Обработка корпусных изделий

Корпусные детали можно разделить на два класса:

- призматические (корпуса коробок передач);

- фланцевые (базовые поверхности – торцевые поверхности основных отверстий и поверхностей центрирующих выступов).

Для корпусных деталей характерно наличие базовых поверхностей, а также основных и крепежных отверстий.

Базовые поверхности корпуса стыкуются с другими узлами или агрегатами машины.

Основные отверстия предназначены для монтажа опор валов. точность диаметральных размеров основных отверстий – 7…8 квалитет, Ra=2,5…0,63 мкм. Межосевые расстояния выдерживаются по 8 степени точности.

Отклонения отверстий от соосности устанавливаются в пределах половины допуска на диаметр меньшего отверстия.

Отклонения от параллельности осей отверстий – 0,02..0,05 мм на 1000 мм длины.

Отклонения от перпендикулярности торцевых поверхностей к осям отверстий 0,02…0,05 мм на 100 мм радиуса.

Базирование корпусных деталей выполняется с учетом их конструктивных форм и технологии изготовления:

1. Схема базирования по поверхности и двум отверстиям ǿ 15…20 мм, выполняемых по 7 квалитету:

Эти отверстия являются вспомогательными базами, в которые входят установочные пальцы приспособлений.

1. По торцу фланца и точно обработанной поверхности буртика (для деталей фланцевого типа)

1. По трем поверхностям: наружным или одной наружной или двум внутренним

На отлитые отверстия и боковую поверхность корпуса (призматическая форма с соосными основными отверстиями)

В этом случае корпус базируется двумя коническими оправками 1, расположенными в стойках 2.Угловое положение фиксируется упором 3. При такой схеме базирования обеспечивается равномерное распределение припуска на последующей операции обработки отверстий.

Если конфигурация корпуса не позволяет эффективно использовать его поверхности для базирования, то обработку целесообразно выполнить в приспособлении спутнике.

М аршрут обработки состоит из трех этапов:

- обработка базовых поверхностей (наружной поверхности и установочных отверстий);

- основных отверстий и поверхностей;

- крепежных и других мелких отверстий.

Каждый этап может включать несколько операций, в том числе черновые и чистовые.

Обработка наружных поверхностей заготовок осуществляется строганием, фрезерованием, протягиванием, точением и шлифованием.Строгание поверхностей применяют в единичном и мелкосерийном производствах. Строгание отличается низкой производительностью, но обеспечивает более высокую точность, чем фрезерование.

Наиболее распространено фрезерование поверхностей. Заготовки небольших корпусов в единичном и мелкосерийном производстве обрабатываются на консольно-фрезерных станках с поворотным столом. Это позволяет обработать с одной установки четыре поверхности заготовки.

В серийном производстве заготовки корпусов,имеющих форму параллелипипеда, обрабатываются на продольно-фрезерных станках наибольший эффект получают при использовании многоместных приспособлений и при работе несколькими инструментами.

Обдирочное шлифование производят торцом сборного сегментного шлифовального круга со снятием припуска до 4…5 мм.

Торцовые поверхности корпусов в виде тел вращения,протачивают на токарно-карусельных станках с применением головок с подрезными пластинами или цевок.

Торцевое фрезерование в два прохода (черновое и чистовое) обеспечивает шероховатость Ra= 2,5…1,25 мкм, отклонение от плоскостности 0,03 мм на длине до 300 мм и точность размера в пределах 11 квалитета.

Для достижения более высокой точности применяют шлифование поверхностей,а в единичном и мелкосерийном производстве – строгание и шабрение.

Обработка основных отверстий производится в зависимости от условий производства на расточных и агрегатных многошпиндельных станках, токарно-карусельных, вертикальных и радиально-сверлильных станках.

На расточных станках обрабатываются заготовки корпусов коробчатой формы в единичном и серийном производствах.

Заготовки корпусов фланцевого типа обрабатываются на токарно-карусельных станках.

Для обработки отверстий на вертикально-сверлильных станках используются также шести шпиндельные поворотные головки.

В качестве режущего инструмента применяют:

- однорезцовые

- Двухрезцовые регулируемые блоки:

Для обработки отверстий диаметром до 400 мм с точностью по 7..8 квалитетам основной операцией является развертывание.

Точность взаимного расположения отверстий обеспечивается двумя способами:

1. установкой заготовки в специальном приспособлении;

2. использовании универсальных способов координации инструмента.

Во втором случае до расточных операций производят разметку заготовки.После обработки базовых поверхностей заготовку устанавливают на столе горизонтально-расточного станка и выверяют таким образом, чтобы оси размеченных отверстий были параллельны оси шпинделя. Затем ось шпинделя совмещают с осью первого растачиваемого отверстия,в шпиндель станка вставляют консольную оправку с расточным инструментом и производят расточку. Для обработки следующего отверстия стол перемещают в горизонтальном направлении, а шпиндельную коробку – в вертикальном на заданное расстояние. Погрешность этих перемещений не должна превышать 0,2…0,3 допуска на межосевое расстояние.

Поворотом станка с закрепленной на ней заготовкой можно растачивать отверстия, оси которых перпендикулярны ранее обработанным. Использование консольных оправок возможно при L/d<6 d. Применение более длинных оправок (расточных скалок) требует установки свободного конца скалки в подшипнике задней люнетной стойки станка.

В единичном и мелкосерийном производстве при изготовлении корпусов высокой точности применяют координатно-расточные станки. Инструмент устанавливают либо в шпинделе, либо в концевой оправке. Координация шпинделя относительно оси отверстия обеспечивает погрешность межосевого расстояния менее 5 мкм и размеров – менее 2 мкм.

Установку шпинделя можно выполнить с использованием координатного шаблона, в котором отверстия расположены с координатами, соответствующими заданному расположению осей отверстий. Шаблон можно установить либо на заготовку, либо на стол станка.

При растачиванию по координатному шаблону шпиндель устанавливают с помощью центроискателя по отверстию шаблона; затем снимают центроискатель, закрепляют в шпинделе режущий инструмент и растачивают отверстие в заготовке.Применение шаблона обеспечивает погрешность установки шпинделя не более 0,05 мм.

В серийном и массовом производствах распространена обработка отверстий в приспособлениях с направлением инструмента кондукторными втулками:

Точность отверстий зависит от метода расточки. При использовании консольной оправки геометрические неточности станка влияют на погрешность обработки больше,чем при расточке скалкой в кондукторе. Если отверстия выполняют с применением кондукторов, погрешность зависит от точности кондуктора и расточной скалки,а также и от зазоров между скалкой и кондукторными втулками.

При расточке консольной оправкой с подачей стола податливость технологической системы по длине обработки остается неизменной,поэтому искажения формы отверстия

В осевом направлении нет. Если же подача осуществляется выдвижением шпинделя, то по мере расточки наблюдается изменение жесткости узла шпиндель- инструмент,влияющее на погрешность формы по длине.

Для получения размеров с отклонениями по 5- квалитету наиболее распространено алмазное растачивание или хонингование отверстий.

Хонингование выполняют на хонинговальных станках с обильным охлаждением снимая припуски 0,02…0,08 мм.

Обработка крепежных и других отверстий ведется сверлением,зенкерованием, цекованием, развертыванием.

В единичном производстве отверстия сверлят по разметке. В серийном производстве применяют различные кондукторы: коробчатого типа, накладные,поворотные.

В крупносерийном производстве обработка ведется на многошпиндельных агрегатных станках.