/
Автор: Новиков М.П. Орлов П.Н.
Теги: общее машиностроение технология машиностроения справочник металловедение металлообработка
Год: 1977
Текст
СПРАВОЧНИ К
МЕТАЛЛИСТА
В (5) ТОМАХ
ИЗДАНИЕ ТРЕТЬЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ
Редакционный совет:
Б. Л. БОГУСЛАВСКИЙ,
А. Н. МАЛОВ (председатель),
М. П. НОВИКОВ,
А. Г. РАХШТАДТ,
С. А. ЧЕРНАВСКИЙ
МОСКВА «МАШИНОСТРОЕНИЕ» 1977
СПРАВОЧНИК
МЕТАЛЛИСТА
ТОМ (4)
Под редакцией
д-ра техн, наук проф. М. П. НОВИКОВА
и канд. техн, наук П. Н. ОРЛОВА
МОСКВА «МАШИНОСТРОЕНИЕ» 1977
6П5.4
С74
УДК 621.002 (031)
Авторы: Г. Я. Андреев, | Б. С. Балакшин |, Г. Я. Бернштейн,
Л. 3. Гиршфельд, В. В. Иванов, В. П. Коротков, М, Ф. Корытко,
В. В. Косилов, А. Н. Малов, А. П. Мартынов, Я- Б. Миндлин,
М. С. Наерман, ЛА. П. Новиков, П. Н. Орлов, В. Т. Полуянов,
А. В. Проскуряков, А. М. Соболь, И. Г, Старостин, А. Г. Сте-
панян, Б. А. Тайц, Б. Ф. Федоров, В. А. Чудов, М. Б. Шабалина,
А. А. Шатилов, Ю. Г. Шнейдер, В. Я- Эйдинов, А. В. Эрвайс
Справочник металлиста. В 5 томах. Т. 4. Под
С74 ред. д-ра техн, паук проф. М. П. Новикова и канд.
техн, наук П. Н. Орлова. М., «Машиностроение»,
1977.
720 с. с ил.
На обороте тнт. л. авт.: Г. Я. Андреев, | Б. С. Балакшин |
Г. Я. Бернштейн и др.
В четвертом томе приведены сведения по абразивной обработке,
калиброванию, отделке и упрочнению металлов, слесарным работам,
технологии сборки машин и технологической оснастке, контролю
размеров и организационно-плановым расчетам.
31201-602
038(0 fj-77
подписное
6П5.4
(g) Издательство «Машиностроение», 1977 г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава I. Абразивная обработка
7
Абразивный инструмент (Наерман М. С.) ..............• . «
Алмазный и эльборовый инструмент (Наерман М.. С.) ♦ * * . .
Правка шлифовальных инструментов .........................
Правка абразивных кругов.............................. , .
Правка алмазных кругов , ..............................
Правка эльборовых кругов .......................... . .
Обработка на шлифовальных станках (Наерман М. С.).........
Круглое наружное шлифование . .........................
Бесцентровое круглое наружное шлифование . ............
Шлифование отверстий ............................... •
Плоское шлифование....................................
Обработка эльборовый инструментом......................
Отделочная обработка абразивным инструментом
Заточка и доводка режущего инструмента (Миндлин Я- Б.)
Абразивная доводка деталей (Орлов П. Н ) .............
7
31
41
41
43
49
49
49
65
67
71
76
76
100
110
Глава 2. Калибрование, отделка и упрочнение металлов давлением
(Шнейдер Ю. Г.) ......................... 145
Глава 3. Слесарные работы (Малое А. Н.) . . . . ,.................. 1G8
Глава 4. Общие вопросы технологии сборки машин и технологиче-
ская оснастка........................................................ 192
Технологический процесс и точность сборки
Балакшин Б. С. Новиков М.. П.) ................... 192
Организационные формы сборки Балакшин Б. С. |, Новн
ков М. П.)................................................... 196
Инструмент, применяемый при сборке............................. 200
Ручной инструмент (Соболь А. М.) ..................... 200
Ручные машины для слесарно-прнгоночных н сборочных работ
(Бернштейн Г. Я-) 2*4
Общие сведения и классификация ....... 4 ... . 214
Технические характеристики .............................. 219
Основные требования эксплуатации и техники безопасности 235
Оргоснастка рабочих мест (Соболь А- М.)....................... 235
Приспособления, применяемые при сборке (Соболь А. М..) .... 233
Автоматизация сборочных работ (Косилов В. В.).................. 249
Основы разработки технологических процессов сборки
(Соболь А. М.) ......................................... 253
Типовые и групповые технологические процессы сборки (Полуя-
нов В. Т.) ............................................... 262
Глава 5. Сборка соединений и сборочных единиц машин .... 269
Резьбовые соединения и их стопорение (Старостин И, Г.) . . . 269
Шпоночные соединения (Федоров Б. Ф.) ................., 281
Шлицевые соединения (Федоров Б. Ф.)......................... 285
Неподвижные конические соединения (Федоров Б. Ф.) .... 286
Заклепочные соединения (Федоров Б. Ф.)........................ 290
Соединения с гарантированным натягом (Андреев Г. Я*) .... 292
Сварные, паяные н клеевые соединения (Федоров Б. Ф.) ...» 303
6
Оглавление
Зубчатые и червячные передачи (Корытко М. Ф.)............... 312
Опоры с подшипниками качения (Новиков М. П., Мартынов А. П.) 327
Опоры с подшипниками скольжения (Новиков М. П., Марты-
нов А. Н.) ............................................. 334
Уравновешивание деталей и сборочных единиц (Новиков М. П-,
Мартынов А. II.) ........................................... 340
Технологичность конструкции и ее значение при сборке (Ива-
нов В. В.) ................................................ S46
Глава 6. Станочные приспособления (Малов А. H.t Шати-
лов А- А., Степанян А. Г.) •
Общие сведения ..............................................
Классификация приспособлений ........................
Технико-экономические расчеты при применении приспособлений
Съедения по эргономике....................................
Прочие сведения...........................................
Универсальные и универсально-наладочные приспособления . .
Центры ...............................
Поводковые устройства стандартизированные ...............
Кулачковые патроны.......................................
Магнитные н электромагнитные патроны.....................
Мембранные патроны ................................. .
Цанговые приспособления............................... .
Оправки .............................................. .
Отклонения формы и расположения поверхностей колец ....
Плиты столы стойки...................................
Тиски . . ................................................
Специальные приспособления..............................
Установочные детали приспособлений.....................
Классификация баз и базирующих поверхностей ......
Направляющие устройства ..................................
Зажимные механизмы.......................................
Механизированные приводы...............
Установочные эталоны для фрезерных приспособлений . . .
Копирные устройства ......................................
353
353
353
354
371
374
381
381
384
385
410
413
422
426
448
458
464
469
469
475
503
504
528
545
549
Глава 7. Основы технико-экономических и организационно-плано-
вых расчетов (Проскуряков А. В.)....................... 570
Основные показатели хозяйственной деятельности................... 570
Экономические вопросы технической подготовки производства . . 571
Сетевое планирование и управление ........................... 584
Себестоимость ................................................... 588
Определение сроков окупаемости н коэффициентов экономиче-
ской эффективности ........................................... 599
Расчеты экономии от внедрения организационно-технических
мероприятий, рационализаторских предложений и изобретений 601
Выбор варианта технологического процесса ....................... 602
Выбор оборудования............................................ 603
Выбор технологической оснастки .... ............................ 604
Расчеты производственной мощности, загрузки и коэффициентов
использования оборудования ................................... 607
Элементы расчетов поточного производства ...................... 609
Глава 8. Контроль размеров в машиностроении ........ , 612
Контрольные средства общего назначения (Чудов В, А.) . . , , 613
Системы и элементы автоматизации контроля (Чудов Б. А.) . . . 526
Средства активного контроля (Чудон В. А.)................... , 627
Выбор средств контроля (Чудов В. А.).......................... 634
Контроль гладких сопряжений (Чудов В. А.>..................... 638
Контроль прямолинейности н плоскостности (Эрвайс А, В.) . . . 644
Измерение шероховатости поверхности (Гиршфельд Л. 3.) . . . 652
Средства и методы контроля основных параметров резьбы (Коро-
тков В. П.) ............................................. 654
Средства измерения углов (Эйдинов В. Я-)..................... 670
Контроль зубчатых и червячных передач (Тайц В. А. и Шаба-
лина М. Б.) ............................................... 681
Предметный указатель.......................................... 695
Глава 1
АБРАЗИВНАЯ ОБРАБОТКА
АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
Конструкция и работоспособность абразивного инструмента харак-
теризуется материалом и размером режущего абразивного зерна,
составом и количеством связки, структурой расположения абразивных
зерен и пор в инструменте. Все эти параметры маркируются на каждом
инструменте и составляют характеристику абразивного инструмента
(рис. 1).
Абразивные материалы (табл. 1 и 2). Режущая способность и изно-
состойкость абразивного материала зависят от его твердости, нагрево-
Рис. 1. Маркирование абразивного
инструмента;
КАЗ — завод-изготовитель; 14А —
вид абразивного материала; 40 —
номер зернистости; Г! — индекс зер-
нистости; С2 — степень твердости;
6 — номер структуры; К5 — вид
связки; А — класс инструмента;
2-й кл. — класс дисбаланса; ПП —
форма круга; 500 — наружный диа-
метр; 50 — высота; 305 — диаметр
отверстия; 35 м/с — допустимая ок-
ружная скорость
стойкости, хрупкости и дробимости зерна, а также степени химического
взаимодействия с обрабатываемым металлом.
Зернистость (табл. 3) указывает на размер режущих зерен основной
фракции, примененных в данном инструменте. В зависимости от размера
зерен они делятся на следующие группы: шлифзерно от № 200 до 16,
шлифпорошки от № 12 до 3, микропорошки от М63 до М14 и топкие
микропорошки от М10 до М5.
Однородность зернового состава, характеризуемая процентным
содержанием основной фракции, оказывает сильное влияние на шерохо-
ватость обрабатываемой поверхности, режущие свойства и стойкость
инструмента. Поэтому зернистость по ГОСТ 3647—71 дополняется
буквенным индексом, определяющим процент основной фракции в ин-
струменте.
Твердость (рис. 2, табл. 4) характеризует прочность удержания
абразивных зерен в инструменте при помощи связки. Поэтому твердость
8
Абразивная обработка
1. Абразивные материалы, характеристика и ^область применения
Абразивный материал и его краткая характеристика Область применения
Электрокорунд (A1SO3)
Мнкротвердость 1900—2400 кгс/мм*. Имеет высокую термостойкость <1700—1800° С), более высокую прочность при динамических нагруз- ках и более изометрическую форму зерен по сравнению с карбидом крем- ния. Вступает в прочную связь со связ- кой при изготовлении инструмента. Инертен к железу Шлифование стали, ковкого чу- гуна, жаропрочных сплавов, леги- рованных цветных металлов, алю- миниевых сплавов
Карбид кремния (SiC)
Микротвердость 3300—3600 кге/мм8. Обладает высокой термостойкостью (1300—1400° С). Кристаллизуется в сиде тонких пластинок, обладает по- вышенной хрупкостью и пониженной сцепляемостью со связкой в инстру- менте Шлифование чугуна, цветных металлов, твердых сплавов. Чи- стовое хонингование и суперфи- ниширование. Шлифование и за- точка режущего инструмента из твердых сплавов и высоколегиро- ванной стали
Карбид бора (В4С)
Микротвердость 4000—4500 кге/мм2, очень хрупким. Имеет пониженную термостойкость. При нагревании св. 500Q С окисляется, поэтому ие ис- пользуется для изготовления инстру- мента, а используется в виде порош- ков Доводка и притирка свободным абразивом
Кубический нитрид бора (BN)
Имеет наивысшую после алмаза твердость (8000—10 000 кге/мм2). Бо- лее хрупкий, чем алмаз. Обладает высокой термостойкостью (1500— 1600° С). Инертен к железу Шлифование труднообрабаты- ваемой инструментальной быстро- режущей стали. Заточка (чисто- вая) режущего инструмента. Внут- реннее прецизионное шлифование отверстий диаметром до 10 мм стальных деталей. Прецизионное шлифование и полирование дета- лей сложного профиля. Суперфи- ниширование стальных деталей
Алмаз (С)
Имеет наивысшую микротвердость (до 10 060 кге/мм2). Обладает пони- женной термостойкостью, при нагре- вании свыше 750° С начинает окис- ляться. Химически активен к железу Шлифование и заточка твердых сплавов. Хонингование, суперфи- ниширование, притирка, полиро- вание. Пранка абразивных кругов
Абразивный инструмент
9
определяется количеством и свойствами связки, введенной в инструмент.
С увеличением связки на 1,5% твердость инструмента повышается на
одну степень.
При этом объем связки увеличивается за счет соответствующего
уменьшения объема пор. Расстояние между зернами остается неиз-
менным
Рис. 2. Структура абразивного инструмента:
/1 ~ структура мягкого и твердого круга {а — мягкий круг;
б — твердый круг); Б — плотная и открытая структура
инструмента одинаковой твердости (а — структура плотная;
б — структура открытая); В — структура инструмента на
керамической и вулканитовой связках (а — керамическая
связка; б — вулканитовая связка)
Твердость оказывает влияние на режущие свойства и кромкостой-
кость инструмента, а также на характер его износа в процессе резания.
Если прочность закрепления зерен в инструменте ниже прочности
самого абразивного зерна, то износ будет протекать за счет выкрашива-
ния зерен, и абразивный инструмент будет работать в режиме самозата-
10
Абразивная обработка
2. Марки абразивных материалов, область применения
Абразивный материал (обозначе- ние) Область применения
12А 13А 14 А 15А 1GA Электрокорунд нормальный Обработка углеродистой а легированной стали, ковкого и высокопрочного чугуна, легированной бронзы, никелевых н алюминиевых сплавов: 14А, 15А — для предварительного шлифования о большим съемом и получистового шлифова- ния. 13А, 14А — для обдирочных малоответствениых работ (зачистка литьяг поковок). Применяется главным образом в абразивном инструменте на бакелитовой связке, рабо- тающем в условиях самозатачивания
22А 23А 24А 25А Электрокорунд белый Более твердый, имеет повышенную абразивную способ- ность н хрупкость по сравнению с электрокорундом нор- мальным. Применяется для операций окончательного и про- фильного шлифования, резьбошлифования инструменталь- ной и легированной конструкционной стали, заточки слож- ного режущего инструмента, обработки тонкостенных де- талей, а также деталей, склонных к прижогам н имеющих большую поверхность контакта с абразивным кругом
32А ЗЗА 34 А Электрокорунд хромистый По прочности приближается к электрокорунду нормаль- ному, а по режущим свойствам — к электрокоруиду белому. Применяется для шлифования с увеличенным съемом ме- талла и заточки режущего инструмента
ЗЗА Электрокорунд циркониевый Имеет высокую прочность. Применяется для обдирочных работ с большими удельными давлениями резания
37А Электрокорунд титанистый Имеет повышенную прочность. Применяется на опера- циях предварительного шлифования с увеличенным съемом металла
43А 44А 45^1 Монокорунд Обладает повышенной прочностью и режущей способ- ностью. Применяется для более ответственных операций шлифования инструментальной стали, для прецизионного шлифования деталей сложных профилей, сухого шлифова- ния и заточки режущего инструмента
Абразивный инструмент
И
Продолжение табл. 2
Абразивный материал (обозначе- ние) Область применения
53С 54С 55С Карбид кремния черный Обработка твердых, хрупких и очень вязких материалов: твердых сплавов, серого и отбеленного чугуна, бронзового и латунного литья, меди; неметаллических материалов (ми- нералов, стекла, кожи, фарфора и др.). Для тяжелых, обди- рочных и зачистных работ применяется 53С
63С 64С Карбид кремния зеленый Отличается от карбида кремния черного повышенной ре- жущей способностью н хрупкостью. Используется там же, где карбид кремния черный, для окончательного шлифова- ния, для чистовой заточки твердосплавного инструмента, хонингования и суперфиниширования
3, Зернистость абразивных материалов
Зернистость по ГОСТ 3647—71 Размер зерна основ- ной фрак- ции, мкм Индекс обо- значения со- держания зерна основ- ной фракции, % Область применения
В 1п 1 Н Д
200 160 125 100 80 2500—2000 2000—1600 1600—1250 1250—1000 1000—800 Обдирочные операции, зачистка отливок, поковок. Инструмент для правки шлифовальных кругов. Об- дирочное шлифование
63 50 800—630 630—500 — 55 45 41 Плоское шлифование торцом круга, предварительная заточка инструмента, отрезные работы, предварительное шлифование со снятием большого припуска не- закалеиной стали и чугуна. Шли- фование вязких материалов
40 32 500—400 400—315 Предварительное и окончатель- ное шлифование закаленных сталь-
26 315—250 43 39 иых поверхностей и чугуна до 6 — 7-го классов шероховатости по- верхности (Ка = 2,5 ч- 0,63 мкм). Заточка режущего инструмента
12
Абразивная обработка
Продолжение табл. 3
Зернистость 1 по ГОСТ 3647 — 71 Размер зер- на основ- ной фрак- ции мкм Индекс обо- значения со- держания зерна ос- новной фракции, % Область применения
В п 1 н д
20 16 250—200 200—160 - 55 43 39 Чистовое шлифование до 7—8-го классов шероховатости поверх- ности (Ra = 1,25 -т- 0,32 мкм). Профильное шлифование. Заточ- ка мелкого режущего ннструмеита
12 10 8 6 160—125 125—100 100—80 SO —63 45 41 Отделочное и профильное шли- фование до 8—9-го классов шеро- ховатости поверхности (Ra = = 0,63 -г 0,16 мкм). Чистовая за- точка и доводка режущего инстру- мента. Предварительное хонинго- вание. Резьбошлифование (резьба крупного шага}
—40 36
5 4 3 63 — 50 50 — 40 40 — 28 Отделочное шлифование хруп- ких материалов. Резьбошлифова- ние (резьб мелких шагов). Хонин- гование до 8 —9-го классов шеро- ховатости поверхности (Ra — — 0,63 0,16 мкм)
М63 М50 М40 М28 М20 М14 М10 М7 М5 63—50 50—40 40 — 28 28 — 20 20—14 14—10 10 — 7 7—5 5—3 60 50 45 42 Суперфиниширование, доводка, чистовое хонингование для полу- чения шероховатости поверхности 10-го класса и выше (Ra — = 0.16 мкм н менее)
40 37
55 45
4. Маркировка и применение инструмента разной твердости
Степень твердости Обозначение твердости Обл асть применения
М — мягкий СМ — средне- мягкий Ml, М2, М3 СМ1, СМ2 Операции шлифования с интенсивным самозатачиванием инструмента: плоское шлифование торцом круга; внутреннее шлифование закаленной стали; заточка и доводка режущего инструмента; обра- ботка цветных металлов, труднообраба- тываемых и вязких сплавов; шлифова* нне высокотвердой закаленной стали, имеющей склонность к прнжогам и тре- щинам; зубошлифованне, резьбошлифо- вание; чистовое шлифование и супер- финиширование
Абразивный инструмент
13
Продолжение табл. 4
Степень твердости Обозначение твердости Область применения
С — средний Cl. С2 Окончательное и чистовое шлифование (круглое, бесцентровое и внутреннее). Плоское шлифование периферией круга. Резьбошлифование. Шлифование чугу- на. Обдирочное шлифование торцом круга
СТ — средне- твердый СТ1, СТ2, СТЗ Круглое и бесцентровое врезное шли- фование. Профильное шлифование. Об- работка разобщенных поверхностей. Об- дирочное шлифование чугунов
Т — твердый Tl# Т2 Обдирочное шлифование, снятие заусен- цев на поковках н лнтье. Отрезные круги. Ведущие круги для бесцентрового шли* фовання. Хонингование закаленной стали. Врезное профильное шлифование с боль- шим съемом металла
ВТ — весьма твердый ЧТ — чрезвы- чайно твердый ВТ1, ВТ2 ЧТ1, ЧТ2 Силовое, обдирочное шлифование и за- чистка в металлургии и кузнечно-литей- ном производстве. Правка абразивных кругов. Шлифование шаров и выполне- ние операций с большим удельным дав- лением резания.
5, Структура кругов для различных видов шлифования
Номер структуры абразивного инструмента Применение
0„3 Инструмент на бакелитовой и керамической связке для шлифования с малым съемом металла, преимущественно для обработки шарикоподшипников
3-4 Профильное шлифование; шлифование с большими по- дачами и переменной нагрузкой, Отрезные работы
4=6 Круглое наружное, бесцентровое, плоское шлифование периферией круга
7=9 Плоское шлифование торцом круга, внутреннее шлифо- вание, заточка инструмента
8=10 Шлифование и заточка инструмента, оснащенных твер- дым сплавом
8= 12 Профильное шлифование мелкозернистыми кругами (резьбошлифование)
14
Абразивная обработка
чивания. Если же прочность зерна окажется ниже прочности его закре-
пления в инструменте, то износ будет протекать частично за счет хруп-
кого разрушения, скалывания зерен и частично за счет истирания с обра-
зованием износных площадок на зерне.
Структура (табл. 5) абразивного инструмента характеризуется
соотношением объемов абразивных зерен, связки и пор. Система регули-
рования структур основана на сохранении равенства Е3 + Кс + Уп =
= 100%. Определяющим параметром структуры является объем зерна
Уэ. С увеличением на один номер структуры V3 уменьшается на 2%,
расстояние между зернами и размер отдельных пор увеличиваются,
однако для сохранения одинаковой твердости инструмента объем связки
Vc также увеличивается на 2% , при этом объем пор Кп остается неизмен-
ным.
Таким образом, абразивные инструменты одинаковой зернистости
и твердости, но разных структур различаются между собой по степени
сближения абразивных зерен.
Принято называть структуру от 0 до № 3 — плотной, от № 4 до
№6 — средней, от К» 7 до № 12 — открытой. Чем больше номер струк-
туры, тем больше расстояние между зернами, т. е. инструмент будет
иметь более открытую структуру.
Схема плотной и открытой структуры показана на рис. 2, б. Инстру-
менты открытой структуры улучшают условия отвода стружки и умень-
шают тепловыделение. Наиболее эффективно их применение при обра-
ботке вязких металлов, а также деталей, склонных к прижогам и
трещинам.
Увеличенные размеры пор достигаются также добавкой в абразивную
массу порообразующих веществ, выгорающих при термической обра-
ботке инструмента (молотый уголь, пластмассовая крошка, древесные
опилки). Абразивный инструмент с увеличенным объемом пор назы-
вается высокопористым. Наибольшая эффективность высокопористого
инструмента проявляется при обработке очень вязких материалов, при
сухом шлифовании и заточке.
Связка (табл. 6) определяет прочность и твердость инструмента,
оказывает большое влияние на режимы, производительность и качество
обработки.
Класс абразивного инструмента. Точность размеров и геометриче-
ской формы абразивных инструментов обусловливается ГОСТ 4785—64*
двумя классами А и Б. Допуски на предельные отклонения наружного
диаметра, посадочного отверстия, смещения оси отверстия (эксцентри-
ситет) и высоты кругов для класса А в 1,5—2 раза меньше, чем для
класса Б.
Разброс твердости для инструментов на керемической и бакелитовой
связке класса А должен находиться в пределах одной степени, для
класса Б — в пределах двух степеней. Дисбаланс кругов класса А не
должен превышать 2-го класса (без компенсации) по ГОСТ 3060—55.
Повреждения кромок инструмента и железистошлаковые включения
для инструментов класса А не допускаются.
Для работы в автоматических линиях иа высокопрецизионных и
многокруговых станках выпускаются прецизионные круги, превосходя-
щие инструмент класса А по точности геометрических параметров,
однородности зернового состава, уравновешенности абразивной массы
и качеству абразивных материалов. Качество прецизионного инстру-
мента обусловлено ОСТ2 470-6—72.
Абразивный инструмент
15
6. Маркирование и область применения инструмента на разных связках
Марки- ровка разновид- ности Применение
ко Керамическая связка К Малогабаритные круги для внутреннего шлифования
К1 К8 Инструмент общего назначения для всех видое шлифования кроме отрезных и прорезных работ
Кб К7 Инструмент повышенной прочности и кромкостойкости для скоростного, профильного, врезного, прецизионного шлифова- ния
зк Инструмент из карбида кремния для всех видов шлифования и заточки
Б Бакелитовая связка Б Инструмент с повышенной режущей способностью для шли- фования деталей, имеющих склонность к прижогам; для за- чистного и обдирочного шлифовании, для заточки и хонинго- вания
Б1 Инструмент общего назначения. Для плоского, внутренне- го шлифования, заточки, разрезных работ
Б2 Инструмент для торцешлифования сегментными кругами
63 Инструмент для резьбошлифовальных и отрезвых работ, хонингования
БУ Инструмент повышенной прочности для скоростного шли- фования, зачистки литья и поковок, отрезных работ
В, В1 Вулканитовая связка В Инструмент общего назначения: для ведущих кругов, бес- центрового шлифования, для отрезных работ, обработки фа- сонных поверхностей, хонингования незакаленной стали
В2 Инструмент повышенной прочности для скоростного шлифо- вания и резьбошлифования
ВЗ Инструмент повышенной режущей способности для про- фильной обработки подшипников качения, чистового шлифова- ния цилиндрических и некруглых поверхностей
16
Абразивная обработка
Продолжение табл. 6
Марки- ровка разновид- ности Применение
ГФ Г лиф талевая связка ГФ Инструмент для доводочных и полировальных работ
ПФ Поливинилформалевая связка ПФ Инструмент для доводочных работ
— Эпоксидная Инструмент для доводочных работ, абразивных шеверов
с Силикатная связка С Инструмент с уменьшенным тепловыделением и пониженной кромкостойкостью
м Магнезиальная связка М Инструмент с уменьшенным тепловыделением и пониженной кромкостойкостью. Для заточки режущих поверхностей, не тре- бующих ВЫСОКОЙ ТОЧНОСТИ
Класс дисбаланса характеризует неуравновешенность массы шли-
фовального круга, которая зависит от точности геометрической формы,
равномерности размешивания абразивной массы, качества прессования
и термообработки инструмента в процессе его изготовления.
Установлено четыре класса допускаемого дисбаланса для инстру-
ментов разной сортности, зернистости, связки и размеров
(ГОСТ 3060—55). По этим классам дисбаланса проверяется качество
кругов на абразивных заводах и потребителем. Классы дисбаланса не
имеют отношения к точности балансировки кругов в сборе с планшайбой
перед установкой их на шлифовальный станок.
Форма и размеры инструмента (табл. 7). Для каждой разновидности
формы инструмента ГОСТом предусмотрены его размеры. Основными
размерами для шлифовальных кругов являются: наружный диаметр D,
высота Н, диаметр отверстия d.
Скорость круга чкр ограничивается прочностью абразивного инстру-
мента. Допустимые скорости обусловлены ГОСТ 4785—64*.
Шлифовальная шкурка (табл. 8) выпускается на тканевой и бумаж-
ной основе. Применяется в виде листов, лент, дисков, кругов и др.
Шкурка предназначается для машинного, ручного шлифования и поли-
рования всухую и с охлаждением.
Шкурки, изготовляемые на мездровом клее, растворяются в воде и
водных растворах, поэтому пригодны для обработки всухую и с охлаж-
дением маслом, керосином и уайт-спиритом.
Абразивный инструмент
17
7. Абразивные инструменты и их применение
Название и обозна- чение инструмента Форма сечения Область применения
Круги Плоские прямого профиля ПП шлифовальные {ГОСТ 21 II' II 24—75) Круглое наружное, внутреннее, бесцентро- вое, плоское периферией круга, обдирочное шли- фование и зачистные ра- боты
Плоские с двусторон- ним коническим про- филем 2П Шлифование резьбы, зубьев зубчатых колес, профиля шеверов н дол- бяков, зуборезного ин- струмента
Плоские 45°-иого ко- нического профиля ЗП Заточка пил
Плоские с малым уг- лом конического про- филя 4П Шлифование профи- ля зубьев зубчатых ко- лес, червячных фрез, протяжек и зуборезного инструмента
Плоские с выточкой П8 L Круглое, внутреннее шлифование, Шлифова- ние шейки в торца при внутреннем шлифова- нии
Плоские с двусто- Круглое, плоское
ронкей выточкой ПВД 7= —V шлифование. Ведущие круги для бесцентрово- го шлифования
Плоские с кониче- .кой выточкой ПВК
Круглое шлифование шейки и торца
Плоские с двусто- ронней конической вы- гонкой ПВД к
- '4
Плоские рифленые ПР 1дгЙл1 j -клпдд] Зачистные работы
Плоские наращенные ПН Плоское шлифование торцом круга
Диски Д L Отрезные работы. Прорезка канавок
18
Абразивная обработка
Продолжение табл. 7
Название и обозна- чение инструмента Форма сечения Область применения
Кольца К
Ъ у'- Плоское шлифова- ние торцом круга
Чашкн: цилиндрические ЧЦ । Заточка режущего инструмента. Плоское шлифование торцом круга
конические ЧК Заточка режущего ин- струмента. Плоское шлифование торцом кру- га. Шлифование на- правляющих станин станков
Тарелки: 1Т Заточка и доводка многолезвийного ре- жущего инструмента
ST Заточка червячных фрез
зт Шлифование зубьев зубчатых колес и зубо- резного инструмента
4Т Заточка червячных фрез
Для шлифования калибровых скоб С Шлифование кали- бровых скоб и глубоких пазов
Для заточки иголок И I Заточка иголок
Для заточки ножей косилок КС i Заточка ножей коси- лок
Для разрезания ми- нералов Разрезание минера- лов
Абразивный инструмент
19
Продолжение табл. 7
Название и обозна- чение инструмента Форма сечения Область применения
Диски ы С нанесением абра- зивного слоя непо- средственно на фибру А С приклеиванием шлифовальной шкурки на тканевой основе к фибре Б глифовадъные фибровые ( ГОСТ 8692— 75) Зачистка сварочных швов. Зачистка и шли- фование фасонных по- верхностей
Голов Цилиндрические ГЦ ки шлифовальные (ГОСТ 2447 **-76) Обработка фасонных поверхностей штампов, пресс-форм. Зачистка отливок и сварных кон- струкций. ГЦ применяют также для внутреннего шли- фования. ГК6О0 — так- же для зачистки центров
Угловые ГУ
Конические с углом конуса 60° ГК 60°
J Сводчатые ГСв
Конические с за- ! кругленной вершиной гкз
Шаровые ГШ
Шаровые с цилип- ; дрической боковой по- ; верхностью ГШЦ
20
Абразивная обработка
Продолжение табл, 7
Название и обозна-
чение инструмента
Форма сечения
Область применения
МАЗ
ГК
Пример
20
условного
23А
обозначения головки
25
СТ1
Завод-из-
готови-
тель
Фор-
ма
Наруж-
ный диа-
метр
Вид аб-
разивно-
го мате-
риала
Номер
зернис-
тости
Индекс
зернис-
тости
Степени
твер-
дости
Вид
связки
П
К 5
(ГОСТ
Сегменты
шлифовальные
2464 — 75}
Плоские СП 1 . .. . .^.1 Г Плоское шлифование торцом круга, заточка ножей Для ваборных кругов в зависимости от типа станка и конструкции сегментной головки или оправки
Выпукло-вогнутые IC
Вогнуто-выпуклые 2С
Выпукло-плоские ЗС ф
Плоско-выпуклые 4С ф
Трапециевидные БС
Специальные 7С
Специальные €С ф Плоское торцовое шлифование камня, гранита, керамики
Специальные 8С
Для шлифования рельс 9С Шлифование рельс
Абразивный инструмент
21
Продолжение табл. 7
Название и обозна- чение инструмента Форма сечения Область применения
А
К 5
Пример
ЗАЗ 1С 60 X 25 X
Завод- Вы- Ши-
изгото- сота рина
витель
Фор-
ма
Дли-
на
условного обозначения сегмента
125 НА
16
П
С2
Номер
зернис-
тости
аб-
Вид
разивно-
го мате-
риала
Индекс
зернис-
тости
Сте-
пень
твер-
дости
Класс
инстру-
мента
Вид
связки
Бруски
шлифовадьные (ГОСТ 2456 — 75)
Квадратные Б Кв
Плоские БП
Трехгранные БТ
Круглые БКр
Полукруглые
БПкр
Для хонингования
плоские БХ
Зачистные и слесар-
ные доводочные работы.
Бруски Б КВ применя-
ют также для суперфи-
ниширования
Хонингование и су-
перфиниширование
обозначения бруска
Пример условного
МАЗ БП 20 X 10 X 150 63С М28 П I С 2 К5 А
I
Завод- Вы- Ши- Дли- 1 Номер 1 I Сте- Класс
изгото- витель Фор- ма сота рина на Вид зив мате зернис- тости абра- 40ГО знала i ! Индекс зернис- тости пень твер- дости Вид связки инстру- мента
22
Абразивная обработка
8. Область применения шкурок на мездровом клее и водостойких
Тип шкурки Применение
Водостойкая на бумаж- ной основе Водостойкая на ткане- вой основе Шкурка на мевдровом клее и бумажной основе Шкурка на мездровом клее и тканевой основе Для шлифования и доводки с СОЖ и водой. Зачистные работы грунтовых поверхностей (кузова автомобилей, холодильника, радио- приемников, швейных машин и др.). Тонкие доводочные работы Для ленточного (машинного, ручного) шли- фования с водным, масляным или керосино- вым охлаждением, уайт-спиритом, также для сухого шлифования. Для обработки титано- вых и жаропрочных сплавов, экранов кине- скопов применяется двухслойная шкурка нв тканевой основе Машишю-ленточное шлифование без охла- ждения и с охлаждением маслом, керосином, уайт-спиритом. Вследствие растворимости в воде мездрового клея применение воды или водных растворов исключается Шлифование и полирование стали, чугу- на, алюминия, бронзы, дерева, мрамора, ко- жи, фанеры, стекла. На ленточных, дисковых и валковых станках, а также вручную
9. Область применения шкурок с разными абразивными материалами
Вид абразивного зерна I Применение
Электрокорунд:
нормальный Обработка углеродистых и легированных ста- лей, ковкого чугуна, дерева
белый Обработка жаропрочных и легированных ста- лей
Карбид кремния Обработка чугуна, бронзы, алюминия, пласт- массы, мрамора, гранита, стекла, дерева
Кремний Обработка дерева, файеры, кожи
Стекло Обработка дерева, фанеры, фетра, войлока
Гранат Обработка твердых лиственных пород дерева (самшита, дуба, бука и др.)
Эльбор Полирование прецизиОЕгных поверхностей, стальных труднообрабатываемых деталей, а так- же деталей из конструкционной стали в массовом производстве, где требуется высокая стойкость инструмента
Алмаз Полирование и чистовое хонингование преци- зионных деталей из твердого сплава и чугуна
Абразивный инструмент
23
Водостойкие шкурки изготовляются на синтетических смолах и
лаках, поэтому работают с охлаждением водными растворами, эмуль-
сиями, маслом, керосином и уайт-спиритом, а также всухую.
Пример обозначения шкурки:
ЭС Р СУ 600 X 30 23А 25 П А,
где: ЭС — способ нанесения абразивного слоя. Применяются два
способа нанесения: ЭС — электростатический, MG — меха-
нический. Электростатический способ обеспечивает повы-
шенную режущую способность за счет ориентированного
расположения зерен.
Р — тип шкурки. Выпускается рулонная Р и листовая Л.
СУ — основа. В зависимости от назначения шкурки применяют
тканевые или бумажные основы. Для более тяжелых работ
и ленточного шлифования используются тканевые основы,
имеющие более высокую прочность.
Значения прочности шкурки приведены в ГОСТ 5009—75,
6456—68*, 13344—67*, 10054—75.
600X30 — ширина и длина шкурки. Размеры выпускаемых шкурок
обусловлены ГОСТ 5009—75 , 6456—68*, 13344—67,
10054—75.
23А — вид абразивного материала (табл. 9). Шлифовальная
шкурка изготовляется из электрокорунда нормального,
белого и хромистого, монокорунда, карбида кремния
черного и зеленого, кремния, стекла и граната, эльбора
и алмаза.
25 — зернистость абразивных материалов (табл. 10), приме-
няемых в шкурках, регламентируется ГОСТ 5009—75,
6456—68*, 10054—75, 13344—67*.
П — индекс основной фракции, характеризует гранулометри-
ческий состав абразивного материала для шлифовальной
шкурки, который по ГОСТ 3647—71 определяет содержа-
ние основной фракции не менее 35—55%.
А — класс шкурки. Характеризует истирающую способность,
определяющую ее износостойкость. Шкурки выпускаются
трех классов (А, Б и В) на мездровом клее и двух классов
(А и Б) водостойких. Нормы износостойкости обусловлены
ГОСТ 5009—75, 6456—75, 10054—75, 13344—67.
Для обработки фасонных поверхностей используются эластичные
шкурки, которые наиболее эффективны в подшипниковой промышлен-
ности.
Шлифовальные диски на фибровой основе являются гибким абра-
зивным инструментом на фибровой основе, где абразивное зерно непо-
средственно наклеено на одну из ее сторон. Фибровые диски работают
на станках с гибким валом. При закреплении на конце гибкого вала
диск поджимается к специальной эластичной подушке.
Гибкость, эластичность и небольшая толщина фибровых шлифоваль-
ных дисков позволяет широко применять их для шлифования и зачистки
сложных криволинейных поверхностей, труднодоступных мест (закру-
глений, изгибов, узких пазов), зачистки поверхностей после штамповки,
сварки и пайки, покрытия пастой, изготовлении штампов, зачистки
точного литья.
Наиболее широко используются фибровые диски в автомобильной,
судостроительной, авиационной промышленности при обработке мест
24
Абразивная обработка
10, Область применения шкурок разной зернистости
Зернистость абразивных материалов Применение
80—40 Удаление старых слоев краски, клея, лака, заусенцев, ржавчины. Предварительное шлифование грунтов, шпатле- вок и обработка дерева
25—10 Полирование цилиндрических, плоских и фасонных по- верхностей автомобильных, подшипниковых деталей, куз- нечно-прессового инструмента и других отраслей прецизи- онного машиностроения
8—М4 Отделочные работы в машиностроении, изготовлении шлифов, полирование нержавеющей стали
сварки н пайки, подвергающихся последующей окраске (автомобильные
кузова, кабины, гребные и авиационные винты и др.). Фибровые диски
применяются в строительной технике для шлифования паркета, гранита,
мрамора.
Техническая характеристика и размеры шлифовальных фибровых
дисков обусловлены ГОСТ 8692—75.
Абразивные пасты. Состоят из абразивных материалов, связки
и поверхностно-активных веществ. Из числа абразивных материалов
наибольшее применение имеют: электрокорунд, наждак, карбид крем-
ния, карбид бора, алмаз, эльбор.
В зависимости от требуемого класса шероховатости поверхности
в табл. 11 даны рекомендации по выбору зернистости абразивных
материалов.
