Особенности обработки корпусных деталей
На станках этой группы обрабатывают преимущественно корпусные детали машин широкой номенклатуры.
Типовыми деталями являются станины, рамы, корпусы, коробки, крышки, плиты и т. д.
Из черных металлов:
- 23 % – из стали;
- 60 % – из чугуна;
- остальные – алюминиевые сплавы и другие материалы.
По габаритным размерам:
- детали размером 500×500 мм – 85 %;
- детали размером от 500×500 мм до 1000×1000 мм – 10 %;
- более 1000 мм – 5 %.
В корпусных деталях обрабатываются в основном:
- отверстия;
- плоскости.
Отверстия разделяют:
- на основные – в которых монтируют детали механизмов и машин (валы, шестерни, шкивы и т. д.);
- крепежные – (с резьбой и без резьбы) служат для установки деталей крепления (болтов и винтов).
Основные 7–9 квалитета точности – 75 %;
- из них с допуском расположения отверстия от 0,01–0,03–
10 %;
- от 0,03–0,1–40 %;
- более 0,1–50 %;
Трудоемкость обработки корпусной детали:
- сверление – 25 %;
- зенкерование и растачивание – 25 %
- фрезерование – 30 %;
- другие виды – 20 %.
Наиболее характерными технологическими видами обработки (переходами) корпусных деталей являются:
- фрезерование плоскостей черновое, глубиной резания
10–12 мм;
- фрезерование плоскостей получистовое и чистовое;
- сверление крепежных и основных отверстий;
- зенкерование окончательное или под развертывание;
- зенкерование под элемент крепежных деталей;
- развертывание отверстий по 7–10 квалитетам (после зенкерования или растачивания);
- растачивание основных отверстий черновое (припуск до
15 мм на диаметр);
- растачивание получистовое основных отверстий (припуск
до 5 мм на диаметр);
- растачивание чистовое основных отверстий (припуск до 1 – 20 мм на диаметр);
- обработка фасок и торцов;
- нарезание резьбы в отверстиях;
- фрезерование пазов и уступов.
Обработку корпусной детали начинают с обработки базовых плоскостей, которые затем служат началом отсчета координат положения основных или крепежных отверстий, длин отверстий и т. д.
Для обработки базовых поверхностей применяют фрезы двух типов:
- черновые;
- чистовые.
Для чистовой обработки применяют фрезы:
- с режущими твердосплавными пластинками, имеющими широкие зачистные фаски;
- с режущими пластинками, оснащенными режущими элементами из композита – 0,1; 0,5; … 10D, что позволяет повысить производительность обработки и уменьшить параметры шероховатости поверхности.
Для сверления отверстий: спиральные сверла различных типов или вначале центруют для уменьшения отклонения отверстий. Центрование вводят при допуске на координаты менее 0,1–0,15 мм. Применяют центровочные сверла.
Для исключения центрования при сверлении применяют короткие сверла точного исполнения или сверла, закрепленные с минимальным вылетом.
Для сверления отверстий под элементы крепления: ступенчатые спиральные сверла, для зенкования или обработки фаски под нарезание резьбы.
Для сверления отверстий свыше 18–20 мм: сверла со МНП
из твердых сплавов; перовые сверла для сверления свыше 25–30 мм
до 60–70 мм, при наличии достаточной мощности и жесткости.
Для сверления коротких отверстий диаметром 50–100 мм, преимущественно в чугунных деталях: кольцевые сверла различной конструкции.
Для глубоких отверстий (длиной от 3 до 20 диаметров): специальные спиральные сверла для глубокого сверления, со специальным профилем и увеличенным углом спирали стружечных канавок; сверла с внутренним подводом СОЖ:
а) ружейные – с внутренним подводом и наружным отводом СОЖ;
б) эжекторные;
в) БТА (STS).
При растачивании отверстия обеспечивают более высокие требования по точности диаметра, форме отверстия, расположению оси отверстия по сравнению с рассверливанием, зенкерованием, развертыванием.
Растачивание является основным методом обработки отверстий (6–11 квалитета) в корпусных деталях, особенно при высоких требованиях к положению (координатам) оси отверстия.
Особенности:
- сверлильно-расточные станки имеют более низкую жесткость и виброустойчивость системы шпинделя станка, в отличие от токарных станков;
- станки, в которых шпиндель в процессе резания только вращается, а подается стол, являются более динамически устойчивыми;
- затруднен эффективный подвод СОЖ в зону резания;
- наиболее эффективное растачивание – одним или двумя лезвиями. Применение расточного инструмента с 4 и более зубьями
Ø 70–100 мм не дает эффекта по производительности – вибрации;
- чистовое растачивание одним режущим лезвием обеспечивает наиболее точную обработку, при всех других факторах на прецизионных станках типа КРС (координатно-расточные станки) не представляет затруднения растачивание с точностью по 6-му квалитету и выше. По 7–10 квалитету точности стабильно и эффективно обеспечивают стандартные многолезвийные развертки и специальные однолезвийные твердосплавные развертки. Обычно при развертывании отверстий с припуском от 0,3 до 0,5 мм инструмент «уводит», поэтому необходимо предварительно расточить отверстие, оставив припуск под развертку не более 0,005–0,1 мм, а потом развернуть. Специальные однолезвийные развертки не имеют указанных недостатков;
- фаски в отверстиях обычно обрабатывают зенковками или резцами после растачивания.