Обработка корпусных деталей на агрегатных станках

Размещено на http://www.allbest.ru/

Московский государственный технический университет

имени Н.Э. Баумана

Калужский филиал

Курсовая научно-исследовательская работа

На тему “Обработка корпусных деталей на агрегатных станках ”

Студент: Амашенков М.С.

Группа: ТМД-С1-101

Преподаватель: Зенкин Н.В.

Калуга, 2011г.

Содержание

Введение

1. Конструкция заготовок корпусных деталей

1.1 Требования предъявляемые к корпусным деталям

1.2 Базирование корпусных деталей

2. Технологический маршрут обработки заготовок корпусов

2.1 Обработка наружных поверхностей заготовок

2.2 Обработка основных отверстий

2.3 Обработка крепежных и других отверстий

3. Агрегатные станки

3.1 Назначение агрегатных станков и схемы их компоновки

3.2 Унифицированные механизмы агрегатных станков

3.3 Пример выполнения чернового растачивания корпуса коробки скоростей на агрегатном станке

4. Контроль корпусных деталей

Заключение

Список литературы

Введение

Целью данной работы является анализ методов обработки корпусных деталей, в том числе на агрегатных станках.

В современных условиях развития общества одним из самых значимых факторов технического прогресса в машиностроении является совершенствование технологии производства. Коренное преобразование производства возможно в результате создания более совершенных средств труда, разработки принципиально новых технологий.

Качество обработки и производительность изготовления изделий являются важнейшими показателями уровня развития государства. Важнейшим условием изготовления изделий является использование автоматизированного производства с опорой на новейшие достижения науки и техники.

В данном реферате будут рассмотрены вопросы обработки корпусных деталей на агрегатных станках, а именно: технологические требования, предъявляемые к корпусным заготовкам; виды корпусных заготовок; порядок обработки; оборудование применяемое для обработки корпусов. Отдельно будут рассмотрены конструкция агрегатных станков и их основные узлы.

1. Конструкция заготовок корпусных деталей

К группе корпусных деталей относятся корпуса редукторов подъемно-транспортных машин и оборудования, станины кузнечно-прессового оборудования и металлорежущих станков и другие подобные детали, характеризующиеся наличием расположенных определенным образом плоскостей и отверстий и предназначенные для соединения и координации взаимного положения основных узлов машины, агрегата, станка. Корпусные детали при всем многообразии конструкций можно разделить на две основные разновидности: призматические и фланцевые. Корпуса призматического типа, например корпус коробки передач, блок цилиндров двигателя, характеризуются большими наружными поверхностями и расположением отверстий на нескольких осях. У корпусов фланцевого типа базовыми поверхностями служат торцовые поверхности основных отверстий и поверхности центрирующих выступов или выточек.

Корпусные детали выполняют литыми из серого чугуна и, реже, из стали. Отливки получают чаше всего литьем в песчаные формы. При изготовлении отливок большое значение придается их качеству. Конструкции литых заготовок (чугунных или стальных) корпусных деталей должны отвечать требованиям машинной формовки, т. е. толщина стенок в разных сечениях не должна иметь резких переходов. Конструкции заготовок корпусных деталей из цветных сплавов должны обеспечивать возможность литья в постоянные металлические формы. До отправки в механический цех у отливок удаляют литники и прибыли, термической обработкой снимают их внутренние напряжения, очищают поверхность, контролируют размеры, качество поверхности, твердость и др.

Для корпусных деталей характерно наличие базовых поверхностей, а также основных и крепежных отверстий. Базовые поверхности корпуса стыкуются с другими узлами или агрегатами данной машины.

Основные отверстия предназначены для монтажа опор валов. Крепежные отверстия необходимы для соединения корпусных деталей и их закрепления.

