Обработка на токарных автоматах
При обработке детали на многошпиндельном горизонтальном автомате не нужно забывать, что станки имеют только один продольный и по одному поперечному суппорту на каждой позиции, поэтому, если планируется использовать продольный суппорт на нескольких позициях, то величина подачи продольного суппорта на этих позициях будет одна и та же.
Обработка многошпиндельных полуавтоматах
При обработке на многорезцовых и гидрокопировальных полуавтоматах особенности обработки заключаются в том, что станки имеют два суппорта (продольный и поперечный), обработка цилиндрических ступенчатых поверхностей происходит с продольного суппорта. При этом на многорезцовом станке каждая ступенька обрабатывается своим резцом, на гидрокопировальном все ступени обрабатываются одним резцом, управляемым от копира. Обработка ступеней происходит за один продольный ход суппорта.
Многорезцовые станки используют, когда число ступеней на валах не более 10-12. При большем числе ступеней с малым перепадом между ними детали выгоднее обрабатывать на гидрокопировальном станке одним резцом, т.к. с увеличением числа инструментов в блоке выше критического эффективность многоинструментальной обработки снижается, и производительность оказывается ниже, чем при одноинструментальной обработке.
Многорезцовые станки применяются в основном для черновой и получистовой обработки (черновая – IT12, чистовая – IT10). Гидрокопировальные станки могут обеспечить точность чистовой обработки до IT8-9.
|
|
|
В мелкосерийном и серийном производствах желательно использовать гидрокопировальные станки с цикловой системой управления, которые позволяют в одной операции выполнить 2-3 перехода. С поперечного суппорта выполняется подрезание торцев одновременно всех и выдерживание линейных размеров (точность линейных размеров – ±0,1…0,2 мм).
На многошпиндельных вертикальных полуавтоматах можно обрабатывать блочные шестерни, шкивы, корпусные детали, тела вращения. Станки могут быть оснащены пятью типами суппортов (вертикальный, горизонтальный, универсальный, сдвоенный, специальный). Вне зависимости от типа суппорта суммарная величина хода равна 200 мм (рабочее движение + быстрый подвод). При этом на одной из позиций может быть установлена многошпиндельная сверлильная головка. Станки выпускаются с числом шпинделей 6, 8, 12. При этом восьми и двенадцатишпиндельный полуавтоматы допускают поворот через позицию, т.е. мы можем выполнить двойную или дублированную наладку. Они имеют две загрузочные позиции и выполняют две разные операции или две одинаковые (дублированная). Точность обработки на многошпиндельном станке – до IT9 при обработке резцом.
|
|
|
Обработка на агрегатных и с ЧПУ
В мелкосерийном производстве детали типа вал выгоднее изготавливать на станках с ЧПУ. Короткие жесткие детали удобнее обрабатывать, закрепляя в патроне, длинные нежесткие – в центрах.
Станки позволяют выполнять в одной операции черновую, чистовую и окончательную обработку. При этом во многих станках имеется программа, заложенная в компьютере и позволяющая автоматически рассчитывать число проходов и глубину резания для каждого прохода.
Многие станки с ЧПУ оснащены специальной программой, позволяющей автоматически управлять точностью при обработке длинных нежестких валов. Стабилизация усилия резания и величины деформации производится за счет изменения подачи.
Точность токарной обработки на станках с ЧПУ – до IT7, шероховатость до 7-8 класса. Более высокую точность и шероховатость экономически выгодно получать шлифованием.
Для повышения производительности при обработке длинных ступеней на многорезцовых станках желательно делить длину длинной ступени для обработки несколькими резцами (2-3 резца). Для этого станки допускают косое врезание.
При обработке на агрегатных станках, а также на многошпиндельных, многопозиционных станках желательно выравнивать время обработки на каждой операции. Для этого можно уменьшать подачу режущего инструмента до минимальной критической величины, определяемой значением радиуса скругления режущей кромки инструмента.
|
|
|
При многошпиндельной обработке подача блока будет определяться подачей лимитирующего инструмента, т.е. работающего с минимальной подачей. Поэтому для повышения производительности необходимо многоинструментальные наладки проектировать из режущих инструментов, имеющих близкое значение подачи. Нельзя в наладке одновременно выполнять черновую и чистовую обработки, т.к. это будет влиять на точность чистовой обработки. При обработке длинных поверхностей желательно делить длину рабочего хода между отдельными позициями, т.е обрабатывать данную поверхность по всей длине на 2-3 позициях (черновая, получистовая), например, точением, а чистовую обработку желательно выполнять режущим инструментом, допускающим большие подачи (зенкерование, развертывание), что позволяет уменьшить время обработки.
При обработке систем отверстий со взаимно параллельными осями для обеспечения высокой точности межцентрового расстояния (для резьбовых отверстий) предварительно перед сверлением отверстий производят их зацентровку специальными зацентровочными сверлами. Полученная лунка будет служить направлением при сверлении отверстий. Одновременно при центровании нужно получить и фаску. Размер фаски может быть больше размера резьбы или равен ей.
|
|
|
Изготовление шпинделей
Шпиндель является ответственной деталью, к которой предъявляются высокие требования в отношении точности, а также жесткости и долговечности. По конструкции шпиндели могут быть пустотелые и сплошные.
