Механическая обработка приспособлений

Точное размещение отверстий

Точное размещение отверстий представляет сложную технологическую задачу. К деталям, которые требуют точного размещения или, как говорят, координирования отверстий, относятся корпуса приспособлений, кондукторные плиты, съемные копиры, делительные устройства и т. д.

Точное координирование отверстий может потребоваться как у термически необработанных, так и у закаленных деталей. Технологический процесс их размещения в детали в обоих случаях будет.

Координатные разметочно-сверлильные станки универсальны. Они дают возможность вести самые разнообразные работы: производить разметку на плоскости и ib пространстве, наносить различные деления, как линейные, так и круговые; производить расточку точное размещение отверстий, расположенных и под прямым углом, и наклонно к базе; осуществлять установку деталей и узлов приспособлений на заданных расстояниях и, наконец, вести самые различные измерения. На станках второй и третьей конструкции, где точность станка не зависит от точности ходовых винтов, можно осуществлять точное фрезерование по заданным координатам.

В инструментальном производстве находят одинаковое применение все три конструкции станков. Рассмотрим наиболее совершенный — станок третьей конструкции. Это — координатный разметочно-сверлильный и расточный станок модели 2450 с оптическим отсчетом перемещений.

По характеру движений основных частей такой станок (фиг. 93) подобен вертикально-фрезерному станку, но имеет еще одно дополнительное движение — вертикальную подачу шпинделя. Он состоит из станины 1 с установленным на ней электродвигателем, шпиндельной коробки 2, шпинделя 5, рабочего стола 4, его салазок 6Т механизма для продольных и поперечных перемещений рабочего стола и устройств для отсчета этих перемещений. Число оборотов шпинделя станка может изменяться в пределах от 50 до 1900 оборотов в минуту, а его автоматическая вертикальная подача от 0,03 до 0,18 мм на один оборот. И число оборотов, и подача шпинделя регулируются бесступенчато.

Фиг. 93. Схема действия основных частей и оптических отсчетных устройств разметочно-сверлильного станка.

В данной конструкции наибольшую сложность и интерес представляют устройства для перемещений рабочего стола и отсчета их величины. Поперечное перемещение рабочего стола производится специальным электродвигателем или маховичками 11 и 12. От них движение передается червячной паре 14 и шестерне 15, расположенным на станине. Червячная передача и шестерня передвигают салазки с помощью установленной на них зубчатой рейки 16. Подобное же устройство служит и для продольных перемещений. Oнo также состоит из червячной передачи 17, шестерки 18 и зубчатой рейки 19, соединенной с рабочим столом. Этот механизм приводится в движение от электродвигателя или от упомянутых выше маховичков 11 к 12.

Однако задача состоит не только в том, чтобы передвинуть стол на какое-то строго определенное расстояние. Необходимо иметь возможность произвести и точный отсчет величины этого перемещения. Такие отсчеты производятся по счетчику поперечного перемещения 10 и счетчику продольного перемещения 13. Счетчики указывают целые .миллиметры и их половины с помощью цилиндрической измерительной линейки 21 для поперечного перемещения и линейки 22 для продольного перемещения, осветительных устройств 20 и 7 и оптических систем с окулярами 9 и 8, доводящих точность отсчета до тысячных долей миллиметра. Измерительные линейки представляют собой длинные полированные валики из нержавеющей стали, на поверхности которых нанесена точная и тонкая винтовая линия с шагом, равным 2 мм. Параллельные пучки света, выходящие из осветительных устройств 7 и 20, попадают на зеркала 8 и 9, освещают винтовую линию линеек и несут ее изображение через призмы и линзы в окуляры оптических систем. В окулярах видны два параллельных штриха и увеличено в 60 раз изображение небольшого участка винтовой линии измерительной линейки.

Посмотрим, как осуществить перемещение стола на заданную величину.

