует подвергать отжигу и по-
следующей правке для уменьшения остаточных деформаций. Сталь-
ные заготовки — ковкой, штамповкой, литьем по выплавляемым мо-
делям, а в единичном производстве — сваркой.
010 Фрезерная.
Фрезеровать торцы втулок с одной стороны начерно или начисто
и с припуском под шлифование (при необходимости). Технологиче-
ская база (установочная) — поверхность стержня или противополож-
ные торцы втулок. Направляющую и опорную базы выбирают из ус-
ловий удобства установки детали. Станок — вертикально-фрезерный
или карусельно-фрезерный.
015 Фрезерная.
Аналогично предыдущей операции, но с другой стороны. Техно-
логическая база — обработанные торцы втулок. В серийном и массо-
вом производствах обработка торцов втулок может выполняться од-
новременно с двух сторон на горизонтально-фрезерном станке набо-
ром фрез. Технологическая база — поверхность стержня или поверх-
ность втулок. Если заготовки проходят чеканку (т. е. торцы втулок
обжаты прессом), то фрезерную обработку не производят.
020 Обработка основных отверстий.
Технологическая база — обработанные торцы втулок и их наруж-
ные поверхности, что обеспечивает равностенность втулок. В зависи-
мости от типа производства операцию выполняют:
— в единичном и мелкосерийном производствах — на радиаль-
но- и вертикально-сверлильных станках или расточных станках по
разметке со сменой инструмента;
— в мелкосерийном и серийном производствах — на сверлиль-
ных станках с ЧПУ, на радиально- и вертикально-сверлильных стан-
ках по кондуктору со сменой инструмента и быстросменных втулок в
кондукторах;
— в крупносерийном и массовом производствах — на агрегат»
ных многошпиндельных одно- и многопозиционных станках, верти-
кально-сверлильных станках с многошпиндельными головками и ня
протяжных станках.
136
Маршрут обработки основных отверстий имеет варианты:
— сверление, зеркерование, одно- или двукратное развертыва-
ла или двойное растачивание;
— сверление и протягивание (для отверстий диаметром более
) мм), полученные в заготовке прошиванием или литьем, сверление
[меняют предварительным зенкерованием.
Обеспечение параллельности осей и межосевого расстояния ос-
эвных отверстий достигается следующим образом (в порядке убыва-
ия точности):
— одновременной обработкой несколькими инструментами на
ногошпиндельных станках;
— последовательной обработкой при неизменном закреплении
[готовки;
— последовательной обработкой на разных станках, в разных
риспособлениях.
030 Обработка шпоночных пазов или шлицевых поверхностей в
сновных отверстиях.
035 Обработка вспомогательных отверстий с нарезанием в них
езьб (если нужно) пазов и уступов. Технологическая база — основ-
ые отверстия (одно или два) и их торцы.
040 Плоское шлифование торцов втулок.
Выполняется при повышенных требованиях к шероховатости и
заимному расположению торцов втулок на плоскошлифовальном
ганке с переустановкой. Технологическая база —торцы втулок.
050 Моечная.
055 Контрольная.
060 Нанесение покрытия.
В зависимости от конкретных условий последовательность обра-
ютки поверхностей рычагов может изменяться. Применяют вариан-
ы маршрута, в которых операции 010 и 020 меняются местами или
объединяются.
Маршрут обработки рычагов с торцами втулок в разных плоско-
стях:
— обрабатывают торцы втулок с одной стороны;
— обрабатывают основные отверстия с той же стороны;
— обрабатывают торцы втулок с другой стороны;
— обрабатывают остальные поверхности в последовательности,
казанной в первом варианте.
137
13.4.1. ПРИМЕРЫ ТИПОВЫХ МАРШРУТОВ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЫЧАГОВ
Ниже приведены краткое описание операций и операционные эс-
кизы для изготовления рычага из стали (рис. 1.109).
у'(у)
ZfllWTj 45...50
2.0стрые кромки скруглить R0,5...0,8
З.Неуказанные предельные отклонения размероб
отберстий Н14, балоб h14, остальных tJT14/2
Рис. 1.109. Рычаг
Рис. 1.110. Операционный эскиз операции 05
138
Рис. 1.111. Операционный эскиз операции 10
Рис. 1.112. Операционный эскиз операции 15
00. Заготовительная. Штамповка на кривошипном прессе.
05. Вертикально-фрезерная. Станок вертикально-фрезерный
6Н10 (рис. 1.110). Фрезеровать поверхность 1 под чистовое фрезеро-
вание. Фрезеровать поверхность 1 начисто.
10. Вертикально-фрезерная. Станок вертикально-фрезерный
6Н10 (рис. 1.111). Фрезеровать поверхность 1 под чистовое фрезеро-
вание. Фрезеровать поверхность 1 начисто.
15. Радиально-сверлильная. Станок радиально-сверлильный
2Н53 (рис. 1.112). Сверлить отверстия 1 и 2 под развертывание. Раз-
вернуть отверстия 1 и 2 под чистовое развертывание. Развернуть от-
верстия 1 и 2 начисто.
2. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
ДЛЯ СТАНКОВ С ЧПУ И ГПС
При проектировании технологических операций для станков с
ЧПУ необходимо учитывать ряд особенностей обработки [7, 8]. Эти
особенности, основные из которых приведены ниже, подтверждены
практикой эксплуатации станков с ЧПУ в производственных услови-
ях. Снижение затрат на проектирование технологии и изготовление
изделий на станках с ЧПУ достигается за счет использования типизи-
рованных технологических решений, Эти решения различаются при
обработке заготовок деталей типа тел вращения и при изготовлении
корпусных деталей.
При анализе операционной технологии для получения деталей
типа тел вращения все многообразие обрабатываемых поверхностей
может быть представлено в виде «основных» и «дополнительных»
форм поверхностей. В качестве основной формы поверхности при-
нимается поверхность, которая может быть получена резцами с угла-
ми <р = 95°, <Pi = 30°, проходными при обработке наружных и торцо-
вых поверхностей и расточным при обработке внутренних поверхно-
стей. Основные формы поверхностей: цилиндрические и кониче-
ские, поверхности с радиусными и криволинейными образующими,
поверхности глубоких (до 1,5 мм) канавок и другие, которые могут
быть обработаны указанными резцами.
Поверхности, которые требуют для их образования другого инст-
румента, отнесены к дополнительным формам поверхности. Число
дополнительных форм поверхностей достигает 40. На токарных опе-
рациях по обработке конкретных изделий число дополнительных
форм поверхностей не превышает 2...3 типов.
Обработка валов отличается некоторыми особенностями.
Заготовки для центровых работ, поступающие на станки с ЧПУ,
должны иметь центровые отверстия и хотя бы один обработанный то-
рец.
140
Предварительные операции для многих заготовок могут включать
не только обработку торцов и центрование, нои ряд других операций,
выполняемых на концах вала: сверление центральных отверстий и
нарезание в них резьбы, обтачивание отверстий в трубных заготовках,
протачивание фасок, канавок и т. п. Для деталей типа шпинделей,
гильз, пинолей предварительные операции включают глубокое свер-
ление и растачивание центрального отверстия.
Предварительные операции создают условия для последующей
токарной обработки вала за один установ. Для некоторых поверхно-
стей и элементов заготовки эти операции являются окончательными
и это повышает требования к точности их выполнения.
Заготовки, деформация которых при снятии больших припусков
не выходит за пределы, предусмотренные техническими требования-
ми к операции, необходимо обрабатывать за один-два установа. При
обработке за один установ используются правые и левые резцы.
Термоулучшение заготовки желательно проводить перед обработ-
кой на токарном станке с ЧПУ, если это не сказывается на точности и
работоспособности изделий.
При выполнении черновых переходов для повышения жесткости
инструмента необходимо использовать резцы для контурного точе-
ния с углами <р = 95°, <pt = 5°.
Порядок обработки поверхностей заготовок для деталей типа ва-
лов следующий.
1. Черновая обработка основных форм наружной поверхности. В
первую очередь выполняется обработка, требующая перемещения в
направлении к передней бабке.
2. Черновая и чистовая обработка дополнительных форм поверх-
ности (если имеются дополнительные формы, требующие черновой
обработки). Обрабатываются все дополнительны поверхности, кроме
канавок для выхода резьбообразующего инструмента и шлифоваль-
ного круга, а также мелких выточек.
3. Чистовая обработка основных форм поверхности: подрезка
торца (только на первом установе); чистовая обработка основных
форм наружной поверхности.
4. Обработка дополнительных форм поверхности, не требующих
черновой обработки.
При проектировании токарной обработки втулок, фланцев и им
подобных деталей необходимо учитывать определенные обстоятель-
ства.
Надежность работы инструмента снижается при врезании его ре-
жущей кромки в необработанную поверхность заготовки. Чем мень-
ше врезаний резца в такие поверхности, тем выше надежность его ра-
141
боты. В связи с этим рекомендуется произвести сначала один рабочий
ход резцом по торцевой поверхности в направлении к оси вращения
заготовки и один рабочий ход по цилиндрической поверхности, па-
раллельной этой оси. Дальнейшее направление перемещения резца
вырабатывают исходя из условия минимального числа рабочих ходов.
Зенкеры и развертки обычно не включаются в номенклатуру ин-
струментов, используемых на токарных станках с ЧПУ, так как при
обработке отверстий на этих станках в большинстве случаев более
производительно производить растачивание с формированием более
качественной поверхности. Применение зенкеров и разверток рента-
бельно только при обработке больших партий заготовок либо отвер-
стий малого диаметра.
Для некоторых заготовок необходима предварительная обработка
для создания надежных технологических баз.
Типовая последовательность обработки при закреплении загото-
вок в патроне следующая.
1. Центрование (если сверлится отверстие диаметром меньше
20 мм).
2. Сверление.
3. Черновая обработка основных поверхностей: подрезание внеш-
него торца (для поковок, штампованной заготовки — снятие припус-
ка на всех торцах); обтачивание наружных поверхностей; растачива-
ние внутренних поверхностей.
4. Черновая и чистовая обработка дополнительных форм поверх-
ностей. В тех случаях, когда черновую и чистовую обработку основ-
ных форм поверхностей выполняют одним резцом, все дополнитель-
ные поверхности формируют после чистовой обработки.
5. Чистовая обработка внутренних и наружных основных поверх-
ностей.
6. Обработка внутренних и наружных, в том числе торцовых до-
полнительных поверхностей, не требующих черновой обработки
(включая отрезку).
Количество операций и установов определяется в соответствии с
принципами технологии в зависимости от заданной точности обра-
ботки поверхностей и их взаимного расположения.
С целью повышения надежности работы режущего инструмента
как при обработке валов, так и других деталей на станках с ЧПУ в ряде
случаев программируется снижение подачи в момент врезания инст-
румента в материал заготовки на 30...50 % от рабочей, а после начала
резания увеличение до рабочей.
При токарной обработке на станках с ЧПУ может быть обеспече-
на точность наружного диаметра и отверстия по 7-му квалитету, а при
142
Рис. 2.1. Типовые циклы перемещений инструмента при формировании
типовых элементов деталей
использовании систем автоматической подналадки — поб-муквали-
тету точности; параметр шероховатости поверхности Ra = 1,6 мкм,
допуск соосности отверстия и наружной поверхности в пределах
8...9-ГО квалитетов.
Несмотря на большое разнообразие дополнительных форм по-
верхностей для их обработки используется ограниченное число типо-
размеров режущего инструмента за счет использования специальных
схем перемещения инструмента при формировании типовых элемен-
тов детали (рис. 2.1).
Проектирование технологической операции на станке с ЧПУ
включает построение траектории рабочих и вспомогательных пере-
143
мещений режущего инструмента. Перемещения каждого инструмен-
та начинаются и заканчиваются в исходной точке или в точке его сме-
ны и включают подвод, отвод и вспомогательные движения, осущест-
вляемые на быстром ходу; врезание, перебег и рабочее движение, ко-
торые осуществляется на рабочих подачах. Вспомогательные и
рабочие участки траектории ограничиваются особыми точками, в ко-
торых изменяется какое-либо условие работы инструмента (направ-
ление перемещения, скорость, частота вращения, включение и вы-
ключение охлаждения, изменение координат инструмента и т. п.).
Эти точки получили название опорных точек. Различают опорные
точки, связанные с геометрией перемещения, технологией обработки
и контроля.
Количество рабочих ходов при обработке поверхностей зависит
от заданной точности. При этом необходимо помнить, что современ-
ные системы управления станками с ЧПУ имеют развитое программ-
ное обеспечение, включающее постоянные технологические циклы
обработки различных поверхностей, что значительно упрощает про-
граммирование обработки.
Обработка заготовок корпусных деталей и других деталей слож-
ной формы в серийном производстве производится на многоопера-
ционных станках (сверлильно-фрезерно-расточных многоинстру-
ментальных станках с ЧПУ).
Маршрутный технологический процесс для обработки этих заго-
товок разрабатывается с учетом особенностей обработки на станках с
ЧПУ, технологических возможностей этих станков (в том числе точ-
ности и производительности обработки) и их стоимости. Операции,
выполняемые на станках с ЧПУ, могут охватить весь технологиче-
ский процесс изготовления детали или только его часть (в сочетании с
операциями, выполняемыми на других станках).
В маршрутном технологическом процессе обработки заготовок
корпусных деталей и им подобных при необходимости искусственно-
го старения или наличии точных отверстий и плоскостей следует
дифференцировать операции на черновые и чистовые. В таких случа-
ях заготовки, имеющие пять-шесть обрабатываемых сторон, обраба-
тывают, как правило, за одну-две черновые и две чистовые операции
(установа).
Для заготовок, не проходящих старение и (или) не имеющих точ-
ных отверстий и плоскостей, предусматривают одну или две опера-
ции обработки на многоинструментальном станке в зависимости от
числа обрабатываемых сторон и заданной точности. Для сложных де-
талей должна быть предусмотрена операция разметки и нанесения
разметочных линий, определяющих положение заготовки.
144
Плоскости и отверстия, точность относительного положения ко-
торых задана с жесткими допусками, необходимо обрабатывать в раз-
мер за одну операцию при неизменной установке заготовки.
При небольшой трудоемкости черновой обработки в технологи-
ческом процессе предусматривается одна черновая операция. Когда
выделение черновой обработки в отдельную операцию на многоинст-
рументальном станке неэффективно, операция выполняется на стан-
ках другого типа или объединяется с операций чистовой обработки на
станке с ЧПУ.
Черновая обработка выделяется в отдельную операцию, когда
трудоемкость обработки на станке с ЧПУ велика или когда эта опера-
ция необходима для создания технологических баз для последующей
обработки.
Количество переходов при проектировании операций на много-
инструментальном станке для каждой поверхности назначается в со-
ответствии с типовыми схемами обработки в зависимости от задан-
ной точности. Кроме того, учитываются типовые циклы обработки
отдельных поверхностей и схемы перемещения инструмента при
этом.
Последовательность выполнения переходов на многоинструмен-
тальных станках следующая.
Операция, как правило, начинается с выполнения фрезерных пе-
реходов (фрезерование плоскостей, уступов, пазов и т. п.). Сначала
фрезеруются внешние плоскости заготовки, затем уступы, пазы, вы-
ступы, различные контуры на внешних плоскостях заготовки, затем
другие подобные элементы, расположенные на некотором расстоя-
нии от внешних плоскостей. Если время, затрачиваемое на смену ин-
струмента, превышает время, затрачиваемое на поворот стола, снача-
ла осуществляются все переходы, выполняемые данным инструмен-
том, затем сменяются инструменты. Если соотношение указанных
времен иное, то сначала выполняют все переходы, необходимые для
обработки заготовки при одном положении поворотного стола, затем
программируют поворот стола и продолжают обработку.
Далее производится обработка отверстий. Сначала обработка ос-
новных отверстий и отверстий большого (более 30 мм) диаметра в
сплошном металле, затем переходы обработки предварительно полу-
ченных отверстий. Далее обрабатываются торцы, канавки, фаски и
другие элементы, точность обработки которых ниже точностных воз-
можностей станка.
Следующими являются переходы получистовой и чистовой обра-
ботки основных отверстий, торцов, канавок, точность размеров и
расположения которых соизмерима с точностными возможностями
10 - 3072
145
станка. Обработка различного рода канавок, выемок, расположен-
ных несимметрично относительно точных поверхностей основного
отверстия, выполняется после чистовой обработки основных отвер-
стий, что позволяет избежать искажения формы.
Последовательность черновых переходов определяют, исходя из
условия уменьшения времени на вспомогательные перемещения, по-
следовательность получистовых и чистовых переходов — исходя из
уменьшения числа изменений положения инструмента и детали в
плоскости, перпендикулярной к оси обработки.
Заключительными переходами операции обработки заготовок на
многоинструментальных станках являются, как правило, переходы
обработки вспомогательных отверстий.
При проектировании технологического процесса с использова-
нием станков с ЧПУ наряду с вопросами, рассмотренными выше, не-
обходимо учитывать:
— обоснование целесообразности использования станков с ЧПУ
на тех или иных операциях технологического маршрута; к основным
условиям целесообразности, например, могут быть отнесены геомет-
рическая сложность обрабатываемых заготовок, необходимость кон-
центрации операций, необходимость повышения точности, увеличе-
ния производительности и др.;
— обоснование последовательности и количества переходов при
разработке структуры операции; режимы резания на станках с ЧПУ
назначаются в общепринятом порядке; особенностью является необ-
ходимость учета стойкости каждого инструмента в наладке и ее усред-
нения для снижения затрат времени на замену отдельных инструмен-
тов; для инструментов с небольшой стойкостью необходимо преду-
смотреть установку инструментов-дублеров;
— обоснование выбранной модели станка для каждой техноло-
гической операции ЧПУ с указанием технологических возможно-
стей;
технологическую документацию для выполнения операций на
станках с ЧПУ.
В производственных условиях при разработке технологических
процессов технологическая документация в зависимости от способа
подготовки управляющих программ (УП) различна. Комплект доку-
ментации на операцию может содержать маршрутную карту, опера-
ционную карту, операционный эскиз, карту наладки и карту настрой-
ки инструмента, карту крепежной оснастки, схему совмещения коор-
динат, анкету инструмента.
Обычно в серийном производстве заполняются операционные
карты и карты эскизов.
146
Для токарных станков с ЧПУ, сверлильных, фрезерных, шлифо-
вальных станков с ЧПУ с небольшим количеством используемых ин-
струментов карты эскизов выполняются в соответствии с разделом 5,
а для многооперационных станков, в том числе и токарных, при боль-
шом количестве инструментов и нескольких позициях обрабатывае-
мой заготовки нагляднее операционные эскизы в соответствии с рис.
2.2 и 2.3. Траектория перемещения каждого инструмента построена
по рекомендациям справочника технолога [2].
Проектирование гибкой автоматизированной технологии меха-
нической обработки направлено на повышение производительности
труда; сокращение трудовых затрат; повышение качества изделий;
улучшение условий работы и повышение безопасности труда. Исход-
ный технологический процесс должен быть усовершенствован путем
автоматизации для достижения одного или нескольких перечислен-
ных показателей.
Гибкое автоматизированное производство наиболее эффективно
в условиях мелко- и среднесерийного производства при достаточно
частой переналадке на обработку очередной партии заготовок из за-
данной номенклатуры. Одним из принципов, на которых базируется
ГПС, является технология групповой обработки. В связи с этим за-
данную деталь для проектирования автоматизированного технологи-
ческого процесса ее получения следует рассматривать как де-
таль — представитель средней сложности со средней трудоемкостью
из группы деталей, подобных по конструктивно-технологическим
признакам и общности оборудования, на котором производится об-
работка. Основное внимание при разработке гибких производствен-
ных систем (ГПС) уделяется вопросам, связанным с организацией
производства, тем не менее, от тщательности проработки технологи-
ческих вопросов зависит и эффективность автоматизированного
производства.
Анализ исходного (заданного) технологического процесса явля-
ется необходимым условием для его автоматизации. Разработка авто-
матизированного технологического процесса изготовления детали
проводится параллельно с анализом исходного технологического
процесса. В результате определяются:
— характеристики получаемых деталей и вид исходных загото-
вок, требования к технологичности конструкции, методу получения
заготовок и его точности;
— содержание технологических операций до и после автоматиза-
ции;
— состав основного технологического оборудования и техниче-
ские требования по его модернизации или замене;
Ю* 147
Технологическая карта
обработки заготовки на
токарном многоцелевом
—\/Дмё\----
станке
деталь
Фланец
(тонок
Приспособление
Заготовка
Корто t
Патрон
трехкулачковый
Прокат
Карта 2
W)
НИ. ЛК tlTK/2
Объект обработки
Наименование перехода
Торец ф120/ф№0
Подрезание
торцо
диаметр ф120
Точение
черновое
Торец ф120/ф70
Подрезание
торив
Торец ф120/ф75
Формирование
диаметра ф75
Отверстие фЗО
Росточибоние
чернобое
П^ерхности <pfO
Ф120./Ф7Ц ф120
Точение
чистовое
"Поверхности
ф75. фТ20/ф75
Точение
чистовое
Отверстие фЭО
Номер перехода
Количество переходов
6
Растачивание
чистовое
S
Режущий
инструмент
Наименование
Режимы
обработки
N* 6 револьверной
головке__________
Проходной-
подрезной
Прсходной-
подрезной
Колодочный
Канавочный
Расточный
Контурный
чистовой
Контурный
чистобой
Расточный
чистобой
$
V.m/muh
цод/мин
Эскиз инструмента
Эскиз обрабатываемой
поверхности
Траектория перемещения
инструмента
Т аен мин
Тдса ятГ
Составляющие бремени обработки
Tt . мин
Тt . мин
Т . мин
т» m
Отверстие фв
Сверление
Сверло
спиральное
ПазТ2кК
Фрезерование
Ю
Фреза
концевая
I
q л
Рис. 2.2. Карта эскизов при обработке на токарном обрабатывающем центре
Технологическая карта
обработки заготовки но
многоцелевом ст&ке
с горизонтальны* шпинделем
Цетол
'тонок
Кронштейн
Приспособление
чсп
Заготовка
Карта 1
У(\/) Позиции стола
25x45*
2 фаски
|ЙИЙИИИ|
68
М5
4 orntf
3
1_У
Составлявшие времени обработки
Тв . нин
Тt . нин
Т . нин
Г.,-пи<
НК. НК. tlTK/2
Отливка
Корто I
Объект обработки Плоскость Отверстие Ф&5 Выборка Фаска 2x45 Отверстие ф55 Отверстие ф55 Отверстие ф55 Фаско Фоска
Наименование перехода Фрезерование Сверление Фрезерование Зенкование Растачивание черновое Растачивание палгчистовое Растачивание чистовое Растачивание Растачивание
Номер перехода 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Количество переходов 1 4 1 4 1 1 1 f 1
Режущий инструмент Наименование Фреза торцовая Сверло спиральное Фреза концевая Зенковка Резец расточный Резец расточный Резец расточный Резец расточный фасочный Резец расточный фасочный
/Р в магазине 1 2 3 5 6 7 8 Ю п
Режимы обработки !. мн 5 V.m/muh поб/мин i
Эскиз инструмента
Эскиз обрабатываемой поверхности $ Да £ н Я4 Т5 1 • ~'25х&' fyix45“
Траектория перемещения инструмента fS 1 -И К ' ' > |4==’ |й = . ш .0)
Тоси мин
1 вся. мин —
Рис. 2.3. Карта эскизов при обработке на многоцелевом станке с горизонтальной осью шпинделя
— методы обеспечения заданной точности обработки поверхно-
стей заготовок и их взаимного расположения по операциям техноло-
гического процесса до и после автоматизации, методы контроля точ-
ности;
— схемы базирования и установки заготовок, методы обеспече-
ния точности установки, вид технологической оснастки и техниче-
ские требования на нее, характеристики устройств смены заготовок и
промышленных роботов (ПР);
— станкоемкость обработки заготовок, исходные данные д ля по-
строения циклограмм, количество единиц основного оборудования и
промышленных роботов;
— методы организации и средства межстаночного транспорти-
рования и накопления заготовок до и после автоматизации;
— характеристика отходов обработки и методы их удаления.
Рабочий чертеж должен давать полное представление о детали
(конфигурации, размерах всех поверхностей, материале, технических
требованиях) и соответствовать стандартам ЕСКД на оформление
чертежей деталей.
На основании данных рабочего чертежа приводится назначение
детали, формулируются соображения о возможности ее изготовления
в условиях гибкого автоматизированного производства.
Одновременно оценивается технологичность конструкции дета-
ли с учетом требований автоматизации:
— возможность упрощения конструкции детали без ущерба ка-
чества ее работы;
— отсутствие технологических трудностей, связанных с автома-
тическим транспортированием, базированием и закреплением заго-
товок;
— наличие баз для закрепления в оснастке и захвата автоматиче-
скими средствами манипулирования;
— наличие выраженных признаков ориентации, позволяющих
организовать транспортирование заготовок и их складирование в
ориентированном виде;
— отсутствие технологических трудностей, связанных с автома-
тической обработкой заготовок, удобство подвода инструмента, воз-
можность обработки за один установ нескольких поверхностей, про-
стота программирования обработки, отсутствие редко встречающих-
ся элементарных поверхностей и т. д.
Автоматизированная обработка заготовок ужесточает требования
к методу получения исходных заготовок и его точности. Наличие ук-
лонов, коробления, заусенцев, дефектов поверхностей заготовок, не-
стабильность геометрических размеров и механических свойств ма-
150
териала приводят к невозможности обеспечения точности захвата и
установки заготовок, к заклиниванию или перекосу в автоматических
транспортных и подающих устройствах, снижению надежности опе-
раций механической обработки.
Поверхности исходной заготовки должны иметь уменьшенные
(1.. .2°) уклоны, их коробление должно быть минимальным для метода
получения заготовки, смещение по линии разъема для штампован-
ных поковок и отливок должно быть минимальным, не допускается
наличие заусенцев, раковин, окалины. Для уменьшения объема меха-
нической обработки наилучшим является такой метод получения за-
готовок, когда все свободные поверхности, не требующие обработки
резанием, будут выполняться при получении заготовки.
Необходимо стремиться к обработке заготовок с разных сторон на
одном станке, в том числе и для заготовок типа тел вращения, совме-
щать черновую и чистовую обработку, шире использовать концен-
трацию различных методов обработки на одном станке. При этом
необходимо помнить, что такая концентрация должна обеспечить
заданное качество детали. Например, деталь фланец (рис. 2.4) по ис-
ходному технологическому процессу изготавливается за восемь опе-
раций механической обработки. Заготовка — штампованная поков-
ка. На первой токарной операции производится обработка заготовки
со стороны диаметра 30А7 с припуском под последующее шлифова-
ние поверхностей диаметрами 22/77 и 30Л7. На второй токарной опе-
рации заготовка обрабатывается с другой стороны, базой при этом яв-
ляется отверстие диаметром 22. Обработка производится на консоль-
151
ной разжимной оправке. Следующая операция — сверлильная обра-
ботка трех отверстий диаметрами 7 и 10 мм, затем фрезерная
обработка двух лысок на фланце. После термоупрочнения — предва-
рительное шлифование отверстия, предварительное шлифование
диаметром 30Л7 от отверстия. Далее следует термическая опера-
ция — искусственное старение и окончательное шлифование отвер-
стия, а от него на центровой оправке шлифование диаметром 30А7.
Анализируя исходный технологический процесс с позиций ис-
пользования современного оборудования, можно заметить, что опе-
рации вторая токарная, сверлильная и фрезерная могут быть объеди-
нены в одну токарную многооперационную. При этом отпадает необ-
ходимость в двух станках, которые при обработке этой заготовки не
запружены вследствие небольшого основного времени, не требуется
специальная остастка, точность обработки при этом не ниже, чем при
последовательной обработке на разных станках.
Изменение последовательности и содержания окончательной об-
работки для данной заготовки нецелесообразно, так как, во-первых,
необходима термическая операция — старение, во-вторых, отсутст-
вует надежная технологическая база для установки при шлифовании
диаметров 22 и 30 на одном станке.
Таким образом, количество операций механической обработки
сократилось с восьми до шести. Первая токарная — без изменений,
вторая токарная — обработка торца диаметрами 54 и 22 мм, снятие
фасок, сверление и цекование трех отверстий диаметрами 7 и 10 мм,
фрезерование двух лысок. Сверление и фрезерование производятся
при остановленном шпинделе станка и его последующем повороте в
необходимую позицию.