1.1 Требования предъявляемые к корпусным деталям

Механическая обработка корпусных заготовок сводится главным образом к обработке плоскостей и отверстий, поэтому технологические требования, обусловливающие наименьшую трудоемкость обработки, определяют следующими основными условиями:

1) форма корпусной детали должна быть возможно ближе к правильной геометрической форме, например в поперечном сечении предпочтительнее форма четырехугольника; форма корпусной детали должна также предусматривать возможность ее полной обработки от одной базы: от плоскости и двух установочных отверстий на этой плоскости или от базовых отверстий в корпусе;

2) обработка плоскости и торцов отверстий по возможности должна выполняться на проход, для чего плоскости и торцы не должны иметь выступов; торцам отверстий необходимо придавать удобную форму для обработки их торцевой фрезой или цековкой;

3) корпусная деталь не должна иметь поверхностей, не перпендикулярных осям отверстий:

4) точно растачиваемые отверстия не должны иметь внутренних выступов, препятствующих растачиванию на проход; диаметры обрабатываемых отверстий внутри корпусной детали не должны превышать диаметров соосных им отверстий в наружных стенках детали;

5) в корпусных деталях следует избегать многообразия размеров отверстий и резьб.

На диаметральные размеры основных отверстий задают допуски в пределах 5...8-го квалитетов точности. Допуски на межосевые расстояния основных отверстий и перпендикулярность осей отверстий задают в соответствии с назначением корпусных деталей, например для корпусов зубчатых и червячных передач в пределах 0,04...0,06 мм и выше. Отклонения от соосности отверстий принимают в пределах половины допуска на диаметральный размер соосных отверстий . Основные отверстия предназначены для монтажа опор валов. Шероховатость поверхности Rа = 2,5 ..., 0,63 мкм. Межосевые расстояния основных отверстий выдерживают согласно стандарту с допусками.

Неперпендикулярность торцевых поверхностей корпусных деталей осям отверстий допускают в пределах 0,1... 1,0 мкм на 1 мм радиуса отверстия, эти поверхности обрабатывают с шероховатостью поверхности Rа =3,2...1,6 мкм. Отклонение от прямолинейности плоских поверхностей устанавливают в пределах 50...200 мкм на 100 мм длины. Поверхности разъема выполняют с шероховатостью поверхности Rа = 3,2...0,8 мкм.

1.2 Базирование корпусных деталей

Базирование корпусных деталей выполняют с учетом их конструктивных форм и технологии изготовления. Рассмотрим наиболее распространенные схемы базирования. Схема базирования по поверхности и двум отверстиям диаметром 15 ... 20 мм, выполненных с точностью по 7-му квалитету, показана на рисунке 1, а. Эти отверстия являются вспомогательными базами, в которые входят установочные пальцы приспособления. Заготовки деталей фланцевого типа базируют по торцу фланца и точно обработанной поверхности буртика (рисунок 1, б). Вместо поверхности буртика в качестве базы может быть принята поверхность основного отверстия. Корпуса призматической формы, у которых отверстия малы, базируют по трем поверхностям, причем базирование возможно либо по наружным поверхностям, либо по одной наружной и двум внутренним (рисунок 1, в),

При обработке заготовки корпуса призматической формы, имеющего соосные основные отверстия, базирование заготовки целесообразно осуществлять на отлитые отверстия и боковую поверхность корпуса (рисунок 1, г). В этом случае корпус базируется двумя коническими оправками 1, расположенными в стойках 2. Угловое положение корпуса фиксируется упором 3. При такой схеме базирования обеспечивается равномерное распределение припуска на последующей операции обработки отверстий.

Рисунок 1 - Схемы базирования корпусных деталей

Если конфигурация корпуса не позволяет эффективно использовать его поверхности для базирования, то обработку целесообразно выполнять в приспособлении--спутнике. При установке заготовки в спутнике могут быть использованы черновые или искусственно созданные вспомогательные базовые поверхности, причем заготовка обрабатывается на различных операциях при постоянной установке в приспособлении, но положение самого приспособления на разных операциях меняется.

Для базирования заготовок корпусных деталей совмещают установочную, измерительную и сборочную базы. Для обработки базирующих поверхностей за первичную базу следует принимать черновые основные отверстия детали, что обеспечивает наиболее равномерное распределение припусков при последующей обработке отверстий. В ряде случаев в качестве первичных баз предусматривают специальные приливы и бобышки.

