Процессы изготовления характерных деталей из прутков, толстостенных труб, поковок, штамповок и отливок

Технологический процесс изготовления любой детали второго клас­са составляется из следующих групп частных процессов:

1) подготовительных — раскроя полуфабриката на заготовки или расконсервации — очистки специальных заготовок и термической обра­ботки— отжига или закалки;

2) формообразования — удаления излишнего материала с поверхно­стей заготовки и

3) завершающих, т. е. доводки детали — шлифования, полирования поверхностей, образования покрытий и т. п.

Основным процессом формообразования — получения формы, размеров и точности поверхностей любой детали второго класса является про­цесс удаления излишнего материала.

Все многочисленные и разнообразные процессы удаления излишне­го материала в зависимости от способа образования поверхностей и спо­соба крепления заготовок и инструмента на подвижных частях оборудо­вания можно разделить на три группы.

1. Процессы, изменяющие форму, размеры, точность и чистоту по­верхностей заготовки и определяющие положение этих поверхностей от­носительно конструктивной базы. Для этих процессов характерно жест­кое крепление и заготовки и инструмента к соответствующим частям оборудования. К таким процессам относятся точение, сверление, фрезе­рование, шлифование плоское и круглое в центрах и патронах и т. д. При этом точность обработки определяется настройкой и жесткостью си­стемы станок — приспособление — деталь — инструмент.

2. Процессы, изменяющие форму, размеры, точность и чистоту по­верхностей заготовки, но не определяющие их положение относительно конструктивной базы. Для этих процессов характерно плавающее креп­ление заготовки или инструмента к соответствующим частям оборудова­ния. Например, к процессам с плавающим креплением заготовки отно­сятся бесцентровое шлифование, накатывание резьбы, протягивание поверхностей заготовки, установленной на шаровой опоре, и т. п. К про­цессам с плавающим креплением инструмента могут быть отнесены хонингование, зенкерование, развертывание, нарезание резьб плашками и метчиками и т. п. В технологической последовательности процессы вто­рой группы обычно следуют за процессами первой группы. Точность про­цессов второй группы определяется точностью процессов первой группы

3. Процессы, изменяющие только степень чистоты поверхностей за­готовки. Для них также характерно или плавающее закрепление детали, например ручное - механическое полирование поверхностей эластичными кругами, или плавающее крепление инструмента, например суперфини­ширование, обкатка поверхностей роликами, полирование поверхностей широкой абразивной лентой и т. п. Процессы третьей группы обеспечи­вают высокий класс чистоты поверхностей и обычно выполняются после процессов первой или второй группы.

Такое группирование процессов удаления излишнего материала с по­верхностей заготовки значительно упрощает построение структурных схем технологических процессов изготовления деталей второго, третьего и четвертого классов.

В зависимости от физико-механических свойств исходного материа­ла процессы изготовления деталей второго класса можно разделить на три подкласса:

1) для деталей высокой точности из металлов и сплавов с σ _в< 90 кГ/мм²;

2) для деталей высокой точности и малой жесткости из металлов и сплавов с σ _в> 90 кГ/мм²;

3)

Рис. 109. Схема изготовления детали из прутка на токарно-револьверном автомате:

I —подача прутка до упора; II —обтачивание цилиндрической поверхности от револьверной головки и поверхности под резьбу фасонным резцом от поперечного суппорта; III —протачи­вание закругления головки от поперечного суппорта и снятие фаски и зацентровка от револь­верной головки; IV—чистовое обтачивание поверхности от револьверной головки; V— нарезание резьбы; VI—начало отрезки детали и сверление отверстия; VII—окончание отрезки; VIII— фрезерование шлица в специальном приспособлении—захвате

На рис. 109 показана схема изготовления детали из прутка на токарно-револьверном автомате типа 1Б112. Автоматная операция вклю­чает лишь частные процессы — обтачивание внешних поверхностей, сверление отверстия, нарезание резьбы резьбонарезной головкой и фре­зерование шлица. Процесс шлифования поверхности с чистотой про­изводится на бесцентрово-шлифовальном станке, после чего следует цин­кование детали с защитой от покрытия поверхности 9.

Часто вместо шлифования поверхность обкатывают роликами. В этом случае обкатывание совмещается с обтачиванием поверхности и входит в автоматную операцию.

При изготовлении детали второго подкласса из прутка (схема 2 табл. 3) последний поступает в обработку в отожженном состоянии для предварительного удаления излишнего материала в наиболее благо­приятных условиях. После этого производится термообработка — закал­ка и окончательная доводка формы и размеров детали.

На рис. 110 показана схема предварительной обработки поверхно­стей болта на револьверном станке с вертикальной осью вращения ре­вольверной головки. На этом станке выполняются процессы обтачивания внешних поверхностей и нарезание резьбы резьбонарезной головкой. Грани головки болта фрезеруются на фрезерном станке.

После выполнения этих процессов следует закалка детали до преде­ла прочности, указанного в чертеже (σ _в> 90 кГ/мм²), и процессы, завер­шающие изготовление детали: шлифование поверхности 9 на бесцентрово-шлифовальном станке и резьбы на резьбошлифовальном, кадмирование детали с защитой от покрытия поверхности 9.

Рис. 110. Схема предварительной обработки поверхностей болта на револьверном станке:

I —подача прутка до упора: II —обтачивание поверхности 1 от револьверной головки; III —обтачивание поверхности 2 под резьбу от револьверной головки и снятие фаски у головки болта от поперечного суппорта; IV— подрезание конца болта и снятие фаски; V—нарезание резьбы самораскрывающейся резьбонарезной головкой; VI—отрезка болта; 1 —7— порядок обработки поверхностей

При изготовлении болта из шестигранного прутка процесс фрезеро­вания граней головки будет отсутствовать.

Если же в зависимости от размеров и конфигурации детали, масшта­ба производства и конкретных производственных условий деталь целе­сообразно изготовлять из штучной заготовки, то технологический про­цесс начинают с частного процесса разделения полуфабриката на за­готовки. Точно так же и при изготовлении детали из специальной за­готовки — поковки, штамповки или отливки — в начале технологического процесса предусматривают частный процесс очистки поверхностей заго­товки от загрязнений и окалины опескоструированием или травлением.

Для получения поверхностей высокого класса чистоты ( 12, 13) потребуется частный процесс полирования, например суперфиниширова­ния поверхностей.

При изготовлении деталей третьего подкласса (схема 3 табл. 3) полуфабрикаты и специальные заготовки для них поступают в обра­ботку также в отожженном состоянии. После предварительной обработки деталь подвергают термообработке — закалке и затем чистовой об­работке — шлифованию. На рис. 111 показана схема изготовления детали из трубчатой за­готовки на токарном станке. При этом труба раскроена на заготовки за­ранее на отрезном станке.

Рис. 111. Схема изготовления детали из трубчатой заготовки на токарном станке:

а—заготовка на первой установке (или операции); б—за­готовка на второй установке (или операции); в—настрой­ка резцовой головки; 1 — 5номера поверхностей детали в порядке обработки