При проектировании содержания операций желательна их макси-
мальная синхронизация по времени обработки. Так как изменение
содержания операций влияет на состав технологического оборудова-
ния, методы достижения необходимой точности, вид технологиче-
ской оснастки, анализ содержания технологических операций прово-
дится параллельно с выполнением остальных этапов. Здесь же необ-
ходимо определить, какие операции выполняются автоматически, а
какие с участием человека.
Одним из источников повышения эффективности в гибком авто-
матизированном производстве является программная переналадка на
выполнение обработки заготовок различных типоразмеров из опре-
деленной номенклатуры. В связи с этим изготовление изделий в ГПС,
как правило, должно осуществляться на оборудовании с числовым
программным управлением (ЧПУ). Предпочтение отдается много-
операционным и многошпиндельным станкам с ЧПУ.
152
На сегодняшний день ряд операций механической обработки не
может быть выполнен на оборудовании с ЧПУ, поэтому в состав авто-
матизированной линии или участка включаются отдельно функцио-
нирующие единицы технологического оборудования с меньшей сте-
пенью автоматизации.
Заготовка, для обработки которой проектируется автоматизиро-
ванный технологический процесс, является представителем группы
заготовок, сходных по конструктивно-технологическим параметрам.
С этих позиций следует подходить и к анализу приспособлений для
закрепления заготовок по заданному технологическому процессу и
выбору приспособлений для проектируемого технологического про-
цесса.
При обработке заготовок на ГПС используются приспособле-
ния-спутники (палеты), стационарные приспособления со сменны-
ми или переналаживаемыми элементами, стационарные автоматиче-
ски переналаживаемые приспособления. Палеты с установленными
для обработки заготовками сменяются специальными устройствами
либо промышленными роботами.
Установка заготовок в стационарные приспособления и снятие их
чаще всего производятся промышленными роботами.
Особое внимание должно быть уделено методам обеспечения точ-
ности установки заготовок. Приводятся схемы выбранной оснастки и
схемы базирования и установки заготовок на каждой из операций
технологического процесса с указанием поверхностей для ее захвата и
транспортирования средствами автоматического манипулирования
(транспортных баз) и перечень мероприятий, обеспечивающих точ-
ность автоматической установки. При использовании приспособле-
ний-спутников выбирается способ их базирования и закрепления на
станке. В зависимости от конструктивных особенностей обрабаты-
ваемых заготовок, схем их установки для обработки, вида оснастки
выбираются устройства загрузки оборудования: устройства автома-
тической смены палет, модели промышленных роботов, автоопера-
торы и т. п. (с обоснованием выбора).
Основными параметрами промышленных роботов, определяю-
щими их выбор, являются: подвижность корпуса, грузоподъемность,
количество степеней подвижности, точность позиционирования,
быстродействие.
Основное время обработки заготовок на каждой из операций тех-
нологического процесса рассчитывается исходя из режимов обработ-
ки и содержания переходов.
При изготовлении заготовок в условиях гибкого производства из-
меняется структура выражения для определения штучного времени.
Из него исключается время, необходимое на отдых, время организа-
153
ционного обслуживания. Время на техническое обслуживание рабо-
чего места, необходимое на замену инструмента вследствие его изно-
са, регулировку и подналадку станков, как правило, перекрывается
основным временем, так как эти элементы операции выполняются
автоматически. В.расчет станкоемкости входит основное время обра-
ботки заготовок, время автоматической установки и снятия загото-
вок, вспомогательное время, связанное с переходом, затрачиваемое
на операции автоматического контроля геометрических параметров
поверхностей заготовок, смену инструмента (поворот револьверной
головки, установка из магазина инструментов и обратно), холостые
перемещения рабочих органов станка до начала резания.
В автоматизированном производстве работы, на выполнение ко-
торых в обычном производстве необходимо подготовительно-заклю-
чительное время, как правило, автоматизированы и перекрываются
основным временем. Неперекрываемые затраты могут быть учтены
коэффициентом подготовительно-заключительного времени, кото-
рый при отсутствии других данных может быть принят К= 1,1.
По станкоемкости отдельных операций проектируемого техноло-
гического процесса может быть определена средняя станкоемкость
З’ст.ср ~ ’
1=1
где 7^т/ — станкоемкость отдельной операции; п — число операций
технологического процесса.
Так как принято допущение, что деталь, для изготовления кото-
рой проектируется технологический процесс, является представите-
лем группы деталей со средними параметрами, можно принять сред-
нюю станкоемкость, равную среднему такту выпуска деятелей. Часть
годового фонда времени работы оборудования ГАУ будет занята об-
работкой заготовок для изготовления заданной детали, остальная
часть фонда с учетом коэффициента использования оборудования за-
нята обработкой остальных заготовок группы.
На основании данных о станкоемкости операций и среднем такте
выпуска деталей может быть определено необходимое количество
оборудования как отношение станкоемкости каждой операции к
среднему такту выпуска:
Лрасч = Т’ст/Т’ср-
В соответствии с этими данными определяется принятое количе-
ство станков округлением расчетной величины в большую сторону.
Коэффициент загрузки оборудования может быть определен как
отношение расчетного количества станков к принятому. При коэф-
154
фициенте загрузки оборудования менее 0,55 использование двух
станков для выполнения одной операции нецелесообразно, необхо-
димо скорректировать режимы обработки так, чтобы обеспечить вы-
полнение этих операций на одном станке.
Определение количества оборудования и времени обработки за-
готовок на нем позволяет рассчитать необходимое количество про-
мышленных роботов для обслуживания проектируемой гибкой ли-
нии или участка. Обслуживание нескольких станков одним ПР сни-
жает затраты и дает возможность выполнять ПР и функции транспор-
тирования. Но при этом возникают условия для потерь времени
ожидания станков обслуживания, если одновременно на нескольких
станках возникает потребность в новых заготовках. Продолжитель-
ность простоев станков и роботов определяется множеством факто-
ров: числом оборудования, временем работы каждой единицы, вре-
менем обслуживания, компоновкой участка.
Период обслуживания ПР станка начинается с момента оконча-
ния обработки заготовки, когда формируется сигнал, разрешающий
роботу начать обслуживание станка. Заканчивается этот период по-
сле момента выхода ПР из рабочей зоны станка и подачи сигнала на
пуск программы станка.
Время обслуживания можно найти, исходя из длин участков тра-
екторий манипулирования и скоростей перемещения рабочих орга-
нов ПР по этим траекториям. На траекториях манипулирования вы-
деляются следующие характерные участки:
— установка и снятие заготовок с оборудования; вход и выход за-
хватного устройства из рабочей зоны оборудования;
— перемещение между оборудованием (подход, уход, движение
мимо оборудования);
— перемещения, связанные со сменой захватных устройств.
Состав и чередование этих участков манипулирования определя-
ются порядком расположения оборудования и его обслуживания ро-
ботом.
Для обслуживания оборудования применяется не один, а не-
сколько ПР в следующих случаях:
— один робот не успевает обслужить оборудование за требуемое
время, т. е. обеспечиваемый им такт выпуска больше требуемого;
— на различных операциях обеспечить установку и снятие заго-
товок одним захватным устройством затруднительно;
— величины перемещений одного робота не позволяют обслу-
жить все оборудование участка или линии.
Количество промышленных роботов для обслуживания станков
участка может быть определено с помощью циклограмм работы обо-
рудования и промышленного робота. Когда время простоя одного из
155
станков превышает время его обслуживания роботом, целесообразно
увеличить число промышленных роботов. Точный анализ может
быть приведен на основе теории массового обслуживания.
Выбираются и обосновываются методы транспортирования заго-
товок от станка к станку, методы подачи заготовок на участок и с
участка на склад. Крупногабаритные и тяжелые изделия перемеща-
ются транспортной системой поштучно. Более мелкие изделия
транспортируются в специальных контейнерах или таре.
Для сохранения требуемой производительности между станками
могут предусматриваться буферные накопители, функции которых
выполняют контейнеры с партиями заготовок или специальные уча-
стки поштучного транспортирования.
От станка к станку изделия передаются с помощью промышлен-
ных роботов, с помощью дополнительных передающих устройств как
контейнерного, так и поштучного транспортирования.
В ряде случаев при обработке заготовок на соседних операциях
технологического процесса их необходимо развернуть или перекан-
товать. Эту операцию возможно выполнить с помощью промышлен-
ного робота либо с помощью специальных устройств. В пояснитель-
ной записке приводится описание выбранного метода транспортиро-
вания заготовок, схемы транспортных путей, эскизы контейнеров с
порядком расположения в них заготовок, эскизы выбранных уст-
ройств для изменения положения заготовок между операциями.
В случае, если для технологического процесса выбран метод обра-
ботки заготовок на приспособлениях-спутниках, в записке приво-
дится эскиз приспособления-спутника с элементами базирования и
закрепления заготовок. В случае использования приспособле-
ний-спутников необходимо определить число позиций их загрузки и
разгрузки. Необходимое число позиций определяется по формуле
дет
Лпоз ТГ—77 >
ФпозбО
где t — средняя трудоемкость операций на позиции (только загрузки
или разгрузки, если эти операции разделены, или суммарная, если
обе операции выполняются на одной позиции), мин; Кт — число де-
талеустановок, переходящих через позицию в течение месяца;
Фпо, — месячный фонд времени работы позиции, ч.
Число деталеустановок ориентировочно можно определить, исхо-
дя из среднего такта выпуска заготовок, месячного фонда времени и
коэффициента использования оборудования, следуя принятым допу-
щениям о том, что заданная деталь является типовым представителем
группы аналогичных деталей.
156
3. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК
НА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ УЧАСТКАХ
И АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЯХ
Особенностью технологических процессов автоматизированного
производства является их интенсификация путем концентрации опе-
раций и переходов, применения новых высокопроизводительных ме-
тодов обработки, максимальной автоматизации управления процес-
сом механической обработки.
Методика проектирования автоматизированного технологиче-
ского процесса механической обработки в принципе та же, что и не-
автоматизированного.
В курсовом проекте при разработке технологии обработки загото-
вок резанием на автоматизированном оборудовании будут полезны
рекомендации, учитывающие ее специфику:
— при обработке конструкции детали на технологичность необ-
ходимо учитывать требования автоматизированного производства:
простоту ориентации, загрузки и выгрузки, удобство транспортиро-
вания, установки и фиксации заготовки, возможность одновремен-
ной обработки нескольких поверхностей и автоматического контро-
ля;
— технологические базы в автоматизированном технологиче-
ском процессе должны обеспечивать: необходимую точность ориен-
тации заготовки в системе координат станка, надежность автоматиче-
ской фиксации и закрепления заготовки, выполнение всего техноло-
гического процесса без смены баз, автоматическую загрузку и межаг-
регатное транспортирование заготовок. При отсутствии у заготовок
поверхностей, отвечающих сформулированным требованиям, при-
меняют предварительную установку заготовок на приспособле-
ния-спутники. В необходимых случаях подготовку технологических
баз при обработке на автоматической линии (или при установке заго-
157
товки в приспособление-спутник) производят на отдельных опера-
циях вне автоматической линии);
— маршрутный технологический процесс разрабатывают с уче-
том максимальной концентрации операций, соблюдения принципа
единства баз, выполнения чистовых и отделочных операций в конце
технологического процесса;
— при проектировании автоматических операций анализируют
возможность совмещения технологических и вспомогательных пере-
ходов во времени. Для каждой операции устанавливают настроечные
размеры и составляют схему наладки, определяют норму штучного
времени и обеспечивают равенство или кратность штучного времени
такту автоматической линии.
Оборудование выбирают в зависимости от методов и сложности
обработки поверхностей заготовки, масштаба выпуска. К нему
предъявляют общие требования обеспечения заданного качества объ-
ектов производства при максимальной производительности и эконо-
мичности.
Инструменты должны обладать повышенной режущей способно-
стью и размерной стойкостью, обеспечивать быструю смену и воз-
можность настройки вне станка (линии), так как обычно на автома-
тических линиях и станках с ЧПУ применяют бесподналадочную за-
мену изношенного инструмента. Режимы механической обработки,
выбранные по справочным данным для неавтоматизированного про-
изводства, занижают на 10...30 %.
Необходимость синхронизации выполнения операций является
первой, но общей для всех поточных линий (как автоматических, так
и неавтоматических) особенностью проектирования технологиче-
ского процесса. Согласование продолжительности операций с задан-
ным тактом выпуска деталей создает условия для лучшей загрузки по
времени всех станков линии, уменьшает их простои. Главным средст-
вом синхронизации служит регулирование степени концентрации
операций.
В автоматической поточной линии рабочие зоны смежных стан-
ков связаны между собой транспортирующими устройствами, в каж-
дой зоне работает загрузочное устройство или иной механизм, обес-
печивающий установку и снятие обрабатываемой детали. Необходи-
мость заботиться о простоте всех этих вспомогательных устройств
выдвигает некоторые дополнительные требования к операциям тех-
нологического процесса.
158
1. Каждая операция должна быть рассчитана на выполнение толь-
ко за один установ. Автоматическое выполнение второго установа
требует сложного механизма и не практикуется. Изменение положе-
ния заготовки в рабочей зоне станка с целью обработки ее с разных
сторон осуществимо лишь как изменение позиций заготовки. Иногда
это оправдывается в операциях, выполняемых путем вращения инст-
румента при неподвижной детали (станки сверлильные, расточные,
фрезерные головки с подвижным инструментом на агрегатных стан-
ках и т. п.), но исключено для операций, выполняемых с вращением
заготовки (станки типа токарных, круглошлифовальных и т. п.).
Получение разных позиций детали требует автоматической рабо-
ты поворотного делительного стола у станка или заменяющего его
специального приспособления для заготовки. Избегая связанных с
этим усложнений и одновременно повышая производительность на
операции, применяют двусторонние (многосторонние) станки.
2. Все переходы операции должны выполняться за один рабочий
ход. Это требование связано с необходимостью автоматического по-
лучения всех операционных размеров, выдерживаемых на операции.
Выполнение второго рабочего хода требует изменения положения
(позиции) инструмента относительно детали. Это не только усложня-
ет потребное оборудование, но и отрицательно сказывается на точно-
сти обработки.
Разумеется, это требование не относится к операциям, выполняе-
мым процессами с послойным снятием припуска немерным инстру-
ментом (шлифование, хонингование и т. п.). В таких операциях авто-
матическое получение заданной точности обеспечивают (не только в
условиях поточных линий) либо применением средств активного
контроля размера (например, при шлифовании и хонинговании),
либо ограничением самого количества рабочих ходов или времени
обработки (хонингование, шевингование и т. п.).
Необходимость обработки за один рабочий ход делает особенно
важной задачу уменьшения общих припусков на механическую обра-
ботку, т. е. повышения точности заготовки и уменьшения у нее глуби-
ны дефектного поверхностного слоя. Связанная с этим возможность
уменьшения количества потребных станков в линии, оправдывает са-
мый тщательный (расчетный) метод определения необходимых при-
пусков.
Описанные два требования, направленные на уменьшение коли-
чества действий, необходимых в рабочей зоне станка, и упрощение
«механики» этих действий, являются общими для всех автоматиче-
159
ских линий. Другие требования (и соответственно — особенности
проектирования процесса) имеют менее общий характер в том смыс-
ле, что важность их в значительной мере зависит от вида обрабатывае-
мой заготовки и особенностей намечаемой автоматической линии.
Особенности детали предопределяют возможные способы ее
транспортировки между станками и могут выдвигать специфические
требования к технологическому процессу.
Наиболее простыми в этом отношении являются мелкие детали,
загрузка которых возможна с помощью бункерных ориентирующих
устройств и небольшие детали, допускающие применение магазин-
ных загрузочных устройств. Небольшая масса таких деталей не на-
кладывает особенных ограничений на способ их транспортировки
между станками (загрузочными устройствами) и соответственно —
на технологический процесс. Такие линии составляют большую часть
автоматических линий, создаваемых самим заводом на базе имеюще-
гося у него оборудования или на базе уже действующей поточной, но
не автоматизированной линии станков. В основном это линии дета-
лей, в технологических процессах которых доминируют операции,
требующие вращения заготовки (детали типа тел вращения и соответ-
ствующие станки).
С увеличением массы заготовки автоматизация их загрузки и
транспортировки усложняется. Загрузочное устройство превращает-
ся в крупную и сложную специальную конструкцию — манипулятор.
Транспортировка заготовки с помощью подъемников и последую-
щих желобов или склизов, по которым они могут перемещаться под
действием собственного веса, все более усложняется. Возникает не-
обходимость транспортировать заготовки не только в одном опреде-
ленном положении (ориентированная транспортировка), но и делать
это, не допуская вредных взаимных ударов деталей. Все эти обстоя-
тельства приводят к применению в качестве транспортного средства
единого для всех станков горизонтального конвейера, на котором ка-
ждой заготовке отведено свое место.
В компоновках таких линий имеются особенности, важные для
проектирования технологического процесса. В этом отношении ком-
поновки можно разделить на два вида:
1) транспортирующее устройство проходит около линии станков,
и детали передаются в рабочие зоны с помощью манипуляторов;
2) транспортирующее устройство проходит через рабочие зоны
станков.
Первая компоновка более характерна для линии таких деталей,
которые требуют вращения при их изготовлении. Прежде всего — это
детали типа валов (технологические базы—центровые отверстия).
160
При такой компоновке конструкции транспортирующего и загрузоч-
ного устройств мало связаны с конструкцией основного оборудова-
ния, что допускает широкое использование в линии серийно выпус-
каемых станков (автоматизированных токарных общего назначения,
многорезцовых и т. п.). При этом влияние компоновки линии на про-
ектирование технологического процесса почти отсутствует.
Вторая компоновка характерна для линий таких деталей, изготов-
ление которых возможно без вращения заготовки. Прежде всего это
детали типа корпусов. Заготовки таких деталей требуют обработки с
нескольких сторон и отличаются многочисленностью различно рас-
положенных обрабатываемых поверхностей, что оправдывает широ-
кое использование в линии специальных агрегатных станков. Это
обстоятельство тесно связывает проектирование линии с проектиро-
ванием технологического процесса. Крайним выражением этой свя-
зи является передача проектирования технологического процесса
предприятию, выполняющему заказ на изготовление линии.
В таких условиях указанные ранее два общих требования к техно-
логическому процессу (в каждой операции не более одной установки,
в каждом переходе не более одного рабочего хода) приобретают более
конкретный характер и к ним добавляются новые требования, осо-
бенно .важные в этих условиях.
В связи с трудностями перекладывания заготовки приходится
придерживаться принципа постоянства технологических баз детали.
Обычно в качестве таких баз у корпусной детали используют одну из
плоскостей и два отверстия из числа выходящих на эту плоскость, од-
нако все поверхности детали, которые на рабочем чертеже координи-
рованы не от этой базы, будут обрабатываться в условиях несовмеще-
ния баз. Для избежания брака вследствие возникающих при этом по-
грешностей от несовмещения баз может требоваться ужесточение до-
пусков (по сравнению с чертежными) для многих координат.
Поэтому лучше всего, если необходимость в постоянных базах будет
учтена уже при разработке рабочего чертежа детали.
При отсутствии у детали поверхностей, могущих служить хоро-
шими постоянными базами, такие поверхности создают специально
(технологические базы, создаваемые только для обработки, но функ-
ционально для детали не нужные). В связи с этим в некоторых случаях
(это характерно не для крупных корпусных деталей, а для небольших
деталей сложной формы) оказывается целесообразным транспорти-
ровать заготовки вместе с приспособлениями, в которых они уста-
новлены (так называемые приспособления-спутники, корпус кото-
рых играет роль специально созданных технологических баз).
11 -3072
161
Возможность использования специальных станков дает выбор
технологу (не операция проектируется для станка, а станок для опера-
ции). В частности, в процессах обработки заготовок корпусных дета-
лей появляется возможность большой параллельной концентрации
операций (многосторонние и многошпиндельные станки). Однако
прежде всего для этой цели нужно в должной мере использовать воз-
можности комбинированного инструмента (ступенчатые сверла, зен-
керы и т. п.) и многоместных приспособлений для инструментов
(державки, многошпиндельные головки). Это поможет использова-
нию в линии более простых станков для многопереходных операций
и может уменьшить количество потребных операций (станков).
На всех автоматических линиях режимы резания должны быть
менее напряженными, чем на линиях неавтоматизированных, чтобы
они обеспечивали достаточно высокую стойкость режущих инстру-
ментов.
3.1. ТИПОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
3.1.1. Изготовление ступицы переднего колеса трактора
Технологические задачи при изготовлении детали, обусловлен-
ные ее назначением, представлены на чертеже ступицы (рис. 3.1).
Особое внимание обращается на достижение точности взаимного
расположения поверхностей, определяющих положение диска коле-
са относительно полуоси трактора [26].
Рассматриваемая деталь является достаточно жесткой, имеет
удобные базовые поверхности и не вызывает особых технологических
трудностей при ее изготовлении. При этом может использоваться вы-
сокопроизводительное оборудование и оснастка. Для токарной обра-
ботки, например, могут применяться многошпиндельные полуавто-
маты. Расположение крепежных отверстий позволяет использовать
параллельную многоинструментальную обработку с употреблением
многошпиндельных сверлильных головок. Материал ступицы — се-
рый чугун (170...229 НВ), масса детали — 7,6 кг. Заготовка получена
методом литья в песочную форму с припусками на механическую об-
работку отверстий 3 мм и торцовых поверхностей 4 мм. Приведенный
ниже (табл. 3.1, рис. 3.2...3.7) технологический процесс предусматри-
вает обработку ступицы при программе выпуска 200 тыс. шт./г. при
двухсменном режиме работы и такте выпуска, равном 1,17 мин.
162
Ш53
Рис. 3.1. Ступица переднего колеса трактора
б)
Рис. 3.2. Операция 1:
о —позиция 1; б— позиция 3; в —позиция 5; г—позиция 7
Таблица 3.1
Технологический маршрут изготовления ступицы
S Содержание операции Наименование и Режим об- Время обра-
' 3 модель станка 2 - работки ботки, мин
о. и с о а о ер режущ нструмент м/мин мм/мин г.
О X S X о X ьг Оэ
1 Позиция 1 Токарный
Установить деталь, закре- восьмишпин- 1,1 1,66
ПИТЬ и снять дельный полу-
Позиция 3 Зенкеровать отверстие 4*, автомат 1К282 1 45,5 57,5 1,1
выдержав размер 1*
Обточить поверхность 3*, выдержав размер 2* 2
Позиция 5 Подрезать торец, выдержав 4 108,2 31,2 1,0
размеры 1* и 8*
Расточить канавку 3*, вы- держав размеры 2* и 7* 1
Расточить фаску 4*, выдер- жав угол 5* 2
Подрезать торец, выдержав размер 6* 3
Позиция 7 Зенкеровать отверстие 1* 1 45,8 57,5 1,05
Обточить поверхность 2* Позиция 2 Установить деталь, закре- 2
ПИТЬ и снять
Позиция 4 Зенкеровать отверстие 2*, 35,6 49,1 0,67
выдержав размер 1*
Позиция 6 Расточить канавку 2*, вы- 1
держав размеры 1* и 7*
Подрезать торец, выдержав размер 4* 3
Расточить фаску 3*, выдер- жав угол 5* 2
Подрезать торец, выдержав размеры 6* и 8* 4 108,2 49,1 0,79
Позиция 8
165
Продолжение табл. 3.1
Номер операции Содержание операции Наименование и модель станка Номер режущего инструмента Режим об- работки Время обра- ботки, мин
V, м/мин 5, мм/мин Т J 0
Зеркеровать отверстие 1* Обточить поверхность 2* 1 2 36,6 41 0,75
2 3 Позиция 1 Установить деталь, закре- пить и снять Позиция 2 Сверлить три отверстия 1*, выдержав размеры 2* и 3* Позиция 3 Сверлить пять отверстий 1* на проход, выдержав размер 2* Позиция 4 Зенкеровать пять отвер- стий 1* на проход Позиция 5 Зенкеровать пять фасок 1*, выдержав угол 2* Позиция 6 Развернуть пять отверстий 1* на проход Позиция 7 Нарезать резьбу 1* в трех отверстиях, выдержав размер 2* Левые головки Расточить отверстие 1*, вы- держав технические требова- ния 4* и 10* Специальный вертикально- сверлильный двадцатишести- шпиндельный с семипозицион- ным поворот- ным столом 2 24,2 25,2 13,5 15,1 12 2,5 122 92,1 90 120 120 212 125 43,2 0,37 0,23 0,37 0,23 0,26 0,19 0,15 0,60 0,79
Подрезать торец, выдержав размер 2* и техническое тре- бование 3* Правые головки Расточить отверстие 8*, вы- держав технические требова- ния 4* и 10* Расточить отверстие 7*, вы- держав размер 9* и техниче- ское требование 6* Горизонталь- ный двусторон- ний четырех- шпиндельный алмазно-рас- точной 2706 1 3 4 119 33,6 1,66
166
Продолжение табл. 3.1
Номер операции Содержание операции Наименование и модель станка Номер режущего инструмента Режим об- работки Время обра- ботки, мин
V, м/мин S, мм/мин Т, Тт
4 5 Подрезать торец, выдержав размер 9* и техническое тре- бование 5* Промыть деталь и обтереть ветошью. Продуть внутрен- нюю полость сжатым возду- хом Контрольная 5 0,3 0,31
Рис. 3.3. Операция 1:
а — позиция 2; б — позиция 4; в — позиция 6; г — позиция 8
167
ЗОТВ.Ф6?
Р и с. 3.5. Операция 2 (позиция 3)
168
Рис. 3.4. Операция 2:
о—позиция 1; б— позиция 2
[иена
Технические требования по точ-
ности взаимного расположения по-
верхностей обеспечиваются приня-
тым порядком базирования и совме-
стной обработкой взаимосвязанных
поверхностей. Допустимое отклоне-
ние от соосности отверстий под под-
шипники и отверстия 0 90,5 обеспе-
чивается за счет одновременной об-
работки их на двустороннем четырех-
шпиндельном алмазно-расточном
станке с одного установа. При бази-
ровании заготовки по фланцу Л обес-
печивается требование, заданное его
торцовым биением относительно об-
щей оси отверстий под подшипники.
Точность расположения поверхно-
a — позиция 4; б — позиция 5; в — позиция 6; г — позиция 7
стей Б предварительно обеспечивается за счет обработки на восьми-
шпиндельном токарном полуавтомате одновременно с поверхностью
А с одного установа. Точность расположения поверхности В обеспе-
чивается за счет базирования на поверхность А. Окончательно эти
требования обеспечиваются при алмазной расточке отверстий 0 72 и
90 путем подрезки торцов Би В.
В технологическом процессе применяются твердосплавные и бы-
строрежущие инструменты. Материал режущей части резцов при
черновой обработке — ВК.6, при чистовой — ВК6М; материал
сверл — Р6М5.
Основные размеры (072 Ei = —0,021, Es = — 0,051, 090 Ei =
= - 0,024, Es = 0,059) подвергаются 100 %-ному контролю с помо-
щью индикаторных нутромеров. Обеспечение технических требова-
ний проверяется индикаторным приспособлением при объеме кон-
троля 50 %. Остальные размеры контролируются предельными ка-
либрами. Объем контроля 10...50 %.
169
Рис. 3.7. Операция 3
3.1.2. Изготовление маховиков двигателей
Маховик является характерной деталью класса «Диски». При из-
готовлении деталей этого класса необходимо обеспечить получение
требуемой точности формы и размеров наружных, внутренних и тор-
цовых поверхностей вращения, а также точность взаимного их распо-
ложения (соосность, перпендикулярность, параллельность и т. д.).
Обычно маховик современного двигателя центрируется на коленча-
том валу по выточкам, расточенным с высокой точностью, и прикре-
пляется болтами к фланцу коленчатого вала.
На рис. 3.8 приведен чертеж маховика четырехцилиндрового
тракторного двигателя, заготовка которого получена отливкой из се-
рого чугуна с твердостью НВ 169...229. Чистовая масса маховика
26,3 кг. Обработка его поверхностей характеризуется следующими
данными: точность посадочной поверхности К — 8-й квалитет; до-
пустимое биение поверхности Е относительно К и Л не более 0,05 мм
на крайних точках; непараллельность плоскостей Ж и Е не более
0,1 мм. Маховик в сборе с зубчатым венцом балансируется с точно-
стью 32 г/см.
