|
Кроме относительно простых
цилиндрических и плоских поверхностей, детали типа тел вращения могут иметь
участки сложной формы (конические, фасонные и резьбовые), размеры которых определяются
несколькими элементами. Их обработка во многих случаях нуждается в особой
наладке станка н более высокой квалификации токаря.
Последовательность изготовления деталей с участками
сложной формы устанавливается на основании ранее рассмотренных технологических
правил. Однако при этом приходится решать некоторые дополнительные задачи: 1)
подготовка заготовок под обработку сложных поверхностей; 2) выбор способа
обработки сложной поверхности; 3) возможность выбора сложной поверхности в
качестве установочной базы; 4) включение обработки поверхностей сложной формы
в операции.
1.
Подготовка заготовок под обработку сложных поверхностен преследует цель
удаления основного слоя металла и возможно большего приближения их формы к
требуемой. Для этого поверхности заготовок под наружные конусы обтачивают по
наибольшему диаметру, а под внутренние сверлят или растачивают по наименьшему
диаметру конуса. Поверхностям под крутые конусы рекомендуется придавать
ступенчатую форму обтачиванием или растачиванием с механической подачей либо
сверлением несколькими сверлами с постепенно увеличивающимися диаметрами.
Участкам заготовок под фасонные поверхности сообщают
ступенчатую форму, близкую к необходимой, предварительной обработкой резцами.
Поверхности заготовок под резьбу с треугольным профилем
обрабатывают резцами либо сверлами до требуемого диаметра, учитывая возможное
выдавливание металла в процессе разания. Для прямоугольных и трапецеидальных
резьб эти поверхности выполняются по номинальным диаметрам резьб. В конце
резьбового участка, нарезаемого резцом, вытачивается канавка для выхода
резца. На торце заготовки с целью притупления острого начала резьбового витка
делают небольшую фаску. Если резьба нарезается плашкой, то такая фаска
необходима для центрирования ее в начале резания.
2. Сложные
поверхности могут быть получены различными способами, выбор которых решается
на основе общего принципа наибольшей производительности с учетом величины
партии деталей, возможностей станка, размеров поверхности и требуемой
точности обработки. Так, из известных способов нарезания крепежных резьб на
токарных станках наиболее производительными является выполнение их метчиками,
плашками, нарезными и накатными головками. Однако последние можно применять в
том случае, когда к резьбе не предъявляют требования строгой соосности с
другими поверхностями детали. Фасонные поверхности небольшой длины наиболее
производительно можно обработать фасонными резцами. Но их экономически
выгодно применять в случае, когда партия обрабатываемых деталей значительная.
Длинные конусы нельзя обработать угловым резцом или методом поворота верхних
салазок суппорта. Для этого применяют способы обработки конусов в смещенных
центрах или прн помощи конусной линейки. Следовательно, выбор того или иного
способа обработки нуждается в учете конкретных условий работы.
3. Сложные
поверхности иногда используются в качестве установочных баз, но при этом
следует учитывать их особенности.
Конические поверхности обеспечивают точное центрирование
заготовок, но не могут служить базой, когда требуется высокая точность
линейных размеров. Это объясняется тем, что небольшое изменение диаметра
конуса влечет за собой значительные погрешности осевого положения заготовки
на станке.
Фасонные поверхности весьма редко применяются в качестве
установочных баз, так как для этого необходимо иметь приспособления с
соответствующей формой зажимных поверхностей. Для этой цели иногда применяют
специальный комплект сырых кулачков к токарному патрону, рабочим поверхностям
которых придают фасонную форму.
Резьба довольно часто используется в качестве установочной
базы, но в тех случаях, когда к детали не предъявляют требования высокой
точности расположения поверхностей. Это объясняется наличием в резьбовых
соединениях значительных зазоров, которые трудно устранить, а иногда и
нецелесообразно в связи с необходимостью дополнительных затрат.
4.
Большинство способов обработки сложных поверхностей требует особой наладки
токарного станка (нарезание резьб резцами, обработка конусов в смещенных
центрах, обработка фасонных поверхностей по копиру и др.). В таких случаях
выполнение сложных поверхностей следует выделять в отдельные операции. Вместе
с тем некоторые способы обработки этих же поверхностей, не требующие особой
перестройки станка (нарезание резьб метчиками и плашками* обработка коротких
конусов угловыми резцами и дрО» можно включать в операцию в виде отдельных
переходов.
С учетом изложенного рассмотрим характерные примеры
изготовления деталей со сложными поверхностями.
На основании ранее рассмотренных правил построения
технологического маршрута токарной обработки валов в качестве единой чистовой
базы для окончательного обтачивания точных поверхностей принимаем центровые
отверстия. Черновую обработку будем выполнять при установке в патроне и
заднем центре с опорой торца заготовки в шпиндельный упор. Для обработки
конуса используется приспособление с конусной линейкой.
Резьбу Ml8 с относительно крупным шагом 2,5 мм будем нарезать
резцом, который в то же время обеспечит ее соосность с другими поверхностями
вала.