Предположим, что необходимо его передвинуть на 241,125 мм. Прежде всего нужно установить фактическое положение стола. Для этой цели риски оптического устройства устанавливают так, чтобы винтовая линия, видимая в окуляр, оказалась посредине между этими рисками. Затем перемещают стол до тех пор, пока счетчик не покажет разницу, равную 241 мм. После этого с помощью делительного барабанчика 5 и его нониуса повертывают цилиндрическую измерительную линейку на 0,125 мм и, глядя в окуляр, вновь перемещают стол маховичком 11, пока изображение винтовой линии не окажется между рисками окуляра. В результате стол окажется передвинутым на заданную величину.

Ошибки в расстоянии между осями отверстий, расточенных на описанном станке, не превышают ± 0,01 мм.

Координатные станки снабжаются различными приспособлениями, придающими им широкую универсальность. Основными приспособлениями, которые имеются на координатных разметочно-сверлильных станках, являются: а) круглый делительный стол для обработки отверстий, расположенных по окружности; б) круглый универсальный стол для обработки отверстий, расположенных наклонно к опорной поверхности детали.

Все координатные разметочно-сверлильные и расточные станки требуют особо бережного отношения, тщательно предохраняются от порчи, резких колебаний температуры и пыли. С этой целью они устанавливаются в особых закрытых и теплых помещениях.

Рассмотрим некоторые приемы работы на этих станках.

Установка деталей в исходное положение производится с помощью визирного микроскопа или валика и центрирующего индикатора. Из фиг. 94, а видно, как устанавливается шпиндель по визирному микроскопу 1 и визирному угольнику 3. Чтобы ось шпинделя совпала с плоскостью А, необходимо приложить к ней плоскость В визирного угольника 3 и тогда риска 2 угольника окажется в этой же плоскости. Затем вставляют в шпиндель станка визирный микроскоп 1. В окуляре 4 этого микроскопа наблюдателю видно изображенное на фигуре поле зрения 5 с сеткой, состоящей из попарных и взаимно-перпендикулярных рисок 7. Расстояние между рисками равно 0,04 мм. Укрепленная на стоде деталь перемещается до тех пор, пока риска 6 не окажется посредине между парными рисками микроскопа. Это означает, что ось шпинделя находится точно в плоскости А. Установка шпинделя может быть осуществлена и при помощи валика 1 и концевой меры 2 (фиг. 94, б). В этом случае для совмещения оси шпинделя с плоскостью А потребуется переместить его вправо на величину— D/2+е.

Фиг. 94. Установка оси шпинделя.

Несколько отлична установка детали в исходное положение по базовому отверстию или базовой цапфе (фиг. 95). Ее можно осуществить, используя центрирующий индикатор, вставленный в шпиндель станка. Для этой цели стол с деталью перемещается относительно шпинделя до тех пор, пока при вращении индикатора его стрелка не будет все время оставаться в одном и том же положении.

Фиг. 95. Исходная установка по отверстию и цапфе.

Рассмотрим тецерь, как осуществляются перемещения механизмов станка в процессе работы. Схема передвижений стола для перехода от базового отверстия к расточке последующего отверстия дана на фиг. 96. Подобное перемещение можно осуществить, воспользовавшись щтихмасами и установочными индикаторами и зафиксировав начальное положение стола. Для этого укладывается в лоток станка соответствующее количество штихмасов (/ = 90 мм) и стрелка индикатора устанавливается «а начальное деление. Затем с помощью ходового винта перемещают стол на нужный размер (200 мм) и, увеличив на эту же величину размер набора штихмасов, устанавливают его так, чтобы стрелка установочного индикатора вновь оказалась в нулевом положении. В результате этих перемещений шпиндель окажется на своем месте и можно вести обработку отверстия.

Фиг. 96 Переход от исходной установки к расточке.

Отверстия с наклонными осями растачивают на универсальных делительных столах. В общем случае обработка ведется по схеме, изображенной на фиг. 97. На станок ставится универсальный делительный стол, его повертывают на заданный угол и, пользуясь центрирующим ватерпасом (фиг. 97, а), по шаровому наконечнику центра устанавливают последний строго по оси шпинделя. Затем, не изменяя положения шпинделя, помещают и закрепляют деталь на наклоненной поверхности стола. Центрирование производится индикаторам во время вращения планшайбы делительного стола (фиг. 97, б).