В химико-механических пастах роль абразивных материалов выпол-
няют: окись железа, окись хрома, венская известь, маршалит, окись
11. Выбор зернистости абразивных материалов для операций доводки
Требуемая шероховатость поверхности Зернистость абразивных материалов в пастах
= 0,32 -г 0,08 мкм (9—10-й классы) 5 — 3
— 0,16 -г 0,04 мкм (10—11-й классы) М40—М14
Ra- == 0,04 4- 0,02 мкм ~ 0,1-4- 0,05 мкм (12—13-й классы) MID—М5
Rz = 0,05-=- 0,025 мкм (14-й класс) М3 — М0,3
Абразивный инструмент
25
алюминия. Эта пасты применяют для прецизионной доводки и декора-
тивного полирования после покрытий.
Контроль и испытание абразивного инструмента. Визуальный
осмотр инструмента осуществляется с целью выявления трсшин,
раковин, сколов. Наличие трещин выявляется простукиванием. Круги,
не имеющие трещин или других дефектов, дают чистый звук, а круги
с трещинами — дребезжащий.
Контроль геометрических параметров охватывает измерение наруж-
ного диаметра, высоты, диаметра отверст^, параллельности торцов и
концентричности отверстия. Точность контролируемых параметров для
инструментов класса А и Б и прецизионных обусловлена ГОСТ 4785—64
и ОСТ2 И70-6—72.
Контроль твердости. Твердость инструментов на керамической и
бакелитовой связках зернистостью 50—М14 определяется измерением
глубины лунки, образующейся на поверхности инструмента под воздей-
ствием струи кварцевого песка, выбрасываемой сжатым воздухом из
сопла пескоструйного прибора (ГОСТ 18118—72). Твердость инструмен-
тов на керамической и бакелитовой связках зернистостью 12 и менее
определяется на приборе типа «Роквелл» измерением глубины лунки,
образующейся от вдавливания в тело инструмента стального шарика под
воздействием нагрузки 100 или 150 кге (ГОСТ 19202—73).
Твердость инструментов на вулканитовой связке зернистостью 12
и менее определяется измерением глубины лунки, образующейся от
вдавливания в тело инструмента твердосплавного конуса под действием
постоянной нагрузки.
Контроль неуравновешенности шлифовальных кругов. Неуравнове-
шенность определяется по дисбалансу круга. За единицу дисбаланса
принята величина груза, устраняющая неуравновешенность, вызванную
смещением на 0,01 мм центра тяжести от его геометрического центра.
Дисбаланс кругов определяется статической балансировкой. Мерой
дисбаланса служит груз, который, будучи сосредоточен в точке перифе-
рии круга, противоположной его центру тяжести, перемещает последний
на ось вращения круга.
Испытание шлифовальных кругов на прочность (на разрыв) произво-
дится вращением на испытательных стендах при скорости, превышающей
рабочую скорость на 50%. Испытанию на прочность подлежат шлифо-
вальные круги 0 150 и более, а также круги 0 30 и более, предназна-
ченные для работы со скоростью выше 40 м/с. Условия испытания раз-
личных кругов на прочность обусловлены ГОСТ 12. 2. 001—74.
Контроль абразивной шкурки осуществляют:
на износостойкость методом истирания шкурки о шкурку в течение
2 мин при нагрузке 5 кге (на тканевой основе) и 3 кге (на бумажной
основе);
на истирающую способность методом истирания стеклянных кубиков;
на прочность (на тканевой основе) растяжением на разрыв. Условия
испытания шкурок обусловлены ГОСТ 13344—67*, 6456—68, 5009—75,
10054—75.
Крепление абразивного .инструмента, (табл. 12). Крепление кругов
на шпинделе должно быть надежным и не создавать в круге внутренних
напряжений. Для равномерного зажима между фланцем и кругом про-
кладывают кольца толщиной 0,5—3,0 мм из кожи, войлока, резины или
картона.
12. Способы крепления абразивного инструмента
Размеры, мм
н d 1 D 1 н
•с» 1 1,5: 1,6 2 3 4 (5) 3 4 б; 6 ! — •— QO ! CTi о
Л
н п 8—13 <25
16; (17) <50
6; (8)
20—40 40 <60
н 10 13
в 3 4 (5) 6 (S) 10 13 16 20 8—10 8—13 <20 <25
13 ___ 15—20 20—40
г! <(32)
-1-1 II 1 <40 <50 <63
40—70 32; 40 so 63—70
н
Абразивная обработка
Абразивный инструмент
27
Продолжение табл. 12
Продолжение табл. 12
to
оо
н d D Н
32 175; 200 <32; (40); 80 * <(Ю) <25; (32)
250
(50) 51 125—175 <50; 80 * <(Ю) <50; 80 * <(10) <50 <100
200 — 300
, . с/»!') . । д (75) 76
н 127 250; 300 350 «10) <50 <100 <200; 250 * <(Ю) <50 <100 <200; 275 * <80 <63
400 450
Абразивная обработка
Абразивный инструмент
29
Продолжение табл. 12
Продолжение табл. 12
8
6-5
мзйезчуто
В D Н
16 200 250 300 350 400 450 <100
20 <125
25 <150
(16) 500
32 600 (685)
В D Н
Типы сегментов Типы сегментов
СП 4С 5С СП | 4С 5С
80 90 — 60 250 300 400 500 600 750 900 65 90 — 65
100 90
120
100
Примечания: 1. Размеры, заключенные в скобки,
применять не рекомендуется.
2. Размеры, отмеченные звездочкой, относятся только к
креплению инструмента чашечной формы и с выточкой.
Абразивная обработка
Алмазный и эльборовый инструмент 31
АЛМАЗНЫЙ И ЭЛЬБОРОВЫЙ ИНСТРУМЕНТ
Алмаз и эльбор превосходят в 3—4 раза по твердости и износостой-
кости основные абразивные инструменты, поэтому их используют для
абразивной обработки высокотвердых и трудношлифуемых материалов.
В отличие от абразивных материалов, где повышение твердости
сопровождается уменьшением их прочности, в алмазах наивысшая
твердость сочетается с прочностью, превышающей прочность электро-
корунда и карбида кремния в 2—3 раза, поэтому алмаз используют не
только в качестве абразивного, но и кристально-лезвийного режущею,
выглаживающего и измерительного инструмента, где исключительно
важно сочетание наивысшей твердости с износостойкостью и прочно-
стью кристаллов. Однако алмаз имеет невысокую термостойкость и
химически активен к железу. Эти свойства ограничивают его эффектив-
ное применение при высокоскоростной обработке железоуглеродистых
сплавов.
В отличие от алмаза в эльборе сочетается высокая твердость с высо-
кой термостойкостью и химической инертностью к железу. Благодаря
этому эльбор весьма эффективен для высокоскоростной абразивной
обработки железоуглеродистых сплавов. Но эльбор является хрупким
материалом и поэтому его используют лишь в абразивном мелкозерни-
стом инструменте.
Инструмент из эльбора, обладая исключительно высокой износо-
стойкостью, длительно сохраняет высокие режущие свойства и заданный
профиль без правки. Поэтому эльборовый инструмент очень эффективен
для обработки прецизионных фасонных поверхностей (резьбовых, винто-
вых, зубчатых, профильных направляющих и др.), а также малых
отверстий, например, прецизионных подшипников, где износ инстру-
мента определяет заданную геометрическую точность.
Эльборовый мелкозернистый инструмент, сохраняя высокие режущие
свойства, выполняет чистовое шлифование с малым тепловыделением и
обеспечивает высокий класс шероховатости поверхности.
Эти свойства эльбора успешно используются для заточки и доводки
режущего инструмента из быстрорежущей стали.
Область применения алмазного и эльборового
инструмента. Алмазный инструмент применяют для:
шлифования твердых сплавов и сверхтвердых и хрупких материалов,
в том числе алмазов;
заточки и доводки твердосплавного режущего инструмента;
хонингования, суперфиниширования, доводки, притирки и полиро-
вания закаленной стали, твердых сплавов и сверхтвердых материалов;
правки шлифовальных кругов.
Эльборовый инструмент применяют для:
шлифования быстрорежущей и другой труднообрабатываемой стали;
заточки и доводки режущего инструмента из быстрорежущей стали;
полирования, суперфиниширования и доводки закаленной стали;
внутреннего прецизионного шлифования малогабаритных отверстий
в стальных деталях;
прецизионного шлифования направляющих станин и других особо
точных деталей с высокими требованиями геометрической точности;
прецизионного резьбошлифования и зубошлифования.
Алмазные и эльборовые шлифовальные круги (рис. 3, табл. 13)
состоят из металлического или пластмассового корпуса и режущей
32
Абразивная обработка
части — алмазо- или эльборосодержащего слоя» который приклеивается
или прессуется непосредственно на корпусе.
Алмазные круги. В алмазных кругах применяют преимущественно
синтетические алмазы в виде шлифпорошков и микропорошков. В зави-
симости от величины и прочности зерна тлифпорошки выпускаются
пяти марок:
АСО — прочность в 2—5 раз ниже, чем природных алмазов. Их
повышенная хрупкость и пониженная прочность приводят к самозата-
чиванию, минимальным силам резания и пониженной температуре
шлифования. Благодаря шероховатости зерно хорошо удерживается
Рис. 3. Маркирование алмазного и эльбо-
рового круга:
ЛЧК — форма круга; 150 — наружный
диаметр; 32 — высота круга; 32 — диа-
метр отверстия; 5 — ширина алмазного
или эльборового слоя; 3 — высота алмаз-
ного или эльборового слоя; ЛО — мате-
риал; Л8 — зернистость для эльборового
круга (или 63/50 для алмазного круга);
100% — концентрация; К — связка; С2 —
твердость; 30 — количество карат алмаза
или эльбора в круге; 7 — структура;
«Ильич» — завод-изготовитель; 35 м/с —
допустимая рабочая скорость круга
в связке. Эти свойства обеспечивают высокое качество обработанной
поверхности с минимальной глубиной дефектного слоя. Инструмент из
алмазов ЛСО изготовляют на органических связках с размером зерна
до 160 мкм и применяют для доводочных работ.
АСР — прочность в 1,6—2 раза выше АСО, обладает меньшей хруп-
костью. Инструмент изготовляют па металлических и керамических
связках и применяют для шлифования и заточки твердых сплавов,
обработки керамики, стекла и других хрупких материалов. Инстру-
менты из АСР выпускают с размером зерна до 250 мкм.
АСВ — обладает более высокой прочностью и меньшей хрупкостью.
Применяется для изготовления инструментов на твердых металлических
связках, предназначенных для обработки и резки при высоких нагруз-
ках различных твердых материалов и горных пород. Инструменты из
АСВ выпускаются с размером зерна до 400 мкм.
АСК — по хрупкости и прочности идентичны природным алмазам
и предназначены, главным образом для хонингования закаленного
чугуна разрезки природного камня, шлифования стали (размер зерен
до 500 мкм).
АСС — монокристаллы размером до 630 мкм. Прочность в 1,5—2 раза
выше прочности природных алмазов, обладают наименьшей хрупкостью
и предназначены для бурения горных пород и правки абразивных
кругов.
Микропорошки выпускаются двух марок;
АСМ — микропорошок обычной абразивной способности, рекомен-
дуется для инструмента, паст и суспензий, применяемых при обработке
13. Типоразмеры кругов, обозначение и область применения
Эскиз круга Обозна- чение Диаметр, мм Связка Применение
Прямого профиля АПЛ 16—500 Плоские круги Органическая, металли- ческая, керамическая Шлифование и доводка цилиндрических и плоских поверхностей деталей. Шлифо- вание и доводка деталей штампов, инстру- ментов из твердого сплава. Шлифованве стружколомательных порожков на рез- цах. Шлифование керамики и других хрупких материалов
ЛПП 20™ 400 Керамическая Круглое наружное, внутреннее и пло- ское шлифование периферией круга де- талей из быстрорежущей, высоколеги- рованной, жаропрочной и другой трудно- шлифуемой стали
S0 — 400 Органическая
Прямоте корпуса профиля без АШП 6—13 Органическая, металли- ческая, керамическая Шлифование и доводка отверстий де- талей из твердого сплава, керамики или других хрупких материалов
1 Л1ПП 3,2—16 Керамическая Прецизионное шлифование отверстий малых диаметров (до 10—15 мм), в част- ности отверстий колеи подшипников
Прямого профиля трех- сторонние А2ПП 125 — 250 Органическая, металли- ческая, керамическая Шлифование пазов и твердосплавных деталей штампов
Алмазный и эльборовый инструмент
Продолжеии* табл. 13
Эскиз круга Обозна- чение Диаметр, мм Связка Применение
С выточкой АПВ 80 — 300 Органическая, металли- ческая, керамическая Заточка и доводка твердосплавных рез- цов, обработка деталей измерительных инструментов. Шлифование и доводка торцов деталей из твердого сплава, кера- мики и других хрупких материалов
лпв 100 — 250 Органическая Заточка и доводка режущего инстру- мента из быстрорежущей и низковоль- фрамовой стали пониженной шлифуемо- сти. Шлифование и доводка торцов
С двусторонней пыточ- ной АПВД 100—250 Органическая, металли- ческая, керамическая Обработка твердосплавных меритель- ных скоб
лпвд 100 — 250 Органическая Круглое торцовое шлифование быстро- режущей, высоколегированной, жаро- прочной и нержавеющей стали
С двусторонним кониче- ским профилем А2П 25 — 400 Органическая, металли- ческая, керамическая Шлифование профиля резьбы твердо- сплавного резьбового инструмента. За- точка твердосплавных фасонных резцов, обработка твердосплавных деталей штам- пов
Л2П 50—400 Органическая Шлифование профиля резьбы, метчиков и ходовых винтов
Абразивная обработка
Продолжение табл. 13
Эскиз круга Обозна- чение Диаметр, мм Связка Применение
С полукругло-выпуклым профилем А5П 50—150 Органическая, металли- ческая, керамическая Шлифование стружколомательвых ка- навок на твердосплавных резцах
АЧК Ча 50 — 250 шечные конические круги Органическая, металли- ческая, керамическая Заточка и доводка твердосплавных резцов и фрез и других твердосплавных многолезвийных инструментов
лчк 50 — 200 Органическая Заточка режущего инструмента из трудношлифуемой стали. Шлифование на- правляющих станин из чугуна и стали. Шлифование и доводка торцовых поверх- ностей
А1ЧК 50—150 Органическая, металли- ческая, керамическая Доводка задней поверхности твердо- сплавного многолезвийного инструмента
'лмазный и мьборовый инструмент
Продолжение табл. IS
Эскиз круга Обозна- чение Диаметр, мм Связка Применение
АТ 50—150 Тарельчатые круги Органическая, металли- ческая. керамическая Заточка и доводка передней поверхности твердосплавных зенкеров, разверток, фрез и другого многолезвийного инструмента. Шлифование твердосплавных деталей штампов
ЛТ 50—200 Органическая Заточка передней поверхности много-. лезвийного инструмента (разверток, зен- керов) из быстрорежущей стали, осо- бенно, трудношлифуемой
AIT 50 — 150 Органическая, металли- ческая, керамическая Заточка н доводка передней поверх- ности твердосплавного многолезвийного инструмента с малой высотой зуба, развео- ток, зенкеров, фрез и т. д. Шлифование твердосплавных деталей штампов
Л1Т 50 — 200 Органическая Заточка передней поверхности много- лезвийного инструмента с малой высо- той кромки
Абразивная обработка
Продолжение табл. 13
Эскиз круга Обоэна- ; чение i Диаметр, мм Связка Применение
АЗТ 32—150 Органическая, металли- лическая. керамическая Заточка и доводка передней поверх- ности твердосплавного многолезвийного инструмента с винтовыми канавками
лзт 50—125 Органическая Заточка многолезвийного инструмента (разверток, зенкеров) из быстрорежущей труднощлнфуемой стали
g9H|| А4Т 125—300 Органическая, металли- ческая, керамическая Шлифование и заточка твердосплавно- го зуборезного инструмента
А2ЧК 50—150 Чашки конические Органическая, метал- лическая, керамическая Заточка и доводка твердосплавного мно- голезвийного инструмента
Алмазный и эльбороный инструмент
38
Абразивная обработка
14. Выбор зернистости алмазного инструмента в зависимости от
требований к шероховатости поверхности
Шероховатость обработанной поверхности по ГОСТ 2789— 73, мкм (классы) Зернистость алмазного инструмента ври связках круга
металлической органической (бакел итовой)
Дг = 20 -=-Ю (5) Ра = 2,5 + 1,25 (6) Ра = 2,5 4- 0,63 (6 — 7) Ra = 1,25 4- 0,32 (7 — 8) Ra = 0,63 + 0,16 (8-9) Ra = 0,32 4- 0.08 (9—10) Ra -- 0,16 4- 0,04 (10—11) Ra ™ 0,08 4- 0,02 (11 — 12) дг = 0,1 4- 0,05 (13) 3J 5/250 —200/160 200/160—125/100 125/100-80/63 63/50-50/40 —
80/63 — 63/50 63/50—50/40 40/28 — 28/20 20/14—10/7
—
Примечание. Нижние пределы классов шероховатости соответствуют закаленной стали, верхние пределы — твердым сплавам.
твердых сплавов, закаленной стали, стекла и других твердых мате-
риалов,
АСН — микропорошок повышенной абразивной способности, реко-
мендуется для инструмента, паст и суспензий, применяемых для обра-
ботки природных и синтетических алмазов, корундов, специальной
керамики и других труднообрабатываемых материалов.
Зернистость (табл. 14) шлифпорошков двух диапазонов: широкого
и узкого, а микропорошков — одного.
Зерновой состав порошков характеризуется совокупностью фракций:
основной и побочных — крупной и мелкой, выраженных в процентах.
Размер зерна в каждой фракции шлифпорошков определяется разме-
ром сторон ячеек двух контрольных сит в микронах по ГОСТ 3584—73,
из которых через верхнее сито зерна должны проходить, а на нижнем
задерживаться. Зернистость шлифпорошка определяют по основной
фракции и обозначают дробью, числитель которой соответствует размеру
стороны ячейки верхнего сита, знаменатель — размеру стороны ячейки
нижнего сита.
Зерновой состав микропорошков определяется линейными размерами
проекции зерен под микроскопом. Зернистость микропорошка обозна-
чается дробью, числитель которой соответствует наибольшему, а знаме-
натель — наименьшему размерам зерен основной фракции.
Микропорошки как из природных (AM и АН), так и из синтетических
(АСМ и АСН) алмазов выпускают одиннадцати зернистостей: от 60/40
до 1/0.
Металлизация алмазного порошка улучшает его сцепление со связ-
кой, уменьшает износ инструмента и улучшает отвод тепла из зоны
резания.
Связки (табл. 15). Алмазные круги выпускаются на металлических,
органических и керамических связках.
Алмазный и зльборовый инструмент
39
15. Выбор связки для алмазных инструментов
Область применения Обозна- чение связки Марка алмаза
Органическая связка Шлифование и заточка твердого сплава всухую и с применением СОЖ при снятии значительного припуска на повышенных режимах резания Шлифование и заточка твердого сплава всухую и с применением СОЖ для чистовых и доводочных операций Профильное шлифование и резьбошлифование твердого сплава всухую и с применением СОЖ Наиболее тонкие полировальные операции по 12—14-му классам шероховатости поверхности (Ra — 0,04 4- 0,02 мкм, Rz — 0,1 0,025 мкм) Полирование по И — 12-му классам шерохова- тости поверхности (Ra = 0,08 -4- 0,02 мкм) Полирование по 9—11-му классам шерохова- тости поверхности (Ra — 0,32 4- 0,04 мкм) Полирование по 8—9-му классам шероховатос- ти поверхности (Ra = 0,63 4- 0,16 мкм) Металлическая связка Шлифование фасонных поверхностен, резьбо- шлифование, шлифование стружколомающих ка- навок, разрезка, внутреннее шлифование твердо- го сплава с применением СОЖ Электролитическое шлифование н заточка твер- досплавного инструмента, а также твердосплав- ных пластин, закрепленных на стальной державке Хонингование чугуна на предварительной опе- рации при средних припусках, а также на чисто- вых и окончательных операциях Хонингование закаленных и улучшенных ста- лей Окончательное хонингование чугуна и стали Хонингование закаленных и улучшенных ста- лей при повышенных давлениях 012 кгс/см2) Хонингование легированных, цементированных и твердозакаленных сталей после предваритель- ного шлифонаЕШЯ Хонингование чугунных тонкостенных деталей Керамическая связка Заточка твердосплавных пластин, закреплен* пых на стальной державке с применением СОЖ БП2 Б156 Б2, Б8 Б1, БЗ Т02 ВР ЗБ БП-2, Б2 Б156 Р1 Р4 Р9 Р14 MI М13 МВ1 M5-S МК МП Ml М73 МЮ М13 М5 М17 К1 АСР, АСВ АСО, АСМ АСО, АСР АСО АСО АСО АСО АСР, АСВ. А АСР, АСВ АСВ, АСР АСВ АСВ, АСР А, АСК, АСВ АСВ. АСР АСР АСР
40
Абразивная обработка
Металлическая связка сообщает инструменту высокую прочность,
кромкостопкость и износостойкость. Вместе с тем металлическая связка
снижает режущие свойства, способствует «засаливанию» и требует
периодической правки инструмента.
Инструмент на органических связках отличается повышенной режу-
щей способностью, не «засаливается», выделяет меньше тепла при
шлифовании, обеспечивает более высокий класс шероховатости поверх-
ности, однако имеет повышенный износ, поэтому используется главным
образом на финишной обработке.
Инструмент на керамических связках позволяет регулировать
структуру, поэтому наиболее эффективен на обработке вязких мате-
риалов, особенно при одновременном шлифовании твердого сплава и
стали.
Концентрация определяется количеством алмазного порошка в алма-
зосодержащем слое инструмента. Содержание алмазов, равное 25%
объема алмазосодержащего слоя, принято за 100%-ную концентрацию,
что соответствует 0,878 мг алмазов на 1 мм3 слоя. Алмазные круги
изготовляют концентрацией 25, 50, 100, 150 и 200%.
Для большинства операций алмазного шлифования и заточки при-
меняют круги 100%-ной концентрации. Пониженная концентрация 50
и 25% применяется в мелкозернистых кругах А4—АМ14, а также
в инструменте для шлифования хрупких материалов, например стекла.
Эльборовые круги (табл. 16 и 17). Эльбор выпускается двух марок:
ЛО — эльбор обычной прочности. Применяется для инструмента
на органических и керамических связках.
ЛП — эльбор повышенной прочности. Рекомендуется в основном
для инструментов на металлических связках и работы на повышенных
нагрузках.
16. Зернистость шлифовальных кругов из эльбора, их применение
Зер- нис- тость Размер зерна ос- иоииой фракции, мкм Применение Зер- нис- тость Размер зерна ос- новной фракции, мкм Применение
ЛМ1 0—2 Доводка Л6 Л8 ЛЮ 63 — 80 80—100 100—125 Тонкое шли- фование
лмз ЛМ5 ЛМ7 ЛМ10 ЛМ14 ЛМ20 1 — 3 3-5 5-7 7—10 10—14 И —20 Полирование
Л12 Л16 Л 20 Л25 125— 160 160—200 200—250 250—315 Шлифование
ЛМ28 ЛМ40 Л 4 Л 5 20 — 28 28 — 40 40 — 50 50 — 63 Тонкое шлифо- вание, супер- финиш
Зернистость (см. табл. 16). В шлифовальных кругах используется
эльбор в виде шлифзерна, шлифпорошка и микролорошка.
Правка шлифовальных инструментов
41
17. Обозначение эльборовых кругов на различных связках
и их применение
Связке : Обозна- ! чение Применение
Бакелитовая Б Заточка режущего инструмента из быстрорежущей стали. Шлифование направляющих станин. Плоское шлифование труднообрабаты- ваемой стали
Карболитовая КБ Чистовая заточка режущего инстру- мента. Чистовое плоское шлифование торцом круга
Керамическая К Круглое внутреннее я плоское шли- фование режущего инструмента и дру- гих деталей из труднообрабатываемой стали. Резьбошлифование и зубошлифование. Шлифование отверстий и беговых до- рожек малогабаритных прецизионных подшипников
Металлическая м Шлифование резьбы с малым шагом. Чистовое хонингование стали
Концентрация. Круги из эльбора выпускаются концентрацией 25,
50, 75, 100, 125 и 150. Наибольшее применение имеет инструмент кон-
центрацией 100, где в 1 мм3 эльборосодержащего слоя содержится
0,878 мг эльбора.
Связки (см. табл. 17). Инструмент из эльбора изготовляется на орга-
нической, керамической и металлической связках.
ПРАВКА ШЛИФОВАЛЬНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ
Правка абразивных кругов
Правкой восстанавливают режущую способность, геометрическую
форму и микропрофиль рабочей поверхности круга. Рельеф режущей
поверхности зависит от типа правящего инструмента и режимов правки,
особенно продольной подачи snp, в зависимости от величины которой при
правке производительность съема металла меняется в 2—3 раза, а шеро-
ховатость поверхности — до трех классов. Применяют три способа
правки: обтачиванием, обкатыванием и шлифованием.
42
Абразивная обработка
Правка обтачиванием. Правящий инструмент выполняет роль
резца, а скорость правки равна скорости вращения шлифовального
круга. Такой способ правки, будучи наиболее простым и надежным,
вместе с гем вызывает необходимость применять алмазный инструмент,
обладающий наибольшей износостойкостью (табл. 18 и 19).
Обтачивание применяют главным образом для автоматической и
профильной правки, а также в случае правки кругов, используемых при
шлифовании по 1-му классу точности и шероховатости поверхности
Ra = 0,32 и менее.
В алмазно-металлических карандашах (см. табл. 18) используются
алмазные зерна различной крупности, закрепленные в алмазоносных
вставках. Простота конструкции, жесткость, использование недорогих
алмазов, возможность осуществления правки до полного износа алмаз-
ных зерен, малая чувствительность к изменениям условий правки пре-
дельно упрощают эксплуатацию карандашей.
Алмазный правящий кристальный инструмент с зернами естествен-
ной формы (см. табл. 19) имеет более острые режущие кромки, которые
ориентированы при установке алмаза в оправке. Поэтому инструмент
работает с меньшими усилиями правки, что весьма важно при правке
кругов на вулканитовой связке, резьбошлифовании (одноннточным
кругом), шлицешлифоваиии, зубошлифовании и других случаях, где
необходимо получить острые тонкие режущие кромки или умень-
шить упругие отжатия круга на вулканитовой связке в процессе его
правки.
Для рационального использования алмазов необходимо переста-
влять зерна новой острой вершиной вверх, когда площадка износа
достигает 1—2 мм2.
В ограненных алмазных инструментах (см. табл. 19) придается опре-
деленная геометрическая форма алмазу и создаются режущие кромки,
ориентированные по вектору твердости.
Алмазные гребенки (см. табл. 19). К недостаткам алмазного одно-
кристального инструмента относится необходимость частой переста-
новки и повторных огранок, поэтому в условиях массового производства
начали находить применение алмазные гребенки, в которых закреплены
алмазы удлиненной формы по периферии и боковым сторонам пластины.
Алмазные гребенки обеспечивают высокую точность автоматической
правки и имеют стойкость в 10—15 раз более высокую, чем однокристаль-
ный инструмент.
Правка обкатыванием осуществляется правящими дисками, полу-
чающими вращение от контакта образующей со шлифовальным кругом.
При таком способе скорость правки варьируется от 0,1 до 5м/с, что спо-
собствует наименьшему износу правящего инструмента, поэтому оказа-
лось возможным в качестве инструмента для правки применять метал-
лические и твердосплавные диски.
Металлические диски применяют преимущественно па обдирочных
и предварительных операциях шлифования кругами на бакелитовой
связке, работающими в режиме самозатачивания, где основное назначе-
ние правки сводится к периодическому восстанавливанию геометри-
ческой формы из-за неравномерного износа в процессе шлифования.
Металлические диски работают при скорости правки 0,1—0,5 м/с.
Твердосплавный правящий инструмент (табл. 20) используется либо
в виде монолитных твердосплавных дисков, либо в виде металлических
дисков со спеченной крошкой твердого сплава. Последние обладают
18. Алмазно-металлические карандаши w область их применения
(ГОСТ 607 — 75)
Общий вид карандаша и схема расположения алм азов Тип Марка Размеры, мм Область применения
d L
1- f Ц *< I; z 6 10 55 Правка фасонного профиля по ко- пиру. Все виды шлифования кругами зернистостью 25 и крупнее (если отсут- ствуют карандаши типа С)
3; 4 45
тт]
f г з 5; 6 8
45 АД?> о/П С *« 1 14 18 45 Все виды шлифования кроме фасонной пранки по копиру и резьбошлифования
L/ t? Л — 2; 3; 4 10 14
5 14 18
f 1 н 1; 2; 3 4; 5; 6 6 8 45 Резьбошлифование однониточными кругами зернистостью 16 и мельче. Прецизионное шлифование мелкозер- нистыми кругами с высокими требова- ниями шероховатости поверхности
7 8 10
*1 Карандаши типа Ц должны устанавливаться под углом 15е, а типа С под углом 2 — 5° к оси круга е на-
клоном в сторону его вращения.
Примечание, На эскизах: 1 — алмазная вставка; 2 — место марки; 3 — оправа.
Правка шлифовальных инструментов
44
Абразивная обработка
19. Алмазный правящий кристальный инструмент и область
применения **
Общий вид
инструмента
Применение
Алмаз естественной формы в оправе
Фасонная правка по копиру.
Правка кругов с острыми кромками; резьбошли-
фование, шлицещлнфованне, зубошлифование.
Правка кругов на вулканитовой связке
Алмазы ограненные
Правка по копиру периферии и торца круга или
сложного профиля при совмещенном шлифовании
нескольких торцовых или цилиндрических поверх-
ностей
Правка однониточных и многониточных резьбо-
шлифовальных кругов
Алмазная гребенка
Правка по копиру периферии и радиусных галте-
лей круга.
Прорезка кольцевых канавок в круге.
Многокруговое шлифование
*J Инструмент должен устанавливаться под углом 15° к оси круга
с наклоном в сторону его вращения.
Правка шлифовальных инструментов
45
20. Твердосплавный инструмент для правки обкатыванием
Общий вид
Размеры (мм) и применение
Твердосплавный монолитный диск
D в в, d
32
35 40 2,5 4.5 14
60 4,0 6,0 28
Бесцентровое шлифование по 7-му клас-
су шероховатости поверхности (Ra —
= 1,25 4- 0,63 мкм). Внутреннее шлифо- вание (диски диаметром 32 мм)
Л/еталлический диск со спеченной крошкой из твердого сплава
Бесцентровое, круглое и плоское (пери-
ферией круга) шлифование по 2-му классу
точности и 7’Му классу шероховатости по-
верхности {Ra == 1,25 4- 0,63 мкм). Тор-
цешлифование
Звездочки тпупоэубые
Круглое и бесцентровое шлифование по
3-му классу точности и грубее по 6-му
классу шероховатости поверхности (Ra —
— 2,5 4- 1,25 мкм). Плоское шлифование
торцом круга
Рабочий обод из кротки твердого сплава. Внутренняя ступица
стальная
46
Абразивная обработка
Общий вид
Продолжение табл. 20
Размеры (мм) я применение
Звездочки острозубые
D d d.
35 10 24
50 14 34
Плоское шлифование торцом круга.
Предварительная правка Правка точил кругов.
Диски
с кольцевыми канавками
D d d.
50 14 35
70 28 46
Шлифование мягкими и малогабаритны-
ми кругами по 2—-3-му классам точности
и 7—8-му классам шероховатости поверх-
ности (Ra ₽» 1,25 4- 0,32 мкм)
D d d, Z
50 28 24 18
70 35 46 22
Бесцентровое и круглое шлифование по
3-му классу точности и 7-му классу шеро-
ховатости поверхности {Rd = 1»25 4-
4- 0,63 мкм)
Правка шлифовальных инструментов
47
более высокой износостойкостью и более эффективно восстанавливают
режущие свойства круга.
Монолитные диски имеют меньшие габаритные размеры и легче
встраиваются в станки.
Твердосплавные диски работают при скорости правки 3—5 м/с. Их
применяют на операциях предварительного и полуокончательногО
шлифования с ручным циклом, где по условиям обработки применение
алмазного инструмента не допускается.
Правку обкатыванием используют также для накатки резьбовых и
фасонных поверхностей на шлифовальном круге. В процессе накатки
скорость шлифовального круга снижают до 1—2 м/с.
Правка шлифованием осуществляется принудительным вращением
правящего диска со скоростью 2—10 м/с от привода передней бабки
станка или индивидуального электропривода в направлении, противо-
положном вращению шлифовального круга. При этом обеспечивается
наибольшая скорость правки, равная сумме скоростей круга и правя-
щего диска. Этот способ может быть осуществлен только с помощью
алмазных роликов и крупногабаритных карбидокремниевых кругов
очень высокой твердости.
Алмазные ролики. Ролики цилиндрической формы применяют для
правки напроход и правки галтелей (табл. 21, рис. а). При профильной
правке врезанием фасонными роликами (табл. 21, рис. б, в) размерная
и геометрическая точность деталей обеспечивается точностью профиля
21. Инструмент для правки методом шлифования
Примеры правки роликом
Применение
Правка периферии и галтелей круга
Автоматическая правка иапро-
ход кругов для шлифования колен-
чатых валов.
Автоматическая правка яри ско-
ростном шлифовании (t'Kp —
== 50 4- 60 м/с и выше)
Врезная правка профильными роликами
Совмещенное профильное шли-
фование нескольких поверхностей
48
Абразивная обработка
ролика. Правка врезанием особенно эффективна на операциях, где
применяются широкие круги (100 мм и выше) или необходима правка
по копиру. Правкой врезанием обеспечивается шероховатость шлифо-
ванной поверхности R.a = 2,5—0,63 мкм (6—7-й классы), что на один
класс ниже правки напроход.
Алмазный ролик, вследствие чрезвычайно малого износа осуще-
ствляет до 50—100 тыс. правок, упрощает наладку и обеспечивает
однородность качества деталей в условиях массового производства.
Круги из карбида кремния черного твердостью ЧТ и ВТ применяют
преимущественно на круглошлифовальных станках с использованием
принудительного вращения от привода передней бабки станка.
Правка алмазных кругов
Правку и чистку кругов выполняют в случаях «засаливания» режу-
щей поверхности, при неравномерном износе и необходимости восста-
новления заданной формы круга.
Наиболее простыми и доступными способами являются правка
обтачиванием абразивными брусками и шлифование абразивными
кругами.
Абразивные бруски (табл. 22) при правке закрепляют в тисках или
специальных приспособлениях на столе плоскошлифовального или
заточного станка. Алмазный круг при правке вращается с обычной
рабочей скоростью.
22. Выбор абразивных брусков для правки алмазных кругом
способом обтачивания
Связка алмазного круга Зернистость алмазного круга Характеристика абразивного бруска
Мате- 1 Таер- риал дость Зер- нис- тость № струк- туры
Металлическая к керамическая 100/80—200/160 63/50-80/63; 50/40 6С С1-С2 СМ1 — СМ2 М3 —СМ2 16 — 25 8—12 3 — 4 8 9
Органическая 50/40—100/80 40/28 и мельче 2А М3—СМ2 8—10 М40 6
При правке шлифованием правящему абразивному кругу сообща-
ется принудительное вращение. Скорость алмазного круга замедляется
до 1—3 м/с, скорость правящего круга 25—35 м/с. Продольная подача
1—2 м/мин, подача на глубину правки 0,02—0,04 мм/дв. ход.
Алмазные круги на металлической связке следует править кругами
из карбида кремния зеленого зернистостью 40—25, твердостью СП —
СТ2, а алмазные круги на органической связке править кругами из
карбида кремния зеленого зернистостью 16—8, твердостью СМ2—С1
на керамической связке.
Обработка на шлифовальных станках
49
Правку кругов желательно производить с охлаждением. Чистку
алмазных кругов осуществляют пемзой или брусками 2А 16—12 СМ2
с жестким креплением правящего инструмента.
Правка эльборовых кругов
Круги на керамической связке правят алмазно-металлическими
карандашами типа Ц и алмазами в оправе обтачиванием. Скорость
продольной подачи правящего инструмента 50—60 мм/мин, глубина
врезания 5—6 мкм. Круги на карболитовой и бакелитовой связках
правят алмазными кругами зернистостью 100/80 концентрацией 100%
на связке Ml шлифованием. Скорость алмазного круга 15—20 м/с,
продольная подача 100—150 мм/мин, глубина врезания 3—5 мкм.
Круги на металлической связке правят абразивными кругами из карбида
кремния шлифованием. Характеристика круга 63С16СМ1—СМ225К.
Скорость круга 15—20 м/с. Продольная подача 100—150 мм/мин,
глубина врезания 3—5 мкм.
ОБРАБОТКА НА ШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКАХ
Круглое наружное шлифование
Обработка на круглошлифовальных станках ведется способом
многопроходного шлифования, которым можно осуществлять снятие
любого заданного припуска с исправлением исходных погрешностей
формы и положения шлифуемых поверхностей.
В зависимости от величины исходных погрешностей, а также требуе-
мых точности и шероховатости обработанной поверхности применяются
операции чернового, предварительного, окончательного и тонкого шли-
фования.
Черновое шлифование предусматривает обработку по-черному (без
предварительной токарной операции) со снятием увеличенного припуска
от 1,0 мм и более на диаметр. Эту операцию целесообразно выполнять
на режимах силового и скоростного шлифования при укр = 50-ьбО м/с
и sM — 2-5-5 мм/мин.
В отличие от токарной обработки черновое шлифование обеспечивает
более высокую точность обработки (по 3-му классу) и шероховатость
поверхности Ra — 1,25-5-2,5 мкм и выше (5— 6-й классы), не требует
последующего предварительного шлифования. Его применение целесо-
образно при наличии точных заготовок с припуском на шлифование
не более 4—5 мм на диаметр или заготовок, имеющих пониженную
обрабатываемость лезвийным инструментом.
Предварительное шлифование обычно выполняется после токарной
обработки со снятием припуска 0,5—0,8 мм на диаметр. Эти операции
целесообразно осуществлять на повышенной скорости резания цкр =
= 40-5-60 м/с и sM = 1,0н-2,0 мм/мин. Предварительное шлифование
чайте выполняется до термической обработки для создания базовых
поверхностей или в качестве промежуточной операции для подготовки
поверхности к окончательной обработке. На операциях предваритель-
ного шлифования достигается точность по 2—3-му классам и шерохова-
тость поверхности Ra = 2,5-5-0,63 мкм (6—7 класс).
Окончательным шлифованием достигается 1—2-й классы точности
и шероховатость поверхности Ra — 1,25-5-0,16 мкм (7—9-й классы)
50
Абразивная обработка
при снятии припуска 0,2—0,5 мм на диаметр со скоростью резания
— 35ч-40 м/с и sM = 0,3 : 0,7 мм/мин.
Тонкое шлифование применяют главным образом Для получения
шероховатости поверхности Ra = 0,16-ь0,020 мкм (10—12-й классы)
(подробнее о тонком шлифовании см. на с. 105). Применение тонкого
шлифования экономически целесообразно лишь в условиях индивидуаль-
ного и мелкосерийного производства. В массовом производстве мини-
мальная шероховатость поверхности (Ra — 0,32 мкм и ниже) более
производительно обеспечивается на микрофинишных и полировальных
станках.
