Изготовление корпусных деталей

После изучения материала данной главы студент должен:

знать

• • типы деталей, отнесенные к корпусным по технологическим признакам;
• • особенности технологии обработки точных отверстий больших диаметров;
• • особенности технологии обработки отверстий малых диаметров;

уметь

• • обеспечивать достижение высокой точности при обработке различных поверхностей корпусных деталей;
• • обеспечивать высокую производительность при обработке отверстий малых размеров;
• • использовать методику назначения промежуточных припусков и допусков при обработке отверстий;

владеть

• • навыками комплексной обработки корпусных деталей на станках с ЧПУ;
• • приемами установки корпусных деталей для обработки с компенсацией сил тяжести;
• • способами удаления заусенцев после выполнения лезвийной обработки.

Общие подходы к обработке корпусных деталей

К группе корпусных деталей можно отнести все виды объемных по форме деталей, ограниченных плоскими поверхностями, объединенные в одну группу по признакам единых черт технологии изготовления (рис. 13.1). Многоинструментность и многокоординатность станков с ЧПУ позволяют выполнить большинство известных в настоящее время видов обработки поверхностей разнообразной формы. Именно технологические возможности станков с ЧПУ создали предпосылки объединения в одну группу разнообразных деталей, независимо от их конструктивного исполнения.

Рис. 13.1. Виды корпусных деталей

Сочетание широких возможностей современных режущих инструментов и станков с ЧПУ типа обрабатывающих центров создают условия для максимально полной обработки заготовок в минимальное число технологических установив. В одном установе одной операции можно фрезеровать плоскости, сверлить, растачивать, зенкеровать и развертывать отверстия, нарезать резьбы.

Исходя из такого подхода, целесообразно первоначально рассмотреть обработку отдельных видов поверхностей, среди которых особого внимания заслуживают плоскости и отверстия. Необходимо соблюсти зачастую противоречащие друг другу требования к достижению высокой производительности обработки и высокой точности размеров, геометрической формы и расположения этих поверхностей. Плоскости служат для точной координации корпусных деталей в механизмах машин, а отверстия — для установки валов, и от точности их изготовления во многом зависят работоспособность механизмов и технический уровень машин.

При проектировании технологического процесса необходимо решить две задачи:

• 1) обеспечить требуемую точность;
• 2) достичь максимально возможной производительности.

Как неоднократно упоминалось, точность определяется тремя компонентами:

• 1) точностью размеров;
• 2) точностью геометрической формы поверхностей;
• 3) точностью взаимного расположения поверхностей.

Предельные отклонения размеров определяются требованиями ГОСТ.

25 346−2014.

Действующий в настоящее время ГОСТ 24 643–81 регламентирует числовые значения допусков формы и расположения поверхностей (рис. 13.2) в зависимости от интервалов размеров и степеней точности от первой до 16-й:

• — прямолинейности (табл. 2 стандарта);
• — цилиндричности, круглости, профиля продольного сечения (табл. 3 стандарта);
• — параллельности, перпендикулярности, наклона, торцового биения и полного торцового биения (табл. 4 стандарта);
• — радиального и полного радиального биения, соосности, симметричности, пересечения осей в диаметральном выражении (табл. 5 стандарта);
• — соосности, симметричности, пересечения осей в радиусном выражении (табл. 6 стандарта).

Допуски цилиндричности, круглости, профиля продольного сечения, прямолинейности и параллельности назначают в тех случаях, когда они должны быть меньше допуска размера.

Для плоских поверхностей рекомендуются следующие уровни относительной геометрической точности, которые характеризуют отношение между допусками формы или расположения и допуском размера:

— А — нормальная относительная геометрическая точность, 60% допуска размера;

В — повышенная относительная геометрическая точность, 40% допуска размера;

С — высокая относительная геометрическая точность, 25% допуска размера.

Рис. 13.2. Допуски формы и расположения поверхностей.

Для цилиндрических поверхностей допуски формы и расположения, соответствующие уровням Л, В, С, составляют 30, 20 и 12% допуска размера. Это связано с тем, что допуски формы ограничивают отклонения радиуса, а допуск размера — отклонения диаметра.

Материалами корпусных деталей являются чугун, сталь, сплавы цветных металлов. Иногда используют бетон и синтегран (гранитная крошка, скрепленная эпоксидным клеем), в этом случае места обработки армируются металлическими вставками.

Применяются два способа получения металлических заготовок корпусов: литье и сварка. Чугунные детали, полученные литьем, обладают достаточной прочностью, чугун хорошо гасит вибрации. Стальные заготовки более прочны, но по свойствам гашения вибраций уступают чугунным.

При выборе между указанными двумя способами получения заготовок руководствуются следующими соображениями. Отливка по своей конфигурации может в большей степени соответствовать конструктивным требованиям. Но получить заготовку литьем в очень короткие сроки затруднительно. Необходимо пройти три этапа: вначале изготовить модель, но модели выполнить форму, затем форму залить металлом. Для сварной заготовки требуется только нарезать стальные пластины и сварить их между собой. Нарезать пластины можно рубкой, плазменной или лазерной резкой, в том числе на установках с ЧПУ.

Исходя из этих соображений, стальным заготовкам отдают предпочтение при необходимости получить заготовки корпусных деталей в более короткие сроки.

В отливках, выполняемых в земляные формы, традиционно оставляют непролитыми отверстия диаметром меньше 50 мм, отверстия большего размера с целью экономии материала проливают.