170
Р и с. 3.8. Маховик тракторного двигателя
Рис. 3.9. Операция 1
Рис. 3.10. Операция 2
Ч2-М2
Рис. 3.11. Операция 3
Рис. 3.12. Операция 4
Рис. 3.14. Операция 6
Рис. 3.15. Операция 7
Рис. 3.16. Операция 8
Рис. 3.17. Операция 9
Рис. 3.18. Операция 11:
а — позиция 2; б — позиция 3
Рис. 3.19. Операция 11:
а — позиция 4; б — позиция 5
В мелкосерийном производстве обработка маховика производит-
ся на универсальных станках. При этом токарная черновая и чистовая
обработки всех поверхностей ведутся на двух токарно-карусельных
станках модели 1508 в два установа. После токарной обработки на ра-
диально-сверлильных станках модели 2Н53 выполняются все свер-
лильные и другие второстепенные операции. На линии маховика
имеется сборочная операция, включающая электронагрев и надева-
ние зубчатого венца на маховик. Затем производится доводка торцов
и балансировка маховика вместе с зубчатым венцом. В массовом про-
изводстве черновая и чистовая обработки маховика производятся на
двух вертикальных восьмишпиндельных или на высокопроизводи-
тельных вертикальных токарных полуавтоматах с одновременной ус-
тановкой двух деталей. Обработка всех отверстий производится на аг-
регатных многопозиционных станках или автоматических линиях.
Для доводки торца применяется процесс суперфиниширования на
специальном двухшпиндельном полуавтомате.
Приведенный ниже технологический процесс предусматривает
изготовление маховика двигателя при годовой программе 160 тыс. шт.
и такте выпуска, равном 1,4 мин (табл. 3.2, рис. 3.9...3.22). Отливка
маховика осуществляется в формах, полученных методом прессова-
ния, который обеспечивает точность отливки по 11... 13-му квалите-
там с шероховатостью Ra = 12,5...6,3 мкм. Токарная обработка всех
175
Ш05
Рис. 3.20. Операция 12
Ф350И.1
Рис. 3.21. Операция 13
Рис. 3.22. Операция 15
поверхностей маховика производится на двух параллельно работаю-
щих автоматических линиях на вертикальных специальных полуавто-
матах. На каждом станке одновременно обрабатываются два махови-
ка. На черновых токарных операциях главным образом применяются
неперетачиваемые твердосплавные пластинки марки ВК6, на полу-
чистовых и чистовых — ВК6М. На токарной операции 7 при чисто-
вой обработке торца под шлифование используется инструмент с
пластинками из минералокерамики. На линии обработки заготовки
маховика предусмотрены кантователи и накопители деталей. Для
уборки стружки применяется ленточный конвейер. После токарной
обработки на автоматической линии маховик обрабатывается на аг-
регатных и специальных станках. Межоперационное транспортиро-
вание осуществляется цепным подвесным грузонесущим конвейе-
ром.
12 — 3072 177
Таблица 3.2
Технологический маршрут изготовления маховика двигателя
Номер операции Содержание операции Наименование и мо- дель станка Номер режущего инструмента Режим об- работки Время обра- ботки, мин
V, м/мин 5, м/мин т Т„
1 Поперечный суппорт Токарный полуав-
Подрезать торцы, томат ЛМ555-СО1 на 2 80,5 22 0,71 1,3
выдержать размеры 1*, 2*, 3*, 4*, 5*. 6*. 7* две детали
Продольный суп- порт
Обточить поверх- ность 8* (суппорты ра- ботают одновременно) 1 80,5 22 (0,68) —
2 Поперечные суппор- Токарный полуав-
ТЫ томат ЛМ555-СО2 на
Врезаться в поверх- ность суппортами I и II две детали 1; 2; 4 71 15,7 0,38 —
Подрезать торец, вы- 1; 2; 5; 85 22 1,36 2,22
держать размер 3* 6
Проточить конус- Токарный полуав- 3; 4 41 22 (0,91) —
ную поверхность и томат ЛМ555-СОЗ на
подрезать торец, вы- держав размеры 1*, 2*, 4*, 5* (суппорты рабо- тают одновременно) две детали
Продольный суп- порт
Обточить поверх- ность 6* 7; 8 85 22 (0,91) —
3 Продольный суп- порт
Расточить отверстие 5* 1 24,8 64 0,22 —
Снять фаску 3* (суп- порты работают после- довательно)
Поперечный суп- порт 1,72
Подрезать торцы, 2 106 28 1,02
выдержать размеры 2*, 4*, 6*, 7*
Снять фаску 1*
178
Продолжение табл. 3.2
| Номер операции Содержание операции Наименование и мо- дель станка Номер режущего инструмента Режим об- работки Время обра- ботки, мин
К м/мин S, м/мин Т т„
4 Крестовый суппорт Проточить кониче- скую поверхность и часть торца, выдержать размеры 1*, 2*, 3*, 4*, 5*. 6* (суппорты рабо- тают одновременно) Токарный полуав- томат ЛМ555-СО4 на две детали 1 77,5 29,6 1,25 1,73
5 Поперечные суппор- ты Подрезать торцы и расточить поверхность 7*, выдержать размеры 1*, 2* (суппорты рабо- тают одновременно) Подрезать торцы, выдержать размеры 3*, 4*. 5*, 6* Продольный суп- порт Обточить поверх- ность 8* и снять фаску 9* Токарный полуав- томат ЛМ555-СО5 на две детали 2 1 102 102 20 20 0,75 (0,70) 1,23
6 Крестовый суппорт Расточить отверстие 2* (после перехода) Расточить отверстие 4* (производится пере- ключение числа оборо- тов) Снять фаску 1* Обточить поверх- ность 3* Обточить поверх- ность 5* Токарный полуав- томат ЛМ555-СО6 на две детали 2 3 4 1 25,1 25,6 88 101 32 16 16 16 0,64 (0,32) (0,5) 0,79 1,9
7 Крестовый суппорт Токарный полуав- томат ЛМ555-СО7 на две детали — 232 35 1,65 2,12
8 Шлифовать торец, выдержать размер 2* и технические требова- ния 1* Плоскошлифоваль- ный с круглым сто- лом на одну деталь — 17,9 0,09 1 1,95
Y19
Продолжение табл. 3.2
Номер операции Содержание операции Наименование и мо- дель станка Номер режущего инструмента Режим об- работки Время обра- ботки, мин
И, м/мин S, м/мин | Т 20 т„
9 Поперечный суп- порт Подрезать торец, вы- держать размер и тех- ническое требование 4* Подрезать торцы, выдержать размеры 10*, 1* Продольный суп- порт Обточить поверхно- сти, выдерживая раз- меры 1*, 2*, 3*, 5*, 6*, 7*, 8*, 9* Токарный полуав- томат СМ779Н1 на одну детали 2 1 3 31,4 126 126 17 17 17 1,65 (1,65) (1,5) 2,1
10 Нагреть венец до t = 200° С. Запресовать его на маховике — — — 1,1 1,2
11 Позиция 1 Загрузочная Позиция 2 Сверлить отверстие 1*, выдержать радиус 4* и угол 11* Сверлить шесть от- верстий 7* напроход, выдержать размеры 3*, 6* Сверлить четыре от- верстия 8* напроход, выдержать размеры 5* Сверлить отверстие 10*, выдержать радиус 9* Позиция 3 Сверлить два отвер- стия 1* напроход Зенкеровать шесть отверстий и снять фас- ку 2* Агрегатно-свер- лильный, пятипози- ционный сорокаше- стишпиндельный АМ8522 — 12,8 12,8 13,2 14 13,2 10,6 52,5 52,5 52,5 52,5 52,5 52,5 (0,29) 0,95 (0,65) (0,15) (0,65) (0,40) 1,20
180
Продолжение табл. 3.2
Номер операции Содержание операции Наименование и мо- дель станка Номер режущего инструмента Режим об- работки Время обра- ботки, мин
К м/мин 5, м/мин Т
Сверлить отверстие 3* напроход — 13,2 52,5 0,95 —
Сверлить два отвер- стия 4* напроход — 13,2 52,5 0,65 —
Позиция 4 Зенкеровать шесть 9,7 52,5 0,95
отверстий 1* напроход
Зенкеровать два от- верстия 2* напроход — 12,2 52,5 (0,65) —
Зенкеровать два от- верстия и снять фаску 3* — 12,6 52,5 (0,65) —
Зенкеровать отвер- стие 4* напроход — 11,2 52,5 (0,95) —
Позиция 5 Зенкеровать отвер- 11,1 52,5 (0,23) —
стие и снять фаску 1*, выдержать радиус 2* и угол 10*
Развернуть шесть от- верстий 4*, выдержать размеры 3*, 7*, 8* и углы 9* — 4,8 52,5 (0,35)
Зенкеровать четыре отверстия 5* напроход — 11,3 52,5 (0,65) —
Развернуть отвер- стие 6* напроход — 5,3 52,5 0,95 —
12 Левые шпиндельные Алмазно-расточ-
ГОЛОВКИ ный двусторонний
Расточить два отвер- девятишпиндельный 134 122 (0,13) —
стия 5* напроход, вы- держать размеры 1*, 9*, 10* 005513
Расточить шесть от- — 120 122 0,16 —
верстий 6* напроход, выдержать радиус 2*, 3*, 11* и угол 4*
Правая шпиндель-
ная головка
181
Продолжение табл. 3.2
Номер операции Содержание операции Наименование и мо- дель станка Номер режущего инструмента Режим об- работки Время обра- ботки, мин
V, м/мин S, м/мин Т Тт
Расточить отверстие 7* напроход Расточить отверстие 8* — 117 113 43 21,6 0,81 0,42 2,1
13 Суперфиниширо- вать поверхность, обеспечить техниче- ские требования 1*, 2* и выдержать размер 3* Вертикальный двухшпиндельный суперфиниш на две детали — 90 0,5 — 0,98
14 Промыть деталь в моечном растворе Обдуть сжатым воз- духом Моечная машина конвеерного типа Стенд для обдувки — — — 0,35 0,55
15 Балансировать де- таль статически в дина- мическом режиме. До- пускается несбаланси- рованность детали до 35 г/см Выдержать размер 1*, 3*. Сверлить отвер- стие 2* при баланси- ровке, требуемое коли- чество отверстий с ша- гом не менее 20 мм Балансировочный полуавтомат 0,75 1,22
16 Контроль размеров и технических требова- ний Средства контроля: пробки, скобы, кон- трольные индикатор- ные приспособления, шаблоны, линейки, щупы и мастерплитки
4. АВТОМАТИЗАЦИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ подготовки
ПРОИЗВОДСТВА
Объектом автоматизации в области технологической подготовки
производства (ТПП), согласно стандартам системы обработки и по-
становки продукции на производство (СРПП), являются:
— система ТПП в целом как совокупность взаимодействующих
функциональных подсистем;
— функциональные подсистемы как совокупность задач ТПП,
относящихся к рассматриваемой подсистеме;
— задачи ТПП, решение которых необходимо для обеспечения
функционирования системы ТПП.
Под автоматизированными системами технологической подго-
товки производства (АС ТПП) в машиностроении понимают сово-
купность методов, алгоритмов, программ математического обеспече-
ния, технических средств и организационных мероприятий, объеди-
ненных с целью автоматизированного проектирования технологиче-
’ ской подготовки производства [11, 12, 16].
Высокий технико-экономический эффект от внедрения системы
АС ТПП может быть получен в том случае, если система отвечает сле-
дующим основным требованиям:
— обеспечивает автоматизацию основных видов работ в системе
ТПП;
— позволяет рационально распределять функции между челове-
ком и ЭВМ;
— обеспечивает возможность внедрения на предприятиях с раз-
личным характером и масштабом производства, легко адаптируется
при переходе на выпуск новой продукции;
— обладает высоким уровнем унификации и стандартизации ос-
новных частей (методов, языков, математического обеспечения,
технических средств и др.);
183
— имеет возможность внедрения как совместно с системами ав-
томатизированного управления производством и автоматизирован-
ного конструирования, так и без них, автономно;
— позволяет осуществлять поэтапный ввод в эксплуатацию пу-
тем последовательного подсоединения новых подсистем по мере их
готовности или необходимости.
АС ТПП содержит достаточно большое число функциональных
подсистем, состав которых определяется функциями системы ТПП.
Кроме того, поскольку АС ТПП является промежуточным звеном
между конструкторской подготовкой производства и производствен-
ными цехами и службами, состав АС ТПП должен содержать специ-
альные подсистемы стыковки, осуществляющие переработку инфор-
мации, поступающей от предшествующих систем, и подготовку дан-
ных для работы последующих систем.
Функциональные подсистемы, входящие в состав АС ТПП, де-
лятся на две группы: проектирование технологических процессов и
конструирование специальной технологической оснастки. В состав
первой группы входят подсистемы: технология механической обра-
ботки (типовые, групповые и единичные технологические процессы,
автоматные операции, программы для станков с ЧПУ и др.); техноло-
гия сборки; технология заготовительного производства (технология
литейного производства, технология кузнечно-штамповочного про-
изводства, технология холодной штамповки, технология сварки и
резки металлов, технология изделий из пластмасс); технология хими-
ческих, термических и других методов обработки металлов; специ-
альные технологические процессы (технология обработки древеси-
ны, изготовления оптических деталей, производства электроэлемен-
тов и прочие).
В состав второй группы функциональных подсистем — конструи-
рование специальной технологической оснастки — включены под-
системы: проектирование специального оборудования, проектирова-
ние специальной оснастки для заготовительного производства и для
механической обработки заготовок, проектирование специальных
режущих инструментов, проектирование специальных мерительных
инструментов.
В алгоритмах и программах функциональных подсистем при ре-
шении всех многовариантных задач должны быть предусмотрены
возможности анализа и оптимизации решений.
В будущем при создании полностью автоматизированных произ-
водств АС ТПП будут сливаться с автоматизированными системами
управления технологическими процессами. Спроектированный про-
цесс по каналам связи будет передаваться ЭВМ, которые на основе
184
поступившей информации осуществляют управление станками, аг-
регатами, роботами, участками и цехами. С другой стороны, АС ТПП
будут сливаться с САПР по конструированию новых изделий. В этом
случае вслед за автоматизированным проектированием сразу автома-
тически осуществляется подготовка производства.
САПР унифицированных технологических процессов. Технология
машиностроения в своем становлении и развитии прошла сравни-
тельно небольшой исторический путь. Зародившись в конце XIX сто-
летия, основное свое развитие машиностроительное производство
получило уже в XX веке. Именно в это время грандиозный скачок
масштабов машиностроения потребовал развития и четкой организа-
ции промежуточных ступеней между разработкой конструкций и их
воплощением в действительность. В эти годы широким фронтом раз-
вернулась работа по созданию и освоению различных методов и
приемов изготовления деталей, накапливался опыт их примене-
ния,тем самым закладывался фундамент технологии машинострое-
ния как науки, имеющей прикладной характер.
Неуклонный рост масштабов выпуска машин и механизмов, уве-
личение их быстродействия и энерговооруженности весьма остро по-
ставили вопрос о повышении качества и ускорении сроков разработ-
ки и внедрения процессов изготовления самых разнообразных дета-
лей и сборки узлов и агрегатов. Для этих целей было необходимо при-
влечь большое число квалифицированных специалистов или создать
методы, позволяющие быстро и просто разрабатывать надежные тех-
нологические процессы для различных производственных условий.
В конце 30-х годов профессором А.П. Соколовским [30, 31] была
сформулирована идея типизации технологических процессов, осно-
ванная на принципах классификации деталей по общности конст-
руктивно-технологических признаков. Существо этой идеи ярко вы-
ражено в словах А.П. Соколовского [30, 31]: «...Классификацию как
технологических процессов, так и отдельных технологических задач
(мы) производим на основе классификации деталей. С другой сторо-
ны, классификацию деталей мы проводим таким образом, чтобы в ос-
нове ее лежала технология, и сходные по методам обработки детали
попадали в одни и те же классификационные группы». Более подроб-
но вопрос унификации технологических процессов изложен в рабо-
тах [30, 31, 32, 33].
Несмотря на то что идея типизации первоначально рассматрива-
лась применительно к анализу, изучению и систематизации опыта,
накопленного машиностроением, в дальнейшем она получила свое
развитие как метод проектирования на основе типовых технологиче-
ских процессов. Типовой технологический процесс, составленный с
185
учетом имеющегося опыта, освоенных и апробированных методов
обработки, фактически представляет собой канву, определяющую
структуру и состав рабочей технологии обработки деталей, относя-
щихся к одному типу.
Другой метод унификации технологических процессов, основан-
ный на общности применяемого оборудования и оснастки, предло-
жен профессором С.П. Митрофановым [32]. Этот метод позволяет
использовать эффективные средства и формы организации крупно-
серийного и массового производства в условиях производства серий-
ного и мелкосерийного. Группирование деталей позволяет создать
специализированные рабочие места и рационально загрузить обору-
дование.
Проектирование на основе унификации технологических, про-
цессов отличается сравнительной простотой, так как необходимость
строгой классификации элементов процессов обработки приводит к
систематизированному представлению процесса проектирования,
который в большей части сводится к поиску уже готового аналога тех-
нологии в соответствии с классификационными кодами.
При разработке типовых и групповых процессов технологические
решения, полученные в результате большой подготовительной рабо-
ты, принимаются в качестве нормализованных. Типовые и группо-
вые технологические процессы содержат сведения о заготовках, о
требуемом оборудовании, об оснастке и инструменте, о содержании
операций, об основных переходах и последовательности их выполне-
ния.
Преимущества методов проектирования на основе унификации
технологических решений и развитие программных средств обработ-
ки массивов информации привели к широкому использованию этих
методов при механизации и автоматизации разработки технологии
изготовления деталей путем механической обработки заготовок.
Характерной особенностью таких систем проектирования являет-
ся то, что для формирования конкретной технологии используются
только те технологические решения, которые заранее разработаны и
внесены в состав информационной базы системы. Внедрению таких
систем предшествует работа, объем которой определяется тремя ос-
новными этапами: 1) унификацией и системным представлением де-
талей в соответствии с конструктивными и технологическими при-
знаками (составление классификатора); 2) подробной разработкой
технологических процессов и их элементов для каждого типа или
группы деталей; 3) занесением информации, характеризующей про-
цесс обработки, в соответствующие базы данных.
186
В соответствии с принципами унификации в нашей стране разра-
ботан ряд действующих систем автоматизированного проектирова-
ния технологических процессов с помощью ЭВМ.
Составной частью комплексной автоматизированной системы
является подсистема проектирования типовых и групповых техноло-
гических процессов [11].
Неизменная часть типового технологического процесса хранится
в информационно-поисковой системе (ИПС) ЭВМ, вызывается на
основании шифра детали и выдается на печать в виде операционной
карты типового процесса. Переменная часть типового технологиче-
ского процесса определяется с помощью стандартных программ до-
работки на основании исходных данных. Доработка типового техно-
логического процесса состоит в выполнении следующих действий:
— уточнение типоразмеров, марок и шифров оборудования,
приспособлений и инструментов в пределах типов, предусмотренных
технологическим процессом;
— корректировка переменных размеров детали, меняющихся
внутри одного типа, например, длины и диаметры шеек ступенчатых
валов одного типа и т. п.;
— нахождение расчетных размеров для определения режимов
обработки;
— определение режимов резания в соответствии с уточненными
оборудованием, приспособлениями и инструментами;
— подготовка данных для АСУ.
Исходные данные в виде закодированной информации на стан-
дартном бланке подготавливает технолог вручную или с помощью ав-
токодировщика вводит в ЭВМ.
Групповой технологический процесс для комплексной детали по
всем своим показателям совпадает с типовым процессом. Однако для
конкретной детали группы он может содержать избыточную инфор-
мацию в виде наличия и описания переходов и операций, не нужных
для этой детали. Проектирование технологического процесса для
конкретной детали группы (на основные процесса для комплексной
детали) производят следующим образом:
— на основании исходных данных, технологического шифра де-
тали из ИПС вызывается в оперативную память ЭВМ соответствую-
щий групповой технологический процесс;
— заданная деталь сравнивается с комплексной, и уточняются их
общие элементы;
— из группового технологического маршрута выбираются толь-
ко операции и переходы, необходимые для получения общих элемен-
187
тов заданной и комплексной деталей, и окончательно формируется
маршрут изготовления заданной детали;
— маршрут изготовления заданной детали принимается в каче-
стве типового, и дальнейшее проектирование производится по мето-
дам и стандартным программам для проектирования типовых про-
цессов.
Доработка типового (группового) технологического процесса. В рас-
сматриваемой системе доработка типового (группового) технологи-
ческого процесса заключается в конкретизации значений выбранных
элементов процесса обработки. При этом определяются межопера-
ционные и расчетные размеры, а также выбирается вспомогатель-
ный, режущий и мерительный инструмент.
САПР единичных технологических процессов. Автоматизирован-
ное проектирование единичных технологических процессов должно
стать основным направлением технологического проектирования в
комплексных автоматизированных системах технологической подго-
товки производства [11]. Это направление является универсальным.
Оно применимо для любого типа производства и любых деталей: оп-
ределенного класса, стандартных, нормализованных и оригиналь-
ных, с различной степенью унификации обрабатываемых поверхно-
стей. Единичные технологические процессы являются источником
создания и пополнения архивов типовых технологических процес-
сов, т. е. источником еще одного направления автоматизации техно-
логического проектирования. В наибольшей степени САПР единич-
ных процессов приемлемы в условиях мелкосерийного и единичного
производства, где типовые и групповые технологические процессы
оказываются неэффективными вследствие больших затрат времени
на выполнение подготовительных работ (разработку классификато-
ров, типовых и групповых процессов и их элементов).
Автоматизация проектирования единичных технологических
процессов является наиболее сложным и пока наименее разработан-
ным вопросом автоматизированного проектирования. В проблеме
создания САПР единичных технологических процессов (ЕТП) в на-
стоящее время наметилось несколько направлений. В каждом из этих
направлений решаются вопросы, связанные с разработкой общей
структуры системы автоматизированного проектирования, и вопро-
сы, связанные с решением отдельных технологических задач. Как по-
казала практика разработки САПР, эти группы вопросов проектиро-
вания теснейшим образом связаны между собой, и именно методы
решения отдельных технологических задач в основном определяют
общую структуру системы проектирования.
188
Одно из направлений создания САПР ЕТП базируется на тради-
ционных методах проектирования. Пример такой системы для валов
приведен в работе [11].
При обычном, неавтоматизированном проектировании выбор
структуры технологического процесса основывается главным обра-
зом на опыте и интуиции технолога и на очень небольшом числе фор-
мальных правил. Однако существуют объективные связи между кон-
струкцией, геометрической структурой и другими характеристиками
машиностроительных деталей и наивыгоднейшей структурой техно-
логического процесса их обработки. Формальную геометрическую
модель детали представляют в виде конечного графа ее размерных
связей. Граф размерных связей интерпретируется в виде матрицы
смежности, которая строится на основании таблицы кодированных
сведений о детали.
Излагаемая методика проектирования единичных технологиче-
ских процессов предусматривает использование типовых решений не
в виде типовых технологических процессов, а в виде типовых схем ус-
тановки заготовок, типовых планов обработки поверхностей и др., т. е.
в виде типовых элементов технологического процесса. Поэтому при
решении технологических задач широко применяются заранее под-
готовленные и введенные в ЭВМ таблицы соответствий. В частности,
на основе таких таблиц формируются планы (маршруты) обработки
всех поверхностей детали.
Исходной информацией для синтеза технологического маршрута
обработки детали является граф размерных связей и таблица выбран-
ных планов обработки. Технологические методы обработки, вошед-
шие в планы обработки и принадлежащие разным вершинам графа,
объединяются по типам станков с учетом деления операций на черно-
вые, чистовые, отделочные и др. При этом связи между вершинами
графа не должны быть нарушены. В результате формируется опера-
ционный подграф, вершины которого содержат одноименные мето-
ды обработки и соединены между собой ребрами. На этом этапе прак-
тически заканчивается проектирование маршрутной технологии. Да-
лее следует проектирование структуры операций и условий выполне-
ния технологических переходов.
В работе [ 12] изложен еще один метод формирования САПР ЕТП.
Рассматриваются три способа проектирования процессов механиче-
ской обработки. Первый способ заключается в разделении общей за-
дачи проектирования на ряд подзадач более простых, чем исходная.
При этом структура и характеристики отдельных частей технологиче-
ского процесса выражаются через исходные данные в явном виде со-
отношениями, удобными для реализации на ЭВМ. Второй способ со-
189
стоит в разделении процесса проектирования на ряд уровней, различ-
ных по степени детализации, начиная с уровня, определяющего наи-
более общие характеристики технологического процесса, и заканчивая
уровнями детализации, соответствующими заданию на проектирова-
ние. Третий способ сочетает в себе разделение процесса проектирова-
ния на ряд различных по детализации уровней и разбиение на каждом
уровне общей задачи на ряд более простых задач.
В книге [12] выделены четыре уровня детализации технологиче-
ских задач.
Первый уровень отражает принципиальную схему технологиче-
ского процесса, которая включает в себя состав и последовательность
этапов изготовления детали.
Второй уровень — это проектирование маршрутного технологи-
ческого процесса. Исходной информацией этого уровня проектиро-
вания являются полученные ранее принципиальные схемы техноло-
гического процесса, сведения о детали и об условиях производства.
Цель второго уровня — получение нескольких наиболее рациональ-
ных вариантов маршрутного технологического процесса.
Третий уровень включает проектирование операционных техно-
логических процессов на основе полученных ранее маршрутов обра-
ботки детали. Степень детализации маршрута доводится до оконча-
тельного определения состава и последовательности переходов в ка-
ждой операции, выбора инструмента, определения оптимальных ре-
жимов резания.
Четвертый уровень детализации характерен для технологических
процессов обработки деталей на станках с программным управлени-
ем. Степень детализации процесса обработки доводится до выявле-
ния отдельных элементов траектории режущего инструмента и ко-
манд управления станком.
Ввиду различной степени детализации проектируемого техноло-
гического процесса достоверность и точность оценок при выборе
проектных решений на всех уровнях разная. На первом уровне оцен-
ка вариантов принципиальных схем процесса обработки основана на
весьма приближенных эвристических критериях, на втором и после-
дующих уровнях оценки более точны. При этом чем выше степень де-
тализации разработок, тем точнее оценки.
На всех уровнях проектирования наряду с детализацией произво-
дится корректировка и уточнение решений, принятых на предыду-
щих уровнях. Вследствие этого возникают обратные связи между
уровнями проектирования. Кроме этого обратные связи возникают
между различными задачами одного и того же уровня. Посредством
этих связей корректируются и уточняются ранее принятые решения.
190
Таким образом, проектирование представляет собой итерацион-
ный многоуровневый процесс последовательной детализации и оп-
тимизации проектных решений.
Одна из причин трудностей автоматизации проектирования про-
цессов механической обработки заключается в том, что технологиче-
ская наука достаточно часто имеет описательный характер, для неко-
торых явлений отсутствуют строгие аналитические зависимости, ис-
пользуются сложная логика суждений и взаимосвязь, а также наблю-
дается взаимное влияние отдельных задач. При технологическом
проектировании имеет место большая роль эмпирики, наличие мощ-
ных информационных потоков и большого числа составных элемен-
тов технологии (станки, инструмент, оснастка, режимы обработки,
припуски и т. д.).
Решение любой задачи с помощью ЭВМ требует аналитических
(или каких-либо иных, но количественных, а не качественных) зави-
симостей. Поэтому для автоматизации технологического проектиро-
вания необходимо формализовать решение технологических задач,
т. е. провести замену содержательных предложений системой матема-
тических зависимостей. Формализация превращает процесс техноло-
гического проектирования из процесса рассуждений и построения
аналогий в процессе строгого расчета.
Для создания системы автоматизированного проектирования, в
основе которой лежат принципы синтеза технологических процес-
сов, необходимо найти общие закономерности, которые определяют
процесс механической обработки заготовки, построить методологию
эмпирической науки технологии.
5. ОФОРМЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ
ДОКУМЕНТАЦИИ
Разработка технологического процесса механической обработки
детали заканчивается составлением и оформлением комплекта доку-
ментов технологического процесса.
Состав и формы карт, входящих в комплект документов, зависят
от вида технологического процесса (единичный, типовой или груп-
повой), типа производства и степени использования разработчиком
средств вычислительной техники и автоматизированной системы
управления производством.