Применительно к перечисленным операциям шлифования выпуска-
ются станки разной степени (классов) точности: Н — нормальной,
П — повышенной, В — высокой, Л — особо высокой и € — особо
точные. Достигаемое качество обработки на этих станках приводится
в табл. 23.
23. Допустимые отклонения (мкм) формы и шероховатости поверхгюсти,
обеспечиваемые прецизионным шлифованием
В иды от кл о и ения Класс
п В А С
Некруглость ....... 1.6 ко 0,6 6,4
Нецилиндричность .... Плоскостность торцовой по- верхности (выпуклость не до- 6,0 4,0 2,5 1,6
пускается) Шероховатость обработан- ной поверхности образца: цилиндрической, не ниже 5,0 3,0 2,0 1,2
(8) 19) (10) (11)
Ra плоской, не ниже (клас- 0,63 — 0.32 0,32—0,16 0,16—0.08 0,08— 0,04
сы) (7) <8) (10)
Ra . . < 1,25—0,63 0,63—0,32 0,32—0,16 0,16—0,08
Рекомендуемые припуски для операций предварительного и оконча-
тельного шлифования приведены в табл. 24.
Основные виды круглого шлифования показаны на рис. 4. Шли-
фование с продольной подачей (рис, 4, а) применяют при обработке
цилиндрических деталей значительной длины (Z > 80 мм). Круг выби-
рают наибольшей высоты, допускаемой жесткостью обрабатываемой
детали и размерами защитного кожуха абразивного круга.
Врезное шлифование (рис. 4, б, е) применяют при длине шлифования
80 мм для обработки цилиндрических и конических шеек у коленча-
тых, распределительных и ступенчатых валов, а также для втулок и
колец; в специальных наладках / достигает 200 мм.
Для повышения кромкостойкости при врезном шлифовании абразив-
ные круги выбирают на один-два знака тверже, чем для шлифования
с продольной подачей. Врезные полуавтоматы с активным контролем
Обеспечивают точность 1—2-го классов, а при шлифовании без измере-
ния с автоматической подачей круга до жесткого упора 3-го класса.
Обработка на шлифовальных станках
51
24. Припуски на круглое шлифование в центрах, мм
Диаметр детали । Длина детали
До 100 Св. 100 до 800 Св. 300 до 500 Св. 500 до 700 Св. 700 до 1300 Св. 1300 до 2000
6—10 0,25 0,3 0,3 0,35 0,35 0,4 —
10—18 _дз~ 0,35 0,35 0,4 0,4 0,45
18—30 0,35 0,4 0,4, 0,45 0,45 0,5
30—50 0,4 0,45 0,5 0,55 0,5 —
50-80 0.45 0,5 0,55 0.6 0,65 0,7 0.7 0,75
80—120 0,5 0,6 0,55 0,65 0,6 0.7 0,65 0,75 0,7 0,8 0,75 0,85
120—180 0,6 0,65 0,6 0,7 0,65 0,75 0,7 0,8 0,75 0,81? 0,8 0,9
180—200 0,7 0,8 0,7 0,85 0,75 0,85 0.8 0.9 0,85 0,95
260—300 0,8 0.85 0,8 0,9 0,85 0,95 0,9 1,0 0,95 1,05
Примечание. В числителе указан припуск для незакален- ных деталей, в знаменателе — для закаленных; недробные значения одинаковые для тех н других.
52
Абразивная обработка
Рис. 4. Основные виды круглого шлифования
Одновременное шлифование шейки и торца осуществляется на
торцекруглошлифовальных станках с наклоном круга (рис. 4, г, д).
Если основной припуск снимают на шейке, а торец лишь зачищают,
то применяют станки с а = 8-f-20°. С увеличением припуска по торцу
угол наклона круга увеличивают и при приблизительно равных при-
пусках по шейке и торцу применяют станки с а = 45°. Эти станки
используют также при шлифовании материалов, склонных к прижогам.
Обработка на шлифовальных станках
53
При шлифовании торца вручную, когда допустимо изменение его
осевого положения в зависимости от глубины зацентровки вала, целесо-
образно применять станки с перпендикулярным перемещением шлифо-
вальной бабки (рис. 4, г).
Торцекруглошлифовальные станки с угловой подачей абразивного
крута должны иметь локаторы для осевой ориентации обрабатываемых
поверхностей детали по отношению к шлифовальному кругу.
Если назначение операции сводится к восстановлению перпендику-
лярности торца к шейке со снятием малого припуска (0,05—0,15 мм), то
локатор обычно устанавливает деталь непосредственно по шлифуемому
Рис. 5. Установка центральных гнезд на центрах
торцу. При наличии локатора одновременное шлифование по торцу и
шейке осуществляется по автоматическому циклу.
Торец и шейку можно шлифовать также на обычном станке, применяя
круг с поднутрением на торце (рис. 4, в). Такие круги правят по пери-
ферии.
Врезное шлифование широким профилированным кругом (рис. 4, з)
применяют для одновременной обработки нескольких близко располо-
женных поверхностей; при этом общая высота круга И не должна пре-
вышать 200 мм.
В практике массового производства шлифование нескольких шеек
профилированным кругом обеспечивает 1—2-й классы точности.
При шлифовании несколькими кругами на одной бабке (рис. 4, ж)
на точность обработки оказывает влияние неоднородность абразивных
кругов, колебание величины припусков и упругие отжатия системы.
Поэтому многокруговые станки имеют автономные правящие средства
для каждого круга с микронной поперечной подачей алмаза. На таких
станках обеспечивается размерная точность шлифованных шеек в пре-
делах 13—25 мкм, соосность всех шеек с точностью 5—10 мкм.
С большой эффективностью применяется скоростное шлифование
(Ц<р = 60 м/с) кольцевых канавок (рис. 4, и) на закаленных де-
талях. Обеспечивается ширина канавок с точностью 0,02 мм, их
линейное расположение с точностью 0,05 мм, шероховатость по-
верхности 7-го класса (Ra = 1,25<-0,63 мкм). Высокая точность
канавок достигается за счет принудительной правки круга алмазным
роликом.
Установка обрабатываемой детали. При шлифовании детали уста-
навливают на центрах, на оправках и в патронах. Большое влияние
на точность и качество шлифования оказывает состояние центров станка
и центровых отверстий. Опорная коническая поверхность центровых
отверстий должна точно соответствовать конусу на центрах (рис, 5, а).
На рис. 5, б—д показаны неправильные положения.
64
Абразивная обработка
При пекруглой форме центровых гнезд или неправильном угле
конуса деталь не получает достаточной опоры и, смещаясь под действием
усилий шлифования, копирует неточность центровых гнезд.
Для сплошных деталей и полых с отверстием менее 15 мм применяют
нормальные центры; при наличии отверстий диаметром более 15 мм —
грибковые центры.
При неподвижных центрах обеспечивается более высокая точность
шлифования. На вращающихся центрах обрабатывают только тяжелые
детали с осевыми отверстиями, имеющими узкие центровые фаски.
Рис. 6. Установка детали на
неподвижные опоры
Рис. 7. Люнет с двумя упорами
Для уменьшения износа центров их изготовляют из твердого сплава.
Детали с точными базовыми отверстиями (допуск 0,015—0,03 мм)
шлифуют на оправках с прессовой посадкой, а с допуском базовых
отверстий более 0,03 мм — на разжимных оправках.
В случае базирования по отверстию и торцу применяют оправки
со скользящей посадкой (зазор 0,01—0,02 мм) и упором в торец.
Повысить точность обработки по соосности можно применением
оправки с небольшой конусностью (0,01—0,015 мм на 100 мм длины).
Высокую точность обработки по диаметру и концентричности достигают
использованием мембранных патронов.
Цилиндрические детали типа колец, у которых ширина кольца не
превышает его диаметр, шлифуют на жестких опорах 4 и 5 (рис. 6).
Обрабатываемая деталь 1, вращаемая магнитным патроном 2, опирается
на два неподвижных башмака, расположенных таким образом, чтобы
ось детали была смещена с оси патрона на 0,5—1,0 мм. Этим обеспечи-
вается постоянный поджим детали к башмакам. В зависимости от требо-
вания соосности и точности отверстия обрабатываемая деталь может
базироваться на жестких опорах по внутреннему или наружному
диаметру.
При шлифовании на жестких опорах уменьшаются погрешности
установки и зажима, упрощается наладка, устраняется разыостенность
обрабатываемой детали.
Длинные валы при высоких требованиях к геометрической форме
шеек обрабатывают с помощью упорных люнетов (рис. 7). Упоры
расположены по направлению действия горизонтальной и вертикальней
Обработка на шлифовальных станках
55
составляющих усилия шлифования. По мере уменьшения диаметра
обрабатываемой шейки в процессе шлифования упоры непрерывно
подводят до касания с поверхностью шейки. Сначала поджимают верти-
кальный упор, а затем горизонтальный.
Особенно точно регулируют горизонтальный
упор, так как в основном от него зависит
точность обработки.
В массовом производстве используют но-
вую конструкцию следящего люнета (рис. 8).
По мере удаления припуска и уменьшения
размера шейки упорные башмаки 1 автома-
тически следуют за обрабатываемой поверх-
ностью под действием пружины 2 и клипа 4.
В связи с малым углом конуса клиновой
механизм замыкает кинематическую цепь и
препятствует отжиму башмаков 1. Отвод баш-
Рис. 8. Следящий люнет
маков в исходное положение осуществляется
штоком 3 гидропривода.
Бесцентровое круглое наружное шлифование
Особенности круглого наружного шлифования (рис. 9).
1. Обрабатываемая деталь 3 вращается свободно без закрепления
в призме, образованной опорным ножом 4 и ведущим кругом 2. Благо-
даря этому исключаются деформации детали при ее зажиме, а вращение
в призме позволяет эффективно исправлять в процессе шлифования
некруглость детали.
2, Вращение детали осуществляется за счет сил трения между
деталью и ведущим кругом. Для качественной обработки необходимо,
чтобы деталь начала вращаться до касания шлифовального круга, что
в значительной степени определяется состоянием опорного ножа, кото-
рый должен иметь прямолинейную опорную поверхность высокой
твердости и наименьшей шероховатости На = 0,16-г-0,04 мкм (10—
11-й классы) с тем, чтобы коэффициент трения между деталью и ножом
был минимальным.
3. Обрабатываемая поверхность одновременно служит и базовой
поверхностью, поэтому большое значение приобретает исходное состоя-
ние обрабатываемой поверхности (разобщенные участки, приливы,
заусенцы, большая некруглость) усложняют, а иногда делают невозмож-
ной обработку на бесцентрово-шлифовальных станках.
4. Ведущий круг выполняет роль привода вращения детали и
люнета, значительно повышающего жесткость системы СПИД. Благо-
даря этому на бесцентрово-шлифовальных станках обрабатываются
длинные и тонкие детали на увеличенных поперечных подачах без опа-
сения прогибов в процессе шлифования.
5. Бесцентровое шлифование, осуществляемое без зажима и без
устройств принудительного вращения детали, не требует создания
центровых базовых гнезд и упрощает автоматизацию обработки.
Все эти преимущества делают бесцентровое шлифование наиболее
производительным процессом круглого наружного шлифования.
Бесцентровое шлифование осуществляют сквозной подачей (нанро-
ход) или поперечной подачей (врезанием).
56
Абразивная обработка
Жесткость технологической системы бесцентрово-шлифовальных
станков в 1,5—2 раза выше жесткости круглошлифовальных станков,
поэтому и режим резания при бесцентровом шлифовании повышают
примерно в 1,5—2 раза.
Рис. 9. Схема круглого наружного бесцен-
трового шлифования
Бесцентровое шлифование
обеспечивает обработку де-
талей по 1 — 2-му классам
точности. Эффективно испра-
вляется некруглость заго-
товки — исходная величина
некруглости с 0,3 мм может
быть уменьшена до 0,0025 мм.
Установка обрабатывае-
мой детали. В процессе бес-
центрового шлифования об-
рабатываемая деталь 3 лежит
на опорном ноже 4 и ведущем
круге 2 (см. рис. 9). Опор-
ный нож устанавливают по
высоте h так, чтобы центр
детали был выше линии цент-
ров шлифовального 1 и веду-
щего 2 кругов примерно на
0,5d, но не более чем на
14 мм. Тонкие, длинные и
недостаточно прямолинейные
прутки целесообразно распо-
лагать ниже линии центров
на ту же величину. Опорную
поверхность ножа распола-
гают строго параллельно
оси шлифовального круга.
Непрямолинейпость опорной
поверхности ножа не должна
превышать 0,01 мм на 100 мм
длины. Толщина опорного
ножа b на 1—2 мм меньше
диаметра шлифуемой детали,
ноне более 12мм. Рекомен-
дуемая толщина опорных
жей;
Диаметр детали, d, мм . . 1,6—3 3 — 6,5 6,5—12,5 12,5 и более
Толщина ножа Ь, мм . . 1,25 2,5 6,0 12,0
Угол скоса ф опорной поверхности ножа принимают для деталей
длиной до 100 мм и диаметром до 30 мм равным 30°, а при больших
размерах 20—25е.
Опорные ножи, оснащенные пластинками твердого сплава марки
ВК8, обладают высокой износостойкостью. Стальные ножи применяют
при шлифовании деталей диаметром до 3 мм, когда нет возможности
применять ножи с пластинками твердого сплава. Верхнюю опорную
часть ножа изготовляют из легированной или быстрорежущей стали,
а нижнюю — из углеродистой.
Обработка на шлифовальных станках 57
При установке на станке передняя часть А опорного ножа должна
выступать из зоны кругов па величину (1,24-1,3) /, задняя часть Б
не менее 0,75/.
При шлифовании деталей с d > I необходимо длину опорного ножа
увеличивать, чтобы предупредить преждевременное выпадание детали
на выходе.
Бесцентровое шлифование наироход надежно обеспечивает обра-
ботку по 1-му классу точности с получением точности геометрической
формы в пределах 2,5 мкм и шероховатость поверхности по 9-му классу
Ra — 0,324-0,16 мкм.
Число операций зависит от припуска на шлифование, определяемого
величиной исходных погрешностей, требуемыми точностью и шерохова-
тостью обработанной поверхности.
Рекомендуемое число операций и условия их выполнения приведены
в табл. 25. Шероховатость поверхности выше 9-го класса Ra~0,32 мкм
и ниже достигается суперфинишем или операцией бесцентровой доводки
(табл. 26). Основную нагрузку по снятию припуска при бесцентровом
шлифовании наироход выполняет передняя часть шлифовального круга.
Для улучшения условий выхаживания на задней части шлифовального
круга создают обратный конус на длине 20—30 мм.
Бесцентрово-шлифовальные сганки с широкими кругами (500 и
800 мм) заменяют два-три обычных станка. Для снятия увеличенного
припуска необходимо на широких кругах создавать заборный конус на
входе длиной до 100 мм, а на выходе делать обратный конус длиной
50—80 мм для уменьшения шероховатости поверхности и исключения
кольцевых следов на шлифуемых деталях. Заданный профиль по обра-
зующей круга с передним и обратным конусами создается в процессе
правки круга по копиру.
Чтобы избежать занижения шлифуемого размера, необходимо в про-
цессе шлифования поддерживать непрерывный и плотный поток деталей
при прохождении через всю зону шлифования. Это особенно важно при
шлифовании точных деталей.
Направляющие линейки при бесцентровом проходном шлифовании
служат для ввода заготовки в зону шлифования и вывода из нее.
При длине шлифуемых деталей 1<Z 100 мм длина линейки L = I,
при I = 1004-200 мм L — 0,75/. При выборе длины линейки нужно
учитывать также соотношения длины I и диаметра d детали. Для корот-
ких деталей (</ > /) следует брать длинные линейки, чтобы одновременно
подводить к кругам по нескольку деталей для достижения лучшей
устойчивости на опорном ноже. Длину направляющих линеек L увели-
чивают также при шлифовании деталей непрерывным потоком. Непря-
молинейн: сть и непараллельность боковых сторон линеек не должна
превышать 0,01 мм на 100 мм длины.
Направляющие линейки должны быть установлены параллельно
линии контакта обрабатываемой детали со шлифовальным кругом.
Входная направляющая линейка должна отстоять от линии контакта
детали с ведущим кругом на величину половины снимаемого припуска
на диаметр Направляющая линейка на выходе должна служить
продолжением линии контакта детали с ведущим кругом (рис. 10, с).
На рнс. 10, б, в, г показаны примеры возможных искажений геоме-
трической формы шлифуемой детали 2, вызванных неправильной
25. Число и обозначение операций, удвоенная глубина шлифования, характеристика круга
и шероховатость поверхности при бесцентровом шлифовании налроход
Исходная точность формы, мм Число и обозначение операций при обработке деталей 1 а) стальных с требуемой точностью формы, мм
0,10 — 0,15 0,05 — 0,10 0,03—0,05 0,015 — 0,03 0,010 — 0,015 0,005—0,010 0,0025—0,005
0,15 — 0,3 0,10-0,15 0,05—0,10 0,03—0,05 0,015—0,03 0,01 — 0,015 0,005 — 0,01 1 (а) 2 (а, б) 1 (б) 3 (а, б, в) 2 (б. в) 1 (в) 4 (а, б, в, г) 3 (б, в, г) 2 (в, г) 1 (г) 5 (а. б, в, г, д) 4 (б, в, г. Д) 3 (в, г, д) 2 (г, д) 1 (Д) 6 (а, б, в, г, Д. е) 5 (б, в. г, д, е) 4 (в, г, д, е) 3 (г. д, е) 2 (д, е) 1 (е) 7 (а, б, в, г, д, е, ж) 6 (б, в, г. д, е, ж) 5 (в, г, д, е, ж) 4 (г, д, е, ж) 3 (д, е, ж) 2 (е, ж) 1 (ж)
—
—
—
б) чугунных с требуемой точностью формы, мм
0,05—0,10 0,03—0,05 0,01 — 0,03 0.005 — 0,010 0,0025—0,005
о р р р ООС— — СЛ Ю СП о Сп . 1 1 1 1 1 о о р р о м о с ~ 1- (О f ю О1 С СП •& *d 1 (а) 2 (а, б) 1 (б) 3 (а, б, в) 2 (б, в) 1 (в) 4 (а, б, в, г) 3 (б, в, г) 2 (в, г) 1 (г) 5 (а, б, в, г, д) 4 (б, в, г, д) 3 (в, г, д) 2 (г, д) 1 (А)
ами обозначено чис
ло операций, а в скоб
ках буквами обозначе
ние каждой операции,
Абразивная обработка
Продолжение табл. 25
Удвоенная глубина шлифования, характеристика круга и шероховатость поверхности
Удвоенная глубина шлифования (мм) при обработке Характеристика круга при обработке Шероховатость поверх- ности Ra. мкм (классы) при обработке
«и 5 стали чугуна
обозначен операции стали чугуна Мате- риал зер на Зерни- стость Твер- дость Струк- тура Связка Матери- ал зерна Зерни- стость Твер- дость Струк- тура Связка стали чугуна
а 0,20 — 0,35 0,2— : 0,35 50 40 СТ2 СТ1 50 40 СТ1 С2 Rz =-- 20®. 10 Ra = 2,5®* 1.25 (5 — 6) 2.5 — 0,63 (6-7)
б 0,15— 0,2 0,15 — 0,2 40 С2 СТ! 54С 40 G1 2,5 — 0,63 (6-7) 1,25—0,63 (7)
в 0,10— 0,15 0,10— 0,15 15А 25 CI С2 5 кв 25 СМ2 С1 1,25—0,63 (7) 0,63-0,32 (8)
г 0,ОБ- ОЛ 0,Об- ол 16 25 С1 С2 16 СМ2 С1 5 к 1,25 — 0,32 (7-8) 0,63—0,16 (8-9)
Д 0,03 — 0,05 0,015— 0,03 12 16 С1 С2 63 С 12 СМ2 С1 0,63 — 0,32 (8) 0,32—0,08 (9-10)
6 0,015- 0,03 Ю 12 С1 i С2 0,63 — 0,16 (8-9)
ж I 0,01 — I 0,015 63 С 1 М40 М28 1 С1 i С2 - Б1 ГФ 0,32 — 0,08 (9-10)
Примечания; 1. Характеристика ведущего круга для всех случаев шлифования стальных и чугунных деталей — 15А16ТВ. 2. При шлифовании на автоматизированных линиях, где один рабочий обслуживает несколько станков (без ав- топодналадчика), число операций может быть увеличено на одну-две, при осуществлении всех операций на одном стайке число их можно уменьшить на одну по сравнению с табличными данными. В этих случаях рекомендуемую нормативами удвоенную глубину шлифования следует сохранить на последних одной-двух операциях, а на первых — соответственно изменить, оставив неизменным суммарный припуск. 3. Если технологический процесс предусматривает шлифование детали до н после термообработки, то при рас- чете числа операций для сырых деталей требуемой является точность, с которой деталь поступает в термообработку; для термообработанных деталей исходной является точность, с которой детали возвращаются из термообработки. 4. я, б, в, г, д, е, ж — операции шлифоваиня. отличающиеся друг от друга величиной снимаемого припуска, достигаемой точностью формы и шероховатостью поверхности.
Обработка на шлифовальных станках
60
Абразивная обработка
26. Характеристика наладок бесцентрового шлифования
и бесцентровой притирки
Параметры наладки Чистовое бесцентровое шлифование Бесцентровая доводка
Снимаемый припуск на диа- метр, мм 0.02 0,005—0,01
Расположение центра обра- батываемой детали ..... Выше линии цен- На линии цент-
Спорный нож: материал опорной по- верхности тров кругов на 12—14 мм Быстрорежущая ров кругов Твердая резина
угол скоса, градусы . , Шлифовальный круг: характеристика ..... сталь или твердый сплав 25-30 или текстолит 0
15A12CTD 63СМ20СМ2Б
угол наклона оси, гра- дусы 0 4
окружная скорость, м/с 35 5
высота, мм ...... 150 660
Ведущий круг: характеристика ..... I5A16TB 63СМ40СТ1Б
угол наклона оси, гра- ДУеы 1.5 2
окружная скорость, м/с 0.65 1,44
пысота, ММ 150 | 560
установкой направляющих линеек 1. Позиции 3 и 4 обозначают соответ-
ственно ведущий и шлифовальный круги.
Направляющие линейки со стороны шлифовального круга устанавли-
вают так, чтобы обеспечить свободное продвижение обрабатываемых
деталей на входе и выходе из зоны шлифования. Они применяются
лишь для того, чтобы детали не падали с опорного ножа.
Некоторые технологические особенности построения наладок.
1. При шлифовании наироход для уменьшения разброса размера
обрабатываемого диаметра необходимо, чтобы в зоне шлифования на
всей ширине кругов обеспечивался непрерывный поток деталей, иначе
говоря, обрабатываемые детали должны поджиматься друг к Другу.
Торцовые поверхности деталей должны быть ранее обработаны. Влияние
торцовых поверхностей возрастает при обработке неустойчивых деталей
типа колец, у которых диаметр превышает их длину.
2. Для получения однородного качества деталей необходимо, чтобы
на последнем финишном проходе разброс размера диаметра шлифуемых
деталей был меньше припуска на одну операцию. При отсутствии актив-
ного контроля с автоматической подналадкой или недостаточной жест-
костью системы СПИД станка необходимо вводить дополнительный
проход для выравнивания диаметрального размера в потоке до послед-
него финишного прохода.
3. При шлифовании длинных искривленных прутков целесообразно
наладку строить таким образом, чтобы обрабатываемые прутки лежали
на ноже ниже линии центров шлифовального и ведущего кругов при-
мерно на величину половины своего диаметра.
Рис, 10. Установка направляющих линеек
Загрузочные и приемные устройства для поддержания детали на
входе и выходе из зоны шлифования должны иметь длину не менее
длины обрабатываемых прутков.
4. При шлифовании неустойчивых колец, ранее не обработанных по
наружному диаметру, целесообразно шлифовать первый проход на
оправках. Для этого кольца
набирают пачкой на оправку
и слегка поджимают гайкой
так, чтобы каждое кольцо
могло самоустанавливаться
на опорном ноже в процессе
шлифования, кольцо устана-
вливают на оправке с зазо-
ром 0,5 мм.
5. Для шлифования на-
проход (рис. И) обрабаты-
ваемой детали 2 (профиль-
ных бочкообразных роликов,
фасок на кольцах и других)
роль ведущего круга выпол-
няет стальной барабан 1 со
спиральными канавками, про-
филь дна которых соответст-
вует профилю обрабатывав- J
7
Гис. н. Схема наладки опера-
ции шлифования бочкообразных
рели ков
62
Абразивная обработка
мой детали. При вращении барабана 1 обрабатываемые детали 2 враща-
ются, ориентируются и перемещаются барабаном вдоль образующей
шлифовального круга 3. Другие позиции на рисунке обозначают:
4 — опорный нож, 5 — линейка направляющая, 6 — загрузочная
трубка, 7 — шток толкателя.
Бесцентровое врезное шлифование по сравнению с бесцентровым
шлифованием напроход менее производительный процесс и сложнее
автоматизируется. Этот способ применяется для обработки ступенчатых,
конических, фасонных и других поверхностей, которые невозможно
обрабатывать способом бесцентрового шлифования напроход.
Рис. 12. Схема расположения упора
при бесцентровом врезном шлифовании
В условиях серийного и массового производства целесообразнее
разделять обработку на несколько операций с тем, чтобы для каждой
операции иметь возможность применить оптимальную характеристику
круга, режимы правки и шлифования.
Рекомендации по выбору числа операций с учетом требований точ-
ности и шероховатости поверхности приведены в табл. 27.
В условиях мелкосерийного и единичного производства часто пред-
варительное и окончательное шлифование совмещается в одну операцию.
В этом случае обработка ведется на пониженных режимах резания с бо-
лее продолжительным выхаживанием.
При врезном шлифовании продольное перемещение обрабатываемой
детали в зоне шлифования ограничивается жестким упором. Для
постоянного поджима обрабатываемой детали к упору ведущий круг
наклоняется на 0,5—1,0°. Торцовая поверхность детали, которая под-
жимается к упору, должна быть гладкой и не иметь биения. , В ряде
случаев (обработка фасонных, сферических поверхностей и др.) необ-
ходимо, чтобы шлифуемая деталь 1 (рис. 12) самоустанавливалась по
контуру шлифовального круга 2, для этого оси ведущего 3 и шлифоваль-
ного кругов устанавливают параллельно. При врезном шлифовании
твердость круга выбирают на одну две степени тверже, чем на опера-
циях шлифования напроход.
Типовые примеры бесцентрового врезного шлифования. Шлифование
длинных деталей. При шлифовании деталей большой длины для обеспе-
чения правильного и устойчивого положения на опорном ноже следует
применять поддерживающие люнеты (рис. 13).
Шлифование ступенчатых деталей. Расположение и форма ведущего
круга определяются конфигурацией обрабатываемой детали. Если
большая по диаметру ступень значительно длиннее меньшей, то приме-
27. Число н обозначение операций, припуск на диаметр, характеристика круга я шероховатость
поверхности при бесцентровом шлифовании врезанием
Число и обозначение операции при обработке деталей *г
Исходная точность формы, мм а) стальных с требуемой точностью формы, мм
0,10 — 0.15 0,05 — 0,10 0,02 — 0,05 0,01 — 0.02
о о о о о О •-» КЗ to Ох о О 1111 о о о о о •— ьэ со СП О Q О 1 (а) 2 (а, б) 1 (б) 3 (а, б, в) 2 (б, в) 1 (в) 4 (а, б, в, г! 3 (б, в, г) 2 (в, г) 1 (О
б) чугунных с требуемой точностью формы, мм
0.05 — 0,10 0,02—0,05 0,01 — 0,02
0,15—0,3 1__£а) 0,05—0,15 — 0,02—0,05 *1 Цифрами обозначено число операци! 2 (а, б) 1 (б) 3 (а, б, в) 2 (б. Б) 1 (в) ИИ
1, а к скобках буквами обозначение каждой оперяй
Обработка на шлифовальных станках
Продолжение табл. 27
Припуск на диаметр, характеристика круга н шероховатость поверхности
Припуск на диаметр, мм, при обработке Характеристика круга при обработке Ш ерох аватсстъ поверхности Ra,
о к стали чугуна мкм (классы) при обработке
Обозначен НИИ стали чугуна Матери- ; ал зерна 1 Зернис- тость Твер- . дость Струк- тура Связка Матери- ал зерна Зернис- тость Твер- дость Струк- тура Связка . ... . стали чугуна
а 0,3 —0,5 0.3 —0,5 50 40 СТ2, СТЗ СТ1, СТ2 50 40 CTl, СТ2 С2. СТ1 2,5—1,25 (6) 2,5—0,63 (6 — 7?
б 0,2 —0,3 0,15 — 0,3 15А 40 CTl, СТ2 5 К8 63С Cl, С2 5 к 2,5—0,63 1,25 — 0,63
(6 — 7) (7)
в 0,1- 0, 15 0,05 — 0,1 25 С2, СП Cl, С2 СМ2, С1 1,25 — 0,32 (7-8) 0,63 — 0.32 (8)
Г 0,05 — 0,1 16 — 0,63—0,32 (8) —
Абразивная обработка
Примечания: 1. Характеристика ведущего круга для всех операций 15А16ТВ.
2. При обработке стальных деталей длиной менее 80 мм максимальная точность обработки и меньшая шерохо-
ватость поверхности обеспечиваются в три операции.
3- Рекомендации числа операций предусматривают их выполнение на различных станках. Если шлифование
деталей осуществляют на одном станке, то требуемая точность 0,05 мм может быть достигнута за одну операцию вместо
трех, а точность 0,01 мм за две операции вместо четырех. В этих случаях минутную поперечную подачу следует умень
шить на 20—40%.
4. а, б, в, г — операции шлифования, отличающиеся друг от друга величиной снимаемого припуска, дости-
гаемой точностью формы и шероховатостью поверхности.
Обработка на шлифовальных станках
65
няется ведущий круг прямого профиля (рис. 14, а). Если длина шли-
фуемых поверхностей примерно одинакова, то ведущему кругу сооб-
щается форма, соответствующая форме обрабатываемой детали
(рис. 14, б). Аналогично берется и форма опорной поверхности ножа.
Длина опорной поверхности должна быть на 5—10 мм больше длины
шлифуемых поверхностей. При шлифовании ступенчатых поверхностей
форма шлифовального круга во всех случаях должна соответствовать
форме обрабатываемой детали. Заданная форма кругов получается
в результате правки. Правка ведется в одну сторону, с большего диаме-
тра на меньший; при обратном ходе пиноль с правящим инструментом
нужно отводить, чтобы не повредить алмаз.
Рис. 14. Схемы наладок при
шлифовании ступенчатых
валов
Бесцентровое шлифование конусов (рис. 15). Ось ведущего круга 4
для создания усилия прижима конусной детали 3 к упору наклонена
на 0,5—1,0°. Опорный нож при этом должен иметь наклон, равный
половине угла конусной детали. Длина опорной поверхности ножа
должна быть на 15—20 мм больше длины конуса детали. У конусного
шлифовального круга 2 участок с меньшим диаметром работает с боль-
шей нагрузкой и быстрее изнашивается, поэтому приходится чаще пра-
вить шлифовальный и ведущий круги. Для уменьшения числа правок
следует применять ведущие круги максимальной твердости или изго-
товлять их из серого чугуна с крупнозернистой структурой. Чугунные
круги правят резцом из твердого сплава аналогично правке алмазным
инструментом. Правку кругов на конус осуществляют по копирным
линейкам 1 и 5.
Неуравновешенные детали при шлифовании лежат на ноже неустой-
чиво особенно в заключительной части процесса, когда глубина резания
незначительна и нуждается в поддерживании. На рис. 16 показана
специальная пружинная подставка для поддерживания свешивающейся
части детали 1. Чтобы избежать искажения геометрической формы
шлифуемой поверхности и появления огранки на ней, пружина 3 под-
держки 2 должна быть мягкой,
Шаровую поверхность 2 (рис. 17, а) шлифуют профильным кругом 3,
профилирование которого производят в процессе правки.
Для экономии алмазного инструмента шлифовальные круги устана-
вливают на станок с предварительной радиусной проточкой. Опорный
нож 1 (рис. 17, б) цилиндрической частью устанавливают по оси радиус-
ной выточки шлифовального круга 3. Ведущий круг 4 имеет прямолиней-
ную образующую и устанавливается по центру шара, соприкасаясь
с обрабатываемой поверхностью по узкой полоске е (рис. 17, а).-В про-
цессе шлифования обрабатываемая деталь самоустанавливается в осевом
направлении по радиусному профилю шлифовального круга. Поэтому
ось ведущего круга должна быть строго параллельна оси шлифоваль-
ного круга.
3
66
Абразивная обработка
Рис. 15. Схема наладки на операции шли-
фования конуса
Рис. 16. Схема устройства пружинной подЗ
ставки для шлифования неуравновешенной
Детали
Новый способ шлифования на башмаках применяют для обработки
тонкостенных деталей, он позволяет исправлять разностенность втулок,
гильз и других полых деталей типа колец. Основное отличие этого спо-
соба в том, что заготовка в процессе шлифования базируется не наруж-
ной поверхностью на опорном ноже, а внутренней цилиндрической
поверхностью на неподвижных опорах. Для этого на бесцентрово-
шлифовальном станке вместо суппорта с опорным ножом установлен
кронштейн с оправкой 6 (рис. 18), на которой закреплены жесткие
Рис, 17. Схема наладки для шлифования сферы шарового пальца
Обработка на шлифовальных станках
67
Рис. 18. Схема бесцентро-
вого шлифования гильзы
на жестких опорах
опоры 3, 5, 7. Обрабаты-
ваемая деталь 4 ведущим
роликом 2 поджимается и
вращается на этих опорах.
Шлифовальный круг 1, в
свою очередь, поджимает
деталь 4 к опоре 5 и копи-
рует в процессе шлифования наружного диаметра внутреннюю цилин-
дрическую поверхность, исправляя этим разностенность.
Шлифование отверстий
На внутришлифовальных станках отверстия обрабатывают напроход
и врезанием. Второй способ (без продольных подач) используют при
обработке коротких, фасонных и глухих отверстий, не имеющих канавки
для выхода круга. Во всех других случаях применяют шлифование
напроход, обеспечивающее более высокую точность и меньшую шерохо-
ватость поверхности.
При внутреннем шлифовании не только устраняются исходные
погрешности геометрической формы отверстия, но также исправляется
положение оси отверстия по отношению к базовым поверхностям детали.
При необходимости можно восстановить перпендикулярность отверстия
к прилегающим торцам за счет шлифования этих поверхностей за один
уставов.
Типовые схемы обработки на внутришлифовальных станках пока-
заны на рис. 19. При шлифовании напроход обработку, как правило,
ведут в одну операцию. В серийном и массовом производстве на внутри-
шлифовальных станках обеспечивается обработка по 1—2-му классам
точности и 6—7-му классам Ra — 2,5<-0,63 мкм шероховатости поверх-
ности. При длительном выхаживании достигается 8-й класс Ra = 0,63-н
-1-0,32 мкм шероховатости поверхности. Учитывая малую жесткость
шпинделя шлифовальной головки и малый диаметр абразивного круга,
необходимо на операциях внутреннего шлифования снимать минималь-
ные припуски (табл. 28). Высоту (ширину) круга выбирают в зависи-
мости от длины обрабатываемого отверстия (табл. 29). Для малых
отверстий (до 30 мм) диаметр шлифовального круга выбирают на 1,5—
3 мм меньше диаметра шлифуемого отверстия. Это обусловлено увеличе-
ние. 18. Основные способы внутреннего шлифования
I»
68
Абразивная обработка
28. Припуск на шлифование отверстий (по диаметру)
Диаметры Припуски при длине отверстия, мм
До 25 Св. 25 до 50 Св. 50 до 100 Св. 100 до 150 Св. 15U до 209 Св. 200 до 300
отверстий, мм
До 10 Св. 10 до > 18 » 18 30 0,07 — 0,1 0,12— 0,15 0,10— 0,12 0,12— 0,15 0,15— 0,18 0,15— 0,18 0,18— 0,22 0,20— 0,25 —
* 30 > 50 0,18— 0,22 0,22— 0,27 0,25 — 0,25— 0,30 0.30 — 0,35 0,40— 0,50
» 50 » 80 0,20— 0,25 0,25— 0,30 0,35- 0,40 0,40 — 0,45 0,45 — 0,55
» 80 > 120 0,25— 0,30 0,30 0,30— 0,35 0,40— 0,45 0,45— 0,50 0,50- 0,60
» 120 » 180 0,30— 0,35 0,35 — 0,40 0,40— 0,45 0,45 — 0,50 0,55— 0,60 0,55 — 0,65
» 180 » » 250 250 0,40— 0,45 0,40— 0,50 0,45- 0,50- -0,50 -0,55 0,50— 0,55 0,50— 0,60 0.60— 0.65 0,60 — 0,70 0,65 — 0.7 б
29. Выбор высоты круга
Длина шли» фования.. мм Высота, круга мм Длина шли* фования, мм Высота, круга, мм
10 8 32 25
12 10 40 32
16 13 50 40
20 16 60 50
25 20 80 63
нисм режущей поверхности инструмента и стремлением применить
наибольший диаметр шпинделя. При такой малой разнице между диаме-
тром круга и отверстия образуется большая поверхность контакта
круга с деталью, что приводит к концентрации тепла на обрабатываемой
поверхности. При обработке материалов, склонных к прижогам и
трещинам, для уменьшения тепловыделения применяют более мягкие
круги повышенной пористости и снижают скорости шлифования. Для
отверстий диаметром свыше 200 мм диаметр круга в основном определя-
ется диаметром шпинделя шлифовальной бабки.
При малой жесткости шпинделя станка увеличение скорости шлифо-
вального круга особенно влияет на повышение производительности,
точности и снижение шероховатости поверхности. Лучшим средством
повышения скорости является применение электрошпинделя, для пита-
ния которого вместе со станком поставляют портативный генератор.
Обработка на шлифовальных станках
СО
Скорость детали должна составлять 0,015—0,030 от скорости шлифо-
вального круга, при этом большие значения выбирают при шлифовании
материалов, склонных к прижогам и трещинам. При шлифовании
с продольной подачей величина перебега круга с каждой стороны
должна быть равной 1/3, но не более г/2 высоты круга. Круг из отверстия
выводят лишь по окончании шлифования или для его правки.
1 — шток; 2 — калибр; 3 — рычаг; 4 — шток; 5 и 6 — микровключатсли;
7 — направляющая втулка; 8 — болт; 9 — прокладка; 10 — твердосплавные
вставки; 11 — планшайба станка; 12 — шток пневмоцилиндра; 13 — ролики;
14 — упорные пальцы патрона; 15 — корпус мембранного патрона; 16 —
посадочная выточка; 17 — вкладыши; 18 — установочное кольцо
Продольную подачу обычно выбирают в долях высоты круга, она не
должна превышать 3/4 его высоты на один оборот детали.
Число двойных ходов стола и частота вращения детали не должны
составлять отношения, равного целому числу.