Для изготовления шпинделей используют конструкционные качественные и легированные стали (Сталь 45, 45А, 40Х, 40ХНВА, 38ХМЮА…), для тяжелых металлорежущих станков (диаметр шпинделя свыше 100 мм) изготовляют из высокопрочного или серого чугуна.
Заготовки шпинделей получают: в мелкосерийном производстве – из круглого проката, в серийном и крупносерийном – штамповкой на ГКМ. Заготовки из чугуна получают центробежным литьем в металлические формы.
Перед механической обработкой заготовки нормализуют (нагрев в обл А и охлождение на воздухе). Механическая обработка шпинделей в серийном производстве начинается с получения базовых поверхностей (центровочные отверстия).
1 операция – фрезерно-центровочная. Фрезерование торцев и одновременно зацентровка на фрезерно-центровочном полуавтомате. Базирование на шейки подшипников в специальном самоцентрирующем устройстве призматического типа.
2 операция – токарная. Черновая обработка точением на токарном гидрокопировальном полуавтомате хвостовой части шпинделя (IT12, 4 класс шероховатости). Станки имеют два суппорта: продольный (по копиру) и поперечный (подрезка торцев).
3 операция – токарная. Черновая обработка головной части шпинделя с базой на центровые отверстия.
4 операция – сверлильная. Сверл. центровых отв.на спец. станке для глубокого сверления с базой на опорные шейки.
5 операция – термическая. Нормализация детали для снятия внутренних напряжений.
6 операция – токарная. Обработка внутр. поверхностей в головной части шпинделя точением с базой на опорные шейки подшипников
7 операция – токарная. Обработка внутр. поверх. точением хвостовой части шп. на ток. спец. станке
8 операция – токарная. Чистовая обработка опорных шеек подшипника точением или шлифованием по 9 IT
9 операция – вспомогательная. Обраб. наруж. шлиц поверхностей, нарезание резьбы для упорных гаек, подрезка торцев упорной гайки, навернутой на шп., сверлен. отв. в головной части шпинделя.
10 операция – чистовая. Обраб. наруж. головной части шп. с базой на опорные шейки подшипника.
11 операция – чистовая обработка хвостовой части шп./ посадочных мест
12 операция – термическая – закалка ТВЧ посад. мест в головной и х-вой части шп., а также опорных шеек подшип. HRC 48…55.
13 операция – Шлифование опрных шеек подшип. под подшип. с базой на центровые отв. пробок, установленных в конуса Морзе.
14 операция – Шлифование наруж и внутр поверхностей в головной части шп. с базой на опорные шейки подшип.
15 операция – шлифование хвостовой части шп. посадочных мест.
16 операция – отделочное шлифование опорных шеек подшип. с базой на конуса Морзе.
17 операция – отделочная обработка опорных шеек подшипника супер финишированием с базой на конуса Морз е образивными брусками в несколько этапов(черн. и чист)
Для шпинделей с подшипниками скольжения окончательная обработка опорных шеек после азотирования производится доводочным шлифованием с последующим суперфинишированием. Припуск под доводочное шлифование 0,05-0,06 мм. 8-9 класс шерохов.
Суперфиниширование производится на специальных станках абразивными брусками, установленными в головку, которая совершает колебательное движение с частотой 2-3 тыс.дв.ходов/мин и амплитудой 0,5-2 мм. Удельное давление брусков – 1,5-2 кг/см2.
Процесс резания происходит с СОЖ (керосин + масло). Головка с брусками движется в осевом направлении со скоростью продольной подачи 0,1 мм/об детали. Деталь вращается со скоростью 10-30 м/мин (черновое суперфиниширование), 100-200 м/мин (чистовое суперфиниширование). Процесс обеспечивает 10-13 класс шероховатости.
Заключительная операция. Балансировка шпинделя на специальном станке 9В725А (станок для динамической балансировки). Обеспечивает балансировку шпинделя с установленным на него блоком зубчатых колес. Крупные шпиндели (массой более 100-320 кг) балансируют на станке 9А730.
Обработка коленчатых валов
Коленчатые валы служат для преобразования возвратно-поступательного движения шатунов во вращательное движение коленвалов. По конструкции является нежестким, выполняется многоопорным.
Основные поверхности коленчатых валов – опорные шейки и шатунные шейки, которые соединяются с шатунами. К коленчатым валам предъявляются высокие требования в отношении точности опорных и шатунных шеек, точности радиуса кривошипа, точности углового расположения шатунных шеек. Допуск радиуса кривошипа – 0,1 мм. Точность углового расположения шатунных шеек – до 0,1 мм. Высокие требования к конусности и овальности шатунных и коренных шеек – 0,25 допуска на размер.
Коленчатые валы изготовляют из конструктивных качественных и легированных сталей, из ВЧ. Заготовки получают: стальные – штамповкой на прессах или молотах в закрытых штампах(многоручьевых). При этом происходит последовательное формоизменение исходной цилиндрической заготовки. Коленчатые валы грузовых автомобилей изготавливают из чугуна литьем в оболочковые формы.