По степени детализации информации каждый из указанных ви-
дов технологических процессов предусматривает различное изложе-
ние содержания операции и комплектность документов.
В маршрутном технологическом процессе содержание операций
излагается только в маршрутной карте без указания технологических
переходов. Применяется в единичном и мелкосерийном типах произ-
водства.
В операционном технологическом процессе маршрутная карта
содержит только наименование всех операций в технологической по-
следовательности, включая контроль и перемещение, перечень доку-
ментов, применяемых при выполнении операции, технологическое
оборудование и трудозатраты. Сами операции разрабатываются на
операционных картах. Применяется в крупносерийном и массовом
типах производства.
В маршрутно-операционном технологическом процессе преду-
сматривается краткое описание содержания отдельных операций в
маршрутной карте, а остальные операции оформляются на операци-
онных картах.
При выполнении курсового и дипломного проектирования реко-
мендуется операционная или маршрутно-операционная степень де-
192
тализации описания технологического процесса. Конкретно степень
детализации описания технологического процесса оговаривается с
руководителем проекта.
5.1. МАРШРУТНАЯ КАРТА
Маршрутная карта (МК) является основным и обязательным до-
кументом любого технологического процесса. Формы и правила
оформления маршрутных карт, применяемых при отработке техно-
логических процессов изготовления или ремонта изделий в основном
и вспомогательном производствах, регламентированы согласно
ГОСТЗ. 1118—82 (Формы и правила оформления маршрутных карт).
К заполнению граф технологических документов предъявляются
следующие требования.
1. Каждая строка мысленно делится по горизонтали пополам, и
информацию записывают в нижней ее части, оставляя верхнюю часть
свободной для внесения изменений.
2. Для граф, выделенных утолщенными линиями, существует три
варианта заполнения:
а) графы заполняются кодами и обозначениями по соответствую-
щим классификаторам и стандартам. Вариант используется разработ-
чиками, внедрившими автоматизированную систему управления
производством;
б) информация записывается в раскодированном виде;
в) информация дается в виде кодов с их расшифровкой; при кур-
совом проектировании рекомендуется этот вариант заполнения.
Для изложения технологических процессов в маршрутной карте
используют способ заполнения, при котором информацию вносят
построчно несколькими типами строк. Каждому типу строки соот-
ветствует свой служебный символ. Служебные символы условно вы-
ражают состав информации, размещаемой в графах данного типа
строки формы документа, и предназначены для обработки содержа-
щейся информации средствами механизации и автоматизации. Про-
становка служебных символов является обязательной в любом слу-
чае. В качестве обозначения служебных символов приняты пропис-
ные буквы русского алфавита, проставляемые перед номером соот-
ветствующей строки. Указание соответствующих служебных
символов (для типов строк в зависимости от размещаемого состава
информации) в графах маршрутной карты следует выполнять в соот-
ветствии с табл. 5.1.
13 - 3072
193
При заполнении информации на строках, имеющих служебный
символ «О», следует руководствоваться требованиями, которые уста-
навливают правила записи операций и переходов (см. разд. 5.2).
При операционном описании технологического процесса на мар-
шрутной карте номер перехода следует проставлять в начале строки.
Таблица 5.1
Сведения, вносимые в графы, расположенные на строке маршрутной карты
Обозначение служебного символа Содержание информации, вносимой в графы, расположенные на строке
А Номер цеха, участка, рабочего места, где выполняется операция; код и наименование операции
Б Код, наименование оборудования и информация по трудозатратам
К Информация о комплектации изделия (сборочной единицы) состав- ными частями с указанием наименования деталей, сборочных единиц, их обозначений, кода единицы величины, единицы нормирования, количества на изделие и нормы расхода
М Информация о применяемом основном материале и исходной заго- товке, о применяемых исходных и комплектующих материалах, кодах единицы величины, единицы нормирования, количестве на изделие и нормы расхода
О Содержание операции (перехода)
Т Информация о применяемой при выполнении операции технологи- ческой оснастке
Р Информация о режимах обработки
При заполнении информации на строках, имеющих служебный
символ «Т», следует руководствоваться требованиями соответствую-
щих классификаторов, государственных и отраслевых стандартов на
кодирование (обозначение) и наименование технологической осна-
стки (см. табл. 5.5).
Информацию о применяемой на операции технологической ос-
настке записывают в следующей последовательности: 1) приспо-
собления; 2) вспомогательный инструмент; 3) режущий инстру-
мент; 4) слесарно-монтажный инструмент; 5) специальный инстру-
мент; 6) средства измерения.
Разделение информации по каждому средству технологической
оснастки следует выполнять через знак «;». Сведения, вносимые в от-
дельные графы и строки маршрутной карты, выбирают из табл.
5.2. Для удобства поиска соответствующих граф карты номера
пунктов таблицы продублированы выносными линиями на полях
(см. рис. 5.1).
194
Ж
«и.
йама
'Maw-
/Ьнм
26
25
24
JtjSBSL.
HOI
23
JL-
А 03
6 04
70S
06
А 07
608
Г 09
Ю
А 11
Б1г
Г13
__к_
л_в_
нк
8
9
27 28 29 30 3 1 32 33 34 35 1 2 3 36 37 4 5 6
*35x3000
]~/wPa>ga \ Kog нянеюбаше jevpaiuu
Обозначение докднента
Кобноиненобаюе оборудования
?эная
I ЙОГ IXXX '
XX ' XX ' XX'020 1 XUX Черническая -
19
«jOjg
г 2 1 1&32311 '111 '1
I 391242 ХХХХ/2/.'ctepAo ui
1 \2 1 S29J С11 Гр-! ’; I
ГТТ-----Г
шаблон
хх ' хх 'хх ’as Ч >,гао'Абразано-
звЖ х хкх 'вям '
- скоба
йог тЧ'
I 2 W)'211 1 '
kAti /soot.
IT г" г
Т 'ххх 1
J96)J< ЖХХХ' тиски'нашиннне, 318110. Хл УХ круг
xxJtxxxЛххх)шааа>
XX * ХУ ^ХХ'ОЮ '<269 Фрезерю-ц
?ote xfa 'МР76Н] ~
3910К. ХХХХ (21 фреЬа триобоя Ф160 'В\-Ю ВК
393in ХУХХ i!w - / - to - 01 393311ХХХА ши - II-&0-0.0^
XX 'XX 'XX'015 '61Ю. (икорная чфюЬая
ooiitxxix. Акго '
39?bt xxkx. р1 у ok. 393120 ХХХХ. ко
20
Рис. 5.1. Пример заполнения маршрутной карты
хххх
дат-Г”
10
12
13
14
15
16
17
18
Таблица 5.2
Сведения, вносимые в отдельные графы и строки маршрутной карты
Номер пункта поиска Наименование (условное обо- значение графы) Слу- жебный символ Содержание информации
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Обозначение документа Т 1 шт ТП.з КШТ А Б Б Б Наименование изделия (детали, сборочной еди- ницы) по основному конструкторскому документу Обозначение изделия по основному конструк- торскому документу или код ступени классифика- ции по конструкторскому классификатору Код классификационных группировок техноло- гических признаков для типовых и групповых тех- нологических процессов по технологическому классификатору (1, 2J Обозначение документа по ГОСТ 3.1201—85 (Система обозначения технологической докумен- тации) Общее количество листов документа Порядковый номер листа документа Литера, присвоенная технологическому доку- менту Графа для особых указаний Обозначение документов, применяемых при вы- полнении данной операции, например, ИОТ — инструкция по охране труда Норма штучного времени на операцию, мин Норма подготовительно-заключительного вре- мени на операцию, мин Коэффициент штучного времени при многоста- ночном обслуживании, зависящий от количества обслуживаемых станков:
Кол. станков 1 2 3 4 5
1 0,65 0,48 0,39 0,35
13 14 15 16 17 оп ЕН КОИД КР УТ Б М02, Б, К, М Б Б Б Объем производственной партии, штуки Единица нормирования, на которую установле- на норма расхода материала, или норма времени, например, 1, 10, 100 Количество одновременно обрабатываемых за- готовок при выполнении одной операции Количество исполнителей, занятых при выпол- нении операции Код условий труда. Включает в себя цифру — ус- ловия труда: 1 — нормальные; 2 —тяжелые и вредные;
196
Продолжение табл. 5.2
Номер пункта поиска Наименование (условное обо- значение графы) Слу- жебный символ Содержание информации
18 Р Б 3 — особо тяжелые, особо вредные; и букву, указывающую вид нормы времени: Р — аналитически-расчетная; И — аналитически-исследовательская; X — хронометражная; О — опытно-статистическая Разряд работы, необходимой для выполнения
19 ПРОФ Б операции. Код включает три цифры: первая — раз- ряд работы по тарифно-квалификационному спра- вочнику, две следующие — код формы и системы оплаты труда: 10 — сдельная форма оплаты труда; 11 — сдельная система оплаты труда прямая; 12 —сдельная система оплаты труда преми- альная; 13 — сдельная система оплаты труда прогрес- сивная; 20 — повременная форма оплаты труда; 21 — повременная система оплаты труда про- стая; 22 — повременная система оплаты труда пре- миальная Код профессии согласно классификатору (табл.
20 см Б 5.7) Код степени механизации труда. Указывается
21 Код, найме- Б цифрой: 1 — наблюдение за работой автоматов; 2 — работа с помощью машин и автоматов; 3 — вручную при машинах и автоматах; 4 — вручную без машин и автоматов; 5 — вручную при наладке машин Код оборудования. Включает в себя высшую
22 нование обору- дования Код, найме- А (шесть первых цифр) и низшую (четыре цифры по- сле точки) классификационные группировки. Выборочно коды оборудования указаны в табл. 5.4 Код операции согласно классификатору техно-
нование опера- ции логических операций. В табл. 5.4 выборочно при- ведены коды основных операций механической обработки. При наличии операции, выполняемой на станке с ПУ, к коду операции добавляется код 4103». После кода операции записывается ее на- именование
197
Продолжение табл. 5.2
Номер пункта поиска Наименование (условное обо- значение графы) Слу- жебный символ Содержание информации
23 Цех А Номер цеха, в котором выполняется операция
24 Уч А Номер участка
25 РМ А Номер рабочего места
26 Опер А Номер операции в технологической последова- тельности изготовления, контроля и перемещения Рекомендуемая нумерация операций: ООО, 005, 010 и т. д.
27 Код МО2 Код материала. Графа не заполняется, ставится прочерк
28 ЕВ МО2, К, М Код единицы величины — массы, длины, пло- щади и т. п. детали или заготовки. Для массы, ука- занной в «кг» — код 166; в «г» — 163; в «т» — 168. Допускается вместо кода указывать единицы изме- рения величины
29 мд МО2 Масса детали по конструкторскому документу
30 ЕН МО2, Б, К, М Единица нормирования, на которую установле- на норма расхода материала или норма времени, например, 1, 10, 100
31 Нраск МО2, К, М Норма расхода материала
32 КИМ МО2 Коэффициент использования материала
33 Код заготов- ки МО2 Код заготовки по классификатору (табл. 5.6). До- пускается указывать вид заготовки (отливка, про- кат, штамповка и т. д.)
34 МО1 Наименование, сортамент, размер и марка ма- териала, обозначение стандарта, технических ус- ловий. Запись выполняется на уровне одной стро- ки с применением разделительного знака дроби «/», например, Лист БОН-2,5 х 1000 х 2500 ГОСТ 19903-74/Ш-1У В ст. 3 ГОСТ 14637-79
35 Профиль и размеры МО2 Обозначение профиля и размера заготовок. Ре- комендуется указывать толщину, ширину и длину, сторону квадрата или диаметр и длину, например, 20 х 50 х 300, 0 35. Профиль допускается не ука- зывать
36 КД МО2 Количество деталей, изготавливаемых из одной заготовки
37 М3 МО2 Масса заготовки
Примечание. Установлена пятизначная структура основного кода
характеристики документации (ХХХХХ).
Первые две цифры — вид документации:
01 — комплект технологической документации;
198
10 — маршрутная карта;
20 — карта эскизов;
42 — ведомость оснастки;
44 — ведомость деталей к типовому (групповому) технологиче-
скому процессу (операции);
60 — операционная карта;
62 — карта наладки;
67 — карта кодирования информации.
Третья цифра — вид технологического процесса (операции) по
организации:
0 — без указания;
1 — единичный процесс (операция);
2 — типовой процесс (операция);
3 — групповой процесс (операция).
Последние две цифры — вид технологического процесса по мето-
ду выполнения:
00 — без указания;
02, 03 — технический контроль;
04 — перемещение;
21 — обработка давлением;
41, 42 — обработка резанием;
50, 51 — термообработка.
Пример. Маршрутная карта единичного процесса обработки реза-
нием — 10141.ХХХХ (рис. 5.1). Последние четыре разряда (ХХХХ) —
резерв дополнительного обозначения по отраслевому классифика-
тору.
Наименование операции обработки резанием должно отражать
применяемый вид оборудования и записываться именем прилага-
тельным в именительном падеже (за исключением операции «Галтов-
ка») в соответствии с табл. 5.3 и 5.4.
Таблица 5.3
Группы операций обработки резанием
Наименование группы операций Применяемое оборудование (станки)
Автоматно-линейная Агрегатная Долбежная Зубообрабатывающая Комбинированная Отделочная Автоматические линии Агрегатные Долбежные Зубофрезерные, зубострогальные, зубошлифовальные и др. Сверлильно-фрезерные и др. Хонинговальные, суперфинишные, доводочные, поли- ровальные
199
Продолжение табл. 5.3
Наименование группы
______операций_____
Отрезная
Программная
Протяжная
Расточная
Резьбонарезная
Сверлильная
Строгальная
Токарная
Фрезерная
Шлифовальная
Применяемое оборудование (станки)
Отрезные
Станки с программным управлением
Протяжные
Расточные
Гайконарезные, резьбофрезерные и др.
Сверлильные
Строгальные
Токарные, токарно-винторезные, многорезцовые и др.
Фрезерные (кроме зуборезьбофрезерных)
Шлифовальные (кроме зубошлифовальных)
Таблица 5.4
Операции обработки резанием
Наименование операции Код (выбо- рочно) Код обору- дования (выбороч- но) Примечание
Автоматно-линейная Агрегатная 4101 381881 Горизонтальные односто-
Долбежная 4175 381884 381885 381887 381718 ронние Горизонтально многосто- ронние Вертикальные одностоеч- ные Вертикальные многосто- ечные
Зубодолбежная 4152 381571
Зубозакругляющая Зубонакатная Зубообкатывающая Зубоприрабатывающая Зубопритирочная Зубопротяжная Зубострогальная 4154 381520
Зуботокарная Зубофрезерная 4153 381572
Зубохонинговальная Зубошевинговальная 4157 381574
Зубошлифовальная 4151 381561
Шлиценакатная
200
Продолжение табл. 5.4
Наименование операции Код (выбо- рочно) Код обору- дования (выбороч- но) Примечание
Шлицестрогальная Шлицефрезерная Комбинированная Виброабразивная Галтовка Доводочная Опиловочная Полировальная Притирочная Суперфинишная Хонинговальная Абразивно-отрезная Ленточно-отрезная Ножовочно-отрезная Пилоотрезная Токарно-отрезная Расточная с ЧПУ Сверлильная с ЧПУ Токарная с ЧПУ 4281 381762
Фрезерная с ЧПУ Шлифовальная с ЧПУ
Вертикально-протяжная 4182 381753 Для внутреннего протяги-
вания
381754 Для наружного протягива-
НИЯ
Горизонтально-протяжная 4181 381751
Алмазно-расточная 4224 38126Х
Вертикально-расточная 4222 381262
Горизонтально-расточная 4221 381261
Координатно-расточная Болтонарезная Гайконарезная Резьбонакатная 4223 381263
Вертикально-сверлильная 4121 381213
Горизонтально-сверлильная 4122 381829
Радиально-сверлильная Поперечно-строгальная 4123 381217
Продольно-строгальная 4172 381713
Автоматная токарная 4112 381111
201
Продолжение табл. 5.4
Наименование операции Код (выбо- рочно) Код обору- дования (выбороч- но) Примечание
Вальцетокарная Лоботокарная Резьботокарная Токарно-винторезная 4110 381101
Токарно-затыловочная Токарно-карусельная Токарно-копировальная 4116 381143
Токарно-револьверная . 4111 381131 С вертикальной осью
381133 С горизонтальной осью
Торцевоподрезная центро-
вальная
Барабанно-фрезерная 4265 38167Х
Вертикально-фрезерная 4261 381611 Консольные
381612 С крестовым столом
381861 Специальные
Горизонтально-фрезерная 4268 381621 Консольные
381631 Универсальные
381632 Широкоуниверсальные
Карусельно-фрезерная Копировально-фрезерная Г равировально-фрезерная 4268 381641
Продольно-фрезерная 4263 381661 Одностоечные
381667 Двухстоечные
Резьбофрезерная 4271 381623
Фрезерно-центровальная Шпоночно-фрезерная 4269 381825
Бесцентровошлифовальная Внутришлифовальная 4132 381312
Заточная 4141 381361 Универсальные
381363 Для фрез
381367 Для сверл
381368 Для протяжек
Координатно-шлифовальная Круглошлифовальная 4131 381311
Ленточно-шлифовальная Плоскошлифовальная 4133 381313
Резьбошлифовальная Торцешлифовальная 4135 381316
202
Продолжение табл. 5.4
Наименование операции Код (выбо- рочно) Код обору- дования (выбороч- но) Примечание
Центрошлифовальная Шлицешлифовальная
Допускается использовать сокращенную форму записи, приме-
няя наименование группы операций в соответствии с табл. 5.5...5.7.
Таблица 5.5
Указатель кодов на режущий инструмент, измерительные средства
и технологическую оснастку (выборочно)
Наименование оснастки Код
Сверла спиральные общего назначения с цилиндрическим хво- 391210
стовиком быстрорежущие
Сверла спиральные общего назначения с коническим хвостови- 391267
ком быстрорежущие
Сверла твердосплавные 391303
Сверла для станков с ЧПУ и автоматических линий 391290
Метчики из углеродистой стали ручные 391310
Метчики быстрорежущие машинно-ручные 391330
Метчики твердосплавные 391350
Метчики для станков с ЧПУ 391391
Плашки резьбонарезные круглые 391510
Зенкеры быстрорежущие 391610
Зенкеры твердосплавные 391620
Зенкеры конические 391630
Зенкеры и зенковки для станков с ЧПУ 391690
Развертки ручные 391710
Развертки машинные - быстрорежущие 391720
Развертки машинные твердосплавные 391740
Развертки для станков с ЧПУ 391790
Фрезы твердосплавные 391801
Фрезы быстрорежущие 391802
Фрезы зуборезные и резьбовые 391810
Фрезы концевые 391820
Фрезы насадные 391830
Фрезы для станков с ЧПУ 391890
Резцы твердосплавные 392101
Резцы с механическим креплением пластин 392104
Резцы быстрорежущие 392110
Резцы для станков с ЧПУ 392190
203
Продолжение табл. 5.5
Наименование оснастки Код
Пилы круглые сегментные 392210
Протяжки 392302
Долбяки зуборечные 392410
Шеверы дисковые 392430
Головки зуборезные для конических колес 392460
Гребенки зуборезные 392480
Головки, плашки, ролики резьбонакатные 392500
Головки резьбонарезные 392514
Полотна ножовочные ручные и машинные 392540
Напильники и борфрезы 392900
Калибры гладкие и скобы 393120
Калибры для конусов Морзе 393131
Калибры для метрической резьбы (пробки, кольца) 393140
Меры длины концевые плоскопараллельные 393200
Штангенциркули 393311
Штангенрейсмасы 393320
Микрометры гладкие 393410
Микрометры резьбовые 393420
Глубиномеры микрометрические 393440
Нутромеры микрометрические 393450
Линейки лекальные 393510
Плиты проверочные и разметочные 393550
Индикаторы рычажно-пружинные 394130
Приборы измерительные универсальные 394300
Приборы активного контроля 394630
Приборы для размерной настройки вне станка режущих инстру- ментов для станков с ЧПУ 394650
Приборы для измерения режущего инструмента 394920
Инструмент алмазный шлифовальный на органической связке 397110
Инструмент алмазный шлифовальный на металлической связке 397120
Инструмент алмазный шлифовальный на керамической связке 397130
Инструмент абразивный из электрокорунда 398110
Инструмент абразивный из карбида кремния 398150
Патроны токарные 396110
Тиски машинные 396131
Головки делительные универсальные 396141
Столы поворотные 396151
Плиты магнитные 396161
Приспособления универсальные сборные переналаживаемые 396181
Ключи гаечные, торцовые, трубные, специальные 392650
Инструмент вспомогательный для станков с ЧПУ 392801
204
Продолжение табл. 5.5
Наименование оснастки Код
Центры вращающиеся Тиски слесарные верстачные 392841 392871
Таблица 5.6
Указатель кодов основных видов заготовок в машиностроении (выборочно)
Вид заготовок Код
Сталь крупносортовая низкоуглеродистая 09312Х
Сталь стреднесортовая низкоуглеродистая 09322Х
Сталь мелкосортовая низкоуглеродистая 09332Х
Сталь сортовая конструкционная 09501Х
Сталь сортовая углеродистая 09503Х
Сталь сортовая легированная 09504Х
Сталь сортовая инструментальная 0966ХХ
Сталь сортовая быстрорежущая 0962ХХ
Трубы бесшовные углеродистые 134ХХХ
Отливки из ковкого чугуна 41111Х
Отливки из серого чугуна 41112Х
Отливки из легированных чугунов 41114Х
. Отливки из углеродистой стали 41121Х
Отливки из легированной стали 41123Х
Штамповки из черных металлов 41211Х
Поковки из проката черных металлов 41212Х
Поковки из проката цветных металлов 41222Х
Металлоконструкции сварные корпусные 41333Х
Металлоконструкции сварные цилиндрические 41336Х
Таблица 5.7
Указатель кодов профессий в машиностроении (выборочно)
Наименование профессий Код
Долбежник 11868
Заточник 12260
Зуборезчик 12287
Зубошлифовщик 12290
Оператор автоматических линий 14972
Оператор станков с ЧПУ 15292
Полировщик 15887
Прессовщик 16014
Протяжчик 16458
Разметчик 16641
205
Продолжение табл. 5.7
Наименование профессий Код
Резчик на пилах, ножовках и станках 16937
Резьбофрезеровщик 17001
Резьбошлифовщик 17003
Сверловщик 17335
Слесарь-инструментальщик 17461
Слесарь механосборочных работ 17474
Станочник на специальных станках по обработке металла 17845
Строгальщик 17960
Токарь 18217
Токарь-карусельщик 18219
Токарь-полуавтоматчик 18225
Т окарь-расточник 18235
Токарь-револьверщик 18236
Фрезеровщик 18632
Шлифовщик' 18873
5.2. ОПЕРАЦИОННАЯ КАРТА
Структура построения операционной карты (ОК) идентична мар-
шрутной. Запись информации выполняется построчно с привязкой к
соответствующим служебным символам (см. разд. 5.1).
Указание единиц величины следует выполнять в заголовках или
подзаголовках соответствующих граф. Допускается указывать едини-
цы величины параметров технологических режимов после их число-
вых значений, например, 40 мм; 0,2 мм/об; 36 м/мин.
Указание данных по технологическим режимам следует выпол-
нять после записи состава применяемой технологической оснастки.
При указании данных по технологической оснастке информа-
цию следует записывать в следующей последовательности: 1) при-
способления; 2) вспомогательный инструмент; 3) режущий инстру-
мент; 4) средства измерения.
В целях разделения информации по группам технологической ос-
настки и поиска необходимой информации допускается перед указа-
нием состава применять условное обозначение видов: приспособле-
ний — «ПР»; вспомогательного инструмента — «ВИ»; режущего инстру-
мента — «РИ»; средств измерений — «СИ». Например, СИ. АВВХХХ.
Пробка 0 24Р7-пр.
206
При описании содержания перехода необходимо указывать дан-
ные по То и Тв. Это следует выполнять на уровне строки, где заканчи-
вается описание содержания перехода под служебным символом «О».
Большинство граф операционной карты соответствует аналогич-
ным графам маршрутной карты. Информацию по дополнительным
графам следует вносить в соответствии с рис. 5.2 и табл. 5.8.
Таблица 5.8
Информация по дополнительным графам операционной карты
Номер пункта поиска Наименование (условное обозначение графы) Содержание информации
1 — Графы для записи содержания перехода, информа- ции по оснастке, режущему и измерительному инстру- менту
2 пи Номер позиции инструментальной наладки. Графа заполняется для станков с ЧПУ
3 То Норма основного времени на операцию, мин
4 Д или В Расчетный размер обрабатываемого диаметра (ши- рины) детали. Данные по «Д» или «В» указываются с учетом величины врезания и перебега
5 Тв Норма вспомогательного времени на операцию, мин
6 L Расчетный размер длины рабочего хода с учетом ве- личины врезания и перебега
7 t Глубина резания
8 i Число рабочих ходов
9 s Подача
10 n Частота вращения шпинделя
И V Скорость резания
12 — Номер операции
13 сож Информация по применяемой смазочно-охлаждаю- щей жидкости
Запись содержания перехода следует выполнять в соответствии с
рекомендациями табл. 5.9. Полную запись делают при необходимо-
сти перечисления всех выдерживаемых размеров. Сокращенная ис-
пользуется при ссылке на условное обозначение конструктивного
элемента обрабатываемого изделия. Данная запись выполняется при
достаточной графической информации. Для промежуточных перехо-
дов, не имеющих графических иллюстраций, в содержании следует
указывать исполнительные размеры с их предельными отклонениями
и при необходимости шероховатость обработанной поверхности и
207
Очбл
Взон V
Подл Z—L
Разраб WqhoB 25 V 99
fyoteoun Петооб VS Ю 99
Принял
Утбердил
Н контр
Наименование операции
Токарная чернобая
Оборудобание. устройстбо 4fi
Токарю - бинторезный 16К20
ад/мин
нн/oS
м/мин
165
12
13
11
01
002
303
04
005
~JO6
P07
08
0 09
310
~PTT
12
13
1 Остановить и закрепить заготовку______________________________
396110 ХХХХ патрон поводковый 392841 ХХХК, центр /1рощающийся
2 Точить поверхность 3________________
392101 ХХХХ p пр. BK6, 393311 XXXX Щ-1-125-0,1 '
—I I
3 Зочить канавку 2 1 1
392110 ХХХХ, р коновочный Р6М5; ХХХХХХ Х^ХХ шавпдн
, [ —
OK I
01
002
40 1 1.5 1 1
05 1 ЮОО'
0.04
ЮО
0.1
1 flJ ' 7
W
630
62
Рис. 5.2. Пример заполнения операционной карты
Таблица 5.9
Примеры полной и сокращенной записи содержания
переходов обработки резанием (ГОСТ 3.1702-79)
Эскиз и полная запись Эскиз и сокращенная
переходов запись переходов
Точить (шлифобать, притереть. Точить (шлифобать. притереть,
полироботь и т nJ поверхность, полироботь и т. nJ поверхность 1
быдержибая размеру 1 и 2
Точить (шлифоботь. добестц
полироботь и т nJ канобку
быдержибая размеры КЗ
и угол а
Точить Тшлифабать. добестц
полироботь и т. nJ канобку 1
Точить (шлифоботь. полироботь
и т nJ биточку, быдержибая
размеру М
Точить Тшлифоботь. полироботь
и т n J биточку 1
Точить Тшлифоботь. полироботь
и т nJ фаску бидержибоя
позмер 1
Точить (шлифоботь. полироботь
и т о) фоску 1
Точить (шлифоботь. притереть
и т. nJ конус быдержибая
размеры 1 и 2
Точить (шлифобать. притереть
и т nl конус 1
14-3072
209
Продолжение табл.5.9
2
Гочт (шлифобать, палиробать и
т nJ сферу Мерпбая размер 1
Точить балфоботь. полиробать и
т nJ сферу 1
Точить болифобать, полировать и
т nJ крРболимейыуо поверхность 1
Точить (шлифобать. полироботьи
т п) !фибслинеинфв поберхность.
быдерюбая размеры 1-S
Нарезать (фрезеробать. накатать,
шлифоботь и т n J резьбу.