Установка и крепление обрабатываемой детали. На внутришлифо-
вальных станках заготовки устанавливают в кулачковых и мембран-
ных патронах, а также на жестких опорах. Кулачковые патроны широко
используют в единичном и мелкосерийном производстве. Они допускают
обработку деталей с большим диапазоном установочных наружных
диаметров. В массовом и серийном производстве целесообразно при-
70
А бразивная обработка
Рис, 21. Схема внутреннего шлифова-
ния на жестких опорах
менять мембранные патроны, обеспечивающие более точную установку
обрабатываемой детали.
Работа мембранного патрона показана на примере шлифования
отверстия зубчатого колеса (рис. 20). Под действием штока 12 пневмо-
цилиндра диск мембраны прогибается, кулачки разжимаются и зубчатое
колесо свободно входит в патрон. При отводе штока мембрана возвра-
щается в исходное положение, кулачки сближаются, закрепляя деталь.
Базой при установке шестерни в патроне служит делительная окруж-
ность и торец шестерни. При установке шестерни во впадины зубьев
закладывают ролики 13, шестер-
ня с роликами вставляется до
упора в неподвижные пальцы 14
патрона, кулачки зажимают ее
по роликам.
Мембранный патрон уста-
навливают на планшайбе, по-
садочное гнездо которой шли-
фуется непосредственно на станке
по установочному диаметру пат-
рона так, чтобы он входил в
гнездо без зазора, а опорный
торец не имел биения.
Базовые места в патроне-шли-
фуют также непосредственно на
станке. Внутренний диаметр
вкладышей 17 шлифуют по уста-
новочному кольцу. Диаметр
установочного кольца выбирают
так, чтобы при зажиме его в
посадочном гнезде кулачки патрона сближались по диаметру на
0,08—0,12 мм. Этой величине должна равняться разность размеров
внутреннего диаметра вкладышей при разжатом состоянии патрона и
после зажима в нем установочного кольца. Посадочное гнездо под
кольцо 18 также шлифуют на месте по диаметру установочного кольца,
когда патрон находится в сжатом состоянии. Торцовое биение кольца
при установке не должно превышать 0,02 мм. Упорные пальцы 14
патрона шлифуют одновременно с вкладышами, торцовое биение их
не должно превышать 0,01 мм.
Внутренний диаметр вкладышей D шлифуют в такой размер, при
котором эталонная шестерня с роликами плотно входит в кулачки.
Эталонную шестерню отбирают из числа производственных шестерен
с наибольшей допустимой толщиной зубьев.
На точность установки шестерни большое влияние оказывает вели-
чина, на которую расходятся кулачки патрона: чем она меньше, тем
патрон работает точнее. Практически не следует выбирать эту величину
более 0,7 мм по диаметру.
Точность и надежность установки шестерни в патроне зависит
также от числа роликов в сепараторе. Так, при установке шестерни на
шести роликах погрешности установки уменьшаются в 1,5—2 раза по
сравнению с установкой той же шестерни на трех роликах.
Шлифование на жестких опорах применяют для обработки отверстий
во втулках и кольцах, имеющих шлифованный торец. Заготовка 1
Лежит на неподвижных опорах Д и Б (рис.. 21) и поджимается плоским
Обработка на шлифовальных станках
71
шлифованным торцом к вращающейся планшайбе 2 шпинделя передней
бабки роликами или электромагнитом. Сила трения между контактирую-
щими поверхностями планшайбы и заготовки вращает последнюю
(скорости: планшайбы ия, заготовки оэ, шлифовального круга скр).
Заготовка на опорах А и Б располагается эксцентрично оси вращения
шпинделя. Этим создается проскальзывание между планшайбой и
заготовкой, необходимое для поджатия наружной базовой поверхности
заготовки к опорам А и Б.
Прн шлифовании на жестких опорах внутренняя поверхность копи
рует форму наружной базовой поверхности и обеспечивает равностен-
ность втулки. Шлифование на жестких опорах широко применяют на
обработке колец шарикоподшипников.
Плоское шлифование
Плоское шлифование выполняется на станках, работающих пери-
ферией и торцом круга.
Шлифование торцом круга более производительно, так как в резании
одновременно участвует большое число режущих зерен. Однако большой
контакт круга с деталью вызывает интенсивное выделение тепла в про-
цессе шлифования, что нередко приводит к тепловым деформациям,
прижогам и трещипам на обрабатываемых поверхностях.
При шлифовании периферией круга поверхность контакта и число
одновременно режущих зерен значительно уменьшаются, поэтому
Снижаются производительность, количество выделяемого тепла и тепло-
вые деформации. Последнее особенно важно для получения высокой
точности шлифования маложестких и тонких деталей, где нужно избе-
жать коробление и прнжоги.
Станки, работающие периферией круга, более универсальны. Оии
обрабатывают плоские и фасонные поверхности, прямобочные и профиль-
ные канавки, тонкостенные детали и трудношлифуемые материалы,
склонные к прижогам. Поэтому способ шлифования периферией круга
широко применяют в единичном и мелкосерийном производстве, где
требуются универсальные наладки. В массовом и серийном производстве
этот способ применяют там, где нельзя использовать торцешлифование
(фасонное шлифование, шлицешлнфование, обработка трудношлифуе-
мых материалов, прецизионное шлифование).
Шлифование периферией круга. Осуществляется на стайках с пря-
моугольным и круглым столом. Наиболее универсальным является
шлифование на станках с прямоугольным столом, где преимущественно
обрабатываются детали удлиненной формы, поверхности с высокими
требованиями плоскостности, детали с буртами, пазами, канавками,
неустойчивые детали с недостаточно развитой базовой поверхностью
и, наконец, детали, требующие обработки фасонных поверхностен.
Применяется два способа шлифования: многопроходный и глубин-
ный.
Многопроходный способ с малой глубиной резания и большими
подачами вызывает наименьшее выделение тепла. Ои наиболее эффекти-
вен для прецизионного шлифования и обработки тонкостенных деталей.
Блубинный способ шлифования. Основная нагрузка воспринимается
боковой кромкой круга, вызывая ее увеличенный износ. Этот способ
эффективен для операций чернового шлифования чугуна и незакален-
ной стали с большим съемом.
Абразивная обработка
На станке с прямоугольным столом можно шлифовать поверхности
под любым заданным углом при помощи поворотных магнитных плит,
синусных тисок и линеек или правкой круга под углом. При фасонном
шлифовании абразивный круг профилируется по заданной форме при
помощи специальных копирпых правящих устройств. Подробнее о фа-
сонном шлифовании см. в работе flj.
Шлицешлифование (табл. 30) является разновидностью плоского
шлифования на станках с прямоугольным столом.
При первом способе центрирования валов, имеющих до шести
канавок, целесообразно производить шлифование по способу А, при
этом лучшие результаты достигают кругами на керамической связке,
так как они лучше сохраняют фасонный профиль.
В случае обработки шлицевых валов, имеющих свыше шести канавок,
целесообразно шлифовать по способу Б.
При шлифовании тремя кругами каждый из них обрабатывает разные
канавки (способ Б), что позволяет увеличить угол правки боковых
кругов и этим повысить их кромкостойкость.
При втором способе центрирования боковые стороны шлифуют кру-
гами с заостренной режущей кромкой. В этих условиях меньше выкра-
шиваются круги на бакелитовой связке.
Плоскошлифовальные станки с круглым вращающимся столом
более производительны, чем с прямоугольным столом за счет сокраще-
ния времени на реверсирование и перебеги стола, а также благодаря
возможности повышения скорости движения стола.
На станках с возвратно-поступательными движениями стола его
скорость обычно не превышает 10 м/мин из-за инерционности механизма
реверсирования. На станках с круглым столом скорость стола достигает
20—30 м/мин. Эти станки менее универсальны, чем станки с прямоуголь-
ным столом, поэтому применяются в серийном и массовом произ-
водстве.
Шлифование торцом круга осуществляется на станках с прямо-
угольным и круглым столом, а также на двусторонних станках, где
одновременно обрабатывают две параллельные плоскости детали.
Торцешлифовальные станки с прямоугольным столом более универ-
сальны; наибольшее применение они имеют при шлифовании направляю-
щих плоскостей, пазов, удлиненных плоских поверхностей и различных
труднодоступных наклонных поверхностей.
При шлифовании с большим съемом, чтобы избежать нагрева и
Деформации обрабатываемой поверхности, применяют сегментный
шлифовальный круг на бакелитовой связке и уменьшают поверхность
резания наклоном шлифовального круга (рис. 22). На черновых опера-
циях (а) наклон круга допускается до 2 мм, иа чистовых операциях (б)
наклон круга не должен превышать 0,05 мм, а в прецизионном шлифова-
нии с высокими требованиями (в) — без наклона круга. Величина на-
клона круга проявляется характерной сеткой иа шлифованной поверх-
ности.
Наиболее производительная обработка на станке с круглым вращаю-
щимся столом. Обрабатывают двумя способами: многопроходным и
глубинным.
При многопроходном шлифовании стол станка получает быстрое
вращение (в среднем 15—20 м/мии); вертикальную подачу шлифоваль-
ного круга (на врезание) осуществляют периодически на один или
несколько оборотов стола. Прн глубинном шлифовании стол станка
Обработка на шлифовальных станках
73
30. Способы шлифования шлицевых валиков
Способ центри- рования Способ шлифования Технологическая характеристика способа шлифования
А. Шлифование одним кругом дна и боковых сторон шлицев Простота налад- ки, точное взаимное расположение об- работанных поверх- ностей, длительное сохранение профи- ля круга. Недоста- ток — применение круга одной харак- теристики для раз- ных условий шли- фования дна и бо- ковых сторон
Б. Шлифование дна и боковых сторон шлицев тремя кругами, закрепленными на одной оправке Возможность при- менения кругов раз- ных характеристик для обработки дна и боковых сторон. Недостаток — ус- ложняется налад- ка, удлиняется шпиндель с круга- ми, увеличиваются отжатия и вибрации
Пл .. и,
В. Раздельное шлифование дна и боковых сторон шлицев Возможность при- менения кругов раз- ных характеристик и улучшение усло- вий шлифования дна и боковых сто- рон, упрощается правка кругов. Не- достаток — необхо- димость обработки в две операции на разных стайках или с переналадкой. Этим снижается точность взаимного располо-- жения поверхно- стей и увеличивает- ся время обработки на 30—40% по сравнению со спо- собом А
Ж flo^uW Шлифование боковых сторон шлицев двумя кругами, заире- пленными на одной оправке —
74
Абразивная обработка
медленно вращается (в среднем со скоростью 0,5—3,0 м/мин) и за один
оборот стола снимается весь припуск.
Многопроходное шлифование, осуществляемое на малых глубинах
резания, сопровождается значительно меньшими усилиями резания и
тепловыделением по сравнению с глубинным шлифованием. В этом
случае обрабатываемые детали меньше деформируются по сравнению
с глубинным шлифованием. Поэтому многопроходным шлифованием
обеспечивается более точная обработка с получением 7—8-го классов
шероховатости поверхности (Ra = 1,25-:-0,32 мкм).
Рис. 22. Характерный рисунок шлифованной поверхности при обработке
иа плоскошлифовальных станках с различным наклоном круга
Наладки отличаются простотой и универсальностью. Однако по
производительности этот метод из-за больших затрат времени на уста-
новку, снятие и измерение обрабатываемой детали значительно уступает
глубинному шлифованию. Многопроходное шлифование возможно
лишь на одношпиндельных станках. При однопроходном шлифовании
в зависимости от заданного припуска, требований точности, шерохова-
тости поверхности и производительности применяют станки с одной,
двумя, тремя, четырьмя и пятью шлифовальными головками. При этом
загрузку, разгрузку и другие вспомогательные приемы выполняют
за счет машинного времени обработки. При проектировании операции
однопроходного шлифования необходимо учитывать, что снимаемый
одним кругом припуск не должен превышать на предварительной
обработке 0,7 мм и на окончательной обработке 0,3 мм, при этом шерохо-
ватость поверхности обеспечивается не выше Ra — 0,4 мкм (8-й класс).
Глубинное шлифование сопровождается выделением и концентра-
цией большого количества тепла, и поэтому этот способ не рекомен-
дуется для тонкостенных деталей и труднообрабатываемых материалов,
имеющих склонность к прижогам и трещинам.
Способ однопроходного шлифования целесообразен для массового
И серийного производства.
Обработка на шлифовальных станках
75
Для предупреждения прижогов шлифуемой поверхности лучше
применять мягкие крупнозернистые круги на бакелитовой связке,
а форму их выбирать исходя из величины обрабатываемой поверхности.
Сплошной круг применяют при шлифовании прерывистых поверхно-
стей, При значительной площади непрерывного соприкосновения с кру-
Рис. 23. Примеры выбора формы абразивного круга для
различных поверхностей
гом следует брать круги с отверстиями илн канавками. При шлифовании
сплошных поверхностей необходимо использовать сегментные круги.
Примеры выбора формы абразивного круга для различных поверхно-
стей показаны на рис. 23, где а — поверхности, шлифуемые сплошным
кругом, б — поверхности, шлифуемые кругом с канавками, в — по-
верхности, шлифуемые сегментными кругами.
В большинстве случаев шлифование ведут в условиях самозатачива-
ния кругов. Правку круга производят примерно раз в смену для вырав-
нивания абразивной рабочей поверхности. Правящим инструментом
обычно служит набор металлических звездочек. На некоторых чистовых
операциях круги правят алмазно-металлическим карандашом.
76
Абразивная обработка
Шлифование торцом круга на двусторонних станках. Одновременное
шлифование двух параллельных плоскостей осуществляют на двусто-
ронних торцешлифовальных станках тремя способами (рис. 24).
Первый способ (рис. 24, а) предусматривает использование роторных
приспособлений с круговой подачей обрабатываемых деталей в зону
шлифования при помощи вращающегося диска. Загрузку и разгрузку
обрабатываемых деталей в установочные гнезда диска осуществляют
Рис. 24. Способы обработки на двусторонних торцешли-
фовальных стайках
вручную или автозагрузчиком. Этот способ применяют при шлифовании
торцов различных валов, штоков, пальцев.
Второй способ проходного шлифования (рис. 24, б) используют для
обработки колец, дисков и других коротких цилиндрических деталей.
Обрабатываемые детали не закрепляют, в зону шлифования подают
принудительно, где они самоустанавливаются по режущей поверхности
кругов и движутся между верхней и нижней направляющими линей-
ками. Этот способ шлифования наиболее производительный.
Третий способ (рис. 24, в) применяют при шлифовании крупногаба-
ритных деталей различной конфигурации. Обрабатываемую деталь
устанавливают и закрепляют в приспособлении, имеющем прямоли-
нейно-возвратное движение, благодаря которому деталь вводится в зону
шлифования и выводится из нее после обработки.
Обработка эльборовым инструментом
Учитывая новизну и малый опыт применения эльбора, в табл. 31
приводятся итоговые примеры и технологические условия обработки
эльборовым инструментом.
Отделочная обработка абразивным инструментом
Процессы отделочной абразивной обработки разделяются на две
группы:
размерной доводки с исправлением погрешностей геометрической
формы и одновременным снижением шероховатости поверхности (топкое
шлифование, хонингование и доводка);
Обработка на шлифовальных станках
77
безразмерной доводки, которые применяются лишь для снижения
шероховатости поверхности (суперфиниширование, полирование).
Область применения каждого из методов отделочной обработки
приведена в табл. 32.
Тонкое шлифование отличается снятием малых припусков (0,04—
0,08 мм на диаметр), применением чистовых режимов резания (табл. 33)
и правки круга (табл. 34). Процесс требует хорошей фильтрации охлаж-
дающей жидкости, чтобы исключить попадание частиц абразива и
стружки в зону шлифования.
Обычно тонкое шлифование не выделяется в отдельную операцию,
а выполняется на заключительном этапе окончательной обработки за
один установ детали (чтобы исключить погрешности установки).
Перед началом тонкого шлифования круг подвергается чистовой
правке. При шлифовании в центрах центровочные гнезда детали должны
быть тщательно зачищены.
Хонингование исправляет исходные погрешности геометрической
формы и повышает размерную точность, уменьшает шероховатость
поверхности, увеличивает несущую поверхность, сохраняет микро-
твердость и структуру поверхностного слоя, увеличивает остаточные
сжимающие напряжения.
Наибольшая эффективность достигается алмазным хонингованием,
в процессе которого повышается точность геометрической формы отвер-
стия до 10—12 раз, уменьшается шероховатость поверхности на два—
четыре класса.
Износ алмазно-металлических брусков по сравнению с абразивными
уменьшается в 150—250 раз, благодаря чему упрощается наладка и
стабилизируется качество обработки.
Хонингованием обрабатывают детали из стали, чугуна и цветных
металлов, преимущественно отверстия: сквозные и глухие, с гладкой и
прерывистой поверхностью, цилиндрические и конические, круглые
и некруглые.
В основе построения технологической наладки лежит необходимость
сохранения в процессе хонингования положения оси обрабатываемого
отверстия детали после предыдущей операции обработки. Это условие
определяет способ крепления инструмента и детали.
На рис. 25 показаны пять схем крепления инструмента и детали.
Первая схема с жестким креплением хонинговальной головки и
плавающим креплением детали в приспособлении (рис. 25, а) значи-
тельно упрощает конструкцию головки и не требует точного центриро-
вания обрабатываемой детали по оси шпинделя станка. Конструкция
зажимного приспособления также значительно упрощается, так как
деталь не зажимается, а лишь ограничивается от проворота, вызывае-
мого крутящим моментом. При «плавающем» положении детали почти
полностью исключаются деформации, возникающие при зажиме детали,
что повышает геометрическую точность хонингуемого отверстия. Этот
способ применим для деталей, у которых нижняя и верхняя опорные
плоскости параллельны между собой и перпендикулярны оси обрабаты-
ваемого отверстия.
Второй способ, предусматривающий жесткое крепление хонинго-
вальной головки и обрабатываемой детали в плавающем приспособлении
(рис. 25, б), применим для обработки мелких и среднегабаритных дета-
лей, имеющих одну опорную базовую плоскость, перпендикулярную
осн отверстия.
78
Абразивная обработка
31, Типовые примеры обработки
Наименование обрабатываемого инструмента н место его приме- нения (завод) Операция шлифования Марка стали Размеры и характе- ристики круга
Протяжки круго- вые (ЗИЛ) Профиля зуба Р9Ф5 ПП 46,7Х 13X20 ПП 60,6Х 13X20 Л08КБ100% ПП 150Х 10X32
Шеверы с корре- гированными зубья- ми (ЗИЛ) 4П 300Х 13Х 127
Протяжки круг- лые н шлицевые (ЗИЛ) По задней поверхности ПП 350Х 15Х 127 ЛО12С1КЮ0%
Фрезы червячные (ВАЗ) Отверстий Р6М5К5 ПП 40Х32Х 13 Л010СТ1КЮ0%
Резцы круглые фасонные (ВАЗ) РЮКЮ ПП 20X6X6 Л010СТ1КЮ0%
Метчики (ЗИЛ) Профиля Р9М4К8Ф Р6М5 Р18 2П 350Х8Х 160 Л05ВТ1К
Долбяки (ЗИЛ) Профиля зуба Р6М5 Л4П ЗООХ 13Х 127 Л12СМ2КЮ0%
Протяжки шлице- вые (ГАЗ) Заточка шлицев Р18, Р9, Р6М5, Р12Ф2К8МЗ IT 150Х 16Х 32 Л0ЮСМ18КЮ0%
Развертки, зенке- ры, сверла, метчи- ки, фрезы (ЗМЗ) Наружной поверхности Р10К5Ф5 Р12Ф4К5 Р12Ф4КЮМ2 ПП 350Х 15Х 127 Л0ЮСМ2КЮ0%
Коленчатые валы (ЗИЛ) Микрошли- фование торцов Сталь 45 ЧК 150X 32X32X5X3 Л03КБ100%
Распределитель- ные валы (ЗИЛ)
Направляющие ста нин Торцовых поверхно- стей СЧ21-40 ЧК 150X 32X32X5X3 Л020Б1Ю0%
Обработка на шлифовальных станках
79
эльборовым инструментом
Припуск и а обра- ботку, мм Режимы обработки СОЖ
гкр’ м/с гдет, м/мин Snp' м/мин $ПОП мм/дв. X.
0,1-0,2 15 19 30 1,0—1,5 Без охла- ждения
0,4 28 0,6 0,01
0,1 30 25 — 0,2 мм/мии НГЛ-205 3%
0,3—0,4 25 100 3 0,01 Эмульсия
15 23 0,1 0,002 Воздух 4 кгс/см2
0,2 43 20-35 — 0,1 Масло
0,1 28 1.5 — 0,02 Без охла- ждения
0,3 40 75-100 7,9 0,01
0,3-0,8 32 2,8-24 предв. 0,7-0,6, окончат. 0,25—0,3 0,015 0,005 — 0,008 Эмульсия
0,03 — 0,05 6 27,5 — предв., 55—окончат. С постоянным усилием прижима 15 кгс/см* по манометру Масло
5 и С постоянным усилием прижима 10 кгс/см®
0,02-0,03 24 — 1,5 0,002—0,005 Эмульсия
80
Абразивная обработка
32, Достигаемые точность и шероховатость поверхности при отделочной
обработке абразивным инструментом
Погрешности геометрической формы, мкм Шероховатость поверх- ности по ГОСТ 2789 — 73 Класс Ра, мкм Область применения
до об- работ- ки после обра- ботки до обра- ботки после об- работки
30—50 10 Тол 6—7 2,5—0,63 7 — 8 1,25—0,32 кое шлифована 9—10 0,32—0,08 10—11 0,16 — 0,04 е Обработка цилиндри- ческих, плоских и фасон- ных поверхностей по 1 — 2 классам точности н шероховатости поверхнос- ти Да = 0,32—0,04 мкм (9—ll-й классы)
30-50 5-10 6-7 2,5-0,63 8-9 0,63—0,16 Хонингование 8—9 0,63 — 0,16 10-12 0,16 — 0,02 Обработка отверстий по 1 —2-му классам точности и шероховатости поверх- ности Да = 0,63— 0,02 мкм (8—12-й классы)
5-10 0,5-1,0 7 — 8 1,25—0,32 8-9 0,63-0,16 Доводка 9-11 0,32—0,04 11-12 Ra—0,08—0,02 13—14 Rz=0,1—0,025 Обработка плоских, на- ружных и внутренних ци- линдрических поверхно- стей по 1-му классу точ- ности и выше и шерохова- тости поверхности Да = — 0,16—0,02 мкм (10— 12-й классы) и Дг — 0,1 — 0,025 мкм (13—14-й клас- сы)
Не исправляет Супе 6 2,5—1,25 6-7 2,5—0,63 8-9 0,63 — 0,16 рфинишировани 7 — 8 1,25-0,32 8—10 0,63 — 0,08 11 — 12 Ra—0,08— 0,02 13—14 е Чистовая безразмерная обработка плоских и ци- линдрически х поверх но- стей с шероховатостью по- верхности Rz = 0,05— 0,025 мкм (14-й класс)
Rz=0,1—0,025
Не исправляет Полирован 6-7 2,5—0,63 7 — 8 1,25-0,32 ге абразивной 8-9 0,63 — 0,16 9—10 0,32—0,08 иентой Чистовая безразмерная обработка криволиней- ных, цилиндрических и плоских поверхностей с Ra « 0,16 — 0,08 мкм (10-й класс)
Обработка на шлифовальных станках
81
33. Режимы тонкого шлифования
Параметры Шлифование
круглое врезное круглое проходное внутреннее
Скорость круга, м/с ... 35 35 20 — 30
Скорость изделия, м/мин Скорость продольной по- 25—50 20—45 25 — 60
дачи в долях ширины круга на один оборот изделия . . 0,1 —0,2 0,1—0,3
Поперечная подача .... 0,1 —0,3 0,005 — 0.01 0,01
мм/мин мм/дв. ход мм/дв. ход
Выхаживание ...... 5—10 с 2 — 5 дв. ход 4 — 7 дв. ход
34. Режимы правки абразивного круга при тонком шлифовании
Правящий инструмент Проходы Режимы правки
Продоль- ная по- дача, м/мин Попе- речная подач а, мм иа одни ход стола Чис- ло оди- нар- ных ходов
Алмаз Предваритель- ный Окончательный 0,2 —0,4 0,05 — 0,15 0,02 — 0,03 0 — 0,01 3-5 1 — 2
Абразивный круг из карбида кремния чер- ного Предварительны ’ Окончатся ьиый 1,2-1,6 0,6—1,0 0,02— 0,03 0—0,01 4—6 3—4
При обработке тяжелых корпусных деталей или деталей с отвер-
стиями малого диаметра и большой глубины при / : d>2,5, а также
на станках с малой жесткостью шпинделя применяется шарнирное
крепление хонинговальной головки на шпинделе станка и жесткое
крепление обрабатываемой детали. В тех случаях, когда наладкой
обеспечивается точное центрирование детали при несоосности шпинделя
станка и обрабатываемого отверстия, не превышающей 0,03—0,05 мм,
Орименяется одношарнирное крепление хонинговальной головки
(рис. 25, «), При несоосности свыше 0,05 мм необходимо использовать
двухшарнирное крепление головки и жесткое крепление детали
(рис. 25, г).
Поэтому в отдельных случаях при ос^аботке длинных и точных
отверстий (гильзы, цилиндры блоков и др.), где трудно обеспечить
соосность шпинделя и обрабатываемого отверстия, кроме двухшарннр-
ного крепления хонинговальной головки, вводится «плавающее» кре-
йленне обрабатываемой детали или режущих брусков (рис. 25, д).
82
Абразивная обработка
Простейшая конструкция жестко закрепленной хонинговальной
головки (рис. 26) состоит из корпуса головки 1, несущей режущие
бруски, штанги 2 с коническим хвостовиком, соединяющим головку со
станком, и штока 3, который получает осевое перемещение от механизма
подачи станка и раздвигает конусами 4 режущие бруски 5.
Выбор конструкции инструмента см. в работе [4].
а) б) в) г) в)
Рис. 25. Схемы установки и закрепления детали и инструмента при хо?
нииговаиии
Рабочий Цикл. Учитывая особенности работы брусков, конструкция
станка или специальный патрон должны обеспечивать цикл хонингова-
ния по следующей программе:
быстрое выдвижение брусков до касания с поверхностью отверстия
после ввода инструмента в отверстие;
подача брусков с малым радиальным давлением (2—4 кгс/см3) для
снятия шероховатостей поверхности в течение 2—3 с;
подача с большим давлением (12—15 кгс/см2) для снятия оставше-
гося припуска по гладкой поверхности;
быстрый отвод брусков перед выводом инструмента из отверстия..
Для операций с высокими требованиями шероховатости поверхности
в конце цикла хонингования вводят выхаживание при малом давлении
(2—4 кгс/см2). При обработке маложестких тонкостенных деталей
(типа гильз) для лучшего исправления некруглости отверстия целесо-
образно хонингование вести не с постоянным радиальным давлением^
а с принудительной радиальной подачей брусков.
Выбор припуска и числа операций. Если основная цель операции
сводится к исправлению погрешностей формы отверстия, величину
припуска устанавливают по разности между исходной и заданной
точностью формы отверстия.
После установления общей величины припуска назначают числр
операций, распределяют припуск по операциям и подбирают характе'
Обработка на шлифовальных станках
83
ристику режущих брусков. Обработка в несколько операций вызвана
невозможностью обеспечить большой съем металла и одновременно
высокий класс шероховатости поверхности одними и теми же брусками.
Большой припуск при хонинговании можно снять крупнозернистыми
брусками, которые, срезая металл, сохраняют шероховатость поверх-
ности, необходимую для самозатачивания брусков. Поэтому основной
припуск должен быть снят на первой операции. На чистовых операциях
припуск должен быть достаточным лишь для снятия шероховатости
поверхности после предварительного хонингования. Шероховатость
поверхности по 7—8-му классам (Ra = 1,25-5-0,32 мкм) надежно обеспе-
Рис. 26, Конструкция жестко закрепленной хонинговальной головки
чивается одной операцией хонингования в поточном производстве, для
получения меньшей шероховатости рекомендуется хонинговать в две
операции и более.
В табл. 35 приведены рекомендации по выбору припуска и числа
операций. Если точность геометрической формы отверстия обеспечи-
вается предыдущей обработкой и необходимо лишь уменьшить шерохо-
ватость, для выбора припуска следует пользоваться рекомендациями,
приведенными в табл. 36.
Характеристика режущих брусков. Алмазный инструмент на
металлической связке применяют для обработки чугуна и закаленной
стали со снятием больших припусков (0,05 мм и выше), обработки твер-
дых сплавов, хонингования в автоматическом цикле с применением
активного контроля, обработки малых отверстий до 10 мм, обработки
нескольких деталей пакетом, шлицевых и разобщенных поверхностей.
Детали из незакаленной стали можно обрабатывать алмазными
брусками или абразивными брусками на вулканитовой связке. При
чистовом хонинговании с получением шероховатости 9—10-го классов
(Ra = 0,32-4-0,08 мкм) и выше, а также при обработке деталей из
цветных металлов целесообразнее использовать абразивные бруски.
Рекомендации по выбору характеристики алмазных брусков при-
ведены в табл. 37, а абразивных брусков — в табл. 38.
Число, размеры и форма брусков. Число режущих брусков в головке
выбирают максимальным. Наиболее эффективно исправляет исходные
погрешности геометрической формы головка с четным числом (8, 6, 4, 2)
диаметрально расположенных брусков по окружности. В этом случае
бруски работают попарно, шток радиальной подачи брусков разгру-
жается от одностороннего действия радиальных сил, отжимающих
головку.
35. Выбор припуска и числа операций при хонинговании отверстий в зависимости
от исходной погрешности формы и шероховатости поверхности
Погрешность формы, мкм Шероховатость поверхности, мкм (классы) № опе- рации Припуск на опе- рацию, мкм Ожидаемые результаты хонингования
исход- ная требуе- мая исходная требуемая Погрешность формы, мкм Шероховатость поверхности Ra, мкм (класс)
100—150 4—5 Рг = 40™ 10 (4-5) Ra = 0,32™0.08 (9-10) 1 2 3 150 — 200 20 — 30 12—15 15—20 6—10 4—5 2,5—0,63 (6—7) 0,63 — 0,16 (8 — 9) 0,32 — 0.08 (9—10)
50 — 90 3 — 4 1 2 3 -О. 1 OS Сл О III ' — КО — КЗ сл КЗ 1 ° : 10-18 5 — 9 3—4 2,5 — 0,63 (6—7) 0,63 — 0,16 (8 — 9) 0,32 — 0,08 (9 — 10)
25 — 40 2—3 Рг = 20™ 10 (5) Ра = 2,5 ч» 1,25 (6) 1 2 3 50—70 12— 15 6—12 1 1 1 кэ 1,25 — 0,32 (7 — 8) 0,63 — 0,16 (8—9) 0,32 — 0,08 (9—10)
12—15 Ra — 2,5 ч» 0,63 (6-7) 1 2 20—35 10—12 5—9 2—3 1,25 — 0,16 (7—9) 0,32—0,08 (9—10)
6—12 1 — 2 1 2 15-20 4 — 6 2 — 4 1—2 0,63 — 0,16 (8 — 9) 0,32 — 0,08 (9—10)
Абразивная обработка
Обработка на шлифовальных станках
<85
Зв. Выбор припуска при хонинговании отверстий в зависимости
от шероховатости поверхности
Шероховатость поверхности, мкм (класс) Рекомендуе- мая величина припуска, мкм
исходная требуемая
Rz = 404-10 (4— 5) Rz = 20 + 10 (5) Ra = 2,5 + 1,25 (6) Ra = 1,25 + 0,32 (7—8) Ra = 0,63+0,16 (8 — 9) Ra = 0.32 + 0,08 (9—10) Ra = 2,5+0,63 (6 — 7) 30—40
Ra = 1,25+0,32 (7 — 8) 25-30
Ra = 0,63+0,16 (8 — 9) Ra = 0,32 + 0,08 (9—10) Ra *= 0,16 + 0.04 (10—11) 15—20 10-15 5—10
Длину брусков If, выбирают в зависимости от длины обрабатываемого
отверстия L. Лучшие результаты по точности геометрической формы
достигаются при If, — (0,5ч-0,75) L.
Для обработки коротких деталей по 2—3-му классам точности при
l<3 d допускаемая длина абразивных брусков равна (1,0ч-1,2) L.
ИМ
0)
Рис. 27. Различные соотношения между размерами деталей и
длиной хода головки при хонинговании деталей с разной исход-
ной погрешностью формы
Длина выхода брусков /в примерно соответствует !/3/б (рис. 27, а).
Длиной выхода бруска из отверстия можно улучшить цилиндричность
отверстия. Если отверстие до хонингования имеет форму конуса, необ-
ходимо увеличить выход брусков до V2/o со стороны меньшего диаметра
и соответственно уменьшить /5 с противоположной стороны (рис. 27, б).
Прн наличии корсетности отверстия детали выход брусков следует
уменьшить до (Vj-P/e) 1б (рис. 27, в). В случае бочкообразной формы
отверстия выход брусков необходимо увеличить до (i/a-=-2/3) 1д (рис, 27, а).
37. Выбор зернистости брусков для хонингования в зависимости от исходной погрешности формы
Погрешность геометрической формы, мкм № one- III ер ох ов ат ость поверхности Я<2 (класс) после хонингования Рекомендуемая зернистость брусков при обработке
исход- ная требуе- мая рацнн закаленной стали чугуна
100-50 4—5 1 2 3 2,5 — 0,63 (6—7) 0.63—0,16 (8—9) 0,32 — 0,08 (9—10) А 200/160 АС 63/50—50/40 63С (М28—М40) А 160/125—125/100 АС 50/40—40/28 63С (М14—М28)
50—90 3-4 1 2 3 2,5—0,63 (6 — 7) 0,63 — 0,16 (8—9) 0,32 — 0,08 (9—10) А 200/160—160/125 АС 63/50—50/40 63С (М28—М40) А 160/125—125/100 АС 50/40—40/28 63С (М14—М28)
25 — 40 1 2 3 1,25—0,32 (7—8) 0,63 — 0,16 (8—9) 0,32 — 0,08 (9—10) АС 100/80—63/50 АС 63/50 — 40/28 63С (М40—М28) К АС 80/63—63/50 АС 50/40—40/28 63С (М28-М14) К 63С (4—М40) Б
12-15 2—3 1 2 1,25—0,16 (7—9) 0,32—0,08 (9—Ю) АС 80/63—50/40 63С (М40 —М28) К АС 63/50—40/28 63СМ28К; 63С 4Б 63С (М28—М14) К 63С (4-М40) Б
6-12 1 — 2 1 2 0,63-0,16 (8-9) 0,32 — 0,08 (9—10) АС 63/50-40/28 63С (М28—М20) К АС 50/40 — 40/28 63С (4 —М28) Б 63С (М20—М14) К 63С (М40—М28) Б
Абразивная обработка
38. Выбор характеристики абразивных хонинговальных брусков в зависимости от припуска и
обрабатываемого материала
При- пуск, мкм Шероховатость по- верхности мкм (класс) Мате- риал зерна Зернистость Твердость Связ- ка *г Мате- риал зерна Зернистость Твер- дость Связка *’
Сталь закаленная HRC 50 Сталь незакаленная HRC 40
50-100 30 — 80 20 — 50 2,5 — 0,63 (6—7) 1,25—0,32 (7 — 8) 0,63—0,16 (8 — 9) 15А; 44А 25 — 40 16 — 25 10—16 т В
10—25 0.32 — 0,08 (9—10) М40 —4 СМ1-С1 Б, К 6—10
5—10 2—5 0,16 — 0,04 (10—11) 0,08-0,02 (11-12) 63С М20— М40 Мб—М20 М2—СМ1 М2—М3 Б, Г —
Бронза, алюминий, латунь Чугун
50—100 30 — 80 20 — 50 2,5—0,63 (6 — 7) 1,25—0,32 (7 — 8) 0,63 — 0,16 (8—9) 63С 8—12 5—8 М40 —4 Cl —СТ1 СМ2 —С2 СМ1 —СМ2 К 63С 8—12 5—8 М40—4 СТ1 —СТЗ С2 — СТ2 Cl—СТ1 к
10 — 25 0,32 — 0,08 (9—10) М20 — М40 МЗ-СМ1 М28—М40 СМ2—С2 Б, К
5—10 2-5 0,16—0,04 (10—11) 0,08 — 0,02 (11 — 12) — М20—М28 М5-М20 М3—СМ2 М2-СМ1 Б, Г
*1 Б *— бакелитовая; В вулканитовая; Г w глифталевая, К =* керамическая.
Обработка на шлифовальных станках
88
Абразивная обработка
Окончательную длину выхода брусков уточняют в процессе наладки
с учетом характера и величины искажения геометрической формы отвер-
стия до хонингования.
Ширину брусков надо выбирать с учетом числа одновременно рабо-
тающих брусков в хонинговальной головке.
Отношение режущей поверхности брусков к обрабатываемой поверх-
ности отверстия должно быть равно 0,5—0,6 при хонинговании гладких
отверстий и 0,8—1,0 при хонинговании шлицевых отверстий. Для
деталей малой жесткости это отношение надо выбирать минимальным.
Рис. 28. Типовые формы алмазных брусков
При обработке глухих отверстий необходимо предусматривать
канавку для выхода брусков. Если по конструктивным соображениям
ширина канавки не может превышать 5 мм, то для устранения сужения
отверстия в нижней части станок оборудуют устройствами для замедле-
ния скорости продольного хода и выдержки вращающегося хона в конце
каждого хода. При снятии малых припусков (до 0,02 мм на диаметр)
можно хонинговать без замедления продольного хода короткими бру-
сками, так как они более равномерно изнашиваются. Если обрабаты-
ваются многорядные отверстия и они расположены близко одно к дру-
гому, то следует применять головку с длинными абразивными брусками,
чтобы при входе в обрабатываемое отверстие они направлялись одним
или двумя предшествующими отверстиями.
Для отверстий, отстоящих одно от другого на большом расстоянии,
применяют головки с многорядным расположением абразивных брусков.
Отверстия должны быть соосны с точностью 0,01 мм. Если обрабатывае-
мые отверстия имеют различную длину, то для каждого из них подби-
рают соответствующую длину абразивных брусков, При этом следует,
но возможности, для каждого отверстия выдержать условия'
и /в --у/щ
где 1g — длина бруска; L — длина отверстия; 1В — длина выхода брус-
ков из отверстия.
При обработке очень точных отверстий со снятием припуска 0,01—
0,015 мм каждое отверстие обрабатывают отдельно хонинговальной
головкой с короткими брусками.
Обработка шлицевых и других прерывистых поверхностей требует
применения головки с шириной брусков, превышающей в 2—3 раза
ширину паза.
Обработка на шлифовальных станках
89
Типовые формы алмазных брусков показаны на рис. 28, а, б, в
(для обработки соответственно плоскостей, отверстий, наружных ци-
линдрических поверхностей), а их размеры приведены в табл. 39.
Рис. 29. Схема определения дли-
ны хода брусков
Размерная установка и крепление алмазно-металлических пластин.