При совмещенных установочной и измерительной базах не бывает погрешности базирования, и погрешность установки определяют погрешностью закрепления. При переменных базах погрешность базирования определяют построением размерной цепи.

Пространственные отклонения в литых и сварных конструкциях заготовок характеризуются смещением и уходом осей основных отверстий, возникающими при литье или сварке. Кроме того, в процессе механической обработки заготовок, особенно после черновых операций, возникают деформации от перераспределения внутренних напряжений в связи с удалением верхних слоев металла. Таким образом, пространственные отклонения в процессе механической обработки заготовок представляют собой совокупность остаточных пространственных отклонений заготовки и деформаций, возникающих в процессе ее обработки.

Пространственные отклонения нарушают равномерность удаляемого при обработке слоя металла, влияя на геометрическую форму обработанной поверхности и на размер погрешности. Поэтому при расчете припусков на обработку заготовок корпусных деталей остаточные пространственные отклонения принимают с коэффициентом, равным двум.

2. Технологический маршрут обработки заготовок корпусов

При обработке заготовок корпусов неразъемного типа, например корпуса коробки передач, маршрут состоит из трех этапов обработки: базовых поверхностей (наружной поверхности и установочных отверстий); основных отверстий и поверхностей, крепежных и других мелких отверстий. Каждый этап обработки может включать несколько операций, в том числе черновые и чистовые.

Для разъемных корпусов, например корпусов редукторов, предусмотрены обработка поверхностей разъема отдельных частей корпуса, поверхностей крепежных отверстий, предназначенных для соединения отдельных частей, дополняемая обработкой отверстий под контрольные штифты и их установка; обработка поверхностей основных отверстий; обработка поверхностей крепежных и других мелких отверстий.

В единичном производстве заготовки корпусов обрабатывают на универсальном оборудовании без специальных приспособлений. В серийном и массовом производствах для установки заготовок эффективно применяют приспособления. При обработке без приспособлений производится предварительная разметка заготовок. В этом случае определяют контуры детали, учитывая рациональное распределение припусков на обработку, а также устанавливают положение осей отверстий. По разметочным рискам выверяют заготовку при ее установке на станке.

Схемы построения операций механической обработки и условия их выполнения зависят от конструктивных особенностей корпусов и объема их выпуска.

2.1 Обработка наружных поверхностей заготовок

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

Повысить производительность можно путем одновременной обработки группы деталей, располагая их в один или два ряда на столе станка.

Наибольшее распространение при обработке поверхностей получило фрезерование. Заготовки небольших корпусов в единичном и мелкосерийном производствах обрабатывают на консольно-фрёзерных станках с поворотными столами. Это позволяет обработать с одной установки четыре поверхности заготовки. В серийном производстве заготовки корпусов, имеющих форму параллелепипеда, обрабатывают на продольно-фрезерных станках. Наибольший эффект получают при использовании многоместных приспособлений и при работе несколькими инструментами.

В крупносерийном и массовом производстве получило применение непрерывное фрезерование плоскостей торцевыми фрезами на карусельно- и барабанно-фрезерных станках. В массовом производстве плоскости корпусов часто обрабатывают на протяжных станках.

Обдирочное шлифование поверхностей (окончательная обработка плоскостей) производят торцом сборного сегментного шлифовального круга со снятием припуска до 4 ... 5 мм. Торцовые поверхности корпусов, имеющих конфигурацию тел вращения, протачивают на токарно-карусельных станках или на расточных станках с применением головок с подрезными пластинами или цековок. У заготовок корпусных деталей небольших размеров, например коробок передач, поверхности обрабатывают протягиванием, используя прогрессивные конструкции протяжек. Протягивание обеспечивает шероховатость поверхности Rа = 1,25 ... 0,32 мкм, малое отклонение от плоскостности (0,005 мм на длине 300 мм) и точность размера в пределах 6-го квалитета. Торцовое фрезерование в два прохода (черновое и чистовое) обеспечивает шероховатость Rа = 2,5 ... 1,25 мкм, отклонение от плоскостности 0,03 мм на длине 300 мм и точность размера в пределах 11-го квалитета.