быдерпбая размеры 1 и 2
Нскатать (фрезеровать. яогалоть
и тnJ резьбу J
Нжатоть рифление, выдерживая
размеры 1 и 2
Накатать рифление 1
ценпробать торец 1
Центробать торец, быдержибая
размеры 1-4
Ж
Сверлить (зенкеровать, развернуть
и т nJ отверстие, быдерзпЛая
размеры t и 2
Сберлить (зенкеробать. раздернуть
и т. nJ отбфстие 1
210
Продолжение табл. 5.9
Сберлить (рассверлить. зенкеробать Сберлить (россберлипь. зенкеробать
и т nJ отберстие. быдерхибая и т nJ отберстие 1
размеры 1 и 2
Расточить (зенкеробать. шлифобать
и т nJ отберстие. быдерхибая
размеры 1 и 2
Расточить (зенкеробать. шлифобать
и т n J отберстие 1
Расточить (зенкеробать. раздернуть
и т. n J коническое отберстие.
быдерхобая размеры 1-3
Расточить (земкеробать. раздернуть
и т nJ отберстие 1
Расточить канадку быдерхибая
размеры 1-3
Расточить канадку 1
Расточить (полиробать. добести
и т. nJ dumovcy быдерхибая
размеры 1-3
Расточить (полиробать. добести
и тп) быто^жу 1
211
Продолжение табл. 5.9
2
Зенковать (шлифовать. полировать
и т. nJ фоску выдерживая размер 1
£«11
Зенковать (шлифовать. полировать
и т nJ фоску 1
Г////Ш
Расточить (зенковать. шлифовать,
полировать и т. nJ галтель,
выдерживая размер 1
Расточить (зенковать. шлифовать,
полировать и тп! галтель 1
R
R
Расточить {шлифовать. полировать
и т. n J сферу выдерживая раз-
меры 1и2
Расточить (утифоботь, полировать
и mn j сферу 1
Нарезать (шлифовать, довести
и т. п) резьбу выдерживая
размер 1
Отрезать деталь (заготовку!,
выдерживая размер 1
выдерживая размер 1
Нарезать (шлифовать, довести
и т nJ резьбу 1
Отрезать деталь (заготовку! 1
Отрезать 2 заготовки 1
Врезаться в поверхность
(надрезать деталь! выдерживая
размеры 1-3
Врезаться б поверхность 1
(надрезать деталь по
поверхности V
212
Продолжение табл.5.9
- Ц-ф
Подрезать (шлифоботь, полсроба/т Подрезать (шлифоботь. полироботь
и т. nJ дю отберсти* и т nj отберстия 1
быдержибая размер 1
шлифобаль и m nJ поберхность. шлифоботь и т. nJ поверхность 1
быдержибая размер 1
и т п) фаску, быдержибая размеры и т nJ фаску 1
1 и 2
Фрезеробать (строгал, шлифоботь Фрезеробать (строгать шлифоботь
и тп) уступ быдержибая и т nJ уступ 1
размеры 1 и 2
Фрезеробал (строгал, шлифобал Фрезеробать (строгал, шлифоботь
протянуть и т. nJ галтел лротйуть и rn.nl голтел 1
быдержибая размер 1
213
Продолжение табл. 5.9
9pf3fpo6n шпоночный пи быдерхибая
риперы 1-i
йм&ль Ьротянуюь! чтоночный пи
быдерхибая ринеры 1 и 2
Фрезероботь 1протянупь1 шлиц
быдерхибая размеры 1 и 2
Фрезеровал Зпраояеул! ими 1
Фрезероботь рзротянуть! паз.
быдерхибая размеры 1 - в
Фрезероботь (протянуть! паз /
Фрезероботь /строгать, шлифобап Фрезероботь /строгать, шлифобать
и т nl: лысы быдерхибая и т. nJ лыски 1
разнер t
Фрезероботь паз по разметке
быдерхибая размеры 1 - i
Фрезероботь паз 1 по разметке
214
Продолжение табл.5.9
Долбить (протянуть!
шестигранник, быдержибая
размер 1
Долбить (протянуть)
шестигранник 1
s -Lq
Фрезеробапь (ст)югапь,
шлифобать и т. nJ шестигранник,
быдержибая размер 1
Фрезеробапь (строгать,
шлифобать и т. nJ
шестигранник 1
Фрезеробапь {шлифобать
полиробапь и т. п) поберхности.
быдержибая размеры 1-3
Фрезеробапь (шлифобать,
полиробапь и т. nJ поберхности
1 и 2
Прошить (долбить. протянуть
и т п) отберстие.
быдержибая размеры 1 и 2
Прошить (долбить, протянуть
и т. п) отберстие 1
Фрезеробать (шлифобать.
полиробапь и тп) докобые
поберхности шлицеб. быдержибая
размер 1
Фрезеробать (шлифобать.
полироботь и т n J поберхности
шлицеб 1
Долбить (протянуть) шлицы,
быдержибая размеры 1-3
Нфезапь (фрезеробать.
шлифобать и т п ) ч^збяк,
быдержибая размеры 1-3
Нарезать (фрезеробать.
шлифобать и т n J чербяк 1
215
другие технические требования. Например, «Точить поверхность 3,
выдерживая </ = 4О_о,з4 и /=100 ±0,4».
Переходы (основные и вспомогательные) нумеруются арабскими
цифрами 1, 2, 3...
В общем случае в содержание перехода включается:
1) ключевое слово, характеризующее метод обработки, выражен-
ное глаголом в неопределенной форме (см. табл. 5.10);
2) наименование в (существительное в винительном падеже) об-
рабатываемой поверхности, конструктивных элементов или предме-
тов производства, например, «отверстие», «фаску», «канавку», «заго-
товку» ит. п.;
3) информация о размерах обработки резанием или их условных
обозначениях, приведенных на операционных эскизах и указанных
там арабскими цифрами в окружности диаметром 6...8 мм (табл. 5.9);
4) дополнительная информация, характеризующая количество
одновременно или последовательно обрабатываемых поверхностей,
характер обработки, например, «предварительно», «последователь-
но», «по копиру».
Параметры шероховатости обрабатываемой поверхности указы-
ваются только обозначениями на операционном эскизе. Допускается
указывать в тексте содержания операции информацию о параметре
шероховатости предварительно обрабатываемых поверхностей (про-
межуточных переходов), если это нельзя указать на операционном эс-
кизе, например, «фрезеровать предварительно поверхность 1, выдер-
живая высоту 70 ± 0,5, Rz = 50».
Таблица 5.10
Ключевые слова технологических переходов
Ключевое слово при обработке резанием
Вальцевать
Врезаться
Галтовать
Гравировать
Довести
Долбить
Закруглить
Заточить
Затыловать
Зенкеровать
Зенковать
Навить (на станке)
Ключевое слово при слесарных работах
Балансировать
Базировать
Завить
Гравировать
Гнуть
Застегнуть
Зачистить
Запрессовать
Калибровать
Зенковать
Навить
Застопорить
216
Продолжение табл. 5.10
Ключевое слово при обработке резанием Ключевое слово при слесарных работах
Накатать Нарезать Обкатать Опилить Отрезать Подрезать Полировать Притереть Приработать Протянуть Развернуть Развальцевать Раскатать Рассверлить Расточить Сверлить Строгать Суперфинишировать Точить Хонинговать Шевинговать Шлифовать Цековать Центровать Фрезеровать Выверить Закрепить Настроить Преустановить Переустановить и закрепить Переустановить, выверить и закрепить Переместить Поджать Проверить Смазать Снять Установить Установить и выверить Установить и закрепить Установить, выверить и закрепить Нарезать Кернить Опилить Отрезать Править Клепать Полировать Притереть Разрезать Контрить Маркировать Развернуть Развальцевать Нанести Отрубить Очистить Сверлить Пломбировать Разметить Развинтить Распрессовать Расшплинтовать Разобрать Распломбировать Расштифтовать Центровать Свинтить Склеить Собрать Шабрить Шплинтовать Штифтовать Довести Закрепить Смазать Снять Установить
217
5.3. КАРТА ЭСКИЗОВ
Карта эскизов (КЭ) — основной графический документ, дающий
наглядную информацию о выполняемой технологической операции.
Эскизы следует выполнять с соблюдением масштаба или без со-
блюдения масштаба, но с примерным соблюдением пропорций.
При разработке технологической операции необходимо помнить,
что сначала разрабатывается и полностью оформляется эскиз на кар-
те эскизов, а только потом заполняется текстовая операционная кар-
та.
На каждом эскизе необходимо показать:
1. Заготовку в рабочем положении, причем ее контур изображает-
ся в таком виде, в каком она получается в конце данной операции или
установа. Если операция выполняется за несколько установов, то эс-
киз оформляется на каждый установ отдельно. В этом случае каждому
эскизу присваивается номер операции и через черточку — номер
вспомогательного перехода на перезакрепление заготовки. Напри-
мер, 020-1, 065-2 и т. п.
2. Поверхности, обрабатываемые на данной операции, выделяют-
ся утолщенными черными линиями. В учебных целях допускается
выделять обрабатываемые поверхности красным цветом.
3. Условное обозначение опор, зажимов, установочных устройств
выполняется согласно ГОСТ 3.1107—81 (Опоры, зажим и установоч-
ные устройства. Графические обозначения). Возможно использовать
литературу по технологии машиностроения [2, 3], где приведен этот
стандарт.
4. Размеры, получаемые на данной операции с указанием допус-
ков и шероховатости поверхности. При этом необходимо учесть, что
на эскизе проставляются только те размеры, которые обеспечиваются
только на данной операции. Проставлять размеры следует таким об-
разом, чтобы не появилась необходимость перерасчета номинальных
значений и допусков на них, т. е. простановка размера должна учиты-
вать способ его получения (технологическая база должна быть совме-
щена с измерительной).
5. Габаритные размеры заготовки (в качестве справочных дан-
ных).
6. Допуски на погрешности формы, взаимного расположения по-
верхностей, если это необходимо обеспечить на данной операции.
7. Режущий инструмент показывается по мере необходимости,
предпочтительно в конце рабочего хода (если инструмент затемняет
эскиз, то его можно изобразить отведенным от заготовки).
218
Рис. 5.3. Пример выполнения операционного эскиза
На рис. 5.3 представлен пример оформления карты эскизов. Ну-
мерация обрабатываемых поверхностей либо размеров обработки
(см. табл. 5.9), проставляемая в кружочках, начинается с цифры 1.
Последовательность простановки номеров в кружочках рекомендует-
ся вести по ходу часовой стрелки. Нумерация относится только к кон-
кретной рассматриваемой операции (установу). На последующих
операциях (установах) нумерация опять начинается с цифры 1. При
этом, естественно, одна и та же поверхность заготовки на разных опе-
рациях (установах) может иметь различный номер.
При заполнении основной надписи на карте эскизов (в верхней
части) необходимо помнить, что средняя графа из трех граф, обведен-
ных жирной линией, не заполняется.
Для большей наглядности в курсовых и дипломных проектах не-
которые эскизы по согласованию с руководителем оформляются на
листе формата А1 в полуконструкгивном виде (эскизы наладок). При
этом на од ном листе формата А1 можно разместить от двух до четырех
эскизов. На эскизе наладки показывается все то же, что и на карте эс-
кизов, и дополнительная информация:
— теоретическая схема базирования заготовки по ГОСТ 21495—76*
(Базирование и базы в машиностроении) либо по (см. Т. 1); при этом
опорные точки рекомендуется выполнить цветным карандашом
(красным, зеленым), чтобы отличить их от условных знаков опор, за-
жимов приспособления;
— режущий инструмент;
— траектория движения режущего инструмента для станков с
ЧПУ (по мере необходимости);
— таблица с режимами резания (выполняется в произвольной
форме);
— некоторые элементы конструкции станочного приспособле-
ния (по мере необходимости).
Над каждым эскизом наладки указывается наименование опера-
ции и ее номер согласно маршрутной карте.
5.4. ДОКУМЕНТЫ ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
При выполнения курсового и дипломного проектирования в ка-
честве основного документа технического контроля следует исполь-
зовать операционную карту технического контроля по ГОСТ
3.1502—82 (форма 2).
Информация, вносимая в карту, выбирается из табл. 5.11. Пример
заполнения карты представлен на рис. 5.4.
220
12 3 4 5 6 7
ГОСТ 3 1501-К topv г \
8зан
1Ып Изн Лхя V Др, Подпись \ Лапа
X / \ 1 з \ 1
Рохюб ИЬаноб X Ю 99 \ СПбГП ХХХХ 322705. XXX \ 60102. ХХХХ\
Проверил ЛтзоО 25V9S
Принял
Чтбердил \ \ I Вал! тлииебой \ 1 КП | Ч 080
Н копт
Ноименобание onepaityu \ \ / / Наименобание. марка материала \
Контрольная 1 \ \ / 1 Сталь С5 ГОСТ Ю5О-7С \ o.fy
Наименобоние оборудобониЬ \ То \ T6I Обозначение И0\
Стоп контрольный \ ' 6,85 - N’XRC-XXX \
р Контролируемые параметры Код средстб ТО ' Наименобание средстб ТО Обьём и ЯГ To/T6v
01 1. 150; . КС -• 0.5 393311 ХХХХ Шц-И- 160-0,1 25 0.35
02 2 Ф 12 Н7 393120. ХХХХ 1 Калибр - пробка ПР и НЕ 1 50 0.31
03 3 Ф 32-о.оз 393120 ХХХХ 1 Калибр - скоба ПР и НЕ 1 50 0,31
ОС С. R8 ХХХХХХ ХХХХ 1 Шаблон R 8 1 25 022
05 1 1
06 5 Шерохобатость по- ХХХХХХ ХХХХ । Прибор контроля шерокобатости 1 10 2.31
07 берхности Ф32-о.о> I I
08 !Ra 3.21 "I I
09 I I
Ю 6 Торцебое биение ХХХХХХ ХХХХ 1 Приспособление контрольное, 1 20
11 пробега торца от- 1 1 голобка микрометрическая 1
12 носительно общей 1 1 -2 с ид. 0.002 мм 1
13 оси не »0025 1 1
ОК | Технический контроль
Рис. 5.4. Пример заполнения контрольной карты
Таблица 5.11
Информация, вносимая в карту технического контроля
Номер пункта поиска Наименование (услов- ное обозначение гра- фы) Содержание информации
1 Контролируемые параметры Параметры, по которым идет технический контроль
2 Т *0 Суммарное основное время на операцию
3 Т *в Суммарное вспомогательное время на опе- рацию
4 Код средств ТО Код, обозначение средств технологическо-
го оснащения (ТО) по классификатору или по НТД (нормативно-техническим документам)
5 Наименование средств ТО Краткое наименование средств технологи- ческого оснащения
6 Объем и ПК Объем контроля (в шт.; %) и периодичность контроля (ПК) (в час, смену и т. д.)
7 т т *0*8 Основное или вспомогательное время на переход
Остальные графы заполняются по аналогии с маршрутной и опе-
рационной картами.
При описании операций технического контроля следует приме-
нять полную или краткую форму записи содержания переходов. Пол-
ную форму записи следует выполнять на всю длину строки с включе-
нием граф «Объем и ПК» и «То/Тв» с возможностью переноса инфор-
мации на последующие строки. Данные по применяемым средствам
измерений следует записывать всегда с новой строки.
Краткую форму записи надо применять только при проверке кон-
тролируемых размеров и других данных, выраженных числовыми
значениями. В этом случае текстовую запись применять не следует,
необходимо указать только соответствующие параметры, например,
0 47 ± 0,039.
Данные по применяемым средствам технологического оснаще-
ния следует записывать исходя из их возможностей, т. е. к каждому
контролируемому размеру (параметру) или к группе контролируемых
размеров (параметров).
При необходимости графических изображений к текстовым доку-
ментам их следует выполнять на форме карты эскизов по ГОСТ
3.1105-84.
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПРИМЕРЫ ТИПОВЫХ МАРШРУТОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ
Неуказанные предельные отклонения размеров деталей, рассмотренных ниже:
//14; Л14; ±/714/2.
Заготовка - отливка из серого чугуна
Таблица П. 1.1
Маршрут обработки кронштейна
Операция Содержание или наименование операции Станок, оборудование Оснастка
005 Литье
010 Очистка и обрубка отливки
015 Малярная
020 Навесить бирку с номером детали на тару
223
Продолжение табл. П.1.1
Операция Содержание или наименование операции Станок, оборудование Оснастка
025 030 Фрезеровать поверхность Б в размер 32 и противополож- ную поверхность в размер 52 предварительно Притупить острые кромки Карусельно-фре- зерный 6М23С13 Машина для снятия заусенцев Приспособле- ние двухпозици- онное четырехме- стное с гидравли- ческим зажимом
035 Фрезеровать в верхнюю поверхность в размер 84 + 2(120 - 36) Горизонталь- но-фрезерный 6Т82Г Приспособле- ние с гидравличе- ским зажимом
040 Фрезеровать два торца в размер 324 предварительно То же Приспособле- ние двухпозици- онное с гидравли- ческим зажимом
045 050 055 Расточить отверстие (555Н1 до 050 Притупить острые кромки Искусственно старить де- таль Горизонтально-рас- точной 2А614Ф1 Машина для снятия заусенцев Приспособле- ние
060 065 Фрезеровать поверхность Б в размер 30,3 и противопо- ложную поверхность в размер 48,6 под шлифование Притупить острые кромки Карусельно-фре- зерный 6М23С13 Приспособле- ние двухпозици- онное четырехме- стное с гидравли- ческим зажимом
070 Фрезеровать верхнюю по- верхность размер в 84(120 — 36) окончательно Горизонтально- фрезерный 6Т82Г Приспособле- ние с гидравличе- ским зажимом
075 Фрезеровать два торца в размер 320 окончательно То же Приспособле- ние двухпозици- онное с гидравли- ческим зажимом
080 085 Шлифовать поверхность Б в размер 30 и противополож- ную поверхность в размер 48 окончательно Притупить острые кромки Плоскошлифоваль- ный ЗП722ДВ Машина д ля снятия заусенцев Магнитная пли- та
224
Продолжение табл. П.1.1
Операция Содержание или наименование операции Станок, оборудование Оснастка
090 Расточить отверстие 055Я7, отверстие 080/19 и выточ- ку 0112 окончательно. Свер- лить и зенковать пять отвер- стий 013/020; сверлить два отверстия 016 и два отверстия 010, сверлить, зенковать и развернуть отверстие 016Я7, сверлить и нарезать резьбу в девяти отверстиях М6-7//, сверлить и нарезать резьбу в трех отверстиях М16-7Я Горизонтальный расточно-сверлиль- но-фрезерный с ЧПУ и инструментальным магазином 2204ВМФ4 Наладка УСПО
095 Притупить острые кромки Машина для снятия заусенцев
100 105 110 Промыть деталь Технический контроль Нанесение антикоррозион- ного покрытия Моечная машина
15 - 3072
105
Заготовка - отливка из алюминиевого сплава
Таблица П1.2
Маршрут обработки кронштейна
Операция Содержание или наименование операции Станок, оборудование Оснастка
005 010 015 020 025 030 035 Литье Очистка и обрубка отливки Навесить бирку с номером детали Фрезеровать плоскость прилегания предварительно Фрезеровать торец отвер- стия QS№>H1 предварительно, расточить отверстие 035Я7 предварительно Притупить острые кромки Термическая обработка Вертикально-фрезер- ный 6Т13 Многоцелевой с ЧПУ и инструментальным ма- газином ИР320МФ4 Машина д ля снятия за- усенцев Приспособ- ление Наладка УСПО двухме- стная
226
Продолжение табл. П.1.2
Операция Содержание или наименование операции Станок, оборудование Оснастка
040 Фрезеровать торец отвер- Многоцелевой с ЧПУ Наладка
стия О5Ъ5Н1 окончательно, расточить и развернуть от- верстие 035,5/77 окончатель- но, сверлить, зенкеровать и развернуть отверстие ZZH1 окончательно и инструментальным ма- газином ИР320МФ4 УСПО
045 В первой позиции: фрезе- То же Наладка
ровать поверхность прилега- ния и паз 5 = 35(15 + 20) окончательно, сверлить че- тыре отверстия 07, четыре отверстия 06, сверлить и на- резать резьбу в четырех от- верстиях M6-7/Z Во второй позиции: зенкеровать четыре отверстия 07 до 011 оконча- тельно, рассверлить четыре отверстия 06 до 011 оконча- тельно, зацентровать, свер- лить и нарезать резьбу М10-777 окончательно УСПО двухпо- зиционная
050 055 060 065 Притупить острые кромки Технический контроль Антикоррозионная обра- ботка Консервация Машина для снятия за- усенцев
15*
Маршрут обработки втулки
Таблица П1.3
Опера- ция Содержание или наименование операции Станок, оборудование Оснастка
005 010 Править пруток Отрезать групповую заготовку Пресс И5526 Абразивно-отрез- Поддерживаю-
015 020 034 в размер 2000 Заправить концы прутка фас- ками под угол 20° Центровать торец под сверле- ной 8Б242 Токарный ХС-151 Токарный автомат щее устройство Наладка
025 ние, сверлить и зенкеровать от- верстие 016/77 до 015,79 + 0,11 под развертывание, точить по- верхность 028е8 до 028,4.013 под шлифование, проточить канав- ки 5=3 и 5 = 4,7/712, фаску окончательно. Отрезать заготов- ку 40,5 Промыть заготовку 1Е140 Моечная машина Патрон цанго-
030 040 Подрезать второй торец в раз- мер 40, точить и расточить фас- ки. Развернуть отверстие 016/77 окончательно Шлифовать поверхность Токарно-револь- верный 1П340ПЦ Круглошлифо- вый. Вкладыш 028 Оправка, цен-
028е8 с подшлифовкой торца окончательно вальный 3M153E тры, хомутик, прибор активного контроля
228
Заготовка - прокат из конструкционной стали
Таблица П1.4
Маршрут обработки стопора
Опера- ция Содержание или наименование операции Станок, оборудование Оснастка
005 Рубить пруток 026, выдерживая размер 3000 Пресс КБ9534
010 Править пруток Пресс И5525
015 Заправить концы прутка фаска- ми под угол 20° Токарный ХС-151
020 Точить шейки 015Л7 под шли- Токарный автомат Групповая
фование, шейку 025, канавку 6 = 2, фаску, отрезать деталь, вы- держивая размер 55,5 1Е140 наладка, цанго- вый патрон
025 Подрезать второй торец, выдер- живая размер 55, точить фаску Токарный 16Т02П Цанговый патрон
030 Фрезеровать две лыски, выдер- Вертикально-фре- Приспособ-
живая размер 16 зерный 6Т10 ление, наладка
035 Зачистить заусенцы Вибрационная ма- шина ВМПВ-100
040 Сверлить отверстие 014 окон- чательно Вертикально-свер- лильный 2Н125-1 Кондуктор
045 Притупить острые кромки Вибрационная ма- шина ВМПВ-100
050 Шлифовать шейку 015Js7 окон- чательно Бесцентровошли- фовальный ЗМ182
055 060 Промыть деталь Навесить бирку с обозначением Машина моечная
065 070 Технический контроль Нанесение антикоррозионого покрытия Плита
229
Таблица П1.5
Маршрут обработки зубчатого колеса
Опера- ция Содержание или наименование операции Станок, оборудова- ние Оснастка
005 010 Отрезать заготовку Термическая обработка
015 Подрезать торец060Я11/030Н7 предварительно. Сверлить и зен- керовать сквозное отверстие 03О//7 под протягивание. Точить поверхность 06ОЙ11 до 062. То- чить и расточить фаски Токарный полу- автомат с ЧПУ КТ141 Трехкулачковый патрон
020 Протянуть отверстие 03ОЯ7 до 030 Протяжной 7512 Жесткая опора
025 030 Подрезать торцы 06ОЛ11/ 0307/7 и 050/030777 предвари- тельно под шлифование. Точить поверхности 06ОЛ11 и 050 окон- чательно. Технический контроль Токарно-винто- резный 16БЮ16 Специальная оп- равка
035 Долбить 28 зубьев (т = 2) предварительно под шлифова- ние Зубодолбежный 5122В То же
040 Зачистить заусенцы по торцам зубьев Одношпиндель- ный полуавтомат 56525 »
230
Продолжение табл. П.1.5
Опера- ция Содержание или наименование операции Станок, оборудова- ние Оснастка
045 050 055 060 065 070 Протянуть шпоночный паз Л = 60/78 окончательно Зачистить заусенцы в шпоноч- ном пазу Промыть деталь Технический контроль Термическая обработка Шлифовать сквозное отвер- стие 030/77 и торец 06ОЛП/ 030/77 окончательно Протяжной 7512 Машина для сня- тия заусенцев Машина моечная Внутришлифо- вальный ЗА227АФ2 Направляющая втулка
Опе- рация Содержание или наименова- ние операции Станок, оборудо- вание Оснастка
075 Шлифовать торец 05О/03ОЯ7 окончательно Плоскошлифо- вальный ЗБ740ВФ2 Магнитный стол
080 085 090 095 Шлифовать 28 зубьев (т = 2) окончательно Промыть деталь Технический контроль Нанесение антикоррозионно- го покрытия Зубошлифоваль- ный 5В833 Моечная машина Оправка
Заготовка - отливка из серого чугуна
Таблица П1.6
Маршрут обработки фланца
Операция Содержание или наименование операции Станок, оборудование Оснастка
005 010 Литье Обрубка и очистка отлив- ки
015 Подрезать торцы А и Б, то- Токарный патрон- Т рехкулачковый
чить поверхность 013Orfll окончательно, проточить ка- навку 3 и фаску ный полуавтомат КТ141 патрон
020 Подрезать торец 0180 и обточить поверхность по 0180 окончательно техноло- гически То же То же
025 Сверлить и зенковать че- тыре отверстия 013/020, фрезеровать две лыски в раз- мер 172 и 169,5 Сверлильно-фре- зерный 21105Н7Ф4 Наладка УСПО
030 Опилить острые кромки Верстак
035 040 Промыть деталь Технический контроль Моечная машина
232
Заготовка - прокат из конструкционной стали
Таблица П1.7
Маршрут обработки конического прямозубого зубчатого колеса
Опера- ция Содержание или наименование операции Станок, оборудование Оснастка
005 010 015 Отрезать заготовку Кузнечная Термическая обработка Абразивно-отрез- ной 8Б262 Тиски
020 Подрезать торцы 06О/032Я7 и Токарный полуав- Трехкулачко-