Установка и припаивание одновременно всего комплекта брусков
должны выполняться в специальном приспособлении. После пайки
бруски прирабатываются в сборе с головкой притирочной пастой на
хонинговальном станке, по отверстию хонингуемой заготовки.
Притирочной пастой служит абразивный порошок из карбида крем-
ния зеленого зернистостью 5, смешанный с тавотом в пропорции 1 : 2.
Пасту наносят кисточкой на алмаз-
ные бруски, которые затем притирают
до тех пор, пока площадь контакта
не достигнет 60—70%. Продолжитель-
ность приработки комплекта брусков
10—15 мин.
Режимы хонингования.
Вначале устанавливается (табл. 40)
скорость возвратно-поступательного
движения головки с,|р в зависимости
от длины хода инструмента, где /х=
= L + 2/в — 1б (Рис- 29).
При назначении скорости головки <?Bjl
необходимо учитывать отношение— =
в пр
=Х. С уменьшением К повышается
интенсивность’ самозатачивания бру-
сков, растет производительность резания, но увеличивается шерохо-
ватость поверхности. При увеличении К бруски скорее притупляются,
заглаживаются — ухудшаются режущие свойства и снижается ше-
роховатость поверхности. Поэтому при черновом хонинговании со сня-
тием большого припуска следует К принимать возможно наименьшим.
При чистовом хонинговании К выбирают наибольшим. Значения X
для различных условий хонингования приведены в табл. 41.
Пропорциональное повышение овр и ппр увеличивает производитель-
ность резания при этом шероховатость мало меняется. Повышение режи-
мов хонингования ограничивается трудностью увеличения числа двой-
ных ходов головки, вызывающих возрастание инерционных усилий
(особенно при малой длине хода на обработке коротких деталей).
Алмазные бруски можно считать подготовленными к хонингованию
лишь в том случае, когда поверхность контакта алмазных брусков
с обрабатываемым отверстием будет составлять не меньше 60% всей
номинальной режущей поверхности алмазных брусков и будет обеспечен
полный контакт по всей длине бруска.
Прочность крепления алмазно-металлической пластины к державке
во многом зависит от толщины и твердости безалмазного слоя.
Чтобы исключить в процессе хонингования деформацию пластины,
вызывающую отрыв пластины от башмака, желательно, чтобы твердость
безалмазного слоя была бы не менее НВ 90 и толщина не менее 2 мм.
При обработке глухих отверстий и отверстий малого диаметра
головке целесообразно сообщать дополнительное осциллирующее
движение с частотой 350—250 ход/мин.
90
Абразивная обработка
39. Типоразмеры алмазных брусков
40. Скорость продольного хода опр
в зависимости от длины хода
головки 1Х
Z , мм опр, мм/мин
Менее 50 5-8
50-100 8—12
100—150 12—16
Св. 150 16—20
41, Соотношение k между скоростью
вращения »вр и скоростью
возвратно-поступательного
движения опр хонинговальной
головки
Мате* риал детали Характер хонинго- вания а да & & о
Чугун Предвари- тельное Оконча- тельное 3—6 4—10
Сталь сырая Предвари- тельное Оконча- тельное 1,5—3 2,5-5
Сталь закален’ ная Однократное после термо- обработки Однократное после шли- фования 3-5 5—7
Бронза Однократное 10—16
Обработка на шлифовальных станках
91
Радиальное давление брусков не следует увеличивать более 14 кгс/см2
при резании алмазным инструментом и более 10 кгс/см2 при использо-
вании абразивных брусков. Станок должен иметь двухступенчатую
систему разжима брусков; в начале операции (первые 2—5 с), когда
бруски работают по грубошероховатой поверхности, радиальное давле-
ние не должно превышать 3—4 кгс/см2 с последующим автоматическим
переключением на повышенное давление.
Суперфиниширование — отделочная обработка абразивными бру-
_ ... .... -1 харак-
подачи
бруска
сками с целью уменьшения шероховатости поверхности. Здесь
терны колебательные (осциллирующие) движения и продольные
абразивных брусков или детали, постоянное усилие прижатия
к детали и малое удельное дав-
ление в зоне обработки (рис. 30).
Обработка происходит в пре-
делах высоты неровностей микро-
профиля без существенного из-
менения размеров и макрогео-
метрии поверхности.
Автоматическое прекращение
процесса основано на том, что
по мере снятия вершин гребеш-
ков увеличивается контактная
поверхность, уменьшается удель-
ное давление и режущая спо-
собность брусков. Между бру-
ском и обрабатываемой поверх-
ностью образуется пленка смаз-
ки, которую бруски ввиду ма-
лого давления не могут разор-
вать.
В начальный период обработ-
ки следующей детали абразивные
бруски самозатачиваются по
шероховатой поверхности и вос-
станавливают режущие свойства.
Суперфинишированием обрабатываются цилиндрические, кониче-
ские, плоские и сферические поверхности из закаленной стали, реже из
чугуна и бронзы. В процессе суперфиниширования уменьшается шерохо-
ватость поверхности Ra = 0,125-^-0,025 мкм и увеличивается опорная
поверхность до 80—90%. Суперфиниширование обеспечивает высокое
качество поверхности.
Основной недостаток процесса — невозможность улучшить макро-
геометрию детали. Поэтому требуется высокая точность на предшествую-
щей обработке. При недостаточно хорошей подготовке суперфиниширо-
вание приводит к вскрытию дефектов макрогеометрии и ухудшению
внешнего вида поверхности. Суперфинишированию обычно предшествует
окончательное шлифование с шероховатостью поверхности Ra =
= 1,25^-0,32 мкм (7—8-й классы). Шлифованная поверхность не должна
иметь волнистости. При обработке в две операции основной припуск
снимается на первой операции. Чистовой суперфиниш выполняется
мелкозернистыми брусками со снятием припуска 1—3 мкм.
Выбор припуска и характеристики режущего инструмента (табл. 42).
Припуск на сторону должен на 10—20% превышать высоту неровности
Рис. 30. Схема обработки при супер-
финишировании цилиндрической по-
верхности:
1 — деталь; 2 — абразивный инстру-
мент; 3 — возвратно-поступательное
перемещение инструмента; 4 — про-
дольное перемещение инструмента при
обработке цилиндрической поверхности
значительной длины
42. Выбор припуска и характеристики брусков в зависимости от исходной и требуемой
шероховатости поверхности детали
Материал обрабатываемой детали Шероховатость поверхности Ra, мкм (классы) При- пуск, мкм Характеристика абра- зивного инструмента Зернистость алмазного инструмента
до суперфиииши- роввния после суперфини- ширования Мате- риал зерна Зернис- тость Твер- дость
Чугуи Rz - 20-=-10 (3) Ra = 2,5 4-1.25 (6) RZ = 20-=-I0 (5) Ra= 2,5 4-1,25 (6) 2,5—0,63 (6—7) 1,25 — 0,32 (7 — 8) 1,25-0,63 (7) 10—20 15—25 6—10 8—12 5—8 6 — 10 63С 8—6 М40 М28 М20 М14 С1-СТ1 СМ2—С2 СМ2—С1 АСР 50/40
0,63*—0,32 (8) АСМ 40/28
0,32 — 0,16 (9) СМ1—С1 АСМ 20/14—14/10
0,16—0,08 (10) 0,16 — 0,04 (10—11) 0,08-0,04 (11) 0,08—0,02 (11—12) М3 —СМ2 АСМ 14/10-10/7
0,32—0,16 (9) 0,32-0,08 (9-10) 0,16-0,08 (10) 4 — 6 мю М2-СМ1 —
3 — 4 М7 Ml—М3
Абразивная обработка
Продолжение табл. 42
Материал обрабатываемой детали - Шероховатость поверхности Ra, мкм (классы) При- пуск, мкм Характеристика абра- зивного инструмента Зернистость алмазного инструмента
до суперфиниши- рования после суперфини- ширования Мате- риал зерна Зернис- тость Твер- дость
Сталь зака- ленная Яг = 20 -г-10 (5) Ra ~ 2,5-5-1,25 (6) Яг = 20-5-10 (5-6) Ra = 2,5-6-1,25 (6) 1,25 — 0,63 (7) 10—20 23А 8—6 С1—СТ1 АСВ 50/40
0,63 — 0*32 (8) 15—25 6—10 8—12 5—10 6-10 4 — 6 3—4 4 — 5 5 — 4 4 —М40 М40; М28 М28; М20 М14 М14; М10 М7 М7; М5 М5 СМ2 —С2 СМ1 —С1 М3 —СМ2 М2—СМ1 Ml—М3 Ml—М2 АСМ 40/28—28/20
2,5 — 0,63 (6 — 7)
0,32—0,16 (9) АСМ 20/14—14/10
1,25 — 0,32 (7—8) 0,32 — 0,16 (9)
0,16—0,08 (10) 0,16 — 0,04 (10—11) АСМ 14/10—10/7
0,08—0,04 (11) 0,08—-0,02 (И —12) 0,04 — 0,02 (12)
0,16 — 0,08 (10)
Сталь неза- калениая Яг = 20-5-10 (5) да = 2,5-5-1,25 (6) Яг = 20-6-10(5) Яа= 2,5-5-1,25 (5-6) 1,25 — 0,63 (7) 10—20 15—25 6 — 10 8—12 6 — 8 8—12 63С 8 — 6 М40 М40; М28 М20 М14 —М10 М7 С2 — СТ2 Cl —CTl СМ2—С2 АСМ 40/28—28/20 АСМ 20/14—14/10
0,63 — 0,32 (8)
2,5-0,63 (6-7)
0,32-0,16 (9) 0,16-0,08 (10) СМ1-С1 М3 —СМ2 -
1,25 — 0,32 (7—8)
Обработка на шлифовальных станках
94
Абразивная обработка
поверхности, чтобы не оставалось следов предыдущей обработки после
суперфиниширования.
В качестве режущего инструмента применяются абразивные и
алмазные бруски, реже чашечные и плоские круги.
Алмазные бруски применяют на операциях, где необходимо снизить
шероховатость поверхности с Ra = 1,64-5 мкм (5—6-й классы) до
Ra — 0,24-0,63 мкм (8—9-й классы). На чистовых операциях для
получения гладких поверхностей выше9-го класса (Ra — 0,1-4-0,16мкм
и менее), а также при обработке цветных металлов и пезакаленной
стали применяется абразивный инструмент из карбида кремния;
бруски из электрокорунда применяются для суперфиниширования
закаленной стали средней твердости.
В процессе суперфиниширования работоспособность режущих
брусков быстро снижается из-за заполнения режущей поверхности
и пор металлической стружкой, вызывающей «засаливание» брусков.
Поэтому наиболее эффективным для суперфиниширования является
применение импрегнированных абразивных брусков, у которых поры
заполнены серой, стеарином или другими веществами, выполняющими
роль «твердой смазки».
.Механизм действия «твердых смазок» состоит в том, что под влия-
нием тепла в зоне резания они плавятся и смазывают контактные
участки инструмента и детали, уменьшают работу трения и препят-
ствуют налипанию металлической стружки иа режущую поверхность
бруска. По сравнению со стандартными абразивными брусками импре-
гнированные твердой смазкой бруски обеспечивают повышение на 2—
3 класса шероховатости поверхности и до 5 раз повышение стойкости
инструмента.
Размеры и число брусков. Ширину и число брусков выбирают в за-
висимости от диаметра обрабатываемой детали. Для малых диаметров
детали ширина брусков не должна превышать 0,5d детали. Если деталь
имеет шпоночную канавку, ширина бруска должна быть не менее полу-
торной ширины шпоночной канавки. При обработке прерывистых
шлицевых поверхностей ширина бруска должна охватывать не менее
двух шлицев. Детали диаметром 60 мм и более обрабатываются двумя—
четырьмя брусками, закрепленными по два на каждой державке.
В среднем угол охвата брусками составляет 60 —75°. Длину брусков
выбирают в зависимости от длины обрабатываемой детали.
При обработке коротких шеек, ограниченных буртами, длину бруска
выбирают меньше длины шейки на величину размаха колебания брусков.
Для обработки длинных деталей длину бруска выбирают в 1,5—
3 раза меньше длины детали. При врезном суперфинишировании (с ос-
цилляцией без продольной подачи) с целью уменьшения корсетности
применяют бруски с выточкой в средней части. Для получения точной
цилиндрической поверхности применяют короткие бруски, составляю-
щие >/3 длины обрабатываемой шейки. Брускам сообщается осцилли-
рующее и продольное движение. При этом длина хода бруска должна
обеспечивать перебеги бруска с каждой стороны на величину размаха
осцилляции.
Режимы резания. Установление режимов при суперфинише заклю-
чается в подборе окружной скорости (цЕр) и давления брусков. Ско-
рость колебательного движения (акол) ограничивается возникающими
инерционными усилиями при реверсировании и обычно не превышает
5—7 м/мин при амплитуде колебаний до 6 мм.
Обработка на шлифовальных станках
95
На процесс резания оказывает влияние соотношение
1'кол
С уменьшением К лучше восстанавливается режущая способность
брусков, увеличивается интенсивность съема металла и шероховатость
поверхности. Поэтому целесообразно вести обработку с переменным
значением К, в начале цикла принимают увр = (2+4) t'1M, а в конце
цикла ивр = (8+16) цкол.
Для мягких материалов и шероховатой поверхности значение К
больше, для твердых материалов — меньше.
Применение дополнительного медленного возвратно-поступатель-
ного движения детали относительно брусков (цпр = 1+2 м/мин) уско-
ряет процесс съема металла.
При суперфииише применяют низкие удельные давления: для
стали 1—3 кгс/см2, для чугуна 1—2 кгс/см2, для цветных металлов
0,5—1,0 кгс/см2.
В новейших конструкциях суперфинишных станков удельные дав-
ления увеличены до 6 кгс/см2, а число осцилляций инструмента воз-
росло до 700—1500 кол/мин. Этим достигается повышение съема ме-
талла до 10—15 мкм.
Полирование (табл. 43). Процесс безразмерной отделочной обработки
предназначен для снижения шероховатости поверхности без исправ-
ления погрешностей геометрической формы. Наибольшее применение
полирование имеет для декоративной отделки и чистовой обработки
фасонных поверхностей, где размерная и геометрическая точность
получена на предшествующей обработке или вовсе не требуется.
43. Способы полирования и область их применения
Способы полирования
Область применения
Эластичными кругами
Абразивной шкуркой
Абразивом во вращающих-
ся барабанах и виброконтей-
нерах
Абразивно-жидкостной
струей
Декоративное полирование.
Обработка фасонных поверхностей
Полирование цилиндрических, плоских
и конических поверхностей. Обработка
прецизионных деталей сложных форм
(пресс-формы, штампы и др.). Полирова-
ние криволинейных поверхностей под
окраску (автомобильные кузова, холо-
дильники и др.)
Декоративное полирование мелких и
средних деталей сложных форм. Скругле-
ние острых кромок в деталях машин
Полирование режущего инструмента с
одновременным формированием заданно-
го микрорельефа поверхности. Обработка
внутренних труднодоступных участков в
деталях
Процесс полирования осуществляется абразивными инструментами
на эластичной основе, обеспечивающей малые удельные давления реза-
ния (0,3—2,0 кгс/см2) независимо от изменений конфигурации обра-
батываемых поверхностей*
96
Абразивная обработка
В процессе предварительного полирования удается снимать припуск
до 0,3 мм за счет применения крупнозернистых абразивных порошков
(зернистостью 16—80) и высоких скоростей резания (15—35 м/с).
Этот процесс фактически является разновидностью шлифования
и эффективен для подготовки поверхности к чистовому полированию
и перед металлопокрытием.
В качестве абразивного инструмента при полировании применяются
эластичные круги и абразивные шкурки. Эффект полирования дости-
гается также при обработке деталей во вращающихся барабанах,
виброконтейнерах и струйно-абразивных установках, где режущим
инструментом служит, свободный абразив или абразивные тела.
При полировании эластичными кругами достигается широкий
диапазон классов шероховатости поверхности от 7-го до 12-го класса
(Ra = 1,25-0,025 мкм).
Учитывая большое разнообразие обрабатываемых деталей и требо-
ваний по шероховатости поверхности в табл. 44—46 приводятся реко-
мендации по выбору типа эластичных кругов, режущих абразивных
материалов и скоростей резания для получения исходных технологи-
ческих данных эффективного полирования кругами.
44. Типы кругов на эластичной связке и область их применения
Тип эластичного круга Область применения
Войлочный с накатанным абразивным зерном Фетровый н войлочный с подводом абразивной пасты в зону резания Текстильные круги с под- водом абразивной пасты в зо- ну резания Круги на вулканитовой связке Лепестковые круги Предварительное полирование с боль- шим съемом для получения 6 —8-го клас- сов (Ra — 2,5 -т-0,32 мкм) шероховатости поверхности Чистовое полирование для получения 9—-10-го классов (Ra ~ 0,32-4-0,08 мкм) шероховатости поверхности Чистовое и зеркальное полирование для получения 10—12-го классов (Ra =s = 0,16 4-0,02 мкм) шероховатости по- верхности Полирование прецизионных поверхно- стей с сохранением исходных неметриче- ских параметрон Предварительное н полуокончательное полирование для получения 7— 10-го клас- сов (Ra = 1,25 4-0,08 мкм) шероховатости поверхности
Для получения высоких классов шероховатости поверхности обра-
ботку следует вести в несколько операций с применением абразивного
инструмента разной зернистости (табл. 47).
Полирование абразивной шкуркой и лентой выполняется по двум
основным схемам резания. Первая схема основана на применении
высоких скоростей резания (10—40 м/с), приближающихся к уровню'
шлифования. Вторая схема предусматривает полирование на низких
скоростях (10—60 м/мин), соответствующих уровню скоростей хонин-
гования и суперфиниширования.
При высокоскоростном полировании в качестве режущего инстру-
мента используются абразивные ленты и гибкие абразивные вращаю-
щиеся диски, изготовленные из шкурки.
Обработка на шлифовальных станках
97
45. Абразивные материалы полировальных кругов,
область их применения
Абразивные материалы при полировании кругами Область применения
Электрокорунд Предварительное и полуокончательное
Наждак полирование деталей из стали и ковкого чугуна
Карбид кремния Полирование чугунов, цветных метал-
лов
Карбид бора Полирование цветных металлов и твер- дых сплавов
Окись хрома Чистовое полирование черных и цвет- ных металлов, особенно после металло- покрытий
Окись железа Чистовое и зеркальное полирование
Окись алюминия цветных металлов (окись железа для об-
работки более твердых материалов, окись
Венская известь алюминия и венская известь — для Об- работки более мягких материалов с вы- сокими классами шероховатости поверхно- сти)
Пасты ГОИ Полуокончательное и чистовое поли-
- рование черных и цветных металлов
46. Окружная скорость полировальных кругов
Полирующий материал Окружная скорость (м/с> при обработке
стали, ни- келя и хрома меди, лату- ни н бронзы алюминия, цинка н свинца
Абразивное зерно ..... Паста ’ 20 — 35 30 — 35 16 — 25 25-30 12 — 20 20 — 30
47. Последовательность переходов при полировании
№ Пе- ре- хода Название перехода Зернистость •абразивного материала Требуемая шероховатость поверхности /?д. мкм (класс!
1 Грубая обдирка , . . 50 — 40 2,5—1.25 (6)
2 3 Шлифование Предварительное поли- 25—16 1,25 — 0,32 (7-8)
4 рование Окончательное полиро- 12—8 0,63 — 0,16 (8-9)
вание . . 6 —М20 0,32 — 0,04 (9-11)
5 Зеркальное полирование MIO—М.5 и тонкая паста ГОИ 0,08 — 0,02 (11-12)
4
V
98 Абразивная обработка
Абразивные ленты, работающие иа ленточно-шлифовальных стан-
ках, применяются для снятия больших припусков до 0,1—0,3 мм с одно-
временным снижением шероховатости поверхности до трех классов.
Скорость съема металла и шероховатости поверхности определяется
скоростью резания, зернистостью ленты и усилием ее прижатия к об-
рабатываемой поверхности. Рекомендуемые технологические условия
ленточного полирования даны в табл. 48. Наиболее гладкая поверх-
ность при небольших съемах припуска получается при полировании
на свободной ветви ленты. Для увеличения производительности приме-
няют контактные ролики; конструкцию и материал для этих роликов
выбирают в зависимости от назначения полирования. Контактный ролик
с ободом из войлока, фетра или мягкой резины дает более гладкую обра-
ботанную поверхность и применяется на окончательных операциях.
Контактный ролик с ободом из твердой резины используют для пред-
варительных операций. При полировании плоских поверхностей опорой
чаще всего является стальная плита, иногда облицованная резиной.
Контактное шлифование и полирование абразивными лентами
цилиндрических деталей дает точность не свыше 0,01 мм, при обра-
ботке крупногабаритных деталей фасонного профиля точность сни-
жается до 0,1 мм. Полирование плоскостей с использованием стальных
закаленных опорных плит обеспечивает точность 0,05 мм по неплоскост-
ности и непараллельности.
Предварительное полирование с большим съемом осуществляется
лентами зернистостью 40—25, которые обеспечивают шероховатость
поверхности 6—7-го классов (Ra — 2,5-г-0,63 мкм).
При окончательном полировании лентами зернистостью 16—8
достигается 8—9-й классы (Ra = 0,63-5-0,16 мкм); лентами зерни-
стостью 6—3 обеспечивается 10—11-й классы (Ra — 0,16-5-0,04 мкм).
Для получения более высоких классов шероховатости поверхности
леиты покрываются абразивными пастами.
При полировании жаропрочной стали с уменьшением размера абра-
зивных зерен ленты заметного улучшения шероховатости поверхности
не наблюдается. Исходя из этого, рекомендуют жаропрочную сталь
обрабатывать лентами зернистостью 40—16.
Ленточное полирование имеет наибольшее применение при обра-
ботке цилиндрических и плоских поверхностей, а также фасонных
поверхностей, не требующих сохранения высоких точностей геоме-
трической формы.
Гибкие вращающиеся диски из шкурки чаще применяются для
фасонного полирования без требований точности геометрической формы
(обработка автомобильных кузовов, домашних холодильников и дру-
гих фасонных поверхностей под окраску, предварительное полиро-
вание штампов).
При низкоскоростном полировании чаще всего заданная скорость
резания достигается вращением обрабатываемой детали. Абразивная
шкурка получает лишь осциллирующее движение. Этим упрощается
конструкция полировального станка и улучшаются условия равно-
мерного прилегания шкурки к форме обрабатываемой поверхности.
При низкоскоростном полировании снимаются малые припуски
до 10—15 мкм с уменьшением шероховатости поверхности на один—'
Два класса и сохранением исходной геометрической формы.
Наибольшее применение имеют шкурки из электрокорунда и кар-
бида кремния на тканевой и бумажной основе зернистостью 8—М40
48. Режимы обработки абразивными лентами
/
Мате- риал детали Форма обрабаты- ваемой поверхности Тип опоры
Сталь Плоская Фасонная Цилиндрические или фасонные тела вращения Плита Плита или кон- тактный ролик Контактный ро- лик
Чугун Плоская и фасон- Плита
ная Цилиндрические и Контактный ро-
фасонные тела вра- щения лик
Медь Плоская и фасон- ная Плита
Цилиндрические и фасонные тела вра- мщения Контактный ро лик
Характеристика ленты
Абразивный материал 1 Зернистость абразива
при шли- фова- нии при поли- ровании
2А 25-10 80—16 6 — 5 6 — 4 (или пасты) 6 — 4 (или пасты)
6С 80—16 10-6
25—10 50-6 6-5 5-М40 (или пасты)
Скорость лен- ты, м/с Плот- ность, кгс/см8 Охлаждающая жидкость или материал для смазки ленты
10—15 15—20 35-40 0,5-1,0 Сульфофрезол, масляные эмульсии, тальк, жир
0,5-2,0
S S * 1 ' СО К5 | сл о Содовый раствор
12-15 35-40 До 0,3 Масляные эмульсии, жир
Обработка на шлифовальных станках
"S
100
Абразивная обработка
для получения 9—10-го классов шероховатости (Ra = 0,32-5-0,08 мкм)
и М20—М14 — для получения 10—11-го классов (Ra — 0,16-5-0,04 мкм).
Применяются алмазные и эльборовые шкурки зернистостью 12— М3,
отличающиеся большей стойкостью. Алмазные шкурки и бруски выпу-
скаются также на эластичной связке и широко применяются в автомо-
бильной промышленности на микрофинишных, полировальных и
хонинговальных станках при окончательной обработке коленчатых,
распределительных валов и отверстий гильз или цилиндров двигателей.
Заточка и доводка режущего инструмента
Общие рекомендации. Заточку и доводку режущего инструмента
производят на специальных станках-полуавтоматах (см. стр. 106) или на
универсально-заточных станках мод. ЗБ641, ЗВ641, ЗБ642, ЗВ642,
ЗБ643 и 3640, оснащенных точными приспособлениями и принадлеж
ностями. Разработана гамма новых современных универсально-заточ-
ных станков мод. ЗМ42Е (вместо стайка мод. ЗБ642), ЗМ642 (вместо
станка мод. ЗВ642), ЗМ642Е-1 (с удлиненным столом). Осевая стати-
ческая жесткость узла шпинделя универсально-заточных станков при
обработке алмазными и эльборовыми кругами должна находиться
в пределах 500—800 кгс/мм.
В соответствии с ГОСТ 1584—75 универсально-заточные стапки
изготовляются повышенной и высокой точности (классы П и В). До-
пуск на осевое и радиальное биение (конического отверстия) шлифо-
вального шпинделя для станков класса точности П соответственно 3
и 4 мкм и для класса точности В соответственно 2 и 2,5 мкм. Стандартом
определены методы проверки точности универсально-заточных стан-
ков, передней и задней бабок, а также универсальной головки.
Все режущие инструменты следует после заточки подвергать до-
водке не по всей широкой поверхности, а только по фаскам. Ширина
фасок при доводке обдирочных резцов по передней поверхности от 2
до 3 мм и задним поверхностям в пределах 1—3 мм. У чистовых резцов
по передней поверхности 1,0—1,5 мм и по задним поверхностям 1,0—
2,0 мм. У разверток и зенкеров доводку зубьев следует производить
по передней поверхности и заборной режущей части по фаске шири-
ной 1,5—3,0 мм. У торцовых фрез доводка производится по задней
поверхности зубьев с шириной фаски 2—3 мм. Чтобы обеспечить уча-
стие в резании и равномерную нагрузку всех зубьев, многолезвийные
инструменты необходимо доводить с биением зубьев до 0,01—0,03 мм,
а у прецизионных инструментов с биением 0,005—0,01 мм. Минималь-
ное биение и минимальная величина шероховатости поверхности зубьев
многолезвийного режущего инструмента Ra — 0,32-ьО,04 мкм (9—
11-й классы) достигается созданием точных технологических баз
(центровых отверстий у концевого инструмента и посадочных отверстий
у насадного инструмента, достаточно точных базовых поверхностей
у державок резцов и ножей сборного инструмента) при изготовлении
инструмента, применением мелкозернистых алмазных и эльборных
Доводочных кругов, обработкой на точных заточных станках в точных
делительных приспособлениях. Точные центровые отверстия могут
быть получены планетарным шлифованием на специальном станке
мод. 3922-Р Каунасского завода шлифовальных станков «Нерис» или
на станке мод. ZSM фирмы «Техника» (Швейцария). Обработка ведется
шлифовальными головками по ГОСТ 2447—76.
Обработка на шлифовальных станках
101
Предварительную заточку прецизионных режущих инструментов
рекомендуется производить на одном станке крупнозернистым кругом,
а доводку или чистовую заточку на другом, прецизионном станке,
мелкозернистым кругом со снятием малого и равномерно расположен-
ного припуска.
Следует стремиться к заточке и, особенно, доводке с минимально
возможной площадью контакта шлифовального круга с затачиваемым
инструментом. Это достигается: фрезерованием державок у резцов и
иожей у фрез под большими (на 2—3°) углами; заточкой с углами,
на 2—3° большими, для доводки по узкой фаске; применением шлифо-
вальных кругов с меньшей шириной рабочей части; поворотом шлифо-
вальной головки и др.
Как при механической, так и электрохимической заточке следует
избегать одновременной заточки и, особенно, доводки твердого сплава
нли сверхтвердого инструментального материала (типа эльбора-Р,
карбонда О и др.) и стальной державки.
Доведенные инструменты в целях предохранения режущих кромок
от повреждений при транспортировке и хранении рекомендуется покры-
вать тонкой прозрачной пленкой, состоящей из 25% этилцеллюлозы,
20% дибутилфталата, 55% веретенного масла № 2. Обработка произ-
водится в сварной ванне из листовой стали, снабженной масляной
рубашкой, с электроподогревом и механической мешалкой. Режущий
инструмент погружают па 2—3 с в расплавленную смесь (при 170—
185° С). Нанесение пленки производится после очистки инструмента
от коррозии, грязи н жира в 5%-ном растворе соляной кислоты, про-
мывки и сушки.
В процессе эксплуатации все виды режущего инструмента необ-
ходимо затачивать и доводить в отделении или мастерской централи-
зованной заточки инструмента. Передавать затупленный инструмент
для заточки в инструментальный цех нецелесообразно. В условиях
мелкосерийного и опытного производства централизованная заточка
инструмента может осуществляться в заточном пункте при инструмен-
тально-раздаточной кладовой.
Заточка н доводка должны производиться по чертежам и техноло-
гическим процессам, разрабатываемым в соответствии с ГОСТ 14.301—73.
Выбор абразивного инструмента. Для заточки и доводки режущего
инструмента следует применять шлифовальные круги из высших,
наиболее качественных сортов дробленых абразивных материалов:
монокорунда (45А), электрокорунда белого марок 25А или 24А, кар-
бида кремния зеленого (64С), алмазов марок АСК, ACC, А, АСВ —
в кругах на металлических связках и АСО и АСР — в кругах на орга-
нических связках, эльбора марок ЛП и ЛО в кругах на керамических
связках и органических связках (для заточки) и ЛО — на органиче-
ских связках (для доводки). Алмазные круги и круги из эльбора целе-
сообразно применять из плакированных (в том числе из металлизи-
рованных) порошков.
На заточных станках высокой точности следует применять шлифо-
вальные круги классов А и АА («прецизионные») из белого электро-
корунда, монокорунда, карбида кремния зеленого. Типы, размеры и
предельные отклонения от номинальных размеров таких кругов опре-
делены ГОСТ 2424—75.
Заточку резцов и торцовых фрез с пластинками твердых сплавов
марок ВК8, ВК6, Т5К10 и в отдельных случаях из твердого сплава
102 Абразивная обработка
Т15К6 можно производить алмазными кругами и кругами из карбида
кремния зеленого на бакелитовой связке.
Заточку разверток, сверл, червячных фрез и других многолезвий-
ных режущих инструментов с твердыми сплавами, инструментов из
поликристаллических сверхтвердых инструментальных материалов,
а также резцов из минеральной керамики следует производить только
алмазными кругами.
Заточку инструмента с твердыми сплавами таких марок как Т30К4,
ВК2, ВКЗ, ВК6 и т. п., инструмента из поликристаллических сверх-
твердых материалов, а также из минеральной керамики следует произ-
водить только алмазными кругами на органических связках.
Характеристика алмазных кругов
Для заточки многолезвийных режущих инструментов с пластин-
ками твердого сплава по задним поверхностям и резцов по задним, и
передней поверхностям:
на металлических связках формы АЧК, А1ЧК, АПВ, АПВД из
алмазов — АСК, САМ, А, АСВ — зернистостью 200/160—125/100, на
связках МО13, МВ1, ТМ2, концентрацией 100%;
на органических связках формы АЧК, А1ЧК, А2ЧК, АПВ, АПВД
из алмазов — АСВМ, АСРМ — зернистостью 160/125—80/63, на связ-
ках ТО2, БИ1, Б156, БП2, Б1, Б2, БЗ, концентрацией 100—50%;
на керамических связках формы АЧК из алмазов — АСК, А, САМ,
АСВ, АСР — зернистостью 250/200—125/100 на связках К1, Кб,
концентрацией 100%.
Для заточки многолезвийного инструмента по передней поверхности:
на металлических связках формы AIT, АТ, АЗТ из алмазов АСК,
САМ, А, АСВ — зернистостью 160/125—80/63, на связках ТМ2,
МВ1, МО13, концентрацией 100—150%;
на органических связках формы А1Т, АТ, АЗТ нз алмазов АСВМ,
АСРМ на связках Б156, БП2, Б2, ТО2, БЗ, БИ1, концентрацией 100%.
Для заточки стружкоотводящих лунок формы А5П, из алмазов АСК,
САМ, А — зернистостью 125/100—63/50 на связках МО4, МВ1, ТМ2,
концентрацией 100—150%; для заточки стружкоотводящих порож-
ков формы АЧК, АПП из алмазов АСК, САМ, А, на связках ТМ2,
МВ1, МО13 — зернистостью 200/160—80/63, концентрацией 100, 150%.
Доводку инструмента из твердых сплавов всех марок следует, как
правило, производить только алмазными кругами на органической
связке. Форма алмазных кругов для доводки такая же, как и для
заточки. Характеристики кругов следующие: из алмазов АСОМ,
АСРМ 80/63 АСМ, АСН — зернистостью 40/28—14/10 на связках
ТО2, БОЗ, Б156, БП2, Б1, Б2, Б8—концентрацией 25—50%.
Для заточки тор~цовых фрез со вставными ножами из твердых спла-
вов эффективны также круги из карбида кремния зеленого на бакели-
товой связке следующих характеристик: ЧЦ150 X 80 X 32 — 64С
или 63С зерностьстью 40—25 и твердостью СМ2—С1 на связке Б1.
Для заточки твердосплавных резцов вручную на поворотных под-
ручниках простейших по конструкции заточных станках мод. ЗБ631,
ЗБ631А, ЗБ632, ЗБбЗЗ, ЗБ634 применяют круги прямого профиля из
карбида кремния зеленого (63С) на керамической связке 5 (новая
маркировка). Оптимальная твердость таких кругов М2—СМ1. Инстру-
менты из быстрорежущей стали следует затачивать кругами из моно-
Обработка на шлифовальных станках
103
корунда (45А) и электрокорунда белого (25А, 24А). Для заточки чер-
вячных фрез, шлицевых протяжек, разверток, зенкеров, сверл эффек-
тивны высокоструктурные круги из электрокорунда белого (25А и
24Л) на керамической боросодержащей связке Кб зернистостью 16—25,
твердостью СМ1—С1, 8—10-й структур. Круги из эльбора на кера-
мической связке типа СЮ, наиболее эффективны для чистовой заточки
инструментов из высоколегированных ванадием, кобальтом и молиб-
деном быстрорежущих сталей. Характеристика кругов для заточки
по задним поверхностям: формы ЛЧК из эльбора марки ЛП или ЛО
зернистостью 12 на связке СЮ твердостью С1—СТ1 структурой 6,
концентрацген 100%, и для заточки по передней поверхности зубьев:
формы Л1Т, ЛП, ЛО зернистостью 12—8, на связке СЮ твердостью
СМ1—С2, структурой 9, концентрацией 100%. Кругами из эльбора
марки ЛП (ЛПЮ С2 С 10 100%) на станке высокой степени жесткости
и точности с подачей до 100 л/мин охлаждающей жидкости можно
производить высокопроизводительную и точную заточку червячных
фрез в режиме глубинного шлифования (подача на глубину равна
0,5 мм и продольная подача 300—600 мм/мин).
Доводку режущих инструментов из быстрорежущей стали произ-
водят кругами из эльбора, карбида кремния зеленого и синтетических
алмазов. Как правило, для доводки следует применять круги на орга-
нических связках.
Характеристики кругов
Из эльбора — АЧК, Л1Т, ЛТ, Л08—ЛМ40—Б156, БП1 или КБ
100%. Круги из эльбора на связке КБ наиболее пригодны для доводки
инструментов с высокими требованиями к шероховатости поверхности
Й с винтовыми зубьями.
Из карбида кремния зеленого марки 64С иа бакелитовой связке Б2
или глифталевой связке ГФ форм ЧК илн ЧЦ, 1Т, зернистостью 6—5
и твердостью С1—С2 для получения шероховатости Да = 0,32=
-i-0,08 мкм (9—10-го классов) и зернистостью М40—М28 и твердостью
СМ1—СМ2 для получения шероховатости поверхности Да =0,16-?-
-?-0,04 мкм (10—11-го классов). Круги из электрокорунда белого,
монокорунда, карбида кремния черного, карбида кремния зеленого
марки 63С для доводки режущего инструмента не пригодны.’
Из синтетических алмазов- формы АЧК, А1Т, АСОМ 50/40—
АСНМ 60/40 на связках Т02, Б1 и др. для получения шероховато-
сти Да = 0,16-7-0,08 мкм (Ю-го класса) и АСНМ 40/28—14/10 для
Йолучения Шероховатости Да =0,08=0,02 мкм (11—12-го классов).
Алмазные и эльборовые круги следует монтировать в точно изготов-
ленные фланцы с балансировочными сухарями и не снимать с фланцев
до полного нзиоса. Для быстрой и точной установки фланцев с кру-
гами на шпиндель заточного станка необходимо пригнать по калибру
конусные посадочные поверхности фланцев и шпиндели шлифоваль-
ных головок, обеспечив взаимозаменяемость фланцев.
Правка кругов. При установке нового круга и в процессе заточки
шлифовальные круги из электрокорунда белого, монокорунда, карбида
кремния, а также круги из эльбора на керамической связке следует
править алмазными карандашами (ГОСТ 607—75), а круги фасонного
профиля — алмазами в оправе (ОСТ 2-9—70). Распространенный спо-
соб правки осколком круга из карбида кремния вручную не может
104
Абразивная обработка
обеспечить высоких требований к точности и шероховатости поверх-
ности режущих инструментов и в несколько раз увеличивает расход
кругов. Правка кругов из эльбора на керамической связке про-
изводится алмазно-металлическими карандашами марок Н2—НЗ
(ГОСТ 607—75) или алмазом в оправе. Режим правки: подача на глу-
бину 0,01—0,03 мм/ход; скорость продольной подачи 0,3—0,5 м/мин
при правке карандашом и 0,05—0,20 м/мин при правке алмазом в оп-
раве.
Правку алмазных кругов, а также кругов из эльбора на керами-
ческой и органической связках можно производить кругами и брус-
ками из карбида кремния зеленого (марки 63С) следующими методами:
методом шлифования на круглошлифовальном станке кругом на
керамической связке зернистостью Ks 40—12 (в зависимости от зер-
нистости алмазных и эльборовых кругов) и твердостью С2—СТ1 —
для правки кругов на металлических связках и СМ2—С2 на органи-
ческих связках. Алмазный круг или круг из эльбора устанавливают
на точной оправке в центрах станка. Он вращается со скоростью 45—
60 м/мин, а правящий круг — со скоростью 20—35 м/с;
методом обкатки в специальном приспособлении с тормозным
устройством для притормаживания правящего круга и создания таким
образом правящего действия. Приспособление в процессе правки
подается на алмазный или эльборовый круг и одновременно переме-
щается вдоль круга;
правкой абразивными брусками из карбида кремния зеленого марки 63С
зернистостью № 25, твердостью СМ1—СМ2 на керамической связке.