Сложные поверхности (конус, резьбу), нуждающиеся в особой
наладке станка, а также чистовое обтачивание точного цилиндра 0 20Сз выделяем
в самостоятельные операции.
Технологический процесс обработки расчленяем на семь
операций. В 1-й и 2-й операциях подрезаются и центруются торцы. В 3-й
операции предварительно обтачивается цилиндр до 0 2! мм, протачивается фаска
и вытачивается канавка. В 4-й операции последов ательну обтачиваются цилиндры
под резьбу 0 17,8 мм
и конус 0 30 мм,
протачивается фаска и вытачивается канавка. В операциях 5, 6 и 7 окончательно
обрабатываются конус, цилиндр 0 20СЭ и резьба Ml8.
Пример Рассмотрим обработку втулки со сложным
отверстием, поверхности которого {резьбовые и конические) должны быть соосны
между собой.
В качестве заготовки принят круглый прокат диаметром GO
лш, длиеюй 79 мм
(сокращенно 0 G0X79 мм) на одну деталь, так как длинный пруток такого
диаметра не пройдет в отверстие шпинделя токарных станков средних диаметров.
Составим технологический маршрут обработки рассматривав*
мой детали в условиях мелкосерийного производства. Для этого сначала следует
разрешить ряд вопросов: наметить чистовую установочную базу, выбрать методы
закрепления заготовок и способы обработки сложных поверхностей.
Втулка имеет гладкую наружную поверхность* которую
наиболее удобно использовать в качестве чистовой установочной базы. Эту
поверхность следует обработать в одной из первых операций.
Для закрепления заготовок за чистовую базу примем трех
кулачковый токарЕ1ый патрон. Точность его цеЕ1трировапия увеличим посредством
закрепления заготовок в разрезной втулке.
С целью создания постоянного осевого положения заготовок и
облегчсЕШя отсчетов по лимбу во всех операциях, где это требуется, применим
шпиндельный упор.
Чтобы выдержать соосность резьбовых поверхностей
отверстия, их следует нарезать резцом. Это также определяется конструкцией
детали, так как узкие канавки на концах резьб недостаточны дл*$ выхода
режущей части метчиков. Конус в отверстии обработаем методом поворота верхних
салазок суппорта.
В связи с необходимостью особой Е1аладки станка для
обработки сложных поверхностей отиерстия выполнение их выделим в отдельные
операции.
Так как по наружному диаметру длинная заготовка не
проходит в отверстие шпинделя средних токарных станков, принята заготовка на
одну деталь из проката диаметром 65 мм, длиной 84 мм. Заготовки подаются к
станку с просверленным отверстием диаметром 30 мм.
Предварительные замечания;
1. Втулка имеет гладкое отверстие, которое целесообразно
использовать в качестве чистовой установочной базы при окончательной
обработке сложной наружной поверхности.
'2. Учитывая серийный тип производства, настраиваем
токарный станок по продольным упорам в операциях, где требуется'выдержать
линейные размеры детали.
3.
Коническую поверхность небольшой длины (15 мм) можно обработать угловым резцом,
поэтому включаем ее выполнение в виде перехода в операцию.
4. В связи
с близким расположением конуса и канавки 0 48X Х8 мм используем задний
резцедержатель суппорта, на который установим два резца —угловой и
канавочный. То же применим для вытачивания канавки шириной 3 мм н снятия фаски 2X45° по
краям резьбового участка детали.
Технологический маршрут будем выполнять в следующем
порядке.
1-
я операция. Закрепляем
заготовку в трехкулачковом патроне. Подрезаем торец н обрабатываем отверстие
последовательно зенкером Jsfe I диаметром 32 мм (под развертывание) и
разверткой диаметром 32 мм
для 3-го класса точности.
2-
я операция. Устанавливаем
заготовку на разжимную хвостовую оправку. Подрезаем второй торец до размера
длины детали (80 мм),
рбтачиваем ее по верху до диаметра 60Х3 мм, резцами заднего резцедержателя
обтачиваем конус и вытачиваем канавку 0 48X8 мм.
3-
я операция. Установка
та же. Обтачиваем поверхность под резьбу до диаметра 51,9-o,i7. резцами
заднего резцедержателя вытачиваем канавку шириной 3 мм и снимаем фаску 2X45°,
4-
я операция. Установка
та же. Нарезаем резьбу М52х1,5 резцом.
В этбм примере во всех операциях по обработке наружных
поверхностей использована единая установочная база — отверстие диаметром
32А3.
Вопросы н задания для повторения
1. Какие
поверхности называются сложными?
2. Как
выполняется подготовка заготовок под обработку сложных поверхностей?
3. Каким
требованиям должен удовлетворять выбранный способ обработки сложной
поверхности? Приведите примеры.
4.
Приведите примеры использования сложных поверхностей в качестве установочных
баз. Каковы особенности этих баз?
5. Чем
определяется необходимость выделения обработки сложной поверхности в
самостоятельную операцию? Приведите примеры.
6. Когда
возможно выполнение сложной поверхноств включить в операцию fl виде перехода?
Приведите приме
|