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

2.2 Обработка основных отверстий

В зависимости от конфигурации, размеров детали и программы выпуска основные отверстия обрабатывают на расточных и агрегатных многошпиндельных станках, на токарно-карусельных, вертикально- и радиально-сверлильных станках.

На расточных станках обрабатывают заготовки корпусов коробчатой формы в единичном и серийном производствах. В условиях крупносерийного и массового производств применяют многошпиндельные агрегатные станки.

Заготовки корпусов фланцевого типа обрабатывают на токарно-карусельных станках. Отверстия в корпусах небольших и средних размеров в серийном производстве могут быть обработаны на вертикально- или радиально-сверлильных станках путем последовательной установки нескольких инструментов (например, для сверления, зенкерования и развертывания) в быстросменных патронах.

Для обработки отверстий на вертикально-сверлильных станках используют также шестишпиндельные поворотные головки. В качестве режущего инструмента применяют однорезцовые (рисунок 2, а), двухрезцовые (рисунок 2, б) и регулируемые (рисунок 2, в) блоки, а также зенкеры и резцовые головки, имеющие 4 ... 8 ножей. Резцовые головки более производительны по сравнению с другими расточными инструментами.

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

При изготовлении отверстий точность их взаимного расположения обеспечивается двумя способами: 1) установка заготовки а специальном приспособлении; 2) использование универсальных способов координации положения инструмента.

Рисунок 2 - Схемы обработки основных отверстий

По второму способу заготовки корпусных деталей обрабатывают в единичном и мелкосерийном производствах, когда проектирование специального приспособления неэкономично. В этом 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 межосевое расстояние. Погрешность заданных перемещений стола и шпиндельной коробки не должна превышать 0,2 ... 0,3 допуска на межосевые расстояния. При отсчете перемещений по линейке станка с нониусом погрешность отсчета может достигать 0,3 мм, по линейке с оптическим устройством -- 0,1 мм, по индикатору -- 0,05 мм.

Поворотом станка с закрепленной на нем заготовкой можно растачивать отверстия, оси которых перпендикулярны ранее обработанным. Использование консольных оправок возможно при соотношениях ее длины L и диаметра D : L < 6D. Применение более длинных оправок, называемых расточными скалками или борштангами, требует установки свободного конца скалки в подшипнике задней люнетной стойки станка.

В единичном и мелкосерийном производствах при изготовлении корпусов высокой точности применяют координатно-расточные станки. В этих станках инструмент устанавливают либо непосредственно в шпинделе, либо в концевой оправке. Координация шпинделя относительно оси отверстия обеспечивает погрешность межосевых расстояний не более 5 мкм, а погрешность размеров и геометрической формы отверстий -- не более 2 ... 3 мкм.

В мелкосерийном производстве при обработке в корпусах отверстий без применения специальных приспособлений установку шпинделя можно выполнить с использованием координатного шаблона, в котором отверстия расположены с координатами, соответствующими заданному расположению осей отверстий детали. Шаблон можно устанавливать непосредственно на заготовку или на стол станка. При растачивании по координатному шаблону шпиндель устанавливают с помощью центроискателя по отверстию шаблона; затем снимают центроискатель, закрепляют в шпинделе режущий инструмент и растачивают отверстие в заготовке через отверстие в шаблоне. Отверстия в шаблоне должны быть на 2 ... 3 мм больше соответствующих отверстий 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. Схемы расположения кондукторных втулок расточных приспособлений показаны на рисунке 3. При направлении инструмента по схемам, приведенным на рисунке 3, а и б, оправку или инструмент соединяют со шпинделем жестко, а по схемам, приведенным на рисунке 3, в и г -- шарнирно. Обрабатывать отверстия с направлением инструмента кондукторными втулками можно на горизонтально-расточных, агрегатных, вертикально-сверлильных и радиально-сверлильных станках.

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

Рисунок 3 -Схемы обработки с применением кондукторных втулок

При расточке консольной оправкой с подачей стола податливость технологической системы по длине обработки остается неизменной, поэтому искажения формы отверстия в осевом направлении не будет. Если же подача осуществляется выдвижением шпинделя, то по мере расточки будет наблюдаться изменение жесткости узла шпиндель -- инструмент, влияющее на погрешность формы отверстия по длине.