Брусок закрепляют в тисках на столе заточного станка. Круг из эль-
бора или алмаза вращается с рабочей скоростью. Правка ведется с про-
дольной подачей абразивного бруска 1—2 м/мин и подачей на глубину
0,01—0,03 мм/дв. ход.
Централизованную правку новых алмазных и эльборовых кругов
перед вводом их в эксплуатацию можно производить на специальном
станке мод. ВК-65 кругами из карбида кремния зеленого ЧЦ 150 X
X 80 X 32 и ПП 150 X 16 X 32 (по ГОСТ 2424—75). Режимы правки:
скорость алмазного круга 0,3—1,0 м/с, скорость абразивного круга
19 м/с, продольная подача абразивного круга 2,0 м/мин, подача на
глубину осуществляется вручную.
Правку при всех методах необходимо производить с обильным
охлаждением. Круги форм АЧК, АТ, АПВ, АПВД можно править
притиркой на точной чугунной или стеклянной плите с помощью сус-
пензии из карбида кремния зеленого зернистостью № 8—20 (в, зави-
симости от зернистости алмазного или эльборного круга). Правку
производят вручную круговыми движениями. Правку алмазных токо-
проводящих кругов на металлических связках при электрохимической
заточке можно производить путем изменения полярности тока с по-
мощью латунного или.бронзового бруска. Эффективным способом под-
держания высокой работоспособности алмазных кругов на металли-
ческих связках является ультразвуковая их очистка в процессе шлифо-
вания и заточки. Ультразвуковое устройство состоит из магнитострик-
ционного преобразователя (мощностью 200 Вт и частотой колебаний
20 кГц), припаянного к нему концентратора и сменной насадки, через
которую подается смазывающе-охлаждающая жидкость. Расстояние
между торцом насадки и рабочей поверхностью круга до 2 мм. Ультра-
звуковые колебания через смазывающе-охлаждающую жидкость очи-
Обработка на шлифовальных станках
105
щают рабочую поверхность алмазного круга от налипших частил
сошлифоваиного материала изделия и разрушенных алмазных зерен.
Ультразвуковая очистка наиболее эффективна при шлифовании и
заточке инструмента из стали или при одновременной обработке твер-
дого сплава или сверхтвердого материала со стальной державкой.
Выбор смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ). Заточку алмаз-
ными и эльборовыми кругами на металлических и керамических связ-
ках следует производить с применением СОЖ. Заточку и доводку
кругами на органических связках можно производить без СОЖ> но
при этом расход алмаза или эльбора значительно' увеличивается и
приходится уменьшать до двух раз глубину шлифования.
Все заточные станки-полуавтоматы оснащены устройствами для
подачи СОЖ. Универсально-заточные станки старых моделей (ЗА64,
ЗА64М и др.) можно при модернизации оборудовать устройством для
охлаждения поливом.
Для охлаждения поливом при обработке алмазными кругами на
металлических связках применяется следующий состав СОЖ (%):
0,4—0,7 триэтаноламина; 0,2—0,4 нитрита натрия; 0,3—0,6 трина-
трийфосфата; 0,3—0,5 соды кальцинированной; 0,2—0,5 буры; 0,1 ОП-7
или ОП-10 и остальное вода, а при обработке алмазными кругами на
органической и металлической связках: 0,7 триэтаноламина; 0,9 ни-
трита натрия; 0,1 ОП-7 или ОП-Ю и остальное вода. При заточке кру-
гами из эльбора применение воды и водных растворов кальциниро-
ванной соды не рекомендуется. В качестве СОЖ могут быть применены
минеральные и водорастворимые масла. Применяют ряд составов,
в том числе следующие; а) при заточке кругами из эльбора на кера-
мической связке (% по весу): 75 масла «Индустриальное 12» и 25 суль-
фофрезола (или 0,1% триэтаноламина) 0,3 нитрита натрия, 0,25 гли-
церина, вода — остальное; б) при заточке и доводке кругами из эльбора
на органической связке можно применить следующие составы: 0,6%
тринатрийфосфата, 0,5% ализаринового масла, 0,25% буры, 0,25%
нитрита натрия, воды — остальное; 3%-ный раствор товарного эмуль-
сола; 3%-иый замасливатель БВ, остальное — вода; 4%-ную эмуль-
сию НГЛ-205 и др.
При заточке кругами из эльбора в режиме глубинного шлифования
лучшим СОЖ является масло с присадками серы, хлора и сульфиро-
ванных жиров. Но такую смазывающе-охлаждающую жидкость можно
применять только на заточных станках-автоматах с полностью закры-
той рабочей зоной, так как в этом случае необходимо отсасывать масля-
ный туман высокой концентрации. Для заточки режущего инструмента
рекомендуются также разработанные рядом научно-исследователь-
ских институтов и официально допущенные к применению в произ-
водственных условиях новые смазочно-охлаждающие жидкости: масло
ОСМ-3 (по ТУ 38 УССР 2-01-152—73) н 5—7%-ный раствор эмульсола
АКВОЛ-2 (по ТУ 38.4.01.10—70). Подробно о химическом составе и
свойствах этих СОЖ см. в журнале «Станки и инструмент», № 4, 1974 г.,
с. 32.
В смазывающе-охлаждающие жидкости добавляются антифрик-
ционные и противозадирные добавки. Интенсивность подачи СОЖ
в зону резания при обычной заточке до 7—10 л/мин и в режиме глу-
бинного шлифования на заточном станке-автомате до 100 л/мин. Эффек-
тивность применения СОЖ в большой мере зависит от качества очистки,
106
Абразивная обработка
способа подачи в зону обработки, организации процессов хранения,
приготовления, контроля качества и др.
Заточка и доводка резцов может производиться на специальны®
И универсально-заточных станках. Операции заточки и доводки, выпол-
няемые на специальных заточных станках, выпускаемых Мукачев-
ским станкостроительным заводом им. Кирова, приведены в табл. 49.
49, Станки для заточки резцов
Операция Станки Форма и размеры, мм, шлифовального круга
Заточка задних по- верхностей Полуавтоматы мод. ЗЕ624, ЗЕ624Э, ЗД624 Для механизирован- ной и ручной чистовой заточки мод. 3622, 3622Э АЧК 200X 20 ЧЦ 250Х 150 или 350X200 АЧК 150Х 20 (10)
Заточка передней по- верхности Полуавтоматы мод. 3626, 3626Э АЧК 150Х 20 (10)
Заточка и доводка вершины Мод. 3629 АЧК 150X20 (10)
Заточка стружкоот- водящих: порожков ♦ . . , лунок Мод. 3626 в 3626Э Мод. 3626Л АЧК 150Х 10 А5П
Доводка задних по- верхностей Мод. 3622Д АЧК 150Х 20 (10)
Станки с индексом «Э» мод. ЗЕ624Э и др. предназначены для электро-
химической заточки токопроводящими алмазными кругами на метал-
лических связках типа М5—5, М013Э, МВ1. Станки для механической
заточки имеют систему охлаждения с магнитной очисткой. Полуавто-
маты мод. ЗЕ624 и ЗД624 имеют приспособления для заточки передней
поверхности резцов. На станке мод. 3629 установлен визирно-измери-
тельный микроскоп, позволяющий затачивать и доводить вершину
резцов с радиусом до 25 мм и точностью 0,01 мм, а при внесении попра-
вок после заточки первого резца точность может быть повышена в 1,5—
2,0 раза. На станке возможна заточка и доводка задних и передней
поверхностей.
Все операции по заточке и доводке резцов можно производить и иа
универсально-заточных станках с креплением резца в трех поворот-
ных тисках, а доводку вершины с помощью специального приспособ-
ления П55.
Особенности заточки твердосплавных резцов по задним поверхно-
стям и заточки стружкоотводящих порожков в режиме глубинного
Шлифования. Режим заточки: глубина резания 0,5—1,0 мм/дв.ход;
Обработка на Шлифовальных станках 107
продольная подача 0,25—0,15 м/мин; окружная скорость круга 15—
20 м/с. Шлифовальные круги формы АЧК на металлической связке
МВ1, МОШ, ТМ2 из синтетических алмазов марок АСК, АСВ, САМ,
а также круги из природных алмазов зернистостью 200/160—125/100
150—100%-ной концентрации. На наружной кромке круга образуют
заборный конус, примерно равный глубине снимаемого слоя твердого
сплава под углом 25—35°. Стружкоотводящие лунки выполняются
алмазным кругом формы А5П, а порожки — кругом формы АПП на
тех же связках. Заточка производится с охлаждением. При заточке
в режиме глубинного шлифования на универсально-заточных станках
старых моделей (типа ЗА64) последние необходимо модернизировать
с целью увеличения мощности привода шлифовального круга и
оборудовать гидроприводом продольной подачи и устройством для
подачи охлаждающей жидкости.
Заточка и доводка резцов из сверхтвердых поликристаллических
материалов на основе нитрида бора — композит 0,1 (эльбор Р), компо-
зит 0,5, композит 10 (гексанит Р), а также из поликристаллов алмаза
типа АСПК (карбонадо) и АСБ (баллас) и др., производится на универ-
сально-заточиых станках в трехповоротных тисках, а также на спе-
циальном станке мод. 3622Э Мукачевского станкостроительного завода
им. Кирова. Станок оснащен устройством для упругой заточки. Заточка
на универсально-заточном станке производится алмазным кругом АЧК
150—125, АСВ, АСР— 125/100, 80/63—Б1, Б156, Т02, БП2 — 100%,
на режимах: оКр = 20ч-25 м/с; продольная подача 1—2 м/мин; подача
на глубину 0,01—0,02 мм/дв. ход. Чистовая заточка производится
кругом АЧК 125 — АСН, АСМ 28/20—14/10, Б1, БJ56 и др., 100%-ной
концентрации. Режим чистовой заточки; цкр = 20-^25 м/с; продоль-
ная подача 0,5—1,0 м/мин; подача на глубину 0,005—0,01 мм/дв. ход.
Заточка производится с обильным охлаждением. Доводка необходима
и может производиться на станках мод. ВАС-1, ВАС-2, НИА-С6 и др.,
предназначенных для шлифования и доводки (огранки) резцов из моно-
кристаллов алмазов. Доводка производится на точных притирах из
чугуна, свободного от раковин и включений, пастами из микропо-
рошков алмаза АСН, АСМ14/10—5/3 лучше на оливковом масле.
Предложен ряд способов интенсификации процесса заточки резцов
из поликристаллов сверхтвердых материалов, направленных на под-
держание длительной высокой шлифующей способности алмазных кру-
гов в процессе заточки. Предложено осуществлять: непрерывную
электроискровую правку, непрерывную правку током обратной поляр-
ности; заточку с наложением ультразвуковых колебаний, введение
в зону шлифования активных окислителей, например, натриевой и
калиевой селитры. На ВАЗе внедрена технология заточки резцов из
АСПК (карбонадо) с принудительной непрерывной правкой алмазных
кругов АЧК и АПП абразивным бруском из карбида кремния с помощью
специального приспособления, устанавливаемого на универсально-
заточном станке мод. ЗБ642 или плоскошлифовальных станках мод.
3711 и ЗГ71.
Заточка спиральных сверл. У сверл затачивают задние поверхно-
сти, подтачивают сердцевину и поперечную кромку, подтачивают лен-
точки, затачивают переходную кромку в месте пересечения режущих
кромок и ленточек сверла («двойная заточка»). Заточку сверл по вин-
товой, плоской и конической формам задней поверхности наиболее
эффективно производить на специальных станках-полуавтоматах,
108
Абразивная обработка
Кроме этого, возможна заточка сверл на универсально-заточных стан-
ках, но с меньшей производительностью. Крестообразную («на крест»),
фасонную, эллиптическую формы заточки можно осуществлять пока
только на универсально-заточных станках с помощью специальных
приспособлений. Заводами станкостроения в настоящее время выпу-
скаются специальные станки для заточки сверл по двум наиболее рас-
пространенным формам задней заточки — винтовой и плоскостной
(табл. 50), Винтовую заточку можно производить и на выпускавшихся
ранее заточных станках мод. 3653, 3658, ЗБ653, 3E653, ЗВ659, ЗА659
и др. Винтовую заточку можно производить также на универсально-
заточном станке с помощью приспособления П10.
50. Станки для заточки сверл
Операция Форма вадней поверхности Станки Диаметр затачивае- мых сверл, мм
Заточка задней по- верхности Винтовая Полуавтоматы; мод. ЗГ653 мод. 3659М мод. 3653Э В —32 12-80 6 — 32
Плоскостная мод. ЗБ650 мод. В К-64 0,1 —2,0 0,8 —6,0
Подточка перемычки. Двойная заточка по пе- реходной режущей кром- ке с <р8 == 35-г37,5о — мод. 3655 мод. ЗГ63 мод. 3659М Ф 04 о 1 1 1 1 to с-4
Подточка ленточек Универсально- заточной (в уни- версальных баб- ках П1 или П8)
Плоскостную заточку можно производить на универсально-заточ-
ных станках в приспособлении Б-540 конструкции ВНИИ.
Коническую заточку можно производить на станках мод. ЗБ652,
3652 , 3657, а также на точильно-шлифовальных станках с помощью
приспособлений ЗБ631.5О, ЗБ632.50, ЗБ633.50 (модели станков ука-
заны цифрами и буквами до точки). Заточку «на крест» выполняют на
универсально-заточном станке в специальном приспособлении, разра-
ботанном на Вильнюсском заводе сверл. Ее рекомендуется произво-
дить после конической заточки. Затем шлифовальным кругом с острыми
краями вышлифовывают заднюю грань сверла так, чтобы образуемая
при этом перемычка между обеими режущими кромками располагалась
точно по центру сверла.
Крестообразная форма заточки применяется преимущественно на
сверлах для глубокого сверления, имеющих утолщенную сердцевину.
Обработка на шлифовальных станках
109
Двойная заточка сверл может производиться и на универсально-
заточных станках с помощью приспособления П19. Шаг кулачков
5
определяется по формуле tg av = s^n где — шаг Еиптовой
линии кулачка; D — диаметр сверла. При винтовой заточке при соот-
ветствующей координации осевого перемещения шлифовального круга
можно ввести в работу его угловую кромку и получить поперечную
кромку у сверла с разной степенью заострения, в том числе в виде
центрирующей точки, достаточно точно совпадающей с осью сверла.
Такие сверла наиболее эффективны при сверлении отверстий на стан-
ках с ЧПУ (без кернения и кондуктора). Точность заточки спиральных
сверл зависит в большой степени от способа ориентации сверла при его
установке на заточном станке. Для ориентации применяются сменные
точные втулки, оптические устройства и др. Основное требование
к любому способу заточки спиральных сверл — обеспечение полной
идентичности всех режущих элементов обоих лезвий сверла, а также
отсутствие прижогов, трещин и других дефектов.
Заточка и доводка торцевых фрез (фрезерных головок) осуществля-
ются на специальных станках-полуавтоматах мод. ЗА667, ЗБ667,
3682, 3669, а также на универсалыю-заточпых станках. На станке-
полуавтомате мод. 3669 можно затачивать торцовые фрезы со встав
пыми ножами, оснащенными твердыми сплавами или из быстрорежу-
щей стали, диаметром 100—1000 мм. На станке можно затачивать и
доводить зубья фрез по задним поверхностям (на периферии, переход-
ной кромке и торце). При установке новых ножей для выравнивания
режущих кромок можно произвести шлифование фрезы по периферии,
торцу и переходным кромкам. Заточку и доводку производят кругами
чашечной формы диаметром 125—150 мм. Автоматическая попереч-
ная подача на один оборот фрезы 0,002—0,03 мм. Высокую точность
с биением зубьев по главной и переходной кромкам в пределах 0,02—
0,05 мм и 0,01—0,06 мм по торцовой режущей кромке у фрез для обди-
рочного фрезерования и с биением в пределах 0,01—0,03 мм (в зави-
симости от диаметра и числа зубьев у фрез) для чистового фрезерования
можно обеспечить:
доводкой зубьев твердосплавных фрез алмазным кругом на орга-
нической связке (АСО—АСР 40/28—28/20 ТО2, Б156 и др. 50—100%)
и фрез из быстрорежущей стали кругом из эльбора;.
заточкой и доводкой фрезерных головок на станках-полуавтоматах
и на универсально-заточном станке в точном приспособлении с пре-
цизионными подшипниками и делительным диском, позволяющем
жестко фиксировать фрезу в строго определенном положении (без
упорки) и производить заточку при вращении круга «на пластинку»
твердого сплава;
Сохранение достигнутой при заточке и доводке точности требует,
чтобы заточка и доводка фрез на заточном станке и при их установке
на фрезерном станке производились бы от одной и той же базы. Опти-
мальной базой является конусная форма (конус 7 : 24 или конус Морзе
по ГОСТ 836—72).
Заточка и доводка разверток. Высокая точность геометрической
формы и размера разверток достигается: доводкой по передней поверх-
ности, заборной режущей части, по диаметру и затылочной поверхно-
сти, при изготовлении разверток и доводкой по заборной и периоди-
110
Абразивная обработка
чески по передней поверхности в процессе их эксплуатации. Необхо-
димо обеспечить получение точных технологических баз шлифова-
нием центровых отверстий у концевых разверток и оправок для заточки
насадных разверток. При изготовлении и перешлифовывании на другой
размер у разверток шлифуют сначала калибрующую часть, затем
участок обратной конусности, затачивают переднюю поверхность
зубьев, затем заднюю поверхность зубьев на калибрующей части и па
заборной, режущей части. После шлифования и заточки производят
доводку по диаметру: хонингованием алмазными брусками (AM или
АСН 14/10) на металлической связке по способу, разработанному на
автозаводе им. И. А. Лихачева; алмазными пастами (твердосплавных
разверток) и пастами ГОИ разверток из инструментальной стали раз-
резными притирами из чугуна с точно шлифованными отверстиями;
доводочным шлифованием на прецизионном круглошлнфовальном
станке мелкозернистыми кругами из эльбора или карбида кремния
зеленого на органических связках. Характеристика круга из эльбора:
ЛМ40КБ100% и из карбида кремния зеленого 64С 5—6 СМ2—С1.
На шероховатость поверхности обрабатываемых отверстий определяю-
щее влияние оказывает шероховатость передней поверхности зубьев
разверток и отсутствие завалов режущих кромок. После доводки по
диаметру и заборной части важно довести переднюю поверхность
тарельчатым мелкозернистым кругом на органической связке. Харак-
теристики кругов приведены на стр. 102—104.
Абразивная доводка деталей
Механическая абразивная доводка — наиболее распространенный
метод чистовой обработки, позволяющий заменить шлифование и
в некоторых случаях — фрезерование, а иногда доводка является.
единственно возможным методом обработки, обеспечивающим высоко-
качественный поверхностный слой, требуемые размеры и геометри-
ческую форму обработанных поверхностей в пределах 0,1—0,3 мкм.
Механическая доводка позволяет повысить производительность
от 2 до 6 раз по сравнению с ручной доводкой, обеспечивая получение
воспроизводимых характеристик деталей машин и приборов.
Качество, производительность (величина съема материала детали
за единицу времени) и себестоимость обработки будут зависеть от метода
абразивной доводки, типа доводочного станка, режимов и условий
доводки, схемы настройки станка.
Основные способы доводки плоских, цилиндрических и сфериче-
ских поверхностей показаны на рис. 31.
Плоскодоводочные станки разделяются На две группы — одноди-
сковые и двухдисковые с жесткой и фрикционной кинематической связью
между деталями и инструментом-притиром (доводочным диском).
При доводке плоских и цилиндрических поверхностей деталей
наибольшее распространение получили плоскодоводочные станки
отечественного производства: однодисковые с правильными кольцами
(рис. 32) мод. 3803—3809, СППД-2, КЗА976 и др.; двухдисковые —
планетарные и эксцентриковые (рис. 33) — мод, 3813, 3813Б, 3814П,
ЗД816, ЗД817, ЗБ816И, ЗБ814, 3813Е, ПД2С-1, МШ156, 3940, КЗА94О,
КЗА920, К3840, КЗА914, ТО-ПД-01 и др.
Применяемые в промышленности методы абразивной доводки харак-
теризуются способом подачи абразива в зону обработки:
Обработка на шлифовальных .станках Ц1
с непрерывной подачей абразивной смеси (суспензии) на рабочие
поверхности притиров;
с намазкой (нанесением) абразивной (алмазной) смеси — пасты на
притиры;
доводка притирами или плитами, предварительно шаржированными
зернами абразивных (алмазных) паст.
Для указанных методов применяется абразив в свободном состоя-
нии в составе паст и суспензий. Наивысшие точность и качество по-
верхностного слоя достигаются при доводке деталей абразивными
(алмазными) пастами с намазкой их на притир или притирами, шаржи-
рованными зернами пасты. Так, при доводке' плоскопараллельных
концевых мер на шаржированных притирах (плитах) достигается
шероховатость поверхности Д'г = 0,05-4-0,025 мкм (14-й класс) и откло-
нения от плоскостности в пределах 0,1—0,2 мкм. Доводка с намазкой
притиров абразивными пастами в зависимости от режимов и условий
обработки деталей обеспечивает отклонения от плоскостности и цилинд-
ричности доведенных поверхностей до 0,2—3 мкм (диаметром до 400 мм
плоских поверхностей и диаметром до 100 мм цилиндрических поверх-
ностей с шероховатостью по параметру Rz == 0,1-4-0,03 мкм (13—14-й
классы). Кроме указанных методов применяется доводка деталей на
абразивных дисках-притирах зернистостью 8—М10 для доводки тор-
Рис. 31. Способы доводки плоских (а, б), цилиндрических
(в, ж) и сферических (г, д, е, 1‘, и) Поверхностей:
1 — притир’ 1 деталь; 3 — стол (устройство для крепле-
ния деталей)
112
Абразивная обработка
Рис. 32. Однодисковые плоскодоводочные станки: с правильными кольцами;
с фрикционной (а) и с жесткой кинематической связями (б) между правиль-
ным кольцом, деталью и притиром:
I — центральная шестерня; 2 — правильное кольцо; 3 — опорный ролик
4 — притир; 5 — деталь
цов внутренних и наружных колец подшипников, торцовых поверх-
ностей цилиндрических роликов из стали марки ШХ15 (HRC 59—64),
магнитных сплавов и других деталей из труднообрабатываемых мате-
риалов.
При доводке торцовых поверхностей колец подшипников и роликов
применяют абразивные круги на основе зеленого карбида кремния
марки 63С (К38) и плоских поверхностей из магнитных сплавов —
круги из электрокоруида белого марки 23А (Э9) зернистостью 8—М40
на керамической связке, твердостью М2—СМ2.
В качестве смазочно-охлаждающей жидкости применяют эмульсию
(на 1 л воды 8—10 г кальцинированной соды и 3—5 г нитрита натрия)
или дизельное топливо.
При двусторонней доводке деталей типа колец с непрерывной пода-
чей абразивной суспензии на чугунных притирах двухдисковых стан-
ков мод. 3814П, 3816П, 3817 и ПД2С-1 получены следующие резуль-
таты: отклонения от плоскостности и параллельности торцов колец
диаметром 50—320 мм: 0,0003—0,001 мм; шероховатость поверхности
по параметру Ra = 0,08ч- 0,02 мкм (11—12-й классы).
Обработка на шлифовальных станках
113
При обработке этих же колец на абразивных дисках из карбида
кремния марки 63С (К38) зернистостью М40—М10 производительность
возросла в 2—2,5 раза. Однако точность формы и размеров обработан-
ных деталей снизились в 2—3 раза.
Достигнутые точность формы обработанной поверхности — непло-
скостность 0,001—0,003 мм торцов колец диаметром 50—320 мм и 8—
11-й классы шероховатости поверхности зависят от режимов и условий
доводки.
По точности и шероховатости доведенной поверхности доводочные
операции разделяются на черновые грубые — припуск на обработку
на сторону 0,02—0,05 мм, точность обработки (отклонения от требуе-
мой геометрической формы доведенной поверхности) 3—5 мкм, пара-
метр шероховатости поверхности У?а=0,32н-0,08 мкм (9—10-й классы);
чистовые — припуск 0,005—0,01 мм; точность обработки 1—2 мкм,
параметр шероховатости поверхности Ra = 0,16->0,04 мкм (10—11-й
классы); тонкие — припуск 0,0003—0,001 мм, точность обработки 0,1—
0,5 мкм, параметр шероховатости поверхности Rz — 0,1ч-0,04 мкм
(13—14-й классы).
Рис. S3. Двухдисковые плоскодоводочные планетарный (а) и эксцентри-
ковый (б) станки:
1 — Центральная шестерня; 2 — сепаратор; 3 — наружное колесо; 4 —
притиры; 5 — деталь; 6 — эксцентриковый вал; 7 — эксцентрик
J14
Абразивная обработка
Доводка прецизионных деталей производится в две—четыре опера-
ции (перехода) с постепенным понижением зернистости применяемого
абразива для повышения точности и качества доведенной поверх-
ности.
Для повышения производительности процесса доводки и дости-
жения требуемого качества обработанных поверхностей необходимо,,
чтобы разброс размеров одновременно обрабатываемых деталей был
в пределах 1/3—Vn величины припуска под доводку.
Доводка деталей осуществляется следующими абразивными мате-
риалами:
1. Для доводки стальных деталей — шлифпорошки и микро-
порошки из электрокорундов марок 13А—15А, 23А—24А, 37А, ЗЗА—
34А (соответственно нормальный, белый, титанистый, хромистый),
монокорунда марок 44А, 45А (М8), карбида кремния марок 63С (К39,
К38, К37) с нормами зернового состава по ГОСТ 3647—71, алмазные
микропорошки марок ACM, АСН, AM зернистостью 60/40—1/0 (по
ГОСТ 9206—70*), микропорошки из эльбора ЛМ зернистостью М40—Ml.
2. Для доводки твердосплавных деталей — карбид кремния, кар-
бид бора, алмазные микропорошки.
Окончательную доводку деталей из стали и мягких материалов
(медь, алюминий и сплавы иа их основе) рекомендуется выполнять
абразивными материалами пониженной твердости — окись хрома,
окись алюминия, крокус и глинозем, прокаленный при 1200—1300е С.
Составы абразивных паст и суспензий зернистостью 60/40—1/0
приведены в табл. 51. Алмазные пасты по ГОСТ 16877—71 изготовляют
из природных (AM) и синтетических (АСМ) алмазов. Пасты по содер-
жанию алмаза выпускают нормальной (Н) и повышенной (П) концен-
трации (табл. 52). Алмазные пасты изготовляются: а) по смываемости—
смываемые водой (В), смываемые органическими растворителями (О),
смываемые водой и органическими растворителями (ВО); по консистен-
ции — мазеобразные (М) и твердые (Т).
Алмазные суспензии на основе микропорошков зернистостью
М40/28—М5/3 с содержанием алмаза от 0,2—2% в составе компонен-
тов суспензии применяют с целью механизации и автоматизации про-
цесса доводки деталей из труднообрабатываемых материалов и обеспе-
чения стабильности качества обработки.
Факторы, определяющие производительность (величину съема
материала детали) и показатели качества обработки (точность разме-
ров и геометрической формы, микро- и субмикрогеометрию обрабо-
танной поверхности и состояние поверхностных слоев) можно разде-
лить на четыре группы.
I. Технологические факторы (условия и режимы): род абразива
и рабочей жидкости абразивной суспензии, материалы притира и
детали, состояние их поверхностных слоев;
зернистость абразива, давление, твердость материала притира и
детали, соотношение жидкой и твердой составляющих абразивной
суспензии (пасты).
2. Кинематические факторы — это соотношение угловых скоро-
стей и линейных размеров звеньев исполнительного механизма дово-
дочного станка, определяющие вид и законы изменения скорости и
ускорения относительного движения детали по притиру.
3, Динамические факторы — это средняя величина и закон изме-
нения силы взаимодействия детали через абразивную прослойку
SI. Характеристика составов абразивных паст и суспензий и область их применения
! Номер । состава Абразив Зернистость । Содер- | жание 1 абразива, 1 % Наймем ование компонентов неабразивной части ласты или суспензии Содержа- ние ком- понен- тов, % Метод доводки Назначение доводочной операции
1 Карбид кремния зеленый Электрокорунд нормальный, белый, хромистый М20-М40 5—10 Керосин Масло вере- тенное 2 Стеарии 40—50 Суспензиями с непрерывной подачей Предварительная доводка стальных деталей
3-10
2 Электрокорунд нормальный, белый, хромистый 30-40 Масло вере- тенное 2 Масло вазе- линовое Стеарин 30—40 40—60 10 — 20 Пастами (с намазкой) и су- спензиями с пе- риодической по- дачей Предварительная доводка деталей из мягкой стали, цвет- ных металлов н сплавов на их осно- ве
3 Карбид кремния зеленый MIO—М14 25 — 30 Нитрит нат- рия Вода 1 — 2 Осталь- ное С непрерыв- ной подачей су- спензии Предварительная и получистовая до- водка деталей из закаленной стали
4 Электрокорунд белый М5—М10 Нитрит нат- трия Вода 1 — 2 Осталь- ное Суспензией с непрерывной подачей Получистовая до- водка стальных де- талей, полупровод- никовых материа- лов» кварца
Обработка на шлифовальных станках
Продолжение табл. 51
Номер состава Абразив Зернистость Содер- жание абразива. % Наименование компонентов неабразивной части пасты или суспензии Содер- жание компо- нентов. % Метод доводки Назначение доводочной операции
5 Электрокорунд, белый или титани- стый, глинозем М3—М5 10-15 Керосин Масло вазе- линовое Стеарин Кислота олеиновая О Ф о I GO- РИО 1 МП । ою О СО Пастами (с намазкой) и су- спензиями с периодической подачей Окончательная доводка стальных деталей, полупро- водниковых мате- риалов, кварца
6 Глинозем прока- ленный при 1000— 1200° С, окись хро- ма или крокус Ml—М3 Окончательная доводка деталей из мягкой стали, цвет- ных металлов и сплавов на их ос- нове
7 Карбид кремния зеленый, электроко- рунд белый, моноко- румд MIO—М28 5—10 Керосин Масло вазе- линовое Стеарин Парафин 60-70 15-20 12 3-8 Суспензиями с непрерывной подачей Предварительная и получистовая до- водка закаленных стальных деталей
8 *2 Электрокорунд белый MI-M5 5 Стеарин Оливковое масло 3 92 Пастами (с намазкой) и су- спензиями с периодической подачей Окончательная доводка деталей нз стали, цветных ме- таллов и сплавов на их основе
Абразивная обработка
Продолжение табл. 51
Номер состава Абразив 1 fC Зернистость « g S If S'g- = KJ Л <?3 ©“- Наименование компонентов яеабразивной части пасты или суспензии Содер- жание компо- нентов, % Метод доводки Назначение доводочной операции
9 *’ Карбид бора Карбид кремния зеленый 4 М40 15-20 25 Глицерин Вода 90 10 Суспензиями с непрерывной подачей Доводка деталей из твердых сплавов
Ю*з электрокорунд белый М7-7V12O 36—51 Окись хрома (для пасты М7, М3) Парафин Стеарин Воск пчели- ный Керосин 15 IG—18 21 3,5—4 Пастами (с (намазкой) с пе- риодической подачей кероси- на я режущего инстр *е (%) абразива и Доводка закален- ной стали умента. неабразивной части
11 ” Окись хрома *1 Применяют при до *г За 100%-ное содер пасты. Ml—М5 водке неперета жание состава 57 1НВЭ&МЫ пасты (4 Парафин Воск пчели- ный Стеарин Керосин х твердосплавных ..успензнн) принят* 21,5 3,5 11 7 пластин дл содержан!
Примечание. При применении суспензий соотношение жидкой (Ж) и твердой (Т) составляющих: Ж : Т — « 6 : 1 {4 : I).
Обработка на шлифовальных станках
118
Абразивная обработка
52. Содержание алмазов в пасте, цвет пасты и этикетки
по ГОСТ 16877 — 71
Зернистость алмазного | микропорошка Концентра- ция алмаз* ного порош- ка, % по массе Цвет пасты и этикетки Зернистость алмазного микропорошка Концентр а- ция алмаз- ного порош- ка, % по массе Цвет пасты и этикетки
Н п Н П
60/40 40/28 28/20 20/14 14/10 10 20 Красный 10/7 7/5 5/3 3/2 2/1 1/0 3 6 Зеленый
7 14 2 4
X Голубой Желтый
5 10 1 2
с притиром, направленной по касательной к поверхности контакта с
притиром, а также амплитудно-частотные характеристики процесса*
зависящие от взаимодействия технологических и кинематических фак-
торов процесса.
4. Геометрические факторы — точность геометрической формы по-
верхностей детали и притира, наличие «вырезов», канавок для подвода
суспензии на рабочей поверхности притира, соотношение линейных
размеров обрабатываемых поверхностей деталей и рабочей поверхности
притира (масштабный фактор).
В табл. 53 приведены ориентировочные данные по выбору скорости
и давления при доводке без учета материала детали и притира, исходя
из производительности процесса. С увеличением скорости и давления
производительность процесса увеличивается до некоторого критиче-
ского соотношения значений давления и скорости.
Шероховатость доведенной поверхности и производительность
процесса доводки увеличиваются с ростом зернистости применяемых
микропорошков. Наиболее распространенным материалом для притира
является серый чугун с ферритной, перлитной и перлито-ферритной
структурой. Чугунные притиры обычно изготовляют из серого чугуна
марок СЧ15-32, СЧ18-36, СЧ21-40 твердостью НВ 100—200. Перлит-
ный чугун (НВ 130—170) наиболее износостойкий, хорошо удержи-
вает зерна абразива и поэтому рекомендуется для шаржированных
притиров.
Предварительное шаржирование зерен паст в притиры осуще-
ствляется либо с помощью специального роликового приспособления,
либо путем взаимного шаржирования двух притиров при их относи-
тельном перемещении (иногда шаржирование производят по методу
трех плит). Глубина нарушенного обработкой поверхностного слоя и
его структура зависят от величины и характера изменения скорости и
давления. По структуре нарушенный слой стальных деталей состоит
Из двух слоев: первого — трещиноватого (с микротрещинами) и вто-
рого — пластически деформированного. При наличии ускоренного
Обработка на шлифовальных станках
119
53. Режимы алмазно-абразивной доводки деталей
Вид доводки Режимы доводки (о, м/мин: р , кгс/см*)
суспензиями пастами притирами *г
v *1 р V р О р
Плоская односторонняя 50 — 250 0,8 — 2 5— 150 0,4—1 5— 120 0,4—2
Плоская двусторонняя 50— 180 0,5—2 5- 100 0,4-1 5 — 40 0,2—1
Круглая на двухдиско- вых станках 10 — 60 <15 — 180) 2—4 5 — 30 (15 — 90) 1-3
** Без скобок — скорость скольжения, в скобках качения. *2 Предварительно шаржированными. — скорость
Примечания: 1. Одновременное увеличение р и v при их значениях меньше критических вызывает вначале резкое увеличение, а затем резкое уменьшение съема материала. 2. Окончательную доводку следует осуществлять при меньших значениях диапазона скоростей. 3. оск — скорость скольжения, оКач *— скорость качения. 4. Для круглой доводки р, кгс/см.
движения деталей по притиру глубина нарушенного слоя уменьшается
по сравнению с режимом доводки на постоянной скорости (при равен-
стве средних значений скоростей),
Предварительная, доводка, предназначенная для снятия основного
припуска, должна производиться с большими скоростями и допущением
их резких изменений (наличие ускорений) по траектории движения
деталей по притиру, исходя из уменьшения толщины поверхностного
слоя с нарушенной структурой материала, хотя и крайне неоднородного
по всей обработанной поверхности детали.
Окончательная доводка должна производиться мелкозернистыми
абразивными порошками на более низких, постоянных или плавно
и незначительно изменяющихся скоростях для получения малого по
толщине поверхностного слоя с нарушенной структурой материала
и однородного по всей обработанной поверхности.
Точность геометрической формы обработанной поверхности зави-
сит от следующего комплекса условий и факторов процесса доводки:
состояния рабочей поверхности притира — отклонения от исходной
геометрической формы; распределения абразива по поверхности при-
тира; количества подаваемой абразивной суспензии (или пасты и рабо-
чей жидкости); величины зернистости абразива; кинематических фак-
торов — скорость и ускорение движения, величины давления; мас-
штабного фактора.
120
Абразивная обработка
Наиболее существенное влияние на точность геометрической формы
обработанной поверхности детали оказывают погрешность геометри-
ческой формы рабочей поверхности притира, кинематические и дина-
мические факторы процесса доводки.
Стабилизация точности обработки по геометрической форме, раз-
мерам поверхностей деталей в условиях мелкосерийного, серийного и
массового производства обеспечивается расчетом, выбором всего ком-
плекса факторов процесса доводки.
На практике возможно осуществление стабилизации точности обра-
ботки поверхностей деталей во времени при достижении требуемого
качества поверхностного слоя обработанной детали по двум принци-
пиально различным направлениям:
сохранение или периодическое восстановление исходной геометри-
ческой формы рабочей поверхности притира;
поиск комплекса факторов процесса доводки, обеспечивающих
в любой момент времени для данного состояния рабочей поверхности
притира минимальные отклонения от требуемой формы поверхности
детали и точности получаемых размеров деталей.
Первое направление обычно реализуется следующими методами:
либо посредством периодической принудительной правки притиров
с помощью вспомогательных средств, либо выбором или расчетом режи-
мов процесса доводки [9, 8, 5].
Второе направление может быть реализовано путем целенаправлен-
ного изменения во времени одного или нескольких факторов процесса
доводки, например, путем программированного перемещения детали
по изношенной поверхности притира с определенной формой профиля
по.траектории движения, вид которой определяется исходя из условия
достижения минимально возможной величины погрешности формы
детали и зависит прежде всего от формы рабочей поверхности притира,
или посредством определенного воздействия на обрабатываемую поверх-
ность детали в нужном направлении вне зависимости от формы рабочей
поверхности притира: изменения силового фактора — давления по
длине траектории движения детали по притиру;, изменения геометри-
ческого фактора —создание «каблуков» на притире; создания условий
направленного движения абразива и т. д.
Одним из практических решений задач второго направления яв-
ляется установление оптимального сочетания взаимно компенсирую-
щихся погрешностей формы поверхности заготовки в различные моменты
времени, совершающей циклическое движение по притиру, имеющему
участки поверхности с различной кривизной (по величине и знаку).
Способы стабилизации точности обработки поверхностей деталей
следующие:
1. Периодическое восстановление формы рабочей поверхности
притира посредством принудительной правки его рабочей поверхности
(проточка резцом, правка притира на специальных доводочных стай-
ках с правильными кольцами, правка притира правильными кольцами
и правильными шестернями, взаимная правка притиров двухдисковых
станков по методу трех плит и т. д.) [5].
