Типовых деталей машин

Лекция№13

Раздел II.Комплексная технология механической обработки

типовых деталей машин

Тема №1:. Технология изготовления корпусных деталей

1. Характеристика корпусных деталей

К корпусам относят детали, содержащие систему отверстий и плоскостей, координированных друг относительно друга. К корпусам относят корпуса редукторов, коробок передач, насосов и т. д.

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

2. 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 Ra = 0,4...0,1 мкм;

— точность межосевых расстояний отверстий для цилиндрических зубчатых передач с межцентровыми расстояниями 50...800 мм от ± 25 до ± 280 мкм;

— точность расстояний от осей отверстий до установочных плоскостей 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 1 м.

Точность взаимного расположения поверхностей:

— допуск соосности отверстий под подшипники в пределах половины 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 плоскостью разъема в пределах 0,05...0,3 мм в зависимости от диаметра отверстий.

Качество поверхностного слоя. Шероховатость поверхностей отверстий Ra = 1,6 — 0,4 мкм (для 7-го квалитета); Rа= 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 наличию в них заданного знака остаточных напряжений регламентиру­ются достаточно редко и для особо ответственных корпусов

3. 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 жаропрочные стали и сплавы; в авиастроении — силумины и магниевые сплавы; в приборостроении — пластмассы.

Чугунные и стальные заготовки отливают в земляные и стержневые формы. Для сложных корпусов с высокими требованиями по точности и шероховатости (корпуса центробежных насосов) рекомендуется 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.

4. Основные схемы базирования

При обработке заготовок корпусных деталей используют следующие методы базирования:

— обработка от плоскости, т. е. вначале окончательно обрабатывают установочную плоскость, затем принимают ее за установочную базу и относительно нее обрабатывают точные отверстия;

— обработка от отверстия, т. е. вначале окончательно обрабатывают отверстие и затем от него обрабатывают плоскость.

Чаще применяется обработка от плоскости (базирование более простое и удобное), однако более точной является обработка от отверстия, особенно при наличии в корпусах точных отверстий больших размеров и при высокой точности расстояния от плоскости до основного отверстия (например, корпуса задних бабок токарных и шлифовальных станков).

5. Обработка станин металлорежущих станков

Продолжительность сохранения точности станков зависит от стабильности размеров станины, которые изменяются с течением времени. Поэтому очень важно после обработки получить станины с выровненными внутренними напряжениями, релаксация которых не приводила бы в последующем к их деформациям.

Главные технические требования к станинам – это достижение прямолинейности и параллельности направляющих в пределах 0,02 мм на 1000 мм длины и отсутствие изогнутости (спиральности) направляющих в пределах 0,05 мм на 1000 мм длины. Шероховатость поверхностей скольжения после отделочной обработки должна быть в пределах R_a = 1,25-0,5 мкм. Большинство станин отливаются из чугуна СЧ21, твердость обработанных поверхностей НВ180¸220.