Погрешность формы отверстия в поперечном сечении зависит от податливости ТС за один оборот шпинделя. При расточке консольной оправкой податливость больше, чем при расточке скалкой по схемам, приведенным на рисунке 3, в и г

Число переходов расточной операции зависит от требований к точности обрабатываемого отверстия. Например, в серийном производстве в литых заготовках обработка отверстий диаметром 82 ... 100 мм с точностью, соответствующей 7-му квалитету, включает зенкерование или растачивание до диаметра 80+0,4 мм, зенкерование (растачивание) до диаметра 81,58+0,2 мм, развертывание до диаметра 81,9 мм и развертывание до диаметра 82+0,035 мм. Вместо развертывания отверстий можно применять растачивание. корпусный деталь агрегатный станок

Для получения размеров диаметров с отклонениями, соответствующими 5-му квалитету, наиболее распространены алмазное растачивание или хонингование отверстий. Хонингованне отверстий выполняют на одношпиндельных и многошпиндельных хонинговальных станках при обильном охлаждении, оставляя припуск на хонингование после растачивания 0,05 ... 0,08 мм, а после развертывания 0,02 ... 0,04 мм. Весьма эффективно применение алмазного хонингования, повышающего качество обработанных отверстий.

В крупносерийном и массовом производстве для обработки корпусных деталей, особенно крупных размеров, широко используются автоматические линии из агрегатных станков. Особенно трудно и сложно проектировать технологический процесс для обработки корпусных деталей на многоинструментальных станках с числовым программным управлением (ЧПУ). Предположим, требуется обработать корпусную деталь с четырех сторон при ее установке на поворотном столе. С каждой стороны детали расположено по нескольку групп одинаковых отверстий. Обработка отверстий возможна по следующим вариантам:

1. Обработка каждого отверстия осуществляется полностью по всем переходам, обеспечивающим требуемый класс точности. Все переходы выполняются при одном позиционировании детали относительно шпинделя станка.

2. Одним инструментом осуществляется последовательная обработка одинаковых отверстий группы, расположенных в одной плоскости детали. После этого производится замена инструмента, обрабатываются все отверстия группы по второму переходу и т. д. до полного завершения обработки этих отверстий по всем переходам. Затем обрабатываются отверстия другой группы в этой плоскости, затем аналогично в другой плоскости.

3. Одним инструментом осуществляется последовательная обработка одинаковых отверстий группы, расположенных в различных плоскостях детали. Вначале одним инструментом обрабатываются все отверстия, расположенные в одной плоскости, затем поворачивается стол с деталью и тем же инструментом обрабатываются одинаковые отверстия в другой плоскости и т.д. По окончании обработки одинаковых отверстий происходит замена инструмента и весь цикл повторяется при исполнении второго перехода и т.д.

4. Одним инструментом по первому переходу осуществляется последовательная обработка одинаковых отверстий группы, расположенных в различных плоскостях детали. Затем другим инструментом производится последовательная обработка по первому переходу одинаковых отверстий второй группы, расположенных в различных стенках детали и т.д. Затем те же отверстия обрабатываются по второму переходу, потом по третьему и т. д. до полного завершения обработки всех отверстий детали

2.3 Обработка крепежных и других отверстий.

Эти отверстия обрабатывают сверлением, зенкерованием, цекованием, развертыванием. В единичном производстве отверстия сверлят по разметке. В серийном и массовом производствах применяют различные кондукторы -- коробчатого типа, накладные. Для обработки отверстий с разных сторон применяют поворотные кондукторы. В серийном и единичном производствах корпусные заготовки массой до 30 кг обрабатывают на вертикально- сверлильных станках, а заготовки массой свыше 30 кг -- на радиально-сверлильных. В крупносерийном и массовом производствах обработка выполняется на многошпиндельных аргегатных станках. На этих станках кроме растачивания можно также производить сверление отверстий, зенкерование, развертывание цилиндрических и конических отверстий, подрезание торцов, нарезание резьбы, растачивание различных канавок и т.п.