2. Длительное сохранение исходной формы рабочей поверхности
притира во времени — посредством создания износостойкой режущей
поверхности притира (обработка притирами, предварительно шаржи-
рованными зернами алмазных паст с помощью специальных приспо-
соблений) 15]. '
Обработка на шлифовальных станках
121
3. Восстановление (сохранения) рабочей поверхности притиров
непосредственно в процессе доводки путем изменения кинематических,
геометрических, динамических и технологических факторов процесса
доводки по методу свободного притира [9, 8, 5]:
применение вспомогательных средств правки в процессе обработки
детали — правка притиров правильными кольцами, специальными
сепараторами и т, д. (табл. 54);
выбор и расчет кинематических и геометрических факторов (рас-
пределение деталей по зонам на блоке, «плане», создание каблучного
инструмента, расчет и выбор соотношения геометрических размеров,
угловых и линейных скоростей, инструмента и детали и т. д. [9, 8, 5]);
управление кинематическими, геометрическими и динамическими
факторами (изменение закона распределения давления по зонам по-
верхности инструмента и т. д.);
циклическое изменение по величине и направлению угловой (ли-
нейной) скорости звеньев исполнительного механизма доводочного
станка (способ кинематической правки, разработанный в МВТУ) [6];
циклическое изменение кинематических и динамических факторов
процесса доводки (изменение по величине и направлению, скорости
и величины давления во времени);
управление за счет направленности движения абразивной суспен-
зии по поверхности притира (сочетание кинематических факторов и
формы каиавок для подвода абразива) [5];
• выбор и расчет всего комплекса факторов процесса доводки, позво-
ляющих стабилизировать исходную форму рабочей поверхности при-
тира во времени.
Изучение влияния всего комплекса факторов процесса доводки
на закономерности процесса формообразования поверхностей позволяет
технологически обеспечить требуемое качество обработанной поверх-
ности детали при доводке свободным и связанным абразивом.
Непостоянство кинематических и динамических факторов процесса
доводки детали во времени приводит к изменению производительности,
шероховатости поверхности и строения нарушенного обработкой по-
верхностного слоя детали, вызывая одновременно изменение интенсив-
ности разрушения материала притира. Это происходит вследствие
изменения скоростей и ускорения относительного движения детали
по притиру, непрерывного перераспределения давления по поверхно-
стям контакта деталь—притир через абразивную прослойку.
Формообразование обрабатываемых поверхностей детали при одно-
сторонней и двусторонней доводке происходит в результате последо-
вательного переноса через абразивную прослойку участков рабочей
поверхности инструмента на деталь, перемещающуюся по полю траек-
торий на поверхности притира, цикл которых определяется переда-
точным отношением [5].
Вследствие наличия отклонений геометрической формы детали
и притира в общем случае условия контакта поверхностей детали и
притира определяются различиями в кривизне участков рабочей по-
верхности детали и притира и отличием закономерностей изнашивания
отдельных участков рабочей поверхности притира, вызывающих пере-
распределение контактного давления по поверхности детали. Этим
обстоятельством определяется степень копирования (переноса) формы
рабочей поверхности притира обрабатываемой поверхностью детали.
54. Принципиальные схемы и технологические возможности способов принудительной правки
рабочих поверхностей притиров непосредственно на доводочном станке
Способ правки притиров Принципиальные схемы Типы доводочного станка и приспособления Характеристина способа, достигае- мая точность правки поверхно- стей притиров и точность обработки деталей
Периодическая проточка резцом по- верхности притира непосредственно на доводочном станке г а) v- x~._ __^2 s x 5) ~ На двухдисковых стан- ках планетарного, эксцен- трикового и других ти- пов. Осуществляется с помощью специального приспособления с ради- альной подачей резца 2 от периферии к центру (эск, а) или (зек. б) путем поворота верхнего притира / относительно нижнего притира 2 (ре- зец 5 закреплен в оп- равке, установленной в отверстии верхнего или нижнего притира в зави- симости от последователь- ности проточки притиров) Применяется для предварительной правки притиров. Не- достатки: правка вне рабочего цикла (затрата вспомога- тельного времени), низкая точность формы притиров: 0,010 — 0,2 мм для притиров диаметром 400—1000 мм
*х Инструмента для правки.
Абразивная обработка
Продолжение тавл. 54
Способ правки притиров Принципиальная схема Типы доводочного станка и приспособления Хар актеристик а способа, достигае- мая точность правки поверхно- стей притиров и точность обработки деталей
Последовательная правка рабочих по- верхностей прити- ров шлифованием S ) На двухдисковых стан- ках планетарного, экс- центрикового и других ти- пов. Осуществляется с по- мощью специальной шли- фовальной головки тор- цевым шлифовальным кру- гом W1 5 с перемещени- ем в радиальном направле- нии относительно нижне- го 2 (или верхнего) прити- ра Применяется для предварительной правки. Недостат- ки те же. что и в первом способе, а также низкая стой- кость абразивных кругов
С помощью спе- циальных правиль- ных колец г" 5 Р 4^ Lzv5 7 4 &) На однодисковых стан- ках осуществляется само- устанавливающимися пра- вильными кольцами *х 5, в которые закладываются детали 3 и сепаратор 7 (эск. а), либо автономно установленным правйлъ- ным кольцом (без дета- лей) с прижимом 4 (эск. д). Применяется для окончательной прав- ки в процессе довод- ки на однодисковых и периодическая правка на двухдис- ковых станках. До- стигаемая точность формы притиров 0,002—0,020 мм для
•1. Инструмента для правки
Обработка на шлифовальных станках
Продолжение табл. 54
Способ правки притиров Принципиальная схема Типы доводочного станка и приспособления Характеристика способа, достигае- мая точность правки поверхно- стей притиров и точность обработки деталей
С помощью спе- циальных правиль- ных зубчатых колес 4 д) S s » Г в) Перемещение кольца, вра- щающегося за счет фрик- ционной связи с притиром, осуществлятся при ради- альном или дуговом дви- жении. На двухдисковых станках осуществляется самоустанавливающимися правильными зубчатыми колесами 5 по поверхно- стям нижнего 2 и верх- него / притиров (зек. е). Перемещение зубчатых колес 5 осуществляется за счет принудительного вра- щения вокруг своей оси и вместе с условным водилом вокруг оси притира от ис- полнительного механиз- ма станка 6 и 8 притиров диаметром 300—1000 мм. Недо- статок — значитель- ная трудоемкость правки. Правильные кольца и зубчатые колеса изготовляют- ся из чугуна, стали (с твердосплавными вставками), бронзы и других металлов и сплавов с абразив- ным монолитным или алмазоносным слоем
Абразивная обработка
Продолжение табл. 54
Способ правки притиров Принципиальная схема Типы доводочного станка и приспособления Характеристика способа, достигаемая точность правки поверхностей при- тиров и точность обработки деталей
Правка «притир по притиру* г На двухдисковых стан- ках осуществляется по- средством периодического взаимного смещения осей притиров /и 2 и взаимной их правки Применяется как предварительная илн окончательная прав- ка в зависимости от требований точности обработки деталей. Недостаток — зна- ч ительн ая трудоем- кость правки
Правка с помощью жестко установлен- ного кольца *' Эксплуатап трубчатого инструм ионные данные по применению этого способа прав ента отсутствуют. На одиодисковых стан- ках осуществляется с по- мощью трубчатого инстру- мента с «жесткой» осью*1, установленной строго па- раллельно оси притнра ки с помощью жестко устано Кинематический способ правки путем «резания» (снятия по- грешности формы притира) как по пер- вому способу эленыого кольца —
Обработка на шлифовальных станках
Продолжение табл. 54
Способ правки притиров Принципиальная схема Типы доводочного станка н приспособления X ар актеристи ка способа, достигаемая точность правки поверхностей при- тиров н точность обработки деталей
С помощью пра- вильного кольца и дополнительной на- грузки на кольцо <г-.. Л X) Ьи «) На однодисковых стан- ках осуществляется спе- циальными приспособле- ниями с периодическим изменением эпюры рас- пределения давления от устройства 4 на правиль- ное кольцо 5 в зависимости от формы и направленнос- ти износа притира 2 (эск. з). Применяется для окончательной прав- ки притиров, точ- ность формы прити- ров после правки 0,001—0,005 мм для притиров диаметром 100 — 300 мм.
Абразивная обработка
Продолжение табл. 54
Способ правки притиров • Принципиальная схема Типы доводочного станка и приспособления Характеристика способа, достигаемая точность правки поверхностей при- тиров и точность обработки деталей
С помощью пра- вйльиого кольца и дополнительной на- грузки на кольцо 'PS-—+-^7 3 4 К) Патент США 2944375 На двухдисковых стай- ках осуществляется с по- мощью эксцентрично при- ложенной нагрузки на верхний притир 1 с по- мощью эксцентрикового или - рычажного устройст- ва 4 (эск. U, к). Применяется для окончательной прав- ки притиров, точ- ность формы прити- ров после правки 0,001—0,005 мм для притиров диаметром 100—300 мм.
Обработка на шлифовальных станках
128
Абразивная обработка
Изменяя кинематические режимы обработки, можно в зависимости
от состояния рабочей поверхности притиров получать различную
точность обработанной поверхности детали.
Путем периодического варьирования по величине и направлению
угловых и линейных скоростей рабочих органов исполнительного меха-
низма станка, например направления и частоты вращения центрального
зубчатого колеса планетарного исполнительного механизма, изме-
няется характер износа рабочей поверхности притира [6]. Способ
кинематической правки рабочей поверхности притиров деталями в про-
цессе их обработки позволяет длительно сохранять исходную геоме-
трию рабочей поверхности притира и поддерживать требуемую точ-
ность геометрической формы обработанной поверхности.
Доводка плоских поверхностей. В табл. 55 приведены рекомендации
по выбору зернистости абразива, материала притира и метода доводки
плоских поверхностей деталей абразивными пастами и суспензиями,
а в табл. 56 — данные по производительности процесса доводки при
различных методах и шероховатости обработанной поверхности детали.
55. Шероховатость плоской поверхности после доводки пастами
и суспензиями
Материал детали Предварительная доводка чугунным притиром Окончательная доводка стеклянным притиром
Абразивная паста или суспензия Шорохов атость поверхности Абразив- ная пас- та (зер- нистость) Шероховатость поверхности
Сталь сырая Электроко- рунд М20— М28 с ке- росином Ra = 0,32 ч- -4'0,16 мкм (9-й класс) М7 — М.5 Ra = 0,16^ ч*0,04 мкм (10 — ll-й клас- сы)
Сталь зака- ленная или азотирован- ная Ra — 0,32ч-* ч-0,04 мкм (9— 11-й классы) М7—М4 Ра ~ 0,040* * 0,02 мкм (12-й класс)
Бронза Электроко- рунд М28 с керосином или паста зернисто- стью 25— 30 мкм Ra = 0,32 ч* ч- 0,16 мкм {9-й класс) • М7 Ra == 0,08ч* н-0,04 мкм (11-й класс)
М7—М4 Ra = 0,04ч? 4^0,02 мкм (12-й класс)
Сравнительные данные производительности доводки деталей из
закаленной стали марки Х12Ф1 (HRC 62—64) пастами на основе раз-
личных абразивных материалов зернистостью М5 приведены на рис. 34,
Абразивная способность алмазных паст в 2,5—8 раз выше абра-
зивных при р — 0,4 кгс/см2 и v = 80ч-175 м/мин и в 4,5—14 раз при
р = 0,88 кгс/см2 и v =804-250 м/мин.
Величина суммарного съема материала при доводке пастой АСМ 5/3
пятипроцентной концентрации деталей из твердого сплава марки ВК6М,
ситалла ТС-81 и керамики ЦМ332 по отношению к суммарному съему
Примечания: 1. Приведенные данные получены при до- водке деталей на станке мод. С-15 с соотношением площадей детали и притира а ~ 2^дет^пр 26 см2/804 ем3 <* 0,03. 2. Доводка пастами ДСМ.5/3 — АСМ10/17 осуществляется при- тирами из перлитного чугуна, меди, латуни; пастами АСМ 20/14 — АСМ 40/23 — притирами из перлитного чугуна. >> >> ОН по N> 4» — СП — “) GO i Зернистость алмазов АСМ 5'3 ЛСМ 10/7 АСМ 40/28 АСМ 20/14 Зернистость алмазов
14а--146 13а— 14а 1 la— 1 Зв 126—14а Класс ше- роховатости поверхности 1 Твердый сплав шаржированными : притирами | Метод доводки деталей | 136—1 Зв 13а—136 1Ов— 11а Ив—126 Класс ше- роховатости поверхности Хромистая сталь ИНС 60—62 с намазкой паст | Метод доводки деталей 1
; 250 378 I 000 630 Съем мате- риала за 4 ч, мкм 44 57 50 57 Съем мате- риала за 10 мин, мкм
1 146 1 16 Класс шеро- ховатости поверхности 1 Хромистая i сталь 1 НЯС60 — 62 суспензиями 14а— 146 126—14в 11и-12а 126—1 Зв Класс шеро- ховатости по- верхности Твердый сплав
17,5 13 Съем мате- риала, мкм/мин
' 14 47 80 100 Съем мате- риала за 13 мнн, мкм
1 Зв ! 7,5 | Па 15 j Класс шеро- ховатости поверхности 1 Твердый сплав
1 Зв— 14а 13б—13в 116—Ив 12в— 136 Класс шеро- ховатости поверхности Хромистая сталь НДС 60 — 62 шаржированными притирами
Съем ма- териала, мкм/мин
19 33 40 58 Съем мате- риала за 3 ч, мкм
Обработка на шлифовальных станках 129
130
Абразивная обработка
стали марки Х12Ф1 при р — 0,88 кгс/см3 и в = 80ч-175 м/мин за
10 мин доводки составляет 1 : 0,6 : 0,15 : 0,1 при доводке на латунном
притире, 1 : 0, 5 : 0, 18 : 0,08 при доводке на медном притире, 1 : О,
34 : 0, 1 : 0,1 при доводке на притире из оргстекла и 1 : 0,55 : 0,71 :
: 0,18 при доводке на чугунном притире.
При плоской доводке деталей из закаленной стали и твердых спла-
вов время обновления пасты назначают в зависимости от зернистости
пасты: для алмазных паст АСМ1/0—АСМ40/28 от 8 до 20 мин, для абра-
зивных паст М3—М40 от 2 до 8 мин, время повторного перешаржиро-
Й, ,
нг/нин
160
по
НО
W0
SO
SO
43
го
о
вания от 100—250 мин для алмазных паст АСМ
1/0—АСМ40/28 и от 3 до 15 мин для абразивных
паст М3—М40 (большие значения соответствуют
большей зернистости пасты). При круглой доводке
время обновления пасты 1—5 мин.
Рис. 34. Диаграмма минутной производительности Q в зависимости от
длительности доводки на чугунном притире стали марки Х12Ф1 пятипро-
центными-пастами на основе (см. примечание 1 к табл. 56):
1 — алмазного микропорошка АСМ5/3; 2 — карбида кремния 63С (К39);
3 — карбида бора В4С; 4 — электрокорунда белого 23А; 5 — моноко-
рунда 44А (М8)
Оптимальная величина расхода пасты (навеска) на 1 см3 рабочей
поверхности притира 0,040—0,080 мг при плоской и 0,060—0,120 мг
при круглой доводке деталей абразивными (Ml—М40) или алмазными
(ЛСМ1/0—АСМ40/28) пастами, причем большие значения навескн пасты
соответствуют большей зернистости.
При доводке твердосплавных деталей на притирах предварительно
шаржированными алмазными зернами паст АСМ5/3—АСМ40/28 стой-
кость зерен в 15—25 раз выше, а суммарный съем материала с деталей
за период стойкости зерен Т — Зч-4ч в 6—18 раз больше, чем при работе
на притирах с намазкой пасты.
Доводка деталей из закаленной стали алмазными пастами обеспе-
чивает более высокую производительность процесса, чем доводка пред-
варительно шаржированными притирами зернами паст. Так, при
доводке деталей из хромистой стали шаржированными притирами
период стойкости зерен снижается в 2 раза, а суммарный съем мате-
риала детали за период стойкости зерен Т = 2ч-2,5 ч снижается в 12 раз
но сравнению с доводкой твердосплавных деталей.
Для окончательной доводки детален из закаленной стали, твердых
сплавов и других труднообрабатываемых материалов рекомендуются
притиры из ферритного или мелкодисперсного перлитного чугуна
(НВ 100—130), латуни (НВ 90) или меди марки ЛИ (НВ 70), а при
Обработка на шлифовальных станках
131
доводке алюминиевых и медных сплавов в качестве материалов прити-
ров следует применять оптическое стекло марки МКР-1 (пирекс), пер-
литный чугун и цветные металлы.
Притиры из оптического стекла изнашиваются в 1,5—2 раза меньше,
чем чугунные, что позволяет повысить точность обработки. Стеклян-
ные притиры дают такую же производительность при применении микро-
порошков зернистостью М7—М28 и Ml—М3, но более высокий класс
шероховатости поверхности у доведенной детали из закаленной стали
по сравнению с чугунным притиром (при р = 0,5 кгс/см2 и v = 8 м/мин).
При доводке деталей из закаленной стали пастой ГОИ на стеклянных
и чугунных притирах достигается шероховатость поверхности по
параметру P.Z — 0,1-=-0,05 мкм (13-й класс). Типовой технологический
процесс доводки плоскопараллельных мер длины и цилиндрических
калибров приводится в табл. 57.
Некоторые типы приспособлений для доводки плоских поверхно-
стей различных деталей приведены в табл. 58.
Доводка цилиндрических поверхностей. Механическая доводка на-
ружных цилиндрических поверхностей производится на двухдиско-
вых доводочных станках с эксцентриковой наладкой. При доводке
чугунными притирами погрешности формы обработанной поверхности
не белее 0,0002—0,0003 мм, шероховатость поверхности по параметру
pz = 0,014-0,025 мкм (13—14-й классы).
Точность геометрической формы цилиндрической поверхности,
так же как и плоских поверхностей, определяется комплексом факто-
ров процесса доводки. Для доводки цилиндрических деталей приме-
няют все три метода доводки.
Обработка деталей производится в сепараторах (рис. 35). Обраба-
тываемая деталь устанавливается в сменном диске (кассете) сепара-
тора /, в гнездах которого между притирами 2 и 4 под углом а. —
~ 154-20° к радиусу располагаются обрабатываемые детали 3. Диск
сепаратора 1 закрепляется винтами между двумя фланцами 5 и 6.
В нижнем фланце запрессовано верхнее кольцо упорного подшипника 7.
Нижнее кольцо этого подшипника закрепляется в диске 8, который
резьбовым отверстием устанавливается на втулку 9 и контрится гай-
кой 10. Фиксатор 11 предохраняет собранный сепаратор от проворота
относительно диска 8.
Перед доводкой нижняя часть сепаратора (втулка 9 с диском 8
и нижним кольцом шарикоподшипника 7) надевается на приводной
эксцентриковый вал исполнительного механизма станка. Затем уста-
навливается верхняя половина сепаратора с фланцами 5 и 6 и верхним
кольцом шарикоподшипника 7, вставляют фиксатор 11 и загружают
детали. После загрузки деталей фиксатор 11 вынимают из диска соб-
ранного сепаратора. Центрирование и установка обрабатываемой ци-
линдрической детали в сепараторе производится или с помощью раз-
личного типа фиксирующих элементов I—IV сепаратора (рис. 35)
или с помощью сменных центров шариков 1, вставок 2 и оправок 3
и т. д. (рис. 36).
Примеры конструктивного исполнения центрирующих элементов
сепаратора для установки цилиндрических деталей золотников, калиб-
ров и других при доводке показаны на рис. 37.
Для ручной доводки наружных цилиндрических поверхностей
применяют разрезные притиры 1, устанавливаемые в специальные
держатели — клуппы 2 (рис. 38). Для обработки наружных поверх-
57, Типовой технологический процесс доводки плоскопараллельных мер длины и цилиндрических калибров
Наименование операции и перехода механической доводки (размеры, мм) X ар актер исти к а оборудования и инструмента — притира Вид абразива Для доводки и правки притиров Качество обрабси поверхности Шероховатость, мкм ‘ЭННОЙ Точность геометри- ческой формы, мм
Плоскопаралл Доводочная предварительная 1. Довести измерительные по- верхности в размер H^1q’q5 2. Довести измерительные по- верхности в размер еяьные меры д л Доводочный станок планетарного типа: правка притиров ины (материал ШХЕ Электрокорунд М28 1,5 кг; керосин освети- тельный 30 л, стеарин — 300 г, масло веретенное 8 л 5, /7 ~ 1,6 -г- 2 мм) = 0,32 4-0,16 (класс шероховато- сти 9) 0,003
Доводочная 1 1. Довести измерительные по- верхности в размер 2. Довести измерительные по- верхности в размер Доводочный станок эксцентрикового типа; правка притиров Электрокорунд Ml 0— 5 кг; керосин осветитель- ный 30 л, масло веретен- ное 3 л, стеарин 300 г Да — 0,16-ьО,08 {класс шероховато- сти 1 0) 0,002
Доводочная П предварительная 1. Довести измерите явные по- _1_0,007 верхности в размер Н 1 q qqC Доводочный станок эксцентрикового типа; притиры шаржировать абразивом с отклоне- нием от плоскостности не более 0.001 мм: смазка притиров — бензин марки 5Р-1 Электрокорунд М7 Ра = 0.08 4-0,04 (класс шероховато- сти 11) 0.001
Абразивная обработка
Продолжение табл. 57
Наименование операции и перехода механической доводки (размеры, мм) Характеристика оборудования и инструмента — притира Вид абразива для доводки и правки притиров Качество обработанной поверхности
Шероховатость мкм 1очпости геометри- ческой формы. мм
Доводочная 11 окончательная 1. Довести измерительные по- I л лп'гс; верхности в размер WZjIq gtpj Доводочный станок эксцентрикового типа; смазка притиров — бензин марки БР-1 Электрокорунд М7 Да ~ 0,08 4-0,04 (класс шероховато- сти Ц> 0.001
Доводочная III 1. Довести измерительные по- верхности в размер 2. Довести измерительные по- верхноств в размер Доводочный станок эксцентрикового типа; притиры шаржиро- вать, смазка прити- ров — бензин марки БР-1 Электрокорунд или мо- нокорунд М2 Да = 0,04 4-0,02 (класс шероховато- сти 12) 0,0001
Доводочная IV 1, Довести измерительные по- верхности в размер 2. Довести измерительные по- верхности в размер ^^о’ооо2 Доводочный станок эксцентрикового типа: притиры шаржиро- вать, смазка прити- ров — бензин марки БР-1 и керосин осве- тительный Электрокорунд или мо- нокорунд Ml, М2 Да 0,104-0,08 (класс шероховато- сти 13а) 0,0001
Обработка на шлифовальных станках
Продолжение табл. 57 I “
Наименование операции и перехода механической доводки (размеры, мм) Характеристика оборудования и инструмента — Притира Вид абразива для доводки и правки притиров Качество обработанной поверхности
Шероховатость, мкм Точность геометри- ческой формы, мм
Доводочная V 1. Довести измерительные по- верхности в размер /7^^,0002 2. Довести измерительные по- верхности в размер f/iO,00013 Доводочный станок эксцентрикового типа; притиры шаржиро- вать, смазка прити- ров — бензин марки БР-1 Электрокоруид или мо- нокорунд МО,5; Ml Ra = 0,063-i 0,050 (класс шероховато- сти 13в) 0,0001
Цилиндря Шлифование окончательное 1. Шлифовать измерительную поверхность в размер —0,01 веские калибры Круглошлифоваль- кый станок (материал ШХ15, D = Kpvr ПП300Х40Х 127 21А2БС2К == 6 4-75 мм) Ra = 0,32-4-0,16 1класс шероховато- сти 9) 0,005
Абразивная обработка
Продолжение табл. 57
Наименование операции и и перехода механической доводки (размеры, мм) X арактеристика оборудования и инструмента — притира Вид абразива для доводки и правки притиров Качество обработанной поверхности
Шероховатость, млм Точность геометри- ческой формы, мм
Доводочная I 1. Довести измерительную по- верхность в размер (под хром) Доводочный станок эксцентрикового типа, притиры шаржировать Микропорошок М7 10 г, керосин 10 л, стеарнн 250 г, масло веретенное 2,5 л Да = 0,08 <0,04 (класс шероховато- сти 11) 0,003
Доводочная 11 1. Довести измерительную по- верхность в размер D — q доз Да = 0,04 <0,02 (класс шероховато- сти 12) 0,002
Примечания: 1. Между доводочными операциями осуществляются операции: промывочная, антикорро- зионная обработка, контрольная. 2. Припуск на сторону при доводке: а) Плоскопараллельных мер длины: доводочная I 10 мкм; доводочная II окончательная 3—4 мкм; доводочная III 2 4-3 мкм; доводочная IV 0,7 4-1 мкм; доводочная V 0,1 —0,2 мкм; б) Гладких калибров 2—3 мкм. 3. Правка притиров производится после обработки четырех — пяти партий деталей.
Обработка на шлифовальных станках
136
Абразивная обработка
58. Приспособления для плоской доводки поверхностей деталей
Основные элементы я область
применения приспособлений
(кассет)
/ — деталь, 2 — сепаратор
(кассета), 3 — поводок-при-
жим с центрирующим устрой-
ством, 4 — скоба, 5 — винт.
Для доводки торцов цилиндри-
ческих деталей с отклонением
от перпендикулярности оси ци-
линдра 1 — 3 мкм
/ — деталь, 2 кассета,
3 — гайка. Кассета для доводки
сопл гидроаппаратуры на пла-
нетарных станках
/ — деталь, 2 — кассета, 3—
прижим, 4 — пружина, 5 —
гайка. Кассета для доводки сопл
гидроаппаратуры на планетар-
ных станках
Обработка на шлифовальных станках
137
Продолжение табл. 58
Конструкция приспособления
Основные элементы и
область применения приспо-
соблении (кассет)
1 — деталь, 2 — пружина,
3 — прижим, 4 — контргайка,
5 — кассета. Кассета для од-
новременной доводки с двух
сторон установленных в кассе-
те 5 деталей / запорного устрой-
ства электромагнитных клапа-
нов
1 — деталь, 2 — рычаги для
фиксации детали. Для доводки
поверхностей деталей большого
размера с использованием обе-
их сторон кольцевого притира
Примечание. Зазор между кассетой (или рычагом для
фиксация детали) и притиром устанавливается не менее 0,5—1 мм.
ностсй большого диаметра применяют доводочные клуппы, состоящие
из двух обойм 3 и 4, перемещающихся от дифференциальных винтов 5
(рис. 38, в).
Доводку внутренних цилиндрических поверхностей производят
цилиндрическими притирами двух типов: нерегулируемыми (нераз-
жимпыми) и регулируемыми (разжимными). Для разжима притира
в его конструкции предусмотрено наличие прорези (паза) и внутрен-
него кольца с конусностью обычно I : 50 и реже 1 ; 30. Длину притира
делают на 30—60% больше глубины обрабатываемого отверстия.
Наружный диаметр втулки-притира в зависимости от зернистости
абразива выполняют на 0,05—0,020 мм меньше диаметра обрабатывае-
мого отверстия.
При доводке точных отверстий биение притира на оправке нс должно
превышать 0,005—0,015 мм. Отклонения от точности геометрической
формы в продольном и поперечном сечениях не более 0,005—0,01 мм.
Для достижения требуемой геометрии притира применяют контрпри-
тиры, т. е. вспомогательные притиры, предназначенные для правки
основных притиров. На операциях окончательной доводки деталей
из закаленной стали целесообразно применять притиры из мягкой
стали марок Ст2 и СтЗ или стали марки А12 (НВ 150—200), обеспе-
чивающие по сравнению с чугунными притирами более высокую ста-
бильность качества обработки вследствие большей износостойкости,
Абразивная обработка
138
__i—
хотя и несколько меньшую производительность. При доводке отверстий
малого диаметра {6—10 мм) в деталях топливной аппаратуры замена
чугунных притиров стальными позволила повысить точность обработки
и увеличить стойкость притиров в 2—3 раза. Недостатком стальных
Рис. 35, Схема расположения цилиндрических де.
талей в сепараторе с различными фиксирующими
элементами сепаратора:
I — сепаратор (кассета); 2 — верхний притир;
3 — деталь; 4 — нижний притир
притиров является пониженная шаржируемость абразивом и склон-
ность к заклиниванию.
Конструкции притиров для доводки отверстий приводятся в табл. 59.
Доводку отверстий производят: на вертикально-доводочных станках
мод. ОФ26А (для доводки отверстий [диаметром 10—22 мм и глубиной
до 100 мм); иа доводочных станках—полуавтоматах ПДО (для доводки
отверстий диаметром 4—25 мм и длиной до 100 мм); на доводочных
станках мод. ОФ 16, ОФ61, имеющих устройства для механического
разжима притира и поддержания постоянства перебегов притира за
края детали, что способствует повышению точности обработки. Основ.
Обработка на шлифовальных станках
139
ным недостатком станка мод. ОФ26А является отсутствие устройства,
обеспечивающего разжим притира, поэтому в процессе эксплуатации
необходимо производить изменение его наружного диаметра с помощью
специального «подбива».
Доводочный полуавтомат ПДО имеет устройство для автоматиче-
ской подачи шпинделя с конусной оправкой относительно упора при-
Рис. 36. Схемы установки дета-
лей в сепараторе с помощью
сменных шариков вставок б,
оправок в
Рис. 37. Конструктивное исполнение цен-
трирующих элементов сепаратора для уста-
новки цилиндрических деталей:
/ — сепаратор; 2 — деталь
тира, что позволяет компенсировать износ притира. Проведенная
в ЦНИТА модернизация станка мод. ОФ26А позволила устранить
указанные недостатки и полуавтоматизировать доводку высокоточных
отверстий:
Оптимальными режимами доводки на станке с модернизацией
ЦНИТА являются окружная скорость 10,7 м/мин (400 об/мин), ско-
рость возвратно-поступательного движения 4,8 м/мин (120 дв. ходов
в минуту), средняя величина съема материала за 1 двойной ход притира
0,00015 мм.
Окружная скорость оокр притира для доводки отверстий диаме-
тром 6--13 мм должна быть в пределах 10—20 м/мин, скорость vB. п
возвратно-поступательного движения назначается исходя из получе-
140
Абразивная обработка
ния угла а скрещивания сетки штрихов от воздействия абразивных
зерен в пределах 12—22°:
tg а = 0,2 + 0.4
уокр
Рекомендуемое значение давления для доводки отверстий 3—30 мм
в пределах 1—3 кгс/см2. Окончательная доводка осуществляется пастами
S’ec. 38. Конструкции притиров / и двржателчй — клули У дли доводки
наружных цилиндрических поверхностей;
а, б — для ручной доводки; в — для ручной доводки поверхностей боль-
шого диаметра; 3, 4 -- обоймы; 5 — винт
на основе электрокорунда, карбида кремния зернистостью М5, окиси
алюминия и алмазными пастами зеренистостью АСМЗ/2—АСМ 1/0.
Указанные режимы обработки позволили получить при доводке
отверстия втулки диаметром 8,5 мм и длиной 52 мм в условиях мас-
сового производства следующие результаты по точности: некруглость
Обработка на шлифовальных станках
141
69. Притиры и оправки для доводки цилиндрических отверстий
Конструкция притиров и
оправок
Технические характеристик
ки и область применения
/ — насадной притир, 2—
коническая оправка. Не-
достатки: непостоянство по-
ложения притира на оправ-
ке по мере его износа
/ — притир, 2 — оп-
равка, 5 — регулируемая
гайка, 4 — щтифт, 5 —
шайба, б — болт. Для до-
водки отверстий диаметром
более 20 мм Недостаток;
непостоянство положения
притира на оправке
Конструкция ЦНИТЛ.
1 — притир, 2 — кониче-
ская оправка, 3 — шток
(струна), 4 упорная втул-
ка, 5 — шпиндель. Обеспе-
чивается постоянство НО'
ложеяяя притира на оправ-
ке. Применяется на дово-
дочном станке 3820Д для
доводки отверстий во втул-
ках плунжера и др. Деталь
устанавливают в зажимном
самоустанавливающемся
приспособлен ин
Конструкция ЦНИТА.
/ — притир, 2 — конус-
ная игла (оправка), 3 —
патрон. Обеспечивается по-
стоянство положения при-
тира на оправке Приме-
няется на станке мод.
ЦНИТА-8170В для доводки
направляющего отверстия в
корпусе распылителя, сед-
ле нагнетательного клапа-
на ит д Точность обработ-
ки отверстия в продольном
сечении (конусообразлость,
боя кообра эп ость, ссдлооб-
разность, изогнутость оси)
до 0,001 мм и в поперечном
сечении (некруглость) до
0,0005 мм. Шероховатость
поверхности по параметру
/?а= 0,04-в 0,02 мкм (12а —
12в классы) при довод-
ке пастой 24АМ14. Обра-
батываемую деталь закре-
пляют в цанге плавающего
приспособления, которое
самоустанавливастся отно-
• I сительно притира
142
Абразивная обработка
Продолжение табл. 59
Конструкции притиров и оправок
Технические характеристи-
ки и область применения
Форма рекомендуемых
канавок на рабочей поверх-
ности притира для удержи-
вания абразивной пасты —
перекрещивающиеся ка-
навки глубиной 0,5 мм и ши-
риной 1 мм
не более 0,0002—0,0003 мм, конусообразность до 0,0001 мм и изогну-
тость оси не более 0,00025 мм.
Вертикально-доводочный станок мод. 3820Д применяется для обра-
ботки отверстий диаметром 8,5—12 мм и длиной до 80 мм. Он имеет
устройство для автоматического разжима притира, систему компен-
сации его износа, бесступенчатое регулирование величины подачи.
Для доводки направляющего отверстия диаметром 6 мм и длиной
22 мм в корпусах распылителей дизельных форсунок ЦНИТА
рекомендует специальный трехшпиндельный полуавтомат мод.
ЦНИТА-8170В для условий массового и крупносерийного производства.
Обработка внутренних и наружных конических поверхностей.
В табл. 60 приведены основные способы доводки конических поверх-
ностей деталей топливной аппаратуры. При доводке по способу «объем-
ного» контакта поверхностей притира и детали на доводочной бабке
(табл. 60, зек. а) необходимо производить подбор-подгонку притира
с целью обеспечения жесткого допуска на зазор между его направляю-
щей частью и поверхностью отверстия в корпусе распылителя. После
доводки одного отверстия необходимо править коническую поверх-
ность притира. Известен способ доводки внутренних конических по-
верхностей с бесконтактным направлением притира за счет воздушной
прослойки подаваемого под давлением воздуха в зазор между направ-
ляющей поверхностью притира и отверстием в корпусе распылителя.
За счет этого обеспечивается соосность между притиром и обрабаты-
ваемой конической поверхностью, однако принцип объемного контакта
поверхностей остается, поэтому после обработки каждой детали необ-
ходимо производить перешлифоваиие рабочей конической части при-
тира.
Способ ЦНИТА (табл. 60, эск. б) основывается на постоянном чере-
довании линейного и объемного контактов конических поверхностей
притира и детали.
При доводке вращение имеют как притир /, так и деталь 2. Кроме
этого, притир имеет возвратно-поступательное движение вдоль оси,
а деталь — в направлении, перпендикулярном оси.
Достигаемая точность обработки: точность формы поперечного
сечеиия 0,0003—0,0007 мм, продольного сечения 0,002 мм, шерохо-
ватость поверхности по параметру Ца == 0,08-:-0,05 мкм (11-й класс)
при применении пасты 24AMI4 (М10).
Обработка на шлифовальных станках
143
60. Способы доводки конических поверхностей
Принципиальная схема
? 2 J 4
Техническая характеристика
и область применения
1 — цанга, 2 — оправка,
3 — притир, 4 — деталь. Спо-
соб объемного контакта поверх-
ностей притнр — деталь. При-
меняется для машинно-ручной
обработки на доводочной бабке.
В производстве топливной ап-
паратуры применяется для до-
водки уплотняющего конуса
в корпусе распылителя
Способ ЦНИТА доводки вну-
тренних конических поверх-
ностей основан на чередовании
линейного и объемного контак-
тов: а — объемный контакт ко-
нических поверхностей; б —
линейный контакт; 1 — при-
тир, 2 — деталь. Для повы-
шения точности геометриче-
ской формы в продольном се-
чении конуса детали на прити-
ре выполняют две параллель-
ные взаимно противоположные
лыски. Обработка осуществля-
ется на пятишпинделыюм по-
луавтомате мод. ЦНИТА-8451
Способ ЦНИТА доводки
наружных конических поверх-
ностей основан на чередовании
линейного в объемного кон-
тактов: а — объемный контакт
конических поверхностей; б —
линейный контакт; / — деталь
(игла распылителя); 2 — при-
тир
П4
Абразивная обработка
Доводка наружных конических поверхностей по способу ЦНИТА
(см. табл. 60, эск. в) выполняется аналогично доводке внутренних
конических поверхностей.
Очистка доведенной поверхностей детален после доводки от шлама,
остатков паст и суспензий осуществляется промывкой их смесью эти-
лового спирта и бензина в соотношении 1 : 1 или в чистом или в нагре-
том до 30—50° С водном растворе с последующей протиркой их колон-
ковой кистью, чистой хлопчатобумажной салфеткой. Процесс промывки
и последующей протирки осуществляется неоднократно до прекра-
щения появления темных пятен на салфетке. Промывку деталей произ-
водят также в чистом бензине марки БР1 или в нагретом до 30— 50“ С
водном растворе тринатрийфосфата (по 30 г на 1 л воды) и эмульга-
тора ОП-7 (до 5 г на 1 л воды). После очистки детали просушиваются
в термостате при 40—60° С в течение 10—20 мин, а затем консервируются
путем нанесения специальной смазки (веретенное масло 2 с 10%-ной
присадкой АКОР-1, ГОСТ 15171—70).
Очистка крупногабаритных деталей (размером 100—500 мм) в ус-
ловиях серийного производства осуществляется путем двукратной
промывки в ваннах с керосином при 50—60° С в течение 5—10 мин
с последующей промывкой трихлорэтиленом при 50—60° С в течение
3—8 мин в ванне или струйным способом. Сушка деталей производится
при 40—60° С с последующей консервацией путем смазки окунанием
в ванну с маслом НГ-203 (ГОСТ 12328—66) и обертки в конденсаторную
бумагу (ГОСТ 1908—66**) для хранения в таре с крышкой в течение
1 года.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Каминский М. Е., Наерман М. А. и др. Рациональная эксплуатация
алмазного инструмента. М., «Машиностроение». 1905. 240 с.
2. Меницкий И. Д., Каплан 10. А. Универсально-заточные станки. М-,
♦ Машиностроение», 1968, 226 с-
3. Миндлин Я. Б. Заточка, доводка и полирование прецизионного режу-
щего инструмента. М,, «Машиностроение», 1975. 40 с,
4. Наермая М. С., Попов С. А. Прецизионная обработка деталей алмаз-
ными и абразивными брусками. М., «Машиностроение», 1971. 224 с.
5. Орлов П- Н. Алмазно-абразивная доводка деталей. М., НИИМ/Wi,
1972. 198 с.
6. Орлон П. Н«, Нестеров Ю. И., Полухин В. А, Процессы доводки преци-
зионных деталей пастами и суспензиями, М-. «Машиностроение», 1975. 53 с
7. Попов С. А.» Дыбпер Л. Г., Камснкович А. С< Заточка режущего •
румента. М., «Высшая школа», 1970. 314 с.