Фиг. 97. Расточка отверстий с наклонными осями

Чтобы получить у детали размер а (фиг. 97, в), шпиндель станка следует передвинуть относительно центра щарового наконечника на величину х, которую можно определить из построения на фигуре:

При отсутствии разметочно-сверлильных станков точно разместить отверстия можно с помощью сверлильных, вертикально-фрезерных или горизонтально-сверлильно-фрезерных станков, применив концевые меры и индикатор. Схема настройки одного из подобных станков приводится на фиг. 98. Станок оснащается специальными контрольными площадками и индикаторами для точного отсчета передвижений оси шпинделя или детали. Перемещение ведется по блокам концевых мер.

Фиг. 98. Настройка горизонтально-сверлильно-фрезерного станка для точной расточки.

Кроме таких способов размещения отвестий, иногда применяют, так называемый, кнопочный способ. Обработка по кнопкам ведется на станках самых различных типов. При этом способе предварительно размечают положения центров будущих отверстий, сверлят отверстия инструментом несколько меньшего диаметра, чем это требуется по чертежам, нарезают их, и, воспользовавшись этой резьбой, закрепляют над каждым отверстием шлифованные втулки (фиг. 99). Затем с помощью контрольной плиты, концевых мер и индикатора на стойке устанавливают втулки на заданных расстояниях (фиг. 99, а) и помещают деталь на станок. Перед закреплением детали на станке, пользуясь центрирующим индикатором, совмещают ось шпинделя с осью втулки (фиг.99, б). Расточив первое отверстие, вновь настраивают шпиндель по второй кнопке (втулке), а затем, удалив ее, обрабатывают другое отверстие.

Фиг. 99. Кнопочный способ расточки.

Точное размещение отверстий в детали из закаленной стали (фиг. 100), чаще всего бывает необходимо при изготовлении копиров и кондукторных плит, имеющих близко расположенные кондукторные отверстия. Решение этой задачи может быть достигнуто различными способами. Проще всего такую деталь обрабатывать на координатно-шлифовальном станке, выдерживая диаметры отверстий и координаты между осями отверстий.

Фиг. 100. Точное размещение отверстий в закаленных деталях.

При осутстовии координатных станков могут быть найдены и другие технологические решения. При изготовлении, например, детали с одним отверстием, находящимся на определенном расстоянии от контура (фиг. 100, а), это отверстие обрабатывается до закалки под доводку. Расстояние между осью отверстия и контуром детали выдерживается за счет обработки контура до такого состояния, при котором он окажется на нужном расстоянии от отверстия. При таком технологическом процессе доводка отверстия ведется обычным цилиндрическим притиром. Если же в детали два отверстия (фиг. 100, б), этот прием использовать нельзя, так как потребуется выдерживать точное расстояние между двумя отверстиями, что значительно труднее. В данном случае одно отверстие доводится разжимным цилиндрическим притиром, а для второго применяются два притира различных диаметров. Одним из притиров, имеющим меньший диаметр, чем диаметр второго отверстия, снимают больше металла с той стороны отверстия, в которую следует сдвинуть его ось, а затем большим притиром калибруют отверстие.

Наиболее удобным и выгодным считается способ, изображенный на фиг. 100, в. В детали сверлятся по разметке отверстия несколько болыцего диаметра, чем этого требует конструкция. После закалки отверстия зачищаются или шлифуются и в них запрессовываются втулки из незакаленного материала. Затем в этих втулках растачиваются отверстия под закаленные втулки. Выдержать координаты подобных отверстий не представляет особого труда.

Если поверхности отверстий можно не закаливать, а высокая твердость требуется только от наружного контура (копиры), то такие детали изготовляют цементированными или подвергают поверхностной закалке.

Обработка профильных поверхностей деталей приспособлений производится так же, как это описано в первом разделе.

Рейтинг@Mail.ru