087,66/066 предварительно. То- чить поверхность 060 предвари- тельно. Сверлить, зенкеровать, развернуть отверстие 032/77 предварительно. Расточить и то- чить фаски томате ЧПУ KT14I вый патрон
025 Подрезать торец 087,66/032777. Токарный полуав- Трехкулачко-
Точить поверхность 087,66 пред- варительно томатсЧПУКТ141 вый патрон
030 Протянуть шпоночный паз В = 10Л9 окончательно Горизонталь- но-протяжной 7512 Жесткая опора
035 Опилить заусенцы на шпоноч- ном пазу Вибробункер
040 Подрезать торец Токарный полуав- Трехкулачко-
предварительно, торец 087,66/060 и точить поверхности 060,087,66 окончательно томатсЧПУКТ141 вый патрон
233
Продолжение табл. П.1.7
Опера- ция Содержание или наименование операции Станок, оборудование Оснастка
045 050 Подрезать торец 087,66/032777 предварительно Контроль Токарный с ПУ КТ141 Трехкулачко- вый патрон
055 060 Строгать 35 зубьев (т = 2) под шлифование Зачистить заусенцы на зубьях Зубострогальный 5Т23В Вибробункер Оправка
065 Шлифовать торец G5f&l<ZSlHl окончательно и отверстие 032/77 окончательно Внутришлифо- вальный Трехкулачко- вый патрон
070 Шлифовать торец 087,66/02/77 окончательно Плоскошлифо- вальный ЗБ740 Магнитный стол
075 0S0 085 090 Шлифовать 35 зубьев (т = 2) окончательно Промыть деталь Технический контроль Нанесение антикоррозионного покрытия Зубошлифоваль- ный 58П70В Моечная машина Оправка
Заготовка - отливка из серого чугуна
Таблица П1.8
Маршрут обработки вилки
Операция Содержание или наименование операции Станок, оборудование Оснастка
005 010 015 020 Литье Очистка и обрубка отливки Малярная Навесить бирку с номером дета- ли на тару
025 В первой позиции: фрезеровать Вертикально- Наладка УСПО
плоскость прилегания с припус- фрезерный с ЧПУ двухпозиционная
ком под шлифование. Сверлить, расточить и развернуть два отвер- стия 018777, расточить отверстие 035,5 + 0,1 окончательно. Во вто- рой позиции: фрезеровать щечки в размер 14,2 под шлифование, зенковать фаски 1 х 45 в двух от- верстиях 018/77 и инструменталь- ным магазином ГФ2171 четырехместная
035 Сверлить одно отверстие 08 под штифт Вертикально- сверлильный 2Н125-1 Кондуктор
040 Притупить острые кромки Машина для снятия заусенцев
235
Продолжение табл. П.1.8
Операция Содержание или наименование операции Станок, оборудование Оснастка
045 050 Термическая обработка Шлифовать плоскость прилета- Плоскошлифо- Приспособле-
ния окончательно вальный ЗП722ДВ ние
055 Шлифовать вторую сторону То же Магнитная пли-
060 щечки в размер 14Л1 Притупить острые кромки Машина для та
065 Промыть деталь снятия заусенцев Машина моеч-
070 075 Технический контроль Антикоррозионная обработка ная
Заготовка - прокат из конструкционной стали
Таблица П1.9
Маршрут обработки шлицевого вала
Операция Содержание или наименование операции Станок, оборудова- ние Оснастка
005 010 Отрезать заготовку Термическая обработка Фрезерно-отрез- ной Призматические тиски
015 Фрезеровать торцы в размер 519 + 0,2 и центровать с двух сторон одновременно Фрезерно-цен- тровальный 2Г942 П риспособление при станке
020 Точить: шейки 08Og6 до 085; 090/17 до 095 и фаски Токарный 16К20ФЗ Вращающийся центр, поводковый патрон
025 Точить: шейки 085Л6 до 090, 090/17 до 095 и фаски Точить: шейки 08Og6 до 080; 0105/7 до 01О5,5й4, фаски, 090/16 до 090,5/14, проточить две канавки В = 5 То же То же
237
Продолжение табл. П.1.9
Операция Содержание или наименование операции Станок, оборудова- ние Оснастка
030 Точить шейки 080^6 до 080,5Л4; 09ОЛ6 до 09О.5Л14, фаски, канавки В = 5 То же То же
035 Фрезеровать шпоночный Шпоночно-фре- Самоцентрирую-
паз 6 зерный 6930 щие тиски
040 Обработать два резьбовых Радиально-свер- Приспособление
отверстия М10 на глубину 10 лильный 2А554 для сверления на торцах валов
045 Фрезеровать шесть шлицев в размер 20/5 до 087,8 Шлицефрезер- ный горизонталь- ный полуавтомат 5А352ПФ2 Центры, поводок
050 Фрезеровать шесть шлицев в размер 20/5 до 067,8 То же То же
055 Зачистить заусенцы Механизирован- ный верстак
060 Шлифовать шейки 080^6, 09ОЙ7, 0105/7; торец Д Круглошлифо- вальный ЗМ153ДФ2 Центры, поводок
065 Шлифовать шейки 085£6 и 09ОЛ7 То же То же
070 075 080 Промыть деталь Технический контроль Нанесение антикоррозион- ного покрытия Моечная машина
А-А
Заготовка - прокат из конструкционной стали
Таблица П. 1.10
Маршрут обработки планки
Операция Содержание или наименование операции Станок, оборудование Оснастка
005 010 Отрезать заготовку от полосы Повесить бирку с номером де- тали на тару Абразивно- отрезной автомат 8В262 Тиски
015 Фрезеровать две широкие по- верхности в размер Д+ 0,3 под шлифование и две поверхности в размер В окончательно Вертикально- фрезерный 6Т12 Гидротиски, на- ладка двухпозици- онная
020 025 Фрезеровать два торца в раз- мер Б окончательно Зачистить заусенцы после фрезерования Горизонтально- фрезерный 6Т82Г Машина для снятия заусенцев Приспособление универсально-на- ладочное с гидрав- лическим зажимом
030 035 Шлифовать две широкие по- верхности в размер Д оконча- тельно Зачистить заусенцы и приту- пить острые кромки Плоскошлифо- вальный ЗП722ДВ Машина для снятия заусенцев Магнитная пли- та
239
Продолжение табл. П.1.10
Операция Содержание или наименование операции Станок, оборудование Оснастка
040 Фрезеровать два платика в раз- Расточно-свер- Наладка УСПО
мер ТЗХ окончательно. Свер- лить, расточить и развернуть одно отверстие 0Я/0Н оконча- тельно. Фрезеровать паз ИЗП окончательно, сверлить и зенке- ровать одно отверстие 0Л/0М окончательно л ильно-фрезерный с ЧПУ и инстру- ментальным мага- зином 2254ВМФ4 двухпозиционная
045 Сверлить одно отверстие 0Э Вертикаль- но-сверлильный 2Н125-1 Кондуктор
050 Зачистить заусенцы Вибрационная машина ВМПВ-100
055 060 065 070 Промыть деталь Технический контроль Химическое оксидирование Нанесение антикоррозионно- го покрытия Моечная маши- на
Заготовка - отливка из серого чугуна
Таблица П1.11
Маршрут обработки фланца
Опера- ция Содержание или наименование операции Станок, оборудо- вание Оснастка
005 010 015 020 Литье Обработка и очистка отливки Малярная Подрезать торец 063А7/054 и 096/ Токарный па- Трехкулачко-
025 062А7 окончательно, точить поверх- ность 062А7 под шлифование, прото- чить канавку В = 3 и фаски Подрезать торец 096 и точить поверх- тронный полу- автомат КТ141 Токарный па- вый пневмати- ческий патрон Трехкулачко-
030 ность 096 (технологически) Сверлить, зенкеровать четыре отвер- тронный полу- автомат КТ141 Многоцеле- вый патрон Наладка
035 040 стия 09/014, фрезеровать две лыски в размер 86 Опилить острые кромки Шлифовать поверхность 062Л7 с вой сверлиль- но-фрезерный 21105Н7Ф4 Верстак меха- низированный Универсаль- УСПО Трехкулачко-
045 050 055 подшлифовкой торца Z%Jsl оконча- тельно Промыть деталь Технический контроль Нанесение антикоррозионного по- крытия но-шлифоваль- ный ЗУ131ВМ Моечная ма- шина вый патрон
241
16 - 3072
Заготовка - прокат из низкоуглеродистой стали
Таблица П.1.12
Маршрут обработки зубчатого колеса со шлицевым отверстием
Опера- ция Содержание или наименование опе- рации Станок, оборудова- ние Оснастка
005 Отрезать заготовку Абразивно-от- резной 8В262
010 Кузнечная
015 Термическая обработка
020 Подрезать торцы 0115/111/062 и Токарный с ЧПУ Трехкулачковый
062/032Я7 предварительно. Об- точить наружную поверхность 062 предварительно. Обработать от- верстие 032/77 до 030. Обточить и расточить фаски КТ141 патрон
025 Подрезать торец 0115А11/032/77 Токарный с ЧПУ Трехкулачковый
предварительно. Обточить наруж- ную поверхность 0115А11 предва- рительно. Обточить и расточить фаски, выточку 042 КТ141 патрон
030 Протянуть восьмишлицевое от- верстие <78332/77 338/71236/10 под шлифование Протяжной 7512 Жесткая опора
242
Продолжение табл. П.1.12
Опера- ция Содержание или наименование опе- рации Станок, оборудова- ние Оснастка
035 040 Подрезать торец 0115Л11/062 окончательно, торцы 062/032/77 и 0115Л11/032Я7 под шлифование. Обточить наружную поверхность 062 окончательно и поверхность 0115Л11 под шлифование. Прото- чить паз В = 10/711 под шлифова- ние. Обточить фаски Технический контроль Токарный с ЧПУ КТ141 Специальная оп- равка
045 Фрезерова/ь 44 зуба (т = 2,5) под шлифование (по две детали) Зубофрезерный 53А30В Приспособление
050 Закруглить 44 зуба (т ~ 2,5) окончательно Зубозакругло- вочный полуавто- мат 5Е580 Приспособление
055 Зачистить заусенцы на торцах зубьев Одношпиндель- ный полуавтомат для снятия фасок 5Б525 Трехкулачковый патрон
060 065 Калибровать восьмишлицевое отверстие Термическая обработка Пресс ЛС6-НА Подставка
070 Шлифовать наружную поверх- ность 0115Й11 и торец 0115Л11/032/77 окончательно Круглошлифо- вальный ЗТ161Д Грибковая оп- равка
075 Шлифовать отверстие 032/77 торец 062/032/77 окончательно Внутришлифо- вальный ЗА227АФ2 Приспособление
080 Шлифовать паз В = 10/71 окон- чательно Круглошлифо- вальный ЗУ131ВМ Оправка
085 090 095 100 Шлифовать 44 зуба (т = 2,5) окончательно Промывать деталь Технический контроль Нанесение антикоррозионного покрытия Зубошлифоваль- ный 5В833 Моечная маши- на
16*
Заготовка - листовой прокат из низколегированной стали
Таблица П1.13
Маршрут обработки рычага
Операция Содержание или наименование операции Станок, оборудова- ние Оснастка
005 010 Литье Обрубка и очистка отливки
015 020 Фрезеровать литники Навесить бирку с номером Вертикально- фрезерный кон- сольный 6Т13 Тиски
025 Фрезеровать нижнюю плос- Вертикально- Приспособле-
кость с припуском под шлифова- ние фрезерный кон- сольный 6Т13 ние
030 Фрезеровать нижнюю плос- кость окончательно Плоскошлифо- вальный с прямо- угольным столом и горизонтальным шпинделем повы- шенной точности
244
Продолжение табл. П.1.13.
Операция Содержание или наименование операции Станок, оборудова- ние Оснастка
035 В передней позиции: фрезеро- вать поверхности бобышек в раз- мер 85 и 39 окончательно, расто- чить отверстия 05ОЯ7, 035Z77 и фаски окончательно; зенковать выточку 042,5 окончательно. Во второй позиции: обработать два отверстия 032/017/М16 и одно отверстие 012 окончательно, фрезеровать паз В=3 оконча- тельно Многоцелевой (сверлильно-фре- зерно-расточный) вертикальный вы- сокой точности 2256ВМФ4 Наладка УСПО
040 Обработать отверстие 01ОЯ7 окончательно Радиально-свер- лильный 2К52-1 Кондуктор
045 Зачистить заусенцы Машина для снятия заусенцев
050 Моечная Моечная маши- на
055 Технический контроль
Заготовка-- отливка из конструкционной стали
Таблица П1.14
Маршрут обработки рычага
Опера- ция Содержание или наименование операции Станок, оборудование Оснастка
005 010 Литье Обрубка и очистка отливки
015 020 Фрезеровать литники Навесить бирку с номером Вертикально-фре- зерный консольный 6Т13 Тиски
025 Фрезеровать нижнюю плос- Верти кально-фре- Приспособле-
кость с припуском под шлифова- ние зерный консольный 6Т13 ние
030 Фрезеровать нижнюю плос- кость окончательно Плоскошлифо- вальный с прямо- угольным столом и горизонтальным шпинделем повы- шенной точности
246
Продолжение табл. П.1.14
Опера- ция Содержание или наименование операции Станок, оборудование Оснастка
035 В передней позиции: фрезеро- Многоцелевой Наладка
вать поверхности бобышек в раз- мер 85 и 39 окончательно, расто- чить отверстия 05ОЯ7, 035Z/7 и фаски окончательно; зенковать выточку 042,5 окончательно. Во второй позиции: обработать два отверстия 032/017/М16 и одно отверстие 012 окончательно, фрезеровать паз 5=3 оконча- тельно (сверлильно-фрезер- но-расточный) вер- тикальный высокой точности 2256ВМФ4 УСПО
040 Обработать отверстие 01О/Г7 окончательно Радиально-свер- лильный 2К52-1 Кондуктор
045 Зачистить заусенцы Машина для сня- тия заусенцев
050 055 Моечная Технический контроль Моечная машина
Заготовка - отливка из серого чугуна
Таблица П1.15
Маршрут обработки кронштейна
Опера- ция Содержание или наименование операции Станок, оборудо- вание Оснастка
005 010 015 020 Литье Обрубка и очистка отливки Малярная Навесить бирку с номером детали на тару
025 В первой позиции: фрезеровать при- легания в размеры 100 и 28 окончатель- но. Сверлить четыре отверстия 011. Сверлить и развернуть два отверстия 08 до 08Я7 технологически. Во второй по- зиции: Фрезеровать уступ в размере 40 и 73 (Я40+ 33) окончательно. Зенковать два отверстия 011 до 020 окончатель- но. В третьей позиции: расточить отвер- стие 055/77, выточку' 070 с пропилов- кой торца 055/77/070 окончательно Расточно-свер- лильно-фрезер- ный с ЧПУ и ин- струментальным магазином 2254ВМФ4 Наладка УСПО трехпо- зиционная
030 Зенковать фаску 13458 в отверстии 055/77 Вертикально- сверлильный 2Н135-1 Подставка
035 Протянуть паз b = 8/19 окончательно Горизонталь- но-протяжной 7512 Приспособ- ление
248
Продолжение табл. П.1.15
Опера- ция Содержание или наименование операции Станок, оборудо- вание Оснастка
040 Притупить острые кромки Машина для снятия заусенцев
045 Промыть деталь Моечная ма- шина
050 Технический контроль
055 Нанесение антикоррозионного по- крытия
Заготовка — отливка из серого чугуна
Таблица П1.16
Маршрут обработки корпуса
Опера- ция Содержание или наименование операции Станок, оборудова- ние Оснастка
005 010 Литье Обрубка и очистка отливки
020 Фрезеровать плоскость основания Многоцелевой с Наладка
окончательно. Сверлить четыре отвер- стия 013 окончательно. Фрезеровать плоскость бобышки 020 окончательно, сверлить и нарезать резьбу М10 х 1-7 Я в одном отверстии окончательно. Фрезе- ровать торец 0102, выдерживая размер 230 окончательно. Расточить выточки 080/77; 09ОЯ13 и фаску 1 х 45° оконча- тельно. Фрезеровать канавку Ь = 2,2 окончательно. Повернуть стол на 180°. Расточить выточки 080/77; 090/713 и фаску 1 х 45° окончательно. Фрезеровать канавку b = 2,2 окончательно ЧПУ и инструмен- тальным магазином ИР500МФ4 УСПо
020 025 030 Притупить острые кромки Технический контроль Нанесение антикоррозионного по- крытия Верстак
250
Заготовка - отливка из конструкционной стали
Таблица П1.17
Маршрут обработки оси
Операция Содержание или наименование опе- рации Станок, оборудо- вание Оснастка
005 Рубить пруток 036, выдерживая размер 3000 Пресс К9534
010 Править пруток Пресс И5529
015 Заправить концы прутка фаски под угол 20° Токарный ХС-151
020 Подрезать и центрировать торец, точить шейку под накатывание резьбы M20-8g, точить шейки 02ОЛ6 и 025е8 под шлифование, точить шейку 035, канавки В = 3 и канавку В = 6, фаски, отрезать де- таль, выдерживая размер 81 Токарный ав- томат 2Б240-6К Наладка
025 Подрезать второй торец, выдер- Токарный Цанговый па-
живая размер 8,3—0,1, точить фаску и центрировать торец 16Т02П трон
030 Фрезеровать две лыски, выдер- Горизонталь- Приспособле-
живая размер ЗО_о 28 окончательно но-фрезерный 6Р80Ш ние, наладка
251
Продолжение табл. П.1.17
Операция Содержание или наименование опе- рации Станок, оборудо- вание Оснастка
035 Зачистить заусенцы Вибрационная машина ВМПВ-100
040 045 Накатать резьбу M20-8g оконча- тельно Термическая Резьбонакат- ный А9518 Нож
050 Шлифовать поверхность 02О/з6 Круглошлифо- Центры, хому-
окончательно вальный ЗУ10В тик
055 Шлифовать поверхность 025е8 с подшлифовкой торца 035/025е8, выдерживая размер 20, окончатель- но Круглошлифо- вальный ЗУ 10В То же
060 Промыть деталь Моечная ма- шина
One- Содержание или наименование Станок, обору- Оснастка
рация 065 операции Повесить бирку с обозначением детали на тару дование
070 075 Технический контроль Нанесение покрытия Плита
ГОСТ 1139-80
Заготовка - отливка из конструкционной стали
Таблица П.1.18
Маршрут обработки шлицевого вала
Опера- ция Содержание или наименование опера- ции Станок, оборудо- вание Оснастка
005 010 Править пруток 0323 6000 Отрезать заготовку Пресс КБ9534 Фрезерно-от- резной Ролики, вту- лочный штамп
015 Фрезеровать торцы в размер 226-0,5 и центровать с двух сторон одновременно Фрезерно-цен- тровальный 2Г942 Приспособле- ние при станке
020 Сверлить отверстия 08,4, 06,7 + + 0,17 под резьбу M8-6g, зенкеро- вать фаски, нарезать резьбу M8-6g Радиаль- но-сверлильный 2А554 Патрон
025 Точить шейки 028511 до 028,4fZl 1, 02Ор6 до 020,4511, фас- ки, проточить канавки 5=3 окон- чательно Токарный 16К20ФЗ Вращающийся центр, поводко- вый патрон
030 Точить шейки 02Ор6 до 020,451 1, фаски, проточить канавки 5 = 3. То- чить две канавки 5= 1,3 + 0,3 Токарный 16К20ФЗ То же
253
Продолжение табл. П.1.18
Опера- ция Содержание или наименование опера- ции Станок, оборудо- вание Оснастка
035 Фрезеровать шесть шлицев в раз- Шлицефрезер- Удлиненный
мер 6,3rfll до 023,3rfl 1 ный горизонталь- ный полуавтомат 5А352ПФЗ центр, поводко- вый центр
040 Зачистить заусенцы Механизиро- ванный верстак
045 Термическая Установка ТВЧ Индуктор
050 Шлифовать центровые фаски Центрошлифо- вальный МВ 119 Приспособле- ние при станке
055 Шлифовать шейки 02Ор6, Круглошлифо- Удлиненный
028<Z11 с подшлифовкой торца В окончательно вальный ЗМ153ДФ2 центр, поводок
060 Шлифовать шейку 02Ор6 с под- шлифовкой торца Е окончательно Круглошлифо- вальный ЗМ153ДФ2 То же
One- Содержание или наименование Станок, обору- Оснастка
рация операции дование
065 Шлифовать шесть шлицев в раз- Шлицешлифо- Поводковый
мер 6328^1133/737 вальный полуав- томат ЗВ451ВФ20 центр
070 Промыть деталь Моечная ма- шина
075 Технический контроль Нанесение ан- тикоррозионного покрытия
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ТИПОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАРШРУТЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВАЛОВ
ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ПРОИЗВОДСТВА
Таблица П2.1
Классификация ступенчатых валов диаметром 30...80 мм, длиной 150... 1000 мм
Тип Группа
Наимено- вание Наименование Эскиз Обозначение валов длиной, мм
Вал без централь- ного от- верстия Вал без шлицев и зубчатых ко- лес Вал со шлицем 1-1-1 1-1-2 1-11-1 1—11—2
Вал-шес-
терня без
шлицев
Вал-шес-
терня цилин-
дрический со
шлицами
Ваш-шес-
терня кони-
ческий со
шлицами
Вал без
шлицев и
зубчатых ко-
лес
Вал со
шлицами
255
Продолжение табл. П.2.1
Тип
Наимено-
вание
Вал с
централь-
ным от-
верстием
Наименование
Вал-шес-
терня со
шлицами
Вал-рейка
Обозначение валов
длиной, мм
2-1-3 -
2-11-3
17 - 3072
Таблица П2.2
Типовые технологические маршруты изготовления ступенчатых валов длиной 150...500 мм в крупносерийном производстве
Операции. Рекомендуемые
станки
Наименование и обозначение валов
Вал без шлицев и
зубчатых колес,
1-1-1
Вал со шлицами,
1-1-2
Валы-шестерни без
шлицев, 1 — 1—3
Валы-шестерни ци-
линдрические со
шлицами,
1 -1-4
Валы-шестерни ко-
нические со шли-
цами, 1 — 1 — 5
Фрезерование торцев и
зацентровка. Фрезерно-
центровальные станки
МР71, МР78
Черновая токарная обра-
ботка. Токарные станки ти-
пов 1712П, 1722,16К20ФЗ
Термическая обработ-
ка — улучшение
Чистовая токарная обра-
ботка. Токарные станки
1712П, 1722, 16К20ФЗ
Токарная обработка. То-
карные станки 1712П, 1722,
16К20ФЗ
Без ТО Закалка, цементация и закалка Улучшение Без ТО Закалка, цементация и закалка
X X X X X X X X X X X X
Улучшение Без ТО Закалка, цементация и закалка Улучшение Без ТО
X X X X X X X X X X X X X X
Закалка, цементация и закалка Улучшение Без ТО Закалка, цементация и закалка Улучшение
X X X X X X X X X X X X X X
ОС
Продолжение табл. П.2.2
Операции. Рекомендуемые
Наименование и обозначение валов
станки Вал без шлицев и зубчатых колес, 1-1-1 Вал со шлицами, 1-1-2 Валы-шестерни без шлицев, 1 — 1—3 Валы-шестерни ци- линдрические со шлицами, 1-1-4 Валы-шестерни ко- нические со шли- цами, 1 — 1—5
Без ТО Закалка, цементация и закалка Улучшение Без ТО Закалка, цементация и закалка Улучшение I Без ТО Закалка, цементация и закалка Улучшение Без ТО Закалка, цементация и закалка Улучшение Без ТО Закалка, цементация и закалка Улучшение
Накатывание рифлений. Накатной станок 5964 X X X
Предварительное шлифо- вание. Круглошлифоваль- ные станки ЗМ151, 2М151Ф2 X X X X X X X
Фрезерование шпоноч- ных пазов. Шпоночно-фре- зерный станок ДФ-96 для X X X X X X X X X
прямоугольных пазов и ста- нок 1294 для сегментных па-
зов
Фрезерование шлицев. Шлицефрезерный станок 5350А X X X
Фрезерование цилиндри- ческих зубьев. Зубофрезер- ный станок 5313 X X X X X X
Операции. Рекомендуемые станки
Вал без шлицев и зубчатых колес, 1-1-1 Вал с 1
Без ТО Закалка, цементация и закалка 1 Улучшение Без ТО
Предварительное долбле- ние зубьев. Зубодолбежные станки на базе станков 5В12, 514 Долбление зубьев подше- вингование. Зубодолбеж- ные станки на базе станков 5В12, 514, 5140 Нарезание конических зубьев. Зубофрезерные станки 5230, 5320 и на базе станка 520 Снятие фасок на торцах зубьев Обкатывание зубьев Закругление зубьев. Зубо- закругляющие станки 5580, 5Н580
Продолжение табл. П.2.2
Наименование и обозначение валов
о шлицами, Валы-шестерни без Валы-шестерни ци- линдрические со шлицами, 1-1-4 Валы-шестерни ко- нические со шли-
-1 — 2 шлицев, - 1 - 3
нами, 1 — -5
Закалка, цементация 1 и закалка Улучшение I Без ТО Закалка, цементация и закалка Улучшение Без ТО 1__ Закалка, цементация и закалка 1 Улучшение Без ТО Закалка, цементация и закалка Улучшение
X X X
X X X X X X
X X X
X X X
X X X X X X
Продолжение табл. П.2.2
Операции. Рекомендуемые
станки
Фрезерование резьбы.
Резьбофрезерные станки
Кт-45 и КТ-43
Цементация
Шевингование зубьев.
Шевинговальный станок
5702В
Калибровка резьбы
Термическая обработка,
закалка
Исправление центров.
Центрошлифовальный ста-
нок МВ 149, 3922Р
Обкатка зубьев. Кон-
трольно-обкатный станок
Фрезерование шлицев.
Шлицефрезерный станок
5350А.
Наименование и обозначение валов
Вал без шлицев и зубчатых колес, Вал со шлицами, 1-1-2 Валы-шестерни без Валы-шестерни ци- линдрические со шлицами, 1-1-4 Валы-шестерни ко- нические со шли-
шлицев, 1 — 1 -3
1 - 1 -1 нами, 1 — 1 -5
к 0? « в? W
X S S S X
X л л Л л
Л
О ент тка ние о SI § Ь л о 5 й ние о ® S U Ч £ ч S X о 5 В ч X
2 а а н s а о Н S3 «J > s 5 к ь s 5 ч
ч * 3 „ й м S ч id 3 0_> ч з
пса, и и за Улуч: Л СТ5 у ч СТ» 2 s £ Без ка, ц и за Улуч) я Л CTJ Ю - М 2 * Улуч, ft Л сч 5. £
а ст! 5 5 5
id X X
05 Л
ГО СО со со со
XXX X X X X X X X X X
X X X X X X
X X X X X X
X X X X
X X X X X
X X X X X
X X X X X X
X X X X X X X
Продолжение табл. П.2.2
Операции. Рекомендуемые
станки
Наименование и обозначение валов
Вал без шлицев и
зубчатых колес,
1-1-1
Вал со шлицами,
1-1-2
Валы-шестерни без
шлицев, 1 — 1 — 3
Валы-шестерни ци- Валы-шестерни ко-
линдрические со шлицами, 1-1-4 нические со шли- цами, 1 — 1—5
Шлифование шлицев.
Шлицешлифовальный ста-
нок ЗБ451П
Калибровка резьбы и за-
чистка заусенцев
Промывка
Окончательный контроль
Без ТО Закалка, цементация и закалка Улучшение Без ТО Закалка, цементация 1 и закалка 1 Улучшение Без ТО 1 Закалка, цементация и закалка Улучшение Без ТО Закалка, цементация и закалка Улучшение
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Таблица П2.3
Типовые технологические маршруты изготовления ступенчатых валов в серийном производстве
Операции. Рекомендуемые
станки
Фрезерование торцов и
зацентровка. Фрезер-
но-центровальные станки
МР37, МР71, МР78
Черновая токарная об-
работка. Токарные станки
16К20, 1712П, 16К20ФЗ
Термическая обработ-
ка — улучшение
Чистовая токарная об-
работка. Токарные станки
1712П.16К20, 16К20ФЗ
Токарная обработка.