8. Семибратов М. Н. Управление формообразованием оптических гюверк-
ностей в процессе притирки. — «Оптико-механическая промышленность*,
1970, № 11, с. 55 — 60.
9. Формообразование оптических поверхностей. М., Оборокгиз, 1962.
432 с.
10. Черкашин В. И. Профильное шлифование. М., «Машишклроение»,
1971. 92 с.
Глава 2
КАЛИБРОВАНИЕ, ОТДЕЛКА
И УПРОЧНЕНИЕ МЕТАЛЛОВ
ДАВЛЕНИЕМ
Существует много способов калибрования, отделки и упрочнения
металлов давлением, которые отличаются кинематической схемой,
видом деформирующих элементов и характером их контакта с обраба-
тываемой поверхностью. Выбор оптимального способа обработки и
рациональной конструкции инструмента определяется большим числом
факторов: размерами и формой обрабатываемых деталей, их прочно-
стью и жесткостью, требованиями, предъявляемыми к точности и
качеству поверхности, характером производства и др.
В табл. 1 приведена классификация, а на рис. 39 и принципиаль-
ные схемы наиболее широко применяемых в промышленности способов
калибрования, отделки и упрочнения металлов давлением. В основу
классификации положены формы обрабатываемой поверхности. При
этом под калиброванием понимают обеспечение заданной точности формы
и размеров, под отделкой — обеспечение заданной шероховатости
поверхности, под упрочнением — обеспечение заданных физико-меха-
нических характеристик поверхностного слоя.
Табл. 1 содержит также данные, определяющие эксплуатационные
возможности и область рационального применения каждого способа
обработки и соответствующего ему инструмента. В табл. 2 приведена
классификация инструмента по основным конструктивным и кинема-
тическим признакам.
Оптимальную схему процесса и конструкцию инструмента выбирают
следующим образом. По схеме (стр. 166) выбирают способ обработки
и вид инструмента в зависимости от четырех основных факторов: ха-
рактера производства, формы обрабатываемой поверхности, целевого
назначения процесса и от прочности и жесткости детали. При этом
к деталям переменной жесткости с отверстиями условно относят такие,
у которых ——-?"— < 0,3 (где бтах и 6,.,1П — максимальная и
r'niax
минимальная толщина стенки), а также неравностенные детали с 6mja>
(д- 1-Г-12 мм (в зависимости от длины детали; см. табл. 1) и детали
с фланцами. Из всех приведенных в табл. 1 способов обработки давле-
нием необходимо выделить способ вибрационного обкатывания (вибро-
обкатывание), выполняемый по схемам 10, 23, 27 и 30. Этот способ,
обеспечивает образование на поверхностях деталей регулярного,
управляемого микрорельефа.
Виброобкатывание применяют с целью улучшения таких эксплу-
атационных характеристик сопряженных пар, как износостойкость,
противозадирные свойства, прочность посадок с натягом, контактная
жесткость, гидроплотность, уменьшение длительности приработки,
146
Калибрование, отделка и упрочнение металлов давлением
I. Классификация способов калибре
Способ обработки Инструмент Назначение способа Характеристика обра- батываемых деталей
Обработка наружных
Выглаживание Гладилка С твердосплавной пластинкой Гладилка с алмазом Валики гладкие и ступен- чатые: d < 20 мм, 1 не огра- ничена 5 > d < 50 мм, 1 не ограни- чена
Обкатывание Однороликовый обкатник упругого действия Одношариковый обкатник упругого действия Многошариковый обкатник упругого действия Трехроликовый обкатник упругого действия: д —• с принудительной по- дачей заготовки б — с самозатягинанием Отделка н упрочнение d> 50 мм, 1 < 500 мм Гладкие: d> 10 мм, /< < 50 мм d> 8 мм, 1 не ограничена Валы н трубы гладкие и ступенчатые: d > 20 мм, 1 не ограничена
калибрование, отделка и упрочнение металлов давлением
153
Продолжение табл. 1
Принципиальная схема Класс точности Класс шерохо- ватости поверх- ности Степень наклепа, % к ис- ходной Глубина наклепан- ного слоя, м м, до
М7//ЛУ//Л 777/A^W/A -• 2 — 3 10— 11-й 20—50 15 5
9-1I-P
4 ч 5*7 ^9? 1 У"
_ — 9—11-й 20—40 2
22/;.', 222Л2 [•^'о^уБс| ч| 8—10-й 15-30 v, **
на&ерхнвстей
— 9—12-й 20—40 S
И] 9—11-й
148
Калибрование, отделка и упрочнение металлов давлением
Способ обработки Инструмент Назначение способа Характеристика обра- батываемых деталей
Жесткий мяогороликовый обкатник Калиброва- ние и от- делка Валы гладкие и ступенча- тые: d > 20 мм, 1 не ограни- чена
Многороликовый диффереи- анальный обкатник
Обкатывание между роликами Роликовая головка Калиброва- ние, отдел- ка и упроч- нение Валики гладкие, ступенча- тые конические; d — 1-?5 мм, / < 50 мм
Вибрационное обкатывание Одиошариковый обкатник упругого действия Отделка н упрочнение Валики гладкие: d > Юмм, ! > й0 мм
Ударная обработка Шариковая головка инер- ционного действия d > 10 мм, / не ограничена
Одновременное точение и обкатывание Шариковая головка Калиброва- ние, отдел- ка и упроч- нение d < 500 мм, 1 не ограничена
Роликовая головка d < 200 ми. / пе ограничена
Калибрование, отделка и упрочнение металлов давлением 155
Продолжение табл. 1
Принципиальная схема Класс точности Класс шерохо- ватости поверх- ности Степень наклепа, % к ис- ходной Глубина на- клепанного слоя, мм, до
10—12-й 8
9—11-й 20—40 5
I ~*п 7—В-й 20 — 40 1
^11 ! 8—Ю-й 20—80 2
поверхностей
8—10-й 9—11-й 20—50 5
150
Калибрование, отделка и упрочнение металлов давлением
Способ обработки Инструмент Назначение способа Характеристика обра- батываемых деталей
Обработка внутренних
Прошивание Выглаживающая прошивка Калиброва- ние и от- делка Детали типа втулок? < J00 мм, 1 < 50 мм
Протягивание Выглаживающая протяжка d < 100 мм, 1 не ограничена
Раскатывание Одношариковый раскатили упругого действия Отделка и упрочнение d> 20 мм, 1 100 мм
Многошариковый раскатиик упругого действия регулируе- мый d> 40 мм, 1 не ограничена
Многошариковый раскатник жесткий регулируемый Калиброва- ние и от- делка d> 20 мм, 1 не ограничена
Многороликовый раскати ик упругого действия Отделка и упрочнение d> 60 мм, 1 не ограничена
Многороликовый жесткий раскатник: нерегулируемый с цилин- дрическими роликами нерегулируемый ударного действия Калиброва- ние и от- делка Детали со сквозными и глу- хими отверстиями; d > 8 мм, 1 < 30 мм
Калиброваниеt отделка и упрочнение металлов давлением 157
Продолжение табл. 1
- Принн.впнальная схема Класс точности Класс шерохо- ватости поверх- ности Степень наклепа, % к ис- ходной Глубина на- клепанно- го слоя, им, До
(£ 1 Ч Д-Д AV* ГшЗ «—Ь-й 15—20 0,2
f. s /ж 8—10-й 0,3
□Sp 2 — 3 9—10-й 30—40 1,5
Для а до 0,5, дл.я б до 0,2
~ф_ — 8—10-й Для а 20—40, для 6 15- 20
^ЗИ 21Z 15 — 20
'Д Дд — 7—8-й 10-20 0,3
т2Т^_ ,_. 3-4 15—20 0,2
152
Калибрование, отделка и упрочнение металлов давлением
Способ обработки Инструмент Назначение способа Характеристика обра^ батываемых деталей —
Регулируемый с цилиндри- ческими и коническими роликами (дифферен- циальный) Калиброва- ние и отделка d > 20 мм, 1 не ограничена
Детали типа втулок: <?> > 20 мм, 1 не ограничена
Вибрационное раскатывание Внброраскатник упругого действия Отделка н упрочнение d> 20 мм, 1 не ограничена
Ударная обработка Шариковая головка инер- ционного действия d > 70 мм, 1 не ограничена
Обработка плоских
Обкатывание Обкатники упругого дейст- вия; а *— одношариковые; б — однороликовые Отделка и упрочнение Торцовые поверхности тел вращения, d не ограничен
Мвогошариковый обкати ик; а — жесткий; б — упругого действия Калиброва- ние, отдел- ка и упроч- нение Отделка и упрочнение Пластины и плиты, габарит не ограничен
Калибрование, отделка и упрочнение металлов давлением 147
вання, отделки и упрочнения давлением
Принципиальная схема Класс ТОЧНОСТИ Класс шерохо- ватости поверх- ности Степень наклепа» % к ис- ходной Глубина наклепанно- го слоя» мм, до
цилиндрических поверхнветей
1-2-Я 8—9-й И —12-й 50—60 20—25 6 1
[^1 —*—
—
——
— 8—11-й 20—40 б
—
1
20—50
[.
!'
— -
^0
— 1 ф I 15
154
Калибрование, отделка и упрочнение металлов давлением
Способ обработки Инструмент Назначение способа Характеристика обра- батываемых деталей
Формообразование обкатыванием а — жесткий [многоролико- вый обкатник б — одношариковый об- катиик в — одноролнковый об- катник Калиброва- ние, отдел- ка и упроч- нение Кольцевые торцовые пазы, d < 300 мм
Отделка н упрочнение Плоскости, габарит не огра- ничен -
Одновременное торцевое фрезерование и обкатывание Головка для одновременного фрезерования и обкатывания шариком Калиброва- ние, отдел- ка и упроч- нен ие
Вибрационное обкатывание Виброобкатник Отделка и упрочнение Диски, подпятник, d и 1 не ограничены
Обработка фасонных
Обкатывание галтелей Обкатник упругого действия: а — одноролнковый б — одношариковый в — многошариковый Калиброва- ние, отдел- ка и упроч- нение Отделка и упрочнение Галтели и сферические ка- навки, г < 60 мм
Калибрование, отделка и упрочнение металлов давлением ..149
Продолжение табл. I
Принципиальная схема Класс томмости Класс шерохо- ватости поверх- ности Степень наклспа, % к ис- ходной Глубина наклепанно- го слоя, мм, ДО
1^5- f< 2-3-Й 8—12-й 20 — 50 15
ч
— 9—12-ft 0J
-r- ' - 3— 12-Й 5
tr 7 8— 10-й 15-30 . 0,5
V \\ ] 3—3-й 8—9-й 30—40 I
о I 1 1 _j 8-10-8 20 — 50 15
1'0 Калибрование, отделка и упрочнение металлов давлением
Способ обработки Инструмент Назначение способа Характеристика обра батыпаомых деталей
Формообразование обкатыванием Однорол и ков ы й обкатн и к упругого действия Отделка Гела вращения, d < 50 мм, 1 < 30 мм
Даухроликовый обкатник упругого действия Сферические поверхности, г неограничен
Обкатывание между роликами Роликовая головка Калиброва- ние и от- делка Фасонные цилиндрические поверхности, d < 50 мм, 1 < < 80 мм
Обкатывание Тела вращения, d < 50 мм, 1 не ограничена
Обкатник упругого дей- ствия: а — одношариковый; 6 — одноролнковый Отделка и упрочнение Сферические поверхности
Обкатывание, (а — без копира, б — по копиру) Однороликовый обкатник упругого действия со сфериче- ским роликом Детали типа пластин и ло- паток, 1 не ограничена
Формообразование раскатыванием Миогороликовый жесткий раскатник Калиброва- ние и от делка Детали типа втулок, d < < 200 мм, 1. < 100 мм
Калибрование, отделка и упрочнение металлов давлением 151
-----------------------------------------------------------—у
Продолжение табл. 1
Принципиальная схема Класс точности Кл асе шерохо- ватости поверх- ности Степень наклепа, % к ис- ходной Глубина наклепанно- го слоя, мм, ДО
цилиндрических поверхностей
1 — 2 и
выше
8 —9-й 40—50 5
9—10-й 20-40
9 —11-Й 20-50 2
20—40
20—50 5
20-40
10-11-й
158 Калибрование, отделка и упрочнение металлов давлением
2. Классификация инструмента
Вид инструмента Классификационный признак
общий частный
Обкатники, раскат- ники, прошивки, про- тяжки, гладилки Виброголовка Виброобкатники пневматические и уль- тразвуковые Обкатники и раскат- ии к и Движение деформи- рующего элемента от- носительно обрабаты- ваемой поверхности Прямолинейное дви- жение Осциллирующее дви- жение: в осевом направле- нии в радиальном на- правлении Сложное движение (соответственно форме детали)
Прошивки, протяжки, гладилки Обкатпики, раскат- ии ки, виброголовки Вид трения между деформирующим эле- ментом и обрабатывае- мой поверхностью Трение скольжения Треяие качения
Жесткие раскатники, обкатники, прошивки, протяжки, гладилки Контакт деформи- рующего элемента с обрабатываемой По- верхностью Непрерывный кон- такт: жесткий упругий Прерывистый кон- такт: жесткий упругий
Раскатники и обкат- янки упругого дей- ствия
Раскатники и обкат- ники инерционного дей- ствия
Раскатники, обкат- ники. прошивки, про- тяжки, гладилки, ви- броголовки Раскатники и обкат- ники с коническими ро- ликами Характер подачи Принудительная по- дача Самозатягивание
Шариковые раскат- ники: раскатники и обкат- ники с коническими роликами Раскатники, обкат- ники, прошивки, про- тяжки Изменение размера Инструмент: регулируемый нерегулируемый
калибрование, отделька и упрочнение металлов давлением 159
Продолжение табл. 2
Вид инструмента Классификационный признак
общий частный
Раскатники и обкат- ннки Шариковые раскат- иики, виброголовКН Роликовые раскатни- ки Шариковые раскат- ники и обкатники Способ приложения усилия к деформиру- ющему элементу Применение механи- ческих элементов Применение пневма- тики Применение гидра- влики Инерционный способ
Раскатники и обкат- вики Гладилки Прошивки и протяж- ки Деформирующие эле- менты Ролики дисковые, конические и цилин- дрические; шарики Твердосплавная пла- стинка; алмазный на- конечник
Роликовые раскатив- ки и обкатники Шариковые раскат- ники и обкатиики Шариковые и ролико- вые раскатники и об- катанки; виброголовки Опоры деформиру- ющих элементов Металлические опо- ры скольжения жест- кие и упругие Опоры качения Фторопластовые и гидропластовые опоры скольжения
потери иа трение, устранение адгезии и схватывания, налипание ме-
талла при холодном и горячем прессовании, ползучесть. Виброобка-
тывание позволяет снизить требования к точности и шероховатости
обработанных поверхностей, исключить термическую и термохими-
ческую обработку, а также применение покрытий, снизить сортность
и уменьшить количество подаваемой смазки, заменить дефицитные
материалы деталей менее дефицитными.
Возможности и эффективность внедрения процесса виброобкаты-
вания в различных отраслях промышленности проиллюстрированы
данными табл. 3, в которой также указаны (для валов и отверстий
диаметром 6,8—190 мм) режимы виброобкатывания в зависимости от
материала обрабатываемой детали, се диаметра, вида требуемого микро-
рельефа и таких его характеристик, как площадь FK, удельный объем VK,
глубина выдавливаемых канавок Лк, высота микроиеровностей Rz
и угол сетки а, определяющий их направление. Все основные зави-
симости между видом микрорельефа (четыре вида: I — с некасающи-
мися, II — касающимися, III — пересекающимися канавками и IV—
полностью новый микрорельеф), его параметрами и режимом вибро-
обкатывания приведены в работе [4]. На практике выявление опти-
мального для тех или иных условий эксплуатации микрорельефа
производится опытным путем. Параметрами режима виброобкатыва-
ния, определяющими вид микрорельефа и его характеристики, ГК1
160 Калибрование, отделка и упрочнение металлов давлением
3. Режимы янброобкатывакия цилми
. ... Диаметр вала или отверстия, мм Вид микрорельефа Площадь канавок F , j мкм и R г (для IV вида) Наименова- ние детали Материал, твердость Эксплуатаци- онные харак- теристики и эффектив- ность вибро- обкатыпанмя Способ пред- варительной обработки и (класс шеро- ховат ости поверхности)
6,8 25 — 30 Калибр- пробка Сталь У10А, HRC 58—62 Износостой- кость повышается в 2,5 — 3 раза Алмазное выглажи- ва пие (10—11)
1 32 — 35 Каретка направля- ющая Дюралюмнн Д1 Плавность хода повы- , снлась в 3 раза 1 оиное точение (8)
И 40—42 Подшипни- ковая втулка Бронза, 0ЦС5-5-5 Износостой- кость и уровень шума Износостой- кость повысилась в 1,6 раза Развертыва- ние (8)
12 1 25—30 15— 26 Калибр- пробка Сталь У10А, HRC 58—62 Твердый сплав ВК6М, HRC 80—90 Износостой- кость повысилась в 2,5 — 3 раза Износостой- кость повысилась в 1,3—1.5 раза Алмазное выглажива- ние {10—11)
IV 40,8 Вальцовоч- ное соединение, Сталь СтЗ Гидроплот- но ст ь повысилась в 3—4 раза Разверты- вание (6)
J 15-20 Износо- стойкость, уменьшилось налипание Износо- стойкость. Повысилось качество прессовок
19 11 30-35 Прессовый инструмент- игла Сталь ЗХ2В8, HRC 48—52, Шлифование (96)
30 50 — 65 Прецизион- ная цилин- дрическая направля- ющая Чугун СЧ21-40 НВ 198—208 Сила треиия. Точность перемещения повысилась в 2 — 2,5 раза Цилиндри- ческая доводка (12)
58 62 111 40—65 40 — 45 Кольца крутильных машин Сталь 45, HRC 58—62 Обрывность нитей уменьшилась в 2,6 — 2,8 раза Раскатыва- ние шаром (10)
45 — 60 ел о 1 L 1 35 — 4 1 1 35—40 Угол сетки а®
гюо’о — геоо ‘о 0,0046 — 0,0051 1 0,0067 — 0,0086 0,0033 — 0,0051 -®Ъ О §? г Удельный объем ка- навки Ук, мм
С 1,5 5,0 9 3 10 12 j 3 1,5 Глубина Лк канавки, мкм
0,5 0,7 Сл Сл сл о Высота наплывов ftH, мкм
0 4 10 6 - t- 0 1 i 9*i — i 0 4 СП Диаметр шара, 0 или радиус алмазного наконечника, мм
О 80 1S5 80 : 63 80 125 31,5 50 25 пз, об/мин | Режим виброобкатывания
0.78 | 0.61 0,7 0.61 2,08 1,56 1,74 VC о 05 1 /Го sv мм/об
0,42 со — 0,85 <Z> 0,85 ьо 0,42 1, мм
ос 1 1 17,5 22,5 17.5 1 11,2 44,4 28 56 17,5 i ПДЦ- X . rt3 ’ гадв х = 1400 1/мии
10 25 40—50 30 25 30 40 сл Р, кге
7“ । 05 со _ г-ф ~ 'ч W м S 0° с: О'. Г7 ’х Ь " 7. е г. „ мм/мин м
Калибрование, отделка и упрочнение металлов давлением 161
162 Калибрование, отделка и упрочнение металлов давлением
Диаметр вала или отверстия, мм Вид микрорельефа ! Площадь канавой F , f мкм и 7? г (для IV вида) Наименова- ние детали Материал, твердость Эксплуатаци- онные харак- теристики и эффектив- ность вибро- обкатываиия Способ пред- варительной обработки и (класс шеро- ховатости поверхности)
80 1 25—30 Стакан (арматура) Сталь 38ХНМА, НРС 52—55 Надежность повысилась Точение (6)
82 44—46 Гильза двигателя М412 Износостой- кость повысилась в 1,5— 1,7 раза Хоки нгова- ние (9)
12,3 Пневмо- Специальный чугун, Н RC 25 — 27 Гидро- плотность. Повысилась надежность и ресурс Точение
85 IV 7,6 4,6 привод— корпус (6)
96 96 I 11 30-45 34 — 36 Направля- ющая бара- бана видео- магнитофона Сталь 45, НВ 210 . Хромо- Плавность скольжения улучшилась на 30% Изкосо* Шлифование (8)
кремниевый сплав Легирован- ный чугун стойкость. Исключено схватывание Износо- стойкость повысилась в 1,4— 1,6 раза Прирабаты- ваемость. Исключено схватывание
100 I 35—37 Гильза двигателя ЗИЛ-130
130 37—40 Гильза двигателя ЯМЗ-236 Хромо- кремниевый сплав ние (9)
в
35-40 Корпус (арматура) Специальный чугун Износе- Точение (6)
190 IV 18 Плунжер HRC 25—27 стойкость. Устранены Задиры и схватывание
Калибрование, отделка и упрочнение металлов давлением 163
Продолжение табл. 3
— Угол сетки а° —' — Удельный объем ка- навки V , мм , Глубина hv канавки, । к мкм Высота наплывов мкм Диаметр шара, 0 иля ! радиус алмазного наконечника, мм Режим виброобкатыйания
нии/go ‘Еи St, мм/об 1, мм _______ _ к д =ч пз ’ . пдв. к ~ 1400 1/мин Р, кгс s , мм/мии м
40-55 — 4,5 0,5 1,5 1,21 1,2 25 30
— 163-10-» 5,5 1 0 7,94 25 3 1,38 56 40 75
12,5 0,23 112 2,8
ЙГ 6 16 12,5 0,195 0,14 1,5 87,5 112 55 3,1 1,75
32—54 0,003 — 0,006 3,5 20 0,95 0,42 90 30 19.5
— 1858- 10-’ 8 1,5 0 4 12,5 1,74 112 21,8
4753- 10-" 20 1 20 2,08 0,85 70 35 41,5
3062-10-« 12,9 1,5 12,5 1,56 112 19,5
6 1,58 1 233,5 9,5
ЙГ 6 16 0,15 1.5 87,5 55 24
164 Калибрование, отбелка и упрочнение металлов давлением
Диаметр вала или отверстия, мм | Вид микрорельефа Площадь канавок F , мкм и 7?г (для !V вида) Наименова- ние детали Материал, твердость Эксплуатаци- онные харак- теристики и эффектив- ность вибро- обкатынания Способ пред- варительной обработки и (класс шеро- ховатости поверхности)
190 IH 40—50 Направля- ющая стан- ков Чугун СЧ21-40, НВ 198 — 210 Момент трогания (уменьшил- ся на 10—30%). Износо- стойкость Топкое строгание (7)
Пло- ско- сти I 30—35 40—45 Лопасть ротацион- ного компрессора Направля- ющая шли- фовального станка Сталь 9ХГС, HRC 60-62 Сталь ШХ15, HRC 60—62 Износо- стойкость повысилась в 1,4 раза. Исключено схватывание Плавность хода (повысилась в 2 раза). Износо- стойкость Шлифова- ние (9)
*2, *’ Число двойных ходов п соответственно 2000, 309 и 26.
П р и м е ч 2. Данные автором. а и и я: I. Класс шероховатости предварительно обра по эффективности виброобкатынания приводятся по ре
VK, Лщ R2 являются: давление шара р, частота вращения заготовки
п3, подача шара s, число осцилляций пдв, Х1 амплитуда осцилляции I,
подача при обработке плоских поверхностей sm.
Оптимальный вид микрорельефа и значения его параметров опре-
деляются в зависимости от условий эксплуатации. Необходимо, на-
пример, выявить оптимальный вид микрорельефа и величину пло-
щади FK, занимаемой канавками,для поверхности металлической детали,
работающей в паре с другой металлической деталью. Если в табл. 3
отсутствуют данные, близкие к данным этой детали по материалу,
Калибрование, отделка и упрочнение металлов давлением 165
диаметру и условиям эксплуатации, то непосредственно на несколь-
ких деталях или подобных им образцах путем виброобкатывания
(режим подбирается экспериментально) образуют I, II и III виды мик-
рорельефа (IV вид, как правило, для металлических контактирующих
деталей нсприюден) при среднем значении площади канавок (порядка
30% от номинальной площади). Испытанием деталей или образцов
в эксплуатационных или близких к ним условиях выявляют оптималь-
ный в отношении износостойкости или других характеристик вид
микрорельефа. Далее на деталях или образцах образуют этот вид
Серийное, крупносерийное, массовое производство
Индивидуальное и мелкосерийное производство
33 35
37 37
Схема выбора способа обработки и инструмента:
I — цилиндрические наружные поверхности; II — цилиндрические внутренние; III — плоские- IV — фасонные’ А — ка-
либрование и отделка; Б —отделка; В — отделка и упрочнение; а — детали высокой прочности и постоянной жесткости-
6 — детали средней прочности и переменной жесткости; в — детали низкой прочности и переменной жесткости; 1— 38 —
номера способов обработки
! 66 Калибрование, отделка, и упрочнение металлов давлением
Калибрование, отделка и упрочнение металлов давлением 167
микрорельефа с площадью канавок, равной 25, 30, 35, 40 и 45% (эти
значения FK обеспечиваются варьированием значений п3 и s). Затем
при таких же условиях определяют оптимальное значение площади
канавок. Режим виброобкатывания, при котором образуется оптималь-
ный вид микрорельефа с оптимальным значением площади канавок,
и будет рабочим режимом виброобкатывания поверхности данной
детали. Подобным же образом выявляют оптимальные значения других
параметров микрорельефа.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Шиейдер Ю. Г. Инструмент для чистовой обработки металлов давлением.
Л., «Машиностроение», 1971. 248 с.
2. Шиейдер Ю. Г. Образование регулярных микрорельефов иа деталях
и их эксплуатационные свойства. Л.. «Машиностроение», 1972. 238 о.
Глава 3
СЛЕСАРНЫЕ РАБОТЫ
К основным видам слесарных работ относятся рубка, резка, правка,
опиливание, шабрение, гравирование, разметка и др. Размеры инстру-
ментов для выполнения указанных видов работ регламентированы
ГОСТами и нормалями (табл. 1), а также приведены в справочной
литературе [1 ].
1. Перечень ГОСТов и нормалей на инструмент
и приспособления для слесарных работ
Наименование № ГОСТа илн МН
Зубила . . . . . Крейцмейсели .... Канавочники . . » . . . . Молотка слесарные ......... Молотки пневматические ...... Тиски слесарные Ручные ножовки ........... Ножовочные полотна ........ Кусачки (острозубцы) Ножницы ручные для резки листо- вых материалов «... Напильники общего назначения . . . Борнапильники . . » . Надфили .............. Рашпили 7211 — 72 7212—74 МН 486-60 2309 —54** 15997 — 70 4045—75 МН 524 — 60 6645 — 68* 7282—75 7210—75 1465—69 МН 2227—61—МН 2234—61 1513 — 67 6876 — 68
Рубка. Ударным инструментом при рубке служат слесарные и пне-
вматические молотки, а режущим — зубила, крейцмейсели, канавоч-
иики. При выборе слесарного молотка необходимо учитывать размер
ширины лезвия зубила: при рубке зубилом на 1 мм ширины его лезвия
должно приходиться 30—40 г массы молотка, а для крейцмейселя 80 г.
Кроме того, необходимо руководствоваться данными табл. 2. Каче-
ство и производительность рубки зависят от угла заострения, значе-
ния которого следующие (градусы):
Чугун, твердая сталь, бронза...................... 70
Сталь мягкая и средкей твердости.................. (.1?
Латуиь, медь, титановые сплавы.................... 4 5
Алюминиевые сплавы ............................... 35
Технология рубки. За один проход следует снимать слой
металла толщиной 1,5—2 мм. При рубке вязких металлов рабочую
Слесарные работы
169
2. Данные для выбора слесарных молотков
Масса молотка, г 50 100 200 300 400 500 600 800 1 000
Выполняемые ра- боты Легкие Средине Т яжелые
Категория рабо- тающих Ученики в возрасте 13—14 лет Ученики в воз- расте 15—17 лет Взрос-* лые рабочие Физиче- ски раз- витые рабочие
Длина рукоятки молотка, мм 250—300 320- -350 400
кромку зубила следует смачивать машинным маслом или эмуль-
сией. Хрупкие металлы (чугун, бронза) рекомендуется рубить от края
к середине заготовки. Для облегчения и ускорения процесса рубки
широких плоскостей рекомендуется предварительно прорубать канавки
крейцмейселем, а затем срубать зубилом оставшийся между канав-
ками металл. Толстый листовой или полосовой материал надо надру-
бать с обеих сторон примерно наполовину, а затем ломать. Точность
.рубки обычно не выше 0,5—1 мм.
С целью механизации процесса рубки применяют пневматические
молотки со специальными зубилами. Число ударов таких молотков
достигает 1000—2400 в минуту при расходе воздуха 0,5—0,6 м3/мин.
Производительность механизированной рубки возрастает в 4—5 раз
по сравнению с ручной.
Резка. Для разрезания сортового и профильного материала приме-
няют ручные и механические ножовки. Полотна (табл. 3) с шагом 0,8—
1 мм используют для резки листового материала и тонкостенных труб;
с шагом 1,25 мм — профильного проката; с шагом 1,6 мм — во всех
остальных случаях резки. Геометрические параметры (у — передний
угол, а — задний угол) зубьев ножовочных полотен следующие: для
алюминиевых и медных сплавов у — 12° и а = 35°, для стали и чугуна
у = 0° и а = 30°. Разводку зубьев ножовочных полотен с шагом зубьев
0,8 мм производят по полотну. На полотнах с шагом зубьев >0,8 мм
разводку производят по каждому зубу или через зуб или двух смеж-
ных зубьев через один нсразведенный.
Резку тонкого листового и полосового материала осуществляют
ручными ножницами. Ножницы с прямолинейными лезвиями исполь-
зуют для резки по прямой линии и по окружности большого радиуса,
а с криволинейными лезвиями для вырезки криволинейных поверх-
ностей с малыми радиусами, а также отверстий в трубах и сосудах из
материала толщиною <1 мм. Используют механизированные ножницы
(пневматические, электромагнитные, вибрационные) и стационарные
(механические ножовки, ленточные пилы, гильотинные ножницы,
парнодисковые ножницы, вибрационные ножницы).
170
Слесарные работы
3, Размеры (мм) ножовочных полотен
Эскиз
b h d
Рис. I. Углы наклона на-
сечек напильника;
X — основной: — вспо-
могательной
Проволоку диаметром до 5 мм режут кусачками (острогубцами).
Опиливание бывает ручное и машинное. В процессе опиливания
малые и средние заготовки крепят в тисках, а тяжелые прихватами.
Напильники с одинарной насечкой применяют для цветных метал-
лов и дерева, с двойной (перекрестной) насечкой для черных металлов
и с рашпильной насечкой для кожи, кости,
дерева и других материалов.
У напильников с одинарной и двойной
насечкой (рис. 1) угол наклона зубьев К —
= 25°, а угол наклона вспомогательной на-
сечки <в = 45“. У напильников с нарезан-
ными зубьями Х= 20°, а ю = 70°.
Основная насечка (нарезка) имеет на-
правление слева направо, а вспомогатель-
ная справа налево. Основная насечка обра-
зует профиль зуба, а вспомогательная раз-
деляет его на отдельные участки, обеспечи-
вая тем самым дробление стружки. Шаг
основной насечки больше шага вспомога-
тельной.
Рашпильную (точечную) насечку выполняют в виде зубьев пира-
мидальной формы, при этом каждый зуб смещен относительно распо-
ложенного впереди зуба на половину шага.
Дуговую насечку выполняют в виде зубьев криволинейной формы.
Форма зубьев напильников и их геометрия зависят от способа их полу-
чения (табл. 4).
Слесарные работы
171
4, Форма и геометрия зубьев напильников
Способ образования
зубьев
Значения углов, градусы
у а Р 6
Насеченные зубья
Фрезерованные или шлифованные
От 0 до—15 36 70 | 106
2—Ю 20 — 25 60—65 60—90
Насечку напильника выбирают в зависимости от толщины снимае-
мого слоя (припуска) требуемой точности и шероховатости поверх-
ности (табл. 5). Форму поперечного сечения напильника и его размеры
выбирают в зависимости от вида, размеров и расположения обрабаты-
ваемой поверхности, а длину — в зависимости от величины обрабаты-
ваемой поверхности.
Надфили используют для обработки мелких точных деталей и за-
чистки труднодоступных мест. Они имеют перекрестную (двойную)
5, Точность и шероховатость поверхности
при спиливании напильниками общего назначения
в зависимости от вида напильника
Вид обработки Вид напиль- ника Номера насечки Припуск на обработку, мм । Слой, снимае- : мый за один проход, мм ' Точность обра- ботки, мм Класс шерохо- ватости поверх- ности
Черновое опиливание Чистовое опиливание Отделочная обработка Драче- вый Личной Бархат- ный 0 и 1 2 и 3 4 и 5 0,5- 0,1 0,15 — 0,30 0,05— 0.10 0,05- ОД 0 0,02— 0,06 0,01 — 0,03 0,1- 0,2 0,02— 0,05 0,Ol- О.005 1-3 4-6 7 н выше
172
Слесарные работы
6. Формы и размеры надфилей из синтетических алмазов
Тип надфиля Эскиз Обозна- чение Основные размеры, мм
Прямоугольный: тупоносый остроносый ш ь АНПТ АНПО АН КТ АН КО 1 up , ю is'ic. I' +7‘ ; iA О 4. ‘ II II It II а а А а
Квадратный: тупоносыН остроносый ъ И II । M.w i СТ ।
Круглый: тупоносый остроносый АНКрТ А Н КрО d 1 -:2,б d = 2.5 -5-3,б
Полукруглый; тупоносый остроносый АНПкТ АНПкО b = 2,5 -S-4 А = 1 ~2 b = i~5 h = 2 -f-2,5
Овальный: тупоносый остроносый ь АНОТ АНОО t f I TeO.irtW i e ф ф (M—. co—I i л 111111 , i
Трехгранный: тупоносый остроносый А А2НТТ АНТО Й II II II — co —«ы •I- -1- ! •!• ъэ сл ьэ о
Ромбический: тупоносый остроносый АНРТ А ПРО II 0 II II — WhiCJ in cn -f- сп I- fc* Сл СП
Слесарные работы
173
насечку: основную — под углом X — 25° и вспомогательную — под
углом <й = 45°.
При изготовлении штампов, армированных твердым сплавом, и
других работах используют алмазные надфили (табл. 6).
Машинные напильники (табл. 7 и 8) бывают стержневые (рис. 2),
дисковые, (рис. 3) и концевые — борвапильники. Стержневые напиль-
ники используются на станках с прямолинейным возвратно-поступа-
тельным движением, дисковые — на станках типа приводной бабки
с вращательным движением шпинделя и концевые — на ставках
типа ОЗС.
7. Форма и размеры {мм) машинных напильнниов
типа 1 к опиловочным станкам
Форма Размеры сеч он в I при дл ине ММ
папнлънйка too 125 1 50 200
Плоские .... Квадратные, трех- •'раппые 66° и круг- 2Х 1 ЗХ Х1,6 4X2 БХ 3 5Х 2 8Х 3 sx -1 10X5
лые Полукруглые, грехгрьнные к 1 1,5Х 0,5 3 6 4 7 8 10
овальные Плоские с эакру~ 2Х 1 ЗХ 2 5Х 3 4Х 3 8Х 3 8Х 4 10Х 5
тленными краями 1,5Х 0,5 ЗХ 1 ЗХ 2 5X3 4X2 7X3 Sx 4 10X5
Каплевидные . . Ножовочные и 2Х 0.5 2Х 1 ЗХ 2 5Х 3 4Х 2 8X3 8Х 4 10Х 5
ромбические . . . 2Х 1 ЗХ 1 ЗХ 2 5X3 4X2 8X4 7Х 4 10х 5
8. Форма сечения н размеры машинных напильников
типа II к опиловочным станкам
Форма Размеры сечения при длине, мм
напильника 150 200 250
Плоские, 12Х 3.5 15X4 15Х 4 18X5 22Х 6 18X5 22Х 6 26Х 8
полукруглые и овальные Квадратные 5 8 6 8 10 8 10 13
Грсхгранкые 7 9 9 11 13 и 15 18
60° Круглые 4 8 6 8 11 8 11 J3
Ножовочные, плоские с за- кругленными краями, ка- плевидные, ромбические 12Х 3,5 18Х 5 12Х 3.5 I8X 5 22Х 6 18Х 5 22Х 6 26Х 7
Стержневые и дисковые напильники изготовляют по нормалям
заводов-изготовителей, а концевые (борнапильники) — по нормалям
МН 2227-61-МН 2250 — 61 (табл. 9, рис. 4),
174
Слесарные работы
Рис. 2, Стержневые машинные напильники
9200
Рис. 3. Дисковые машинные напильники
Слесарные работы
175
Рис. 4. Концевые борнапильники
176
Слгсарные работы
Габаритные размеры борнапильнико»
Ис- под- не- ние D L 1 Число зубьев
круп- ных мел- ких
1 Цилиндрические (рис. 4, а)
1 3 50 10 6 10
1 4 59 10 8 12
1 5 55 14 10 14
1 6 55 14 12 16
ц 8 60 22 14 20
II 10 60 22 16 22
11 12 70 30 18 24
п 16 70 30 20 30
Дисковые (рис. 4, 6)
8 55 2 12 21
10 55 3 15 21
12 60 4 18 24
16 60 5 20 30
Конические (рис 4, В)
I 6 55 9 15
II 8 60 27,3 12 21
II 10 65 27,5 15 21
И 12 70 24,4 18 24
II 16 70 26,8 2! 30
Конические закругленные
(рис. 4, г)
uu 6 55 15 9 15
им 8 60 20 12 21
10 65 25 15 21
— 12 75 30 18 24
II
Ис-
пол-
не-
нне
£)
L
Числа
зубьев
круп-
ных
Грушевидные удлиненные
(ряс. 4, д)
6
8
10
12
16
60
65
70
801
27
30
40
9
12
15
18
21
мел-
ких
24
30
Цилиндрические
(рис. 4, е)
насадные
12 18 12 18 24
16 22 16 20 30
20 28 20 22 30
25 32 25 24 39
32 40 32 32 45
Дисковые насадные
4. ж)
(рис.
12 10 3 18 24
16 10 4 20 30
20 12 5 22 30
25 13 6 24 39
32 16 8 32 45
Шаровые насадные
(рис. 4, з)
-м. 12 18 10 18 24
16 22 12 21 30
20 28 15 21 30
__ 25 32 15 24 39
— 32 40 18 30 45
Борнапильники изготовляются с фрезерованным или насеченным
зубом из стали Р18, У13, У13А или ШХ15. Они могут быть цельными
или насадными.
Дисковые напильники изготовляют с радиальным и прямолиней-
ным зубом.
Стержневые машинные напильники устанавливают на опиловоч-
ных станках, они имеют разнообразные сечения. Напильник получает
возвратно-поступательное движение. Ход напильника регулируется
в пределах от 10 до 1000 мм. Число ходов напильника зависит от обра-
батываемого материала и колеблется:
для инструментальной стали и чугуна 75—120 дв. ход/мин;
для конструкционной стали 100—150 дв. ход/мин. и для цветных