С помощью многошпиндельных головок агрегатные станки обрабатывают в корпусных деталях многочисленные крепежные отверстия не только с одной, а с нескольких сторон одновременно, обеспечивая высокую производительность. На агрегатных станках производят черновую, получистовую и чистовую обработку одного или нескольких отверстий с одной установки.

В крупносерийном и массовом производстве для обработки корпусных деталей, особенно крупных размеров, широко используются автоматические линии из агрегатных станков.

В табл. 1 приведен технологический маршрут обработки корпуса коробки скоростей токарного станка в крупносерийном производстве.

Таблица 1 - Технологический маршрут обработки корпуса коробки скоростей токарного станка в крупносерийном производстве

№ опер.	Наименование операции
1	Предварительное шлифование верхней плоскости на плоско- шлифовальном станке
2	Промывание отливки корпуса коробки скоростей в моечном агрегате
3	Сверление и нарезание резьбы во всех отверстиях с верхней стороны и развертывание двух технологических отверстий
4	Предварительное и окончательное фрезерование торцов на четырехшпиндельном продольно-фрезерном станке
5	Предварительное и окончательное фрезерование нижних платиков и зеркала на восьмишпиндельном продольно-фрезерном станке
6	Окончательное шлифование верхней плоскости на плоскошлифовальном станке
7	Черновое растачивание всех отверстий продольных осей с двух сторон на агрегатном станке
8	Чистовое растачивание всех отверстий продольных осей с двух сторон на агрегатном станке
9	Предварительное и окончательное растачивание отверстий под шпиндель на алмазно-расточном станке
10	Сверление и растачивание, отверстий с переднего, и заднего торцов и с передней стороны на агрегатном станке
11	Сверление, зенкерование и развертывание отверстий с передней и задней сторон на агрегатном станке
12	Нарезание резьбы во всех отвер., расположенных на переднем и заднем торцах и с передней стороны на резьбонарезном станке
13	Сверление и нарезание резьбы в отверстиях с нижней стороны на радиально-сверлильном станке
14	Хонингование отверстий под шпиндель на вертикально-хонинговальном станке
15	Окончательное шлифование нижней плоскости и вертикального платика на плоскошлифовальном станке
16	Промывание детали в моечном агрегате

3. Агрегатные станки

3.1 Назначение агрегатных станков и схемы их компоновки

Многоинструментальные станки, скомпонованные из нормализованных деталей и узлов, составляющих 70…80% конструкции и частично специальных агрегатов называют агрегатными.

Их применяют в крупносерийном и массовом производстве при изготовлении корпусных деталей. На агрегатных станках (АС) выполняют сверление, рассверливание, зенкерование, растачивание, фрезерование, нарезание внутренних и наружных резьб, некоторые виды токарной обработки.

Основными преимуществами агрегатных станков являются короткие сроки проектирования; простота изготовления, благодаря унификации узлов, механизмов и деталей; высокая производительность, обусловленная много инструментальной обработкой заготовок с нескольких сторон одновременно; возможность многократного использования части агрегатов при смене объекта производства; возможность обслуживания станков операторами средней квалификации.

а -- вертикальный односторонний однопозиционный; б -- наклонный однопозиционный; в -- четырехсторонний однопозиционный смешанной компоновки; г -- вертикальный

Рисунок 4 - Компоновки агрегатных станков

В зависимости от формы, размеров заготовок, требуемой точности обработки, агрегатные станки (рисунок 4) компонуют по разным схемам: односторонние и многосторонние, одношпиндельные и многошпиндельные, однопозиционные и многопозиционные, в вертикальном, наклонном, горизонтальном и комбинированном исполнениях.

Обработку на однопозиционных агрегатных станках выполняют при одном постоянном положении заготовки. Агрегатные станки, оснащенные многопозиционными поворотными столами или барабанами, используют при обработке одной или одновременно нескольких заготовок малых и средних размеров. Вспомогательное время при обработке заготовки уменьшается за счет того, что установка и снятие ее на позиции загрузки-выгрузки осуществляются во время обработки на других позициях.

На основе использования, унифицированных узлов и агрегатов, разработаны типовые унифицированные компоновки.