Токарные станки 16К20,
1712П, 16К20ФЗ
Без ТО Закалка, цементация и закалка Улучшение
X X X X X X X X
Наименование и обозначение валов
Вал без шлицев и шес-
терен, 1 — 1 — 1
Вал со шлицами,
1-1-2
К
S
3
Я
О ент жа ние
S Я о
о 3
Без а я Г) £
2 S
5
Я
СО
X X X
X
X
X
X X
Валы-шестерни без шли- цев, 1 — 1 — 3
Без ТО Закалка, цементация и закалка Улучшение
X X X
х
х
X X X
Валы-шестерни цилинд-
рические со шлицами,
1-1-4
Без ТО Закалка, цементация и закалка Улучшение
X X X X X X X X
Операции. Рекомендуемые станки
Вал без шлицев и шес- терен, 1 — 1 — 1
Без ТО 1 Закалка, цементация и закалка Улучшение
Предварительное шли- фование. Круглошлифо- вальные станки ЗМ151, ЗА152, ЗМ151Ф2 Фрезерование шпоноч- ных пазов. Консоль- но-фрезерные станки 6М81, 6М11 Фрезерование шлицев. Шлицефрезерный станок 5350А Фрезерование зубьев. Зубофрезерный станок 5350 Закругление зубьев. Зу- бозакругляющий станок 5580 X X X
Продолжение табл. П.2.3
Наименование и обозначение валов
Вал со шлицами, 1-1-2 Валы-шестерни без шли- цев, 1—1 — 3 Валы-шестерни цилинд- рические со шлицами, 1-1-4
Без ТО Закалка, цементация i и закалка । Улучшение Без ТО Закалка, цементация и закалка Улучшение Без ТО Закалка, цементация и закалка Улучшение
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Операции. Рекомендуемые станки
Вал без шлицев и шес- терен, 1 — 1 — 1
1 Без ТО Закалка, цементация и закалка Улучшение
Шевингование зубьев. Шевинговальные станки 5М714, 5702 Нарезание резьбы, то- карно-винторезные стан- ки 1А616, 16К20 Термическая обработ- ка, закалка Окончательное шлифо- вание поверхности. Круг- лошлифовальные станки ЗМ151, 3M153A Фрезерование шлицев. Шлицефрезерный станок 5350А Шлифование шлицев. Шлицешлифовальный станок ЗБ451П, 3451 X X X X
Продолжение табл. П.2.3
Наименование и обозначение валов
Вал со шлицами, 1-1-2 Валы-шестерни без шли- цев, 1 — 1—3 Валы-шестерни цилинд- рические со шлицами, 1-1-4
Без ТО Закалка, цементация и закалка Улучшение i Без ТО Закалка, цементация и закалка Улучшение Без ТО I Закалка, цементация и закалка Улучшение
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
3072
Операции. Рекомендуемые станки
Вал без шлицев и шес- терен, 1 — 1 — 1
| Без ТО 1 Закалка, цементация | и закалка Улучшение
Шлифование зубьев. Зубошлифовальный ста- нок 5831 Калибровка резьбы, за- чистка заусенцев Промывка Окончательный кон- троль X X X X X X
Продолжение табл. П.2.3
Наименование и обозначение валов
Вал со шлицами, 1-1-2 Валы-шестерни без шли- цев, 1 — 1—3 Валы-шестерни цилинд- рические со шлицами, 1-1-4
Без ТО i Закалка, цементация , и закалка 1 J Улучшение Без ТО Закалка, цементация и закалка Улучшение 1— ! Без ТО 1 Закалка, цементация и закалка Улучшение
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ТОЧНОСТЬ ЗАГОТОВОК
Таблица П3.1
Классы точности размеров отливок для различных способов литья
(ГОСТ 26645—85)
Литье Наибольший габаритный размер, мм Металлы и сплавы
Цветные с температурой плавления ниже 700° С Цветные с температурой плавления выше 700° С, серый чугун Ковкий, вы- сокопрочный легирован- ный чугун, сталь
Под давлением в металли- До 100 ЗТ...5 3...6 4...7Т
ческие формы св. 100 3...6 4...7Т 5Т...7
В керамические формы и До 100 3...6 4...7Т 5Т...7
по выплавляемым и выжигае- мым моделям св. 100 4...7 5Т...7 5...8
В кокиль, под низким дав- До 100 4...9 5Т...10 5... ПТ
лением в металлические фор- 100...630 5Т...10 5...11Т 6...11
мы, в песчаные формы, от- верждаемые в контакте с ос- насткой св. 630 5... НТ 6... 11 7Т...12
Центробежное, в песчаные До 630 6...11 7Т...12 7...13Т
формы, отверждаемые вне 630...400 7...12 8...13Т 9Т...13
контакта с оснасткой, в свар- ные и сухие песчано-глини- стые формы св. 4000 8...13Т 9Т...13 9... 14
Примечание. Меньшие значения классов точности и масс отливок относятся к про-
стым отливкам и условиям массового автоматизированного производства; большие значения — к
сложным отливкам и условиям мелкосерийного и единичного производств; средние значения — к
отливкам средней сложности и условиям механизированного серийного производства.
Таблица П3.2
Допуски линейных размеров отливок, мм, не более (ГОСТ 26645—85)
Интервалы Класс точности размеров отливок
номинальных размеров, мм 1 2 ЗТ 3 4 5Т 5 6 7Т 7 8
До 6 0,06 0,08 0,10 0,12 0,16 0,20 0,24 0,32 0,40 0,50 0,64
4...6 0,07 0,09 0,11 0,14 0,18 0,22 0,28 0,36 0,44 0,56 0,70
6...10 0,08 0,10 0,12 0,16 0,20 0,24 0,32 0,40 0,50 0,64 0,80
10...16 0,09 0,11 0,14 0,18 0,22 0,28 0,36 0,44 0,56 0,70 0,90
16...25 0,10 0,12 0,16 0,20 0,24 0,32 0,40 0,50 0,64 0,80 1,00
25...40 0,11 0,14 0,18 0,22 0,28 0,36 0,44 0,56 0,70 0,90 1,10
40...63 0,12 0,16 0,20 0,24 0,32 0,40 0,50 0,64 0,80 1,00 1,20
63... 100 0,14 0,18 0,22 0,28 0,36 0,44 0,56 0,70 0,90 1,10 1,40
100...160 0,16 0,20 0,24 0,32 0,40 0,50 0,64 0,80 1,00 1,20 1,60
266
Продолжение табл. П.3.2
Класс точности
отливок
номинальных размеров, мм 1 2 зт 3 4 5Т 5 6 7Т 7 8
160...250 — — 0,28 0,36 0,44 0,56 0,70 0,90 1,10 1,40 1,80
250...400 — — 0,32 0,40 0,50 0,64 0,80 1,00 1,20 1,60 2,00
400...630 0,56 0,70 0,90 1,10 1,40 1,80 2,20
630... 1000 0,80 1,00 1,20 1,60 2,00 2,40
1000...1600 1,40 1,80 2,20 2,80
1600.„2500 2,00 2,40 3,20
2500...4000 3,20 3,60
Таблица ПЗ.З
Допуски линейных размеров отливок, мм, не более (ГОСТ 26645—85)
Интервалы номинальных размеров, мм Класс точности размеров отливок
9Т 9 10 НТ 11 12 13Т 13 14 15 16
До 6 0,80 1,00 1,20 1,60 2,00 — — — — — —
4...6 0,90 1,10 1,40 1,80 2,20 2,80 — — — — —
6...10 1,00 1,20 1,60 2,00 2,40 3,20 4,00 5,00 — — —
10...16 1,10 1,40 1,80 2,20 2,80 3,60 4,40 5,60 7,00 — —
16...25 1,20 1,60 2,00 2,40 3,20 4,00 5,00 6,40 8,00 10,0 12,0
25...40 1,40 1,80 2,20 2,80 3,60 4,40 5,60 7,00 9,00 11,0 14,0
40...63 1,60 2,00 2,40 3,20 4,00 5,00 6,40 8,00 10,0 12,0 16,0
63... 100 1,80 2,20 2,80 3,60 4,40 5,60 7,00 9,00 11,0 .14,0 18,0
100...160 2,00 2,40 3,20 4,00 5,00 6,40 8,00 10,0 12,0 16,0 20,0
160...250 2,20 2,80 3,60 4,40 5,60 7,00 9,00 11,0 14,0 18,0 22,0
250...400 2,40 3,20 4,00 5,00 6,40 8,00 10,0 12,0 16,0 20,0 24,0
400...630 2,80 3,60 4,40 5,60 7,00 9,00 11,0 14,0 18,0 22,0 28,0
630... 1000 3,20 4,00 5,00 6,40 8,00 10,0 12,0 16,0 20,0 24,0 32,0
1000-1600 3,60 4,40 5,60 7,00 9,00 11,0 14,0 18,0 22,0 28,0 36,0
Примечания:!. Табличные допуски не учитывают смещение и коробление отливок.
2. Допуски угловых размеров в пересчете на линейные не должны превышать табличных значений.
3. Допуски размеров элементов отливки, образованных двумя полуформами, перпендикулярными
к плоскости разъема, следует устанавливать соответствующими классу точности размеров отливки.
Допуски размеров элементов, образованных одной частью формы или одним стержнем, устанавли-
вают на 1 ...2 класса точнее. Допуски размеров элементов, образованных тремя частями формы и бо-
лее, несколькими стержнями или подвижными элементами формы, а также толщины стенок, ребер
и фланцев устанавливают на 1 ...2 класса грубее. 4. Предпочтительно следующее расположение по-
лей допусков: несимметричные односторонние «в тело» — для размеров элементов (кроме толщин
стенок), расположенных в одной части формы и не подвергаемых механической обработке (для ох-
ватывающих — «в плюс», для охватываемых — <в минус»); симметричные — для размеров осталь-
ных элементов.
18*
267
Таблица П3.4
Точность координат и углового положения осей отверстий в отливках
Литье Расстояние до отверстия или ме- жду отверстиями Отклонение от перпендикуляр- ности к базе (мкм на мм дли- ны отверстия)
Диаметр отверстия
До 50 50... 120 12O...26O 260...500 До 10 10...30 30...50 Св. 50
В песчано-глини- стые формы В металлические формы ±1,0 ±0,3 ±1,5 ±0,5 ±2,0 ±0,75 ±2,5 ±1,0 20-10 15-5,0 10-3,0
Под давлением в оболочковые фор- мы, по выплавляе- мым моделям ±0,15 ±0,2 ±0,25 ±0,35 4-2 3-1,5 2-1 1,5-0,7
Таблица П3.5
Коробление отливок (мкм на 1 мм длины поверхности)
Литье Диаметр или толщина заготовки, мм
18...50 50...120 120...180
В песчано-глинистые формы 4,0 3,0 2,5
В металлические формы 2,0 1,0 0,7
Таблица П3.6
Отклонение от перпендикулярности торцов относительно оси
и боковых поверхностей относительно основания отливок, мм
Литье в формы Диаметр или толщина детали, мм
до 20 20-50 50- 100 100 - 200 300 - 500
Песчано-глинистые 1,25 1,75 2,00 2,50 4,50
Металлические 0,75 1,00 1,25 1,75 3,00
Таблица П3.7
Точность координат осей отверстий в поковках и штампованных заготовках
Вид обработки Расстояние до отверстия или между отверстиями
До 50 50... 120 120...260 260...500
Ковка ±1,5 ±2,0 ±2,5 ±3,0
Штамповка:
обычной точности ±0,5 ±0,7 ±1,0 ±1,5
повышенной точности ±0,3 ±0,5 ±0,75 ±1,0
268
Таблица П3.8
Коробление штампованных заготовок (мкм на 1 мм длины отверстия)
Горячая объемная штамповка Диаметр или толщина заготовки, мм
18...30 30...50 50...80 80... 120 12O...18O
Без правки 2,4 2,0 1,6 1,2 0,8
После правки 0,4 0,3 0,2 0,2 0,15
Таблица П3.9
Отклонение от перпендикулярности торцов относительно оси отверстий
и боковых поверхностей относительно основания поковок и штампованных
заготовок (мкм на 1 мм длины поверхности)
Вид обработки Диаметр или толщина заготовки, мм
До 20 20...50 50...100 100...200 200...500
Ковка Горячая объемная штамповка 2,0 0,3-1,0 2,0-3,0 0,8...1,5 3,...6,0 1,0-2,0 5,0—7,0 2,5-5,0 7,0-10,0 5,0-8,0
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
СРЕДНЯЯ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ТОЧНОСТЬ ОБРАБОТКИ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ
ОПЕРАЦИЙ
Таблица П4.1
Средняя экономическая точность соосности и цилиндричности поверхностей,
обработанных на операции сверления, мкм
Метод обработки Отклонение от Номинальные размеры, мм
До 10 10...50 5O...16O 160-300
Сверление спи- Соосности с базой 25...60 40-120 80...250 160-400
ральными сверлами Цилиндричности 12...25 16...40 20...50
Сверление ру- Соосности с базой 2,5...6 4...16 10...25 20...50
жейными сверлами Цилиндричности 2...5 4...10 8...16 12...20
Зенкерование Сооосностй с ба- зой 4...10 8-16 10...25 16...40
Цилиндричности 2-8 6...12 8-20 —
Развертывание Соосности с базой Исходная погрешность + (46)
Цилиндричности 1,5-2 2,5-8 5-10 8-16
Таблица П4.2
Средняя статистическая точность координат и углового положения осей
отверстий, полученных на операции сверления, мм
Координация инстру- мента на сверлиль- ных и радиаль- Расстояние от базы или меж- ду отверстиями Отклонение от перпендикулярности или параллельности к базе (мкм на 1 мм длины базы)
но-сверлильных стан- Диаметр отверстия
ках До 50 50-120 120...260 260...500 До 10 10-30 30-50 Св. 50
По разметке ±0,5 ±0,7 ±0,8 ±1,0 4...2 3-1,5 2...1 1,5-0,8
По кондуктору со сменными втулками нормальной точно- сти ±0,1 ±0,15 ±0,2 ±0,25 2-1,5 1,8-1,6 1,5-0,7 1—0,5
По кондуктору с вращающимися втулками повышен- ной точности ±0,035 ±0,04 ±0,05 ±0,06 1—0,7 0,8-0,5 0,6-0,4 0,5-0,3
Сверление ружей- ными сверлами ±0,035 ±0,04 ±0,05 ±0,06 0,8-0,5 0,6-0,3 0,4...0,2 0,3-0,1
Примечание. Приведенные в таблице погрешности координат оси действительны
для отверстий диаметром 18—30 мм. При обработке других отверстий значение необходимо ум-
ножить на коэффициент К. Для диапазонов диаметров: от 10 до 18 мм К *= 0,8; от 30 до 50 мм
1,2; св. 50 мм 1,6.
270
Таблица П4.3
Средняя экономическая точность на операциях растачивания
при отклонениях формы и углового положения технологической базы,
не превышающих 10 % отклонений линейных размеров
Оборудование и метод обработки Способ обеспечения точности Рабочий ход Шерохова- тость, мкм Точность размеров
диамет- раль- ных, квалитет продольных, мм
Rz Ra До 80 80-260 260-500
По лимбу 1 80 20 11 0,15 0,2 0,25
X О X 2,5
2 е; 2 10 8...9 0,1 0,15 0,2
Л
X о Е 2 о £ По программе (на 1 80 20 11 0,1 0,12 0,15
с £ е. Ь станке с ЧПУ)
2 10 2,5 8...9 0,05 0,08 0,1
V - 3
X г X >s ° s 2 Между поверхно- стями, обработанны- 1 20 5 оо чо 0,05 0,06 0,08
3 ми резцами в одной 2 5 1,25 6-7 0,05 0,06 0,08
i g борштанге
а. s Между поверхно- 1 20 5 8—9 0,1 0,12 0,15
стями, обработанны- ми на разных пози- циях 2 5 1,25 6-7 0,07 0,1 0,12
Таблица П4.4
Средняя статистическая точность формы и углового положения поверхностей,
обработанных на операциях алмазного растачивания относительно предварительно
обработанных технологических баз, мкм
Отклонение от Номинальные размеры, мм
До 10 10—50 50...160 160...300 300-500 Св. 500
Плоскостности 0,4... 1,0 0.8...2 1,2-4,0 2,5...8,0 6-10 - —
Перпендикулярности 0,6... 1,6 1.2...4 2,5-6,0 4...8 6...10 8-10
Цилиндричности 0,5... 1,2 1-2,8 2-5 4... 10 6... 16 10-20
Соосности 2,5.6,0 3-8 5—10 6-12 8...16 10-20
271
Таблица П4.5
Средняя экономическая точность координат осей отверстий,
полученных на (итерациях растачивания, мм
Оборудование и мето- ды обработки Метод координации инст- румента Расстояние от базы или между отвер- стиями
До 50 50... 120 120—260 260...500
Растачивание на По разметке ±0,4 ±0,6 ±0,7 ±0,8
горизонтально-рас- По шкале нониуса ±0,15 ±0,2 ±0,3 ±0,4
точных станках По штихмасу ±0,05 ±0,07 ±0,1 ±0,12
По концевым метрам ±0,03 ±0,04 ±0,05 ±0,06
Растачивание на По шкале нониуса ±0,02 ±0,02 ±0,03 ±0,04
алмазно-расточных
станках
Растачивание на По шкале нониуса ±0,02 ±0,03 ±0,04 ±0,05
координатно-рас- По оптическим при- ±0,005 ±0,01 ±0,015 ±0,02
точных станках борам
Примечание. Приведенные в таблице точности координат осей действительны для от*
верстий диаметром 18...30 мм. При обработке других отверстий значение необходимо умножить на
коэффициент К. Для диапазонов диаметров: от 10 до 18 мм К = 0,8; от 30 до 50 мм К - 1,2; св. 50 мм
К= 1,6.
Таблица П4.6
Средняя экономическая точность на операциях фрезерования при отклонениях
формы и углового положения технологической базы, не превышающих
10 % отклонений линейных размеров
Оборудование и метод обработки Способ обеспе- чения точности Рабочий ход Шерохова- тость, мкм Точность размеров, мм
Rz Ra До 80 О \О й 260...500 Св. 500
Цилиндрическими По устано- 1 80 20 0,2 0,25 0,3 0,4
фрезами на горизон- вам и упорам 2 10 2,5 0,12 0,17 0,2 0,25
тальных и универсаль- но-фрезерных станках 3 5 1,25 0,06 0,08 0,12 0,15
Торцовыми фрезами По устано- 1 80 20 0,2 0,25 0,3 0,4
на вертикальных и уни- вам и упорам 2 10 2,5 0,12 0,17 0,2 0,25
версально-фрезерных станках 3 5 1,25 0,04 0,06 0,1 0,12
Двусторонние фре- От базы по 1 80 20 0,2 0,25 0,3 0,4
зерные станки установам 2 10 2,5 0,12 0,17 0,2 0,25
Между фре- 1 80 20 0,1 0,15 0,17 0,2
зами 2 10 2,5 0,08 0,1 0,12 0,15
272
Таблица П4.7
Средняя статистическая точность формы и углового положения поверхностей,
обработанных на фрезерных операциях относительно предварительно
обработанных технологических баз, мкм
Оборудо- вание Рабочий ход Отклонение от Номинальные размеры, мм
До 10 10...50 50—160 160 .300 300...500 Св. 500
Верти- кальные, 1 Плоско- стности 6...16 10...20 16...40 28...80 50...120 100—600
горизон- тальные, продоль- Перпен- дикулярно- сти 25...60 40... 120 108...250 200-360 250-450 400-950
но-фре- зерные станки 2 Плоско- стности Перпен- дикулярно- сти 1...4 4...10 2,5...1О 6...30 6...16 20-60 10...20 40...80 16...30 60...120 20...100 100-400
Таблица П4.8
Средняя статистическая точность операций строгания при отклонениях формы
и углового положения технологической базы, не превышающих
10 % отклонений линейных размеров
Оборудование Способ обеспе- чения точности Рабочий ход Шерохова- тость, мкм Точность размеров, мм
Rz Ra До 80 8O...26O О о о сч § п О
Долбежные стан- По лимбу 1 80 20 0,4 0,45 0,5 0,6
ки 2 20 5 0,2 0,25 0,3 0,4
Поперечно-стро- По лимбу и 1 80 20 0,4 0,45 0,5 0,6
гальные станки установам 2 20 2,5 0,12 0,17 0,2 0,25
Продольно-стро- По лимбу и 1 80 20 0,2 0,25 0,3 0,4
гальные станки установам 2 10 2,5 0,12 0,17 0,2 0,25
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
ПРИПУСКИ НА ОБРАБОТКУ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОПЕРАЦИЙ
Таблица П5.1
Припуски на тонкое растачивание, мм
Окончательный диаметр обра- ботки Припуск на диаметр при растачивании
алюминия баббита бронзы и чугуна стали
свыше до предва- ритель- ном окон- чатель- ном предва- ритель- ном окон- чатель- ном предва- ритель- ном окон- чатель- ном предва- ритель- ном окон- чатель- ном
— 30 0,2 о,1 0,3 о,1 0,2 о,1 0,2 о,1
30 50 0,3 0,1 0,4 0,1 о,з 0,1 0,2 0,1
50 80 0,4 0,1 0,5 0,1 0,3 0,1 0,2 0,1
80 120 0,4 0,1 0,5 0,1 0,3 0,1 0,3 0,1
120 180 0,5 0,1 0,6 0,1 0,4 0,1 0,3 0,1
Таблица П5.2
Операционные припуски на обтачивание, мм
Интервалы диа- метров Черновое обтачивание термически необрабо- танных и обработан- ных материалов Чистовое обтачивание
термически необрабо- танных термически обрабо- танных материалов
длина
до 200 св. 200 до 400 до 200 св. 200 до 400 до 200 св 200 до 400
припуск а на диаметр
От 3 до 6 — — 0,5 - 0,8 -
Свыше 6 до 10 1,5 1,7 0,8 1,0 1,0 1,3
10...18 1,5 1,7 1,0 1,3 1,3 1,5
18...30 2,0 2,2 1,3 1,3 1,3 1,5
30...50 2,0 2,2 1,4 1,5 1,5 1,9
50...80 2,3 2,5 1,5 1,8 1,8 2,0
80...120 2,5 2,8 1,5 1,8 1,8 2,0
120...180 2,5 2,8 1,8 2,0 2,0 2,3
180...260 2,8 3,0 2,0 2,3 2,3 2,5
260...360 3,0 3,3 2,0 2,3 2,3 2,5
Примечание. При обтачивании заготовок с уступами припуск назначается в зависимо-
сти от обшей длины детали и наибольшего диаметра.
274
Таблица П5.3
Операционные припуски на наружное шлифование, мм
Интервалы диа- Вариант I Вариант II Вариант III
метров Окончательное шлифование Шлифование после тер- мообработки Шлифование до термооб- Шлифование после термо-
термически об- работанных де- талей черновое чистовое работки обработки
Припуск а на диаметр
От 3 до 6 0,2 0,15 0,05 — —
Свыше 6 до 10 0,3 0,2 0,1 0,2 0,3
10...18 0,3 0,2 0,1 0,2 0,3
18...30 0,3 0,2 0,1 0,3 0,4
ЗО...5О 0,4 о,з 0,1 0,3 0,4
50...80 0,5 0,3 0,2 0,3 0,5
80... 120 0,5 0,3 0,2 0,3 0,5
120... 180 0,8 0,5 0,3 0,5 0,8
180...260 0,8 0,5 0,3 0,5 0,8
260...360 0,8 0,5 0,3 0,5 0,8
Таблица П5.4
Операционные припуски на зенкерование, растачивание
и развертывание отверстий, мм
Интервалы диа- метров После сверления После зенкерова- ния или растачи- вания Чисто- вое раз- верти ва- ние по- сле чер- нового
Зенкеро- вание Растачи- вание Чистовое растачи- вание Развер- тывание Развер- тывание Черновое развер- тывание
От 3 до 6 — — — 0,15 — 0,15 0,05
Свыше 6 до 10 — — — 0,2 0,2 0,2 0,1
10... 18 0,8 0,8 0,5 0,3 0,2 0,2 0,1
18...30 1,2 1,2 0,8 0,3 о,3 0,2 0,1
30...50 1,5 1,5 1,0 — — — —
50...80 — 2,0 1,0 — — — —
80... 120 — 2,0 1,3 — — — —
120...180 — 2,0 1,5 — — — . —
275
Таблица П5.5
Операционные припуски на внутреннее шлифование, мм
Интервалы дна- метров Вариант I Вариант II Вариант III
Окончательное шлифование термически об- работанных и необработанных деталей Шлифование после тер- мообработки Шлифова- ние до тер- м©обработ- ки Шлифова- ние после термообра- ботки
черновое чистовое
Припуск на диаметр
От 6 до 10 0,2 — — — —
Свыше 10 до 18 0,3 0,2 о,1 0,2 0,3
18...30 0,3 0,2 0,1 0,2 0,3
30...50 0,3 0,2 0,1 0,3 0,4
50...80 0,4 о.з 0,1 0,3 0,4
80...120 0,5 0,3 0,2 0,3 0,5
120...180 0,5 о.з 0,2 0,5 0,5
Таблица П5.6
Операционные припуски на фрезерование плоскостей, мм
Толщина, Л Черновое фрезерование после гру- бого Чистовое фрезерование после чер- нового
Ширина b до 200 мм Ширина Ъ св. 200 до 400 мм Ширина Ъ до 200 мм Ширина b св. 200 до 400 мм
Припуск на толщину при длине
100 100 260 260 400 100 100 260 260 400 100 100 260 260 400 100 100 260 260 400
О fid о й> О р. во о fid О о. ио а о О а о а о
ч о ч о ч Ч и ч у ч Ч у ч у ч Ч О ч (j ч
Припуск на диаметр
Свыше 6 до 30 1,0 1,2 1,5 1,2 1,5 1,7 1,7 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
ЗО...5О 1,0 1,5 1,7 1,5 1,5 2,0 1,0 1,0 1,2 1,0 1,2 1,2
50...- 1,5 1,7 2,0 1,7 2,0 2,5 1,0 1,3 1,5 1,3 1,5 1,5
276
Таблица П5.7
Операционные припуски и на шлифование плоскостей (по РТМ-588), мм
Толщи- на, h 1-й вариант 2-й вариант
Окончательное шлифование термически обработанных и необработанных деталей Шлифование после термообработки
Черновое Чистовое
Ширина до 200 Ширина св. 200 до 400 Ширина до 200 Ширина св. 200 до 400 Ширина до 200 Ширина св. 200 до 400
Припуск а на толшину h при длине /
§ О ® О О ч Св. 250 до 400 До 100 Св. 100 до 250 Св. 250 до 400 g 8S? -S '“'гм О « Q Et О * Св. 250 до 400 До 100 Св. 100 до 250 Св. 250 до 400 До 100 Св. 100 до 250 Св. 250 до 400 До 100 | о । Св. 100 | до 250 о 1 Св. 250 •° ' до 400
6...30 0,3 0,3 — — 0,2 — 0,2 — — 0,1 — 0,1
30...50 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,2 0,2 0,2
50...- 0,5 — 0,5 — — 0,3 — 0,3 — — 0,2 — 0,2 —. —
Таблица П5.8
Припуски на обработку зубьев, мм
Модуль Припуск а на толщину зуба
под чистовое нареза- ние после чернового под шлифование под шевингование
наимень- ший наиболь- ший наимень- ший наиболь- ший наимень- ший наиболь- ший
До 2 — — 0,2 . 0,3 0,03 0,05
Свыше 2 до 3 0,4 0,5 0,25 0,35 0,05 0,08
3...5 0,5 0,6 0,3 0,4 0,08 0,12
S...7 0,6 0,7 0,3 0,4 0,10 0,20
7...10 0,7 0,8 0,4 0,4 0,15 0,25
ПРИЛОЖЕНИЕ 6
ТАБЛИЦЫ ДЛЯ РАСЧЕТА СОСТАВЛЯЮЩИХ ШТУЧНОГО ВРЕМЕНИ
Таблица П6.1
Номер позиции Характер выполняемой работы а X
1 Обработка деталей мелких размеров — мел- кие станки 3,19 0,219
2 Обработка деталей повторяющихся конст- рукций и средних размеров — средние станки 4,17 0,216
3 Обработка корпусных и оригинальных де- талей — крупные станки 5,45 0,212
Примечание. Продолжительность работы станка по обработке партии деталей Тп рас-
считывают в сменах с учетом трудоемкости операции и числа деталей, в партии или как среднее зна-
чение, в зависимости от числа операций, выполняемых рабочим или группой рабочих при обработ-
ке однородных заготовок в течение месяца.
Таблица П6.2
Коэффициенты и показатели степени для определения вспомогательного
времени на установку и снятие заготовок массой до 3 кг
в самоцентрирующем патроне или оправке
Токарные и сверлильные станки ~ aQ*)
Номер позиции Способ установки детали а X
1 В самоцентрирующем патроне с креплением ключом без выверки (визуально) 0,248 0,236
2 В самоцентрирующем патроне с креплением ключом с выверкой по индикатору 0,658 0,200
3 В самоцентрирующем патроне с креплением пневмозажимом без выверки 0,120 0,200
4 В самоцентрирующем патроне с креплением пневмозажимом с выверкой по индикатору 0,380 0,200
5 В самоцентрирующем патроне с центром задней бабки при подводе пиноли пневматическим уст- ройством или отводной рукояткой 0,317 0,117
6 На конической оправке с креплением гайкой и быстросъемной шайбой 0,247 0,260
7 На конической оправке с креплением гайкой и простой шайбой 0,392 0,290
279
Продолжение табл. П6.2
Номер позиции Способ установки детали а X
8 На конической разжимной оправке с креплени- ем пневматическим зажимом 0,183 0,300
9 На конической разжимной оправке с креплени- ем гайкой 0,200 0,270
Примечания. 1. При переустановке заготовок время по таблице принятье коэффициен-
том, равным 0,8. 2. При установке заготовок из легких сплавов время по таблице принятье коэффи-
циентом, равным 1,1.