Перед механической обработкой коленчатые валы подвергают нормализации, правке. Чугунные коленчатые валы правят в горячем виде. С целью уменьшения припусков на механическую обработку в процессе обработки резанием коленчатые валы подвергают правке от 3 до 9 раз и более. Для уменьшения припуска, вызванного короблением детали при механической обработке, обработку ведут, используя дополнительные опоры. Крутящий момент передается или с двух сторон коленчатого вала, или через центральную коренную шейку.
Технологический процесс производства коленчатых валов грузового автомобиля
1. Заготовительная операция
2. Фрезерно-центровочная операция. Фрезерование торцев и центрование с двух сторон на фрезерно-центровочном полуавтомате или автомате. Базирование на крайние коренные шейки в специальном самоцентрирующем двухкулачковом патроне с призматической рабочей поверхностью.
3. Токарная операция. Обработка центральной коренной шейки и подрезка прилегающих к ней щек. Станок 1К857 позволяет при подрезке щек стабилизировать режимы резания, т.е. изменять число оборотов и подачу. Базирование в центрах, точность – IT12.
4. Шлифовальная операция. Шлифование центральной коренной шейки под люнет (IT9, 6 класс шероховатости).
5. Токарная операция. Черновая одновременная обработка коренных шеек и подрезка прилегающих к ним торцев. Базирование в центрах и на центральную коренную шейку, через которую передается крутящий момент. Для оптимизации режимов резания станок автоматически меняет частоту вращения и подачу по мере перемещения резца к центру. Обработка шеек производится широким резцом.
6. Токарная операция. Чистовая обработка коренных шеек до IT9 точением или шлифованием. Станок и базы те же.
7. Фрезерная операция. Фрезерование на крайних боковых щеках лысок, являющихся базовыми поверхностями (шестая базовая точка) при обработке шатунных шеек. Иногда сверлят отверстия.
8. Токарная операция. Черновое одновременное точение шатунных шеек. Базирование на боковые и центральную коренную шейки. Привод с двух сторон. При точении шатунных шеек суппорта с инструментом совершают планетарные движения. Обработка на специальном станке широкими резцами. Станки двухпозиционные, позволяющие одновременно обрабатывать две детали.
Кроме шеек производится подрезка торцев. Для оптимизации режимов резания станки имеют различные числа оборотов и подач. При этом обработка на каждой позиции независимая, что позволяет выполнять раздельно обработку щек и самой шатунной шейки. Можно одновременно обработать щеки и шейки сразу на двух деталях.
9. Шлифовальная/токарная операция. Предварительное шлифование или тонкое точение шатунных шеек с базированием на коренные шейки. Обработка методом поперечной подачи.
10. Вспомогательная операция. Сверление отверстий для смазки, фрезерование шпоночных пазов и т.д.
11. Термическая операция. Калить коренные и шатунные шейки ТВЧ.
12. Правка
13. Шлифовальная операция. Чистовое шлифование коренных шеек и торцев, базирование в центрах. Привод односторонний. Коренные шейки шлифуются последовательно или одновременно с применением гидравлических поддерживающих люнетов.
14. Шлифовальная операция. Чистовое последовательное шлифование шатунных шеек с применением гидравлических люнетов. Базирование на коренные шейки. Оси шатунных шеек последовательно совмещаются с осью шпинделя станка.
15. Шлифовальная операция. Обработка посадочных мест во фланце под подшипник.
16. Отделочная операция. Отделочная обработка коренных и шатунных шеек суперфинишированием абразивными брусками или полировочной лентой.
17. Балансировочная операция. Балансирование динамическое коленчатого вала на специализированной автоматизированной линии из двух станков (МА24, МА25). Производится в два перехода: предварительное и окончательное балансирование. В результате неуравновешенность уменьшается до 50 раз и становится не более 30 г×см. балансировка осуществляется высверливанием отверстий на боковых щеках в крайних противовесах коленчатых валов (Æ12-20 мм).
18. контрольная операция. Контроль коленчатых валов производится на специализированных контрольных автоматах, контрольных приспособлениях, а также используются индикаторные скобы или специальные оптические устройства, позволяющие контролировать допуски на коренные шейки в несколько микрон. Особо точные поверхности контролируются в следующем порядке: в начале контролируется точность формы поверхности, контролируется точность размеров, точность взаимного расположения. Контроль взаимного расположения производится на специальных приспособлениях, в которых комплексно контролируется несколько параметров.
Обработка корпусных деталей
Корпусные детали изготавливают из черных и цветных металлов и их сплавов. Чугуны (СЧ, КЧ, реже ВЧ), сталь, алюминиевые и магниевые сплавы используют в авиации, а также в автомобилестроении, реже используют сплавы меди и цинка.
Заготовки корпусных деталей получают литьем в песчано-глинистые формы, в песчаные и металлические формы, реже используется литье в оболочковые формы и по выплавляемым моделям.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 114; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!