Так в агрегатном станке вертикальной компоновки (рисунок 5) унифицированы следующие узлы и механизмы: стойка 1, силовая бабка 2, многошпиндельная коробка 3, боковая станина 4, самодействующий силовой стол 5, одношпиндельная расточная бабка 6, центральная станина с пультом 7, зажимное приспособление 8, поворотный делительный стол 9, станина--подставка со шкафом системы управления 10, программный контроллер в шкафу системы управления 11.

У многосторонних АС после транспортирования и монтажа, а также после ремонта (перед наладкой) необходимо проверить правильность взаимного расположения станины, приспособлений и силовых узлов. По результатам измерений корректируют взаимную ориентацию узлов путем их переустановки на станине станка.



Рисунок 5 -Схема компоновки агрегатного станка вертикальной компоновки

3.2 Унифицированные механизмы агрегатных станков

В агрегатных станках при выполнении токарных, фрезерных, сверлильных, расточных, резьбонарезных, шлифовальных и других работ широко применяют силовые головки. Они обычно работают в автоматических циклах, например, цикл I (сверление, зенкерование, развертывание) -- быстрый подвод, рабочий ход, быстрый отвод, стоп; цикл II( растачивание, обтачивание) -- быстрый подвод, рабочий ход, отвод на рабочей подаче, быстрый отвод, стоп (исходное положение). Такие циклы используют при последовательной обработке нескольких соосных отверстий одинакового диаметра. В качестве привода главного движения (вращательного) в силовых головках используют электродвигатели, а для привода подачи -- кулачки, винтовые передачи, цилиндры (пневматические, гидравлические и пневмогидравлические).

Для обработки заготовок с использованием одного шпинделя применяют пинольные головки. Имеются конструктивные модификации для обработки с использованием нескольких шпинделей. В этом случае на пиноли закрепляют шпиндельную насадку, а на корпусе головки - плиту для направления насадки. Шпиндели насадки получают вращение от шпинделя головки непосредственно или через промежуточные валики.

Пинольные головки могут выполнять фрезерные операции. Для этого используют различные фрезерные насадки с расположением фрезерного шпинделя перпендикулярно к шпинделю головки.

Пинольные головки просты по конструкции и надежны в работе,, но они развивают незначительную осевую силу и имеют малую мощность, небольшой ход инструмента, ступенчатые изменения подачи за счет замены сменных зубчатых колес. Для выполнения сверлильно-расточных работ в агрегатных станках часто применяют шпиндельные коробки. Некоторые модификации коробок обеспечивают нарезание резьбы в отверстиях.

Для установки шпиндельных узлов с самостоятельным приводом вращения (фрезерных, сверлильных, расточных бабок и др.) или приспособлений с обрабатываемой заготовкой часто в агрегатных станках применяют силовые столы. Они имеют гидравлический или электромеханический привод. Столы выпускают шести типоразмеров, нормальной и повышенной точности с максимальной тяговой силой подачи 1...100 кН и мощностью 1...30 кВт. Гидравлические столы бывают вертикального и горизонтального исполнения.

1 -- направляющая плита; 2 -- шток; 3 -- гидроцилиндр; 4 -- платформа стола

Рисунок 6 - Устройство гидравлического силового стола

Конструктивно гидравлический силовой стол состоит из платформы 4, гидроцилиндра 3 со штоком 2 и направляющей плиты 1 (рисунок 6). Гидроцилиндр 3 крепят к платформе стола, а шток 2 к направляющей плите 1. Для ускоренного подвода и рабочей подачи масло подают в штоковую полость гидроциилиндра. Управление работой стола осуществляется упорами, которые располагают в пазу платформы. Они воздействуют на конечные выключатели, которые подают сигналы электромагнитам, управляющим золотниками гидропанели.