Таблица П6.3
Коэффициенты и показатели степени для определения вспомогательного
времени на установку и снятие деталей в центрах или на центровой оправке
Токарные станки = aQx)
Номер позиции Способ установки детали Масса детали Q, кг а X
1 В центрах с надеванием хо- До 3 0,233 0,215
мугика 4-20 0,180 0,400
Св. 20 1,000 0,195
2 В центрах без надевания хо- До 3 0,134 0,164
мугика 4-20 0,100 0,420
Св. 20 0,830 0,200
3 В центрах с самозажимным До 3 0,200 0,096
поводковым патроном 4 — 20 0,147 0,330
4 В центрах с самозажимным До 3 0,220 0,119
хомутиком 4-20 0,178 0,290
5 В центровой оправке с кре- До 3 0,370 0,177
плением гайкой и быстро- съемной шайбой 4-20 0,270 0,400
Св. 20 1,600 0,120
6 В центровой оправке с кре- До 3 0,500 0,166
плением гайкой и простой шайбой 4-20 0,400 0,348
Св. 20 1,970 0,090
7 На центровой разжимной До 3 0,390 07139
оправке 4-20 0,285 0,400
8 Установить и снять деталь с До 3 0,134 0,164
оправкой (при работе с двумя оправками) 4-20 0,100 0,420
Св. 20 0,830 0,200
Примечание. При установке деталей из легких сплавов время по таблице принять с ко-
эффициентом, равным 1,1.
280
Таблица П6.4
Коэффициенты и показатели степени для определения вспомогательного времени
на установку и снятие деталей на столе или угольнике.
Сверлильные и фрезерные станки = aQx + 0,4(и6 - 2))
Номер позиции Способ установки детали Масса дета- ли Q, кг а X У
1 На столе по упорам с креплени- До 3 0,600 0,095 0,80
ем болтами и планками, без 4-20 0,527 0,236 0,86
выверки Св. 20 1,380 0,195 0,65
2 На столе по упорам с креплени- До 3 1,000 0,147 0,91
ем болтами и планками, выверка 4-20 0,880 0,286 0,88
простая Св. 20 2,260 0,184 0,73
3 На столе по упорам с креплени- До 3 1,510 0,156 0,98
ем болтами и планками, выверка 4-20 1,340 0,244 0,94
сложная Св. 20 2,270 0,256 0,82
4 На столе по упорам с креплени- До 3 0,740 0,183
ем болтами и планками, на опоре, 4-20 0,610 0,321 0
без выверки Св. 20 1,620 0,200
5 На угольнике или сбоку стола с До 3 0,680 0,180
креплением болтами и планками, 4-20 0,610 0,250 0
на весу, без выверки, по фиксато- ру или направляющей Св. 20 0,954 0,270
б На угольнике или сбоку стола с До 3 0,850 0,228
креплением болтами и планками, 4-20 0,764 0,335 0
с выверкой по контуру необрабо- танной поверхности Св. 20 2,030 0,176
Примечания.1. Время в таблице дано на крепление детали с обработанной
установочной поверхностью двумя болтами. 2. При числе болтов п6 > 2 проставлять
значение nf. При установке деталей из легких сплавов время по таблице принять с ко-
эффициентом, равным 1,1.
Таблица П6.5
Коэффициенты и показатели степени для определения вспомогательного
времени на установку и снятие деталей в тисках.
Сверлильные и фрезерные = aQ’)
Номер позиции Способ установки детали Масса детали G, кг а X
1 В тисках с винтовым зажимом без выверки До 20 0,235 0,210
2 То же с выверкой » 20 2,004 0,170
3 В тисках с дополнительным креп- лением двумя прижимными планка- ми с выверкой » 20 2,284 0,170
19 - 3072
281
Продолжение табл. П6.5
Номер позиции Способ установки детали Масса детали Q, кг а X
4 То же с дополнительным крепле- нием тремя прижимными планками с выверкой »20 2,589 0,164
5 В тисках с пневматическим зажи- мом »3 0,152 0,102
6 В тисках с пневматическим зажи- мом 4-20 0,101 0,437
Примечани е. Время на установку иснятие дано при длине детали до 800 мм. При переус-
тановке деталей время по таблице принять с коэффициентом, равным 0,8. При установке деталей
из легких сплавов время по таблице принять с коэффициентом, равным 1,1.
Таблица П6.6
Коэффициенты и показатели для определения вспомогательного времени
на контрольные измерения.
Токарные, сверлильные и фрезерные станки (Г ~
Номер ПОЗИЦИИ Измерительный инст- румент (код) Точность измерения к Z и Примечание
1 Штангенциркуль (приД^до 200 мм) 0,02 мм 0,0187 0,21 0,330 —
2 Микрометр про- стой 0,01 мм 0,0400 0,2 0,240 —
3 Микрометр ры- 0,2650 0 0,050 £„,^200 мм
чажный 0,002 мм 0,0400 0 0,408 Lm > 200 мм
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАРШРУТЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
6-Й И 7-Й СТЕПЕНЕЙ ТОЧНОСТИ
Таблица П7.1
Технологический маршрут изготовления зубчатого колеса со ступицей
(тип I и II, 7-я степень точности, диаметр 80—200 мм, модуль 2,5—5 мм,
материал заготовки — сталь 18ХГТ)
№ опе- рации № Операция Базирование
1 Изготовление зато- —
товки (штамповка)
2 Термическая обра- —
ботка (нормализация и
отпуск)
3 Токарная предвари- к 6
тельная получистовая и
чистовая обработка с
одной стороны по на-
ружному диаметру, тор-
цам и отверстию о
Токарная обработка с
другой стороны отвер-
стия под протяжку, раз-
мер с точностью по 7-му
квалитету, торцы и на-
ружный диаметр с при-
пуском под чистовую
обработку
Оборудование
Револьверный
станок с ЧПУ или
патронный полуав-
томат с ЧПУ
То же
5
6
7
Протягивание шлице-
вого отверстия комби-
нированной протяжкой
Зачистка заусенцев на
торце шлицевого отвер-
стия
Чистовая токарная
обработка базового тор-
ца (см. эскиз) Л и наруж-
ной поверхности венца;
обработка второго торца
Б; биение торца не более
0,02 — 0,03 мм
Нарезание зубьев
(черновое)
По торцу и отверстию
Установка на оправку по
отверстию с базированием
по малому диаметру шлицев
Вертикаль-
но-протяжной ста-
нок
Станок для зачи-
стки заусенцев
Токарный станок
с ЧПУ
По базовому торцу и от-
верстию (на оправке)
Зубофрезерный
станок
19*
283
Продолжение табл. П7.1
№ опе-
рации
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
№ Операция
Базирование
Оборудование
Нарезание зубьев
(чистовое)
Зубозакругление
Шевингование зубьев
на оправке
Шлифование по на-
ружному диаметру и
торцу, противополож-
ному базе на той же оп-
равке, что и операции
11, не снимая заготовки
с оправки (станки уста-
навливают рядом)
Мойка
Контроль
Термическая обра-
ботка — цементация,
закалка, отпуск
Шлифование отвер-
стия по малому диамет-
ру шлицев (точность по
7-му квалитету) и базо-
вого торца А
Шлифование торца
ступицы
Шлифование зубьев
однократное на оправке
При малом коробле-
нии зубьев после терми-
ческой обработки зубо-
шлифование может
быть заменено зубохо-
нингованием
По базовому торцу и от-
верстию (на оправке)
Шлицевое отверстие по
малому диаметру шлицев
Шлицевое отверстие по
малому диаметру (одна оп-
равка для операций 11 и 12)
То же
Зубофрезерный
станок
Зубозакругляю-
щий станок
Шевинговаль-
ный станок
Круглоторце-
шлифовальный ста-
нок
Моечная машина
По наружному диаметру
зубчатого венца, профили-
рование на одной оправке,
используемой при шевин-
говании зубьев на операци-
ях 11 и 12
Внутришлифо-
вальный станок с
двумя кругами
По торцу заготовки
На оправке по малому
диаметру шлицев
По малому диаметру
шлицев на круглой гладкой
оправке
Плоскошлифо-
вальный
Зубошлифоваль-
ные станки
Зубохонинго-
вальные станки
284
Таблица П7.2
Технологический маршрут изготовления плоского зубчатого колеса без ступицы
(тип III и IV, 6-я степень точности, диаметр 80...220 мм, модуль 2,5...5,0 мм,
посадка на валу по малому диаметру шлицев)
№ опера- ции Операция Базирование Оборудование
1 2 Изготовление штам- повки Предварительная — Вертикальный па-
(черновая) токарная об- работка с одной сторо- 4 6 тронный токарный полуавтомат
ны и растачивание от- верстия 5 2,3
3 Предварительная То же
(черновая) токарная об- работка с другой сторо- 41 6
ны и повторное растачи- вание отверстия к
4 5 6 Термическая обра- ботка (нормализация и отпуск) Шлифование боко- вых сторон с двух сторон последовательно (с пе- реворачиванием заго- товки) Чистовое растачива- ние отверстия с точно- По тори 5 4 1.3> ам Вертикальный плоскошлифоваль- ный станок Алмазно-расточной или револьверной
стью по 7-му квалитету (установка с поджимом к торцу с помощью ско- шенных кулачков) ! < 1 > станок
7 Протягивание шли- цев (шлицевая протяж- По торцу и точно расто- ченному отверстию заготов- Вертикально-про- тяжной станок
ка не комбинированная, а только обрабатываю- щая боковые стороны и большой диаметр шли- цев) ки зубчатого колеса на опе- рации 6
8 Зачистка фасок на торцах шлицев — —
285
Продолжение табл. П7.2
№ опера- ции Операция Базирование Оборудование
9 Чистовое обтачива- ние по венцам (обработ- ка набора заготовок на круглой оправке с бази- рованием по малому диаметру шлицев) Токарный станок с ЧПУ
10 Зубонарезание под На круглой оправке по Зубофрезерный
следующее шлифование зуба, производимое по- сле термической обра- ботки на операциях 18 и 19 торцу и малому диаметру шлицев W станок
11 12 13 14 15 Зубозакругление или снятие фасок Слесарная (зачистка) Моечная Контрольная Термическая обра- ботка (цементация, за- калка, отпуск) По малому диаметру шлицев и торцу Зубозакругляющий станок Моечная машина
16 Окончательное шли- По большому диаметру Торцекруглошли-
17 фование противобазо- вого торца и поверхно- сти венца на центровой оправке; биение торца не более 0,015 мм Окончательное шли- фование базового торца и отверстия с точностью по 6-му квалитету (по малому диаметру шли- цев). Биение торца не более 0,01 мм шлицев и б 2> £ 1.3> азов И Ifl ому торцу г г фовальный станок с косым кругом Внутришлифоваль- ный станок с двумя кругами
286
Продолжение табл. П7.2
№ опера- ции Операция Базирование Оборудование
18 Предварительное На оправке по малому Зубошлифоваль-
19 шлифование зубьев чер- вячным шлифовальным кругом на центровой оправке с посадкой по малому диаметру шли- цев Окончательное шли- диаметру шлицев На центровой круглой ный станок с червяч- ным шлифовальным кругом То же
20 21 фование зубьев на стан- ках высокого класса точности Моечная Контроль, клейме- ние, проверка уровня шума оправке (по малому диамет- ру шлицев) Моечная машина Контрольный инст- румент, специальный станок
Таблица П7.3
Технологический маршрут изготовления вала-шестерни 7-й степени
точности
№ операции Операция База
1 Фрезерование и центрование за- готовки с двух сторон Поверхности наружных ступе- ней заготовок и одного торца сту- пени
2 Обтачивание заготовки с одной стороны (черновое) Поверхности центровых отвер- стий и фрезерованного торца заго- товки
3 Обтачивание заготовки с другой стороны (черновое) Поверхности центровых отвер- стий и другого фрезерованного торца заготовки
4...4а Обтачивание обеих сторон (чис- товое) То же, что на операциях 2 и 3
5 Фрезерование шпоночной ка- навки Поверхности шеек и торца одной ступени
6 Зубофрезерование крайнего вен- ца Поверхности центровых отвер- стий
7 Зубофрезерование среднего большого венца Поверхности центровых отвер- стий
8 Зубодолбление малого венца То же
9 Закругление зубьев крайнего венца »
10 Закругление зубьев среднего большого венца
287
Продолжение табл. П7.3
№ операции Операция База
11 Шевингование крайнего венца Поверхности центровых отвер- стий
12 Шевингование среднего венца »
13 Шевингование венца с другой стороны вала То же
14 Моечная и термическая »
15 Шлифование ступеней с одной стороны
16 Шлифование ступеней с другой стороны
17...20 Притирка венцов по одному в каждой операции »
21 Промывочная и контрольная —
Примечание. Из сравнения маршрутов обработки зубчатых колес можно видеть следую-
щие общие технологические решения при их изготовлении.
1. Технологический процесс зависит не только от технических условий, степени точности, но
и от конструктивных особенностей колес и серийности выпуска.
2. Перед нарезанием зубьев с базированием на торец всегда надо обеспечить малое (в зависи-
мости от степени точности) биение торца по отношение к оси отверстия, что достигается разными
путями в разных маршрутах.
3. Для уменьшения деформирования зубьев необходимо вводить стабилизирующий отпуск.
4. Для заготовок зубчатых колес, зубья которых не шлифуют после термической обработки
(7-я степень точности), следует до термической обработки обеспечить более высокую степень точ-
ности (на одну степень точнее) с помощью шевингования, имея в виду, что заготовка зубчатого ко-
леса коробится при термической обработке и уменьшается точность при цементации и закалке.
5. При изготовлении колес со шлифованными зубьями перед зубошлифованием необходимо
выправить шлифованием базовые поверхности (торец и отверстие для плоских колес или центро-
вые отверстия для колес-валов).
б. Для изготовления колес 5...6-й степени точности подбирают оборудование высокого или
особо высокого класса точности.
ПРИЛОЖЕНИЕ 8
ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ТОЧНОСТИ
ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
ГОСТ 1643—81 «Допуски цилиндрических зубчатых передач» распространяется
на эвольвентные цилиндрические зубчатые передачи с прямозубыми, косозубыми и
шевронными колесами и модулем зубьев от 1 до 55 мм.
Введены условные обозначения: показатели югнематической точности обозна-
чаются прописной буквой F, а показатели плавности строчной f с соответствующим
индексом. Индекс «О» означает, что рассматриваемый показатель относится к пере-
даче, а его отсутствие — к зубчатаму колесу; индекс «г» относится к погрешности, а
его отсутствие — к допуску. Один штрих (F',/') означает, данная погрешность опре-
деляется при однопрофильном касании, а два штриха (F'',f") —при двухпрофиль-
ном.
Нормы контакта зубьев
Комплексным показателем нормы контакта зубьев является суммарное пятно
контакта. Эго часть активной боковой поверхности зуба колеса, на которой распола-
гаются следы прилегания зубьев сопряженного колеса в собранной передаче после
вращения под нагрузкой, устанавливаемой конструктором. Пятно контакта опреде-
ляется относительными размерами (в %): по длине зуба и по высоте зуба.
Наиболее употребительным дифференцированным показателем нормы контакта
зубьев является погрешность направления зуба F^r Это расстояние по нормали между
двумя ближайшими друг к другу номинальными делительными линиями зуба в тор-
цовом сечении, между которыми размещается действительная линия зуба.
Таблица П8.1
Показатели кинематической точности
Нормируемые показатели точности Условное обозначение Степени точно- ста
Показатель Допуск
Зубчатые колеса
Наибольшая кинематическая по- грешность зубчатого колеса п F'i 3-9
Накопленная погрешность шага и $ 3-6
накопленная погрешность шагов fpkr Fpk
Накопленная погрешность шага Fpr Fp 7, 8
Погрешность обката и радиальное Fcr Fc 3-8
биение зубчатого венца Frr Fr
Колебание длины общей нормали Fywr Fm 3-8
и колебание измерительного меж- осевого расстояния за один оборот F"ir F"
колеса
289
Продолжение табл. П8.1
Нормируемые показатели точности Условное обозначение Степени точно- ста
Показатель Допуск
Колебание длины общей нормали и радиальное биение зубчатого венца Погрешность обката и колебание измерительного межосевого рас- стояния за один оборот колеса Колебание измерительного меж- осевого расстояния за один оборот колеса Радиальное биение зубчатого венца Зубч Наибольшая накопленная по- грешность передачи Fywr F„ Fcr F”. 1 ir F"ir Fn атые передачи F'^ F„ Ft Fc F"i Fl Fr F'ia 5-8 5-8 9-12 9-12 3-8
таблица 118.2 Показатели плавности работы зубчатых колес
Нормируемые показатели точности Условное обозначение Степени точно-
Показатель Допуск ста
Зу( Местная кинематическая по- грешность колеса Циклическая погрешность зубцо- вой частоты колеса Циклическая погрешность зубча- того колеса Отклонение шага зацепления и погрешность профиля зуба Отклонение шага зацепления и отклонение шага Колебание измерительного межо- севого расстояния на одном зубе Отклонение шага зацепления Отклонение шага Зуб1 Местная кинематическвая по- грешность и циклическая погреш- ность зубцовой частоты передачи Циклическая погрешность пере- дачи чатые колеса Л Лгг ffr fpr Jptr f” J ir fpbr fptr атые передачи f lor fztpr ft fit f& fpb ff fpb fpt ft fpb fpt fio fat> fzko 3-8 3-8 3-8 3-8 3-8 5-12 9-12 9—12 3-8 3-8
290
Таблица П8.3
Соответствие видов сопряжений и параметров точности
Вид сопряжения А в с D Е н
Степень точности по нормам 3—12 3—11 3—9 3-8 3-7 3-7
плавности
Допуск на боковой зазор а ь с d е h
Класс межосевого расстояния VI V IV III II II
Примечание. Установлено шесть классов отклонений межосевого расстояния, обозна-
чаемых в порядке убывания точности римскими цифрами от I до VI. Соответствие классов межосе-
вого расстояния и видов сопряжения показано в таблице.
ЛИТЕРАТУРА
\.МаталинА.А. Технология машиностроения Л. Машиностроение, 1985.— 512с.
2. Справочник технолога машиностроителя. В 2-хт. Т. 1/Под ред. А.Г. Косиловой
и Р.К. Мещерякова. 4-еизд.перераб.идоп.— М.: Машиностроение, 1986.— 656с.
3. Справочник технолога машиностроителя. В 2-хт. Т. 2/Под ред. А.Г. Косиловой
и Р.К. Мещерякова. 4-е изд. перераб. и доп.— М.: Машиностроение, 1986.— 496 с.
4. Акимов В.Л., Жуков Э.Л., Розовский Б.Я., Скраган В.А.. Технологические расче-
ты при проектировании процессов механической обработки заготовок: Учеб, посо-
бие/СПбГТУ.— СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1980.- 80 с.
5. Технология машиностроения: Метод, указания к практическим заняти-
ям/Сост. Э.Л. Жуков, В.П. Пересыпкинский. СПб. гос. техн, ун-т; СПб., 1995.— 71 с.
6. Технологические процессы в машиностроении: Учеб. пособие/Н.П. Солныш-
кин, А.Б. Чижевский, С.И. Дмитриев; Под общ. ред. Н.П. Солнышкина.— СПб.:
изд-во СПбГТУ, 1998,- 277 с.
7. Дерябин А.Л., Эстерзон М.А. Технология изготовления деталей на станках с
ЧПУ и ГПС. М.: Машиностроение, 1989.— 288 с.
8. Операционная технология обработки деталей общего машиностроительного
применения на токарных станках с ЧПУ: Метод. рекомендации/ВНИИ информации
и технико-экономических исследований по машиностроению и робототехнике. М.,
1985.- 87 с.
9. Новиков В.Ю, Схиртладзе А.Г. Технология станкостроения: Учеб, пособие. М.:
Машиностроение, 1990.— 256 с.
10. Технология производства гусеничных и колесных машин. Учеб, пособие для
студентов машиностроительных специальностей/Н.М. Капустин, К.М. Сухоруков,
Р.К. Мещеряков и др., Под общ. ред. Н.М. Капустина.— М.: Машиностроение,
1989.- 386 с.
11. Горанский Г.К., Бендерева Э.И. Технологическое проектирование в комплекс-
ных автоматизированных системах подготовки производства. М.: Машиностроение
1981.-456 с.
12. Цветков ВД. Системно-структурное моделирование и автоматизация проек-
тирования технологических процессов. Минск: Наука и техника, 1979.—264 с.
13. Основы технологии машиностроения/Подред. В.С. Корсакова. М.: Машино-
строение, 1977.—416 с.
14. Автоматизация проектирования процессов механической обработки. Учеб.
пособие/В.Г. Старостин, В.Е. Лелюхин.— Владивосток: изд-во ДВГУ, 1984,— 124с.
15. Технология машиностроения (специальная часть)./А.А. Гусев, Е.Р. Коваль-
чук, И.М. Колесов и др. М.: Машиностроение, 1986.—480 с.
16. Системы автоматизированного проектирования технологических процессов,
приспособлений и инструментов/С.Н. Корчак, А.А. Кошин, А.Г. Ракович и др.; Под
общ. ред. С.Н. Корчака: Учебник для вузов. М.: Машиностроение, 1988.—352 с.
17. Балакшин Б.С. Теория и практика технологии машиностроения. В 2-х кн. М.:
Машиностроение, 1982.
292
18. Обработка металлов резанием. Справочник технолога. Изд. 3-е, под ред. Г.А. Мо-
нахова. М.; Машиностроение, 1974. — 598 с.
19. Проектирование технологии автоматизированного машиностроения: Учеб,
для машиностроит. спец. вузов/И.М. Баракчукова, А.А. Гусев, Ю.Б. Крамаренко и
др.; Под ред. Ю.М. Соломенцева.— 2-еизд.,испр.— М.: Высш.шк., 1999.— 416с.
20. Колесов И.М. Основы технологии машиностроения: Учеб, для машиностроит.
спец, вузов,— 2-е изд., испр,— М.: Высш, шк., 1999.—591 с.
21. Технология машиностроения: в 2 т. Т. 1. Основы технологии машинострое-
ния: Учебник для вузов/В.М. Бурцев, А.С. Васильев, А.М. Дальский и др.; Под ред.
А.М. Дальского.— М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999.—564 с.
22. Технология машиностроения: в 2 т. Т. 2. Производство машин: Учебник для
вузов/В.М. Бурцев, А.С. Васильев, О.М. Деев и др.; Под ред. Г.Н. Мельникова.— М.:
Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999.—640 с.
23. Технология машиностроения. Часть I: Учеб. пособие/Э.Л. Жуков, И.И. Ко-
зарь, Б.Я. Розовский и др.; Под ред. С.Л. Мурашкина. СПб.: Изд-во СПбГТУ,
1999.-190 с.
24. Технология машиностроения. Ч. III. Правила оформления технологической
документации: Учеб. пособие/Э.Л. Жуков, И.И. Козарь, Б.Я. Розовский и др.; Под
ред. С.Л. Мурашкина. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1999.—59 с.
25. Технология машиностроения. Ч. II. Учеб. пособие/Э.Л. Жуков, И.И. Козарь,
Б.Я. Розовский и др.; Под ред. С.Л. Мурашкина. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2000. — 498с.
26. Бабук В.В., Горезко ПА., Забродин К.П. и др. Дипломное проектирование по
технологии машиностроения. Минск, Вышейшая школа, 1979.—464 с.
27. Технологический классификатор деталей в машиностроении и приборо-
строении. М.: Изд-во стандартов, 1987,—256 с.
28. Справочник инструментальщика/И.А Ординарцев, Г.В. Филиппов, А.Н. Шев-
ченко и др.; Под общ. ред. И.А. Ординарцева. Л.: Машиностроение, Ленингр.
отд-ние, 1987.—846 с.
29. Основы проектирования технологических процессов и приспособлений. Ме-
тоды обработки поверхностей. В.П. Фираго. М.; Машиностроение, 1973.— 468 с.
30. Соколовский А.П. Основы технологии машиностроения. Л.: Машгиз, 1938.
Т. 1. 680 с.
31. Соколовский А.П. Научные основы технологии машиностроения. М., Машгиз,
1955.- 517 с.
32. Митрофанов С.П. Групповая технология машиностроительного производст-
ва. Л.: Машиностроение, 1983. Т. 1. 404 с.; Т. 2. 376 с.
33. Базров КЛТМодульная технология изготовления деталей. М.: ВНИИТЭМР.
Сер. Технология металлообрабатывающего производства. Вып. 5. 1986,—51 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.............................................................. 3
1. ТИПОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ДЕТАЛЕЙ РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ............................................. 5
1.1. Технологах изготовления валов.................................... 5
1.1.1. Характеристика валов......................................... 5
1.1.2. Материалы и заготовки валов.................................. 8
1.1.3. Основные схемы базирования.................................. 10
1.1.4. Методы обработки наружных цилиндрических поверхностей... 12
1 .1.4.1. Методы предварительной обработки наружных цилиндрических
поверхностей.................................................... 13
1. 1.4.2. Методы чистовой обработки наружных цилиндрических поверх-
ностей ......................................................... 24
L1. 4.3. Методы повышения качества поверхностного слоя деталей . 28
1.1.5. Обработка на валах элементов типовых сопряжений............. 35
1.1.5.1. Обработка на валах шпоночных пазов..................... 35
1.1.5.2. Обработка на валах шлицев.............................. 39
1.1.5.3. Обработка на валах резьбовых поверхностей.............. 45
1.1.6. Типовые маршруты изготовления валов......................... 54
1.1.6.1. Примеры типовых маршрутов изготовления ступенчатых шлице- 57
Вых валов................................................. 57
1.2. Технология изготовления втулок.................................. 65
1.2.1. Характеристика втулок....................................... 65
1.2.2. Материалы и заготовки для втулок .......................... 67
1.2.3. Основные схемы базирования.................................. 67
1.2.4. Методы обработки внутренних цилиндрических поверхностей . . 68
1.2.4.1. Обработка отверстий лезвийным инструментом............. 69
1.2.4.2. Обработка отверстий абразивным инструментом............ 79
1.2.5. Типовые маршруты изготовления втулок..................... 83
1.2.5.1 Примеры типовых маршрутов изготовления втулок........ 87
1.3. Технология изготовления корпусных деталей....................... 94
1.3.1. Характеристика корпусных деталей............................ 94
1.3.2. Материалы и заготовки корпусных деталей..................... 96
1.3.3. Основные схемы базирования.................................. 96
1.3.4. Методы обработки плоских поверхностей....................... 98
1.3.4.1. Обработка плоских поверхностей лезвийным инструментом. 99
1.3.4.2. Обработка плоских поверхностей абразивным инструментом 102
1.3.5. Типовые маршруты изготовления корпусных деталей....... 104
1.З.5.1. Пример типового маршрута изготовления кронштейна. . . . 107
294
1.4. Технология изготовления зубчатых колес............................ 111
1.4.1. Характеристика зубчатых колес................................. 111
1.4.2. Материалы и заготовки зубчатых колес.......................... 115
1.4.3. Основные схемы базирования.................................... 116
1.4.4. Основные методы формообразования зубьев зубчатых колес ... 117
1.4.4.1. Нарезание зубчатых колес методом копирования. 117
1.4.4.2. Нарезание зубчатых колес методом обкатки..... 118
1.4.4.З. Накатывание зубчатых колес............................... 120
1.4.4.4. Обработка торцовых поверхностей зубьев зубчатых колес . . 120
1.4.4.5. Методы отделочной обработки зубьев зубчатых колес .... 121
1.4.5. Типовые маршруты изготовления зубчатых колес.................. 123
1.4.5.1. Пример типового маршрута изготовления зубчатого колеса . 129
1.5. Технология изготовления рычагов.................................. 132
1.5.1. Характеристика рычагов........................................ 132
1.5.2. Материалы и заготовки для рычагов............................. 134
1.5.3. Основные схемы базирования.................................... 135
1.5.4. Типовые маршруты изготовления рычагов......................... 136
1.5.4.1. Примеры типовых маршрутов изготовления рычагов.. 138
2. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРО-
ЦЕССОВ ДЛЯ СТАНКОВ С ЧПУ И ГПС................................. 140
3. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРО-
ЦЕССОВ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК НА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ
УЧАСТКАХ И АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЯХ................................ 157
3.1. Тйповые технологические процессы изготовления деталей машин .... 162
3.1.1. Изготовление ступицы переднего колеса трактора................ 162
3.1.2. Изготовление маховиков двигателей........................... 170
4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗ-
ВОДСТВА ........................................................ 183
5. ОФОРМЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ............................. 192
5.1. Маршрутная карта.................................................. 193
5.2. Операционная карта................................................ 206
5.3. Карта эскизов................................................... 218
5.4. Документы технического контроля......................... . 220
ПРИЛОЖЕНИЯ............................................................. 223
ЛИТЕРАТУРА............................................................ 292