3.3 Пример выполнения чернового растачивания корпуса коробки скоростей на агрегатном станке

На рисунке 7 показан 29-шпиндельный агрегат--двусторонний станок с двухпозиционным поворотным столом для сверления неотлитых отверстий и зенкерования отлитых отверстий в корпусе коробки скоростей токарного станка. Станок имеет две силовые головки с гидравлической подачей. Заготовки закрепляются в двухместном приспособлении. Отверстия обрабатывают на этом станке за два перехода: в первой позиции--отверстия корпуса коробки скоростей (рисунок 8) и одновременно во второй позиции -- отверстия другой заготовки (рисунок 9). По окончании рабочего хода силовые головки возвращаются в исходное положение. При повороте стола на 180° заготовка с первой позиции перемещается на вторую, а заготовку, обработанную во второй позиции, снимают и устанавливают новую заготовку.

1 и 2 -- обрабатываемые детали; 3 и 4-- силовые головки

Рисунок 7 - Агрегатный двусторонний станок мод. 2А774а с поворотным двухпозиционным столом для растачивания корпуса коробки скоростей токарного станка



Рисунок 8 - Схема чернового растачивания корпуса коробки скоростей - первый переход

Рисунок 9 - схема чернового растачивания корпуса коробки скоростей - второй переход

4. Контроль корпусных деталей

При контроле корпусных деталей производят проверку размеров диаметров основных отверстий и их геометрической формы, а также отклонений от прямолинейности и взаимного положения поверхностей корпуса.

Размеры диаметров отверстий обычно контролируют предельными калибрами и реже микрометрическими или индикаторными штихмассами. Правильность геометрической формы отверстий проверяют индикаторными и рычажными нутромерами или пневматическим ротометром.

Для контроля отклонения от соосности обычно используют контрольные оправки (рисунок 10, а). Отклонение от соосности в крупногабаритных корпусах проверяют оптическими методами Отклонение от параллельности осей и межцентровое расстояние А (рисунок 10, б) проверяют измерением расстояний между внутренними образующими контрольных оправок (размеры а1 и а2) при помощи индикаторного нутромера, штихмаса или блока концевых мер, либо расстояний между внешними образующими контрольных оправок m1 и m2 при помощи микрометра или штангенциркуля. Зная диаметры оправок d1, d2 и d3, рассчитывают межцентровое расстояние.

Расстояние h от оси отверстия до базовой поверхности (рисунок 10, в) определяют на контрольной плите измерением расстояний h1 и h2 и диаметра оправки d. Разность значений h1 и h2 характеризует отклонение от параллельности оси отверстий относительно базовой поверхности.

Отклонение от перпендикулярности осей отверстий устанавливают при повороте оправки с индикатором (рисунок 10, г) из положения I в положение II, отстоящее одно от другого на расстояние L.

Отклонение от перпендикулярности торцовой поверхности корпуса относительно оси отверстия проверяют контрольной оправкой с индикатором, фиксированной от осевого перемещения угольником (рисунок 10, д), D -- расстояние между I к II положениями индуктора).

Для контроля точности положения осей отверстий в одной плоскости, расположенных под углом, применяют два контрольных калибра.

Рисунок 10 - Схема контроля корпусных деталей

Заключение

Рассмотрев вопросы обработки корпусных деталей на агрегатных станках можно сделать следующие выводы:

На агрегатных станках выполняют сверление, рассверливание, зенкерование, растачивание, фрезерование, нарезание резьбы, некоторые виды токарной обработки

Использовать агрегатные станки для многопозиционной обработки корпусных деталей возможно в крупносерийном и массовом производствах

Для сверления, зенкерования и развертывания отверстий необходимо применять направляющие элементы приспособлений для режущего инструмента (кондукторные втулки)

Внедрение агрегатных станков на заводах позволяет во много раз повысить производительность труда, сократить производственный цикл обработки, поднять на высокий уровень технику и культуру производства

Список литературы:

1. Егоров М.Е., Дементьев В.И. Технология машиностроения Учебник для втузов. Изд. 2-е, доп. - М.: «Высшая школа», 1976. -534 с.

2. Ковшов А.Н. Технология машиностроения: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов. - М.: Машиностроение, 1987. - 320 с.: ил.

3. Схиртладзе А.Г., Ярушин С.Г. Технологические процессы в машиностроении : Учебник . - 2-е изд., перераб. и доп. - Старый Оскол: ТНТ, 2008. - 524 с.

Размещено на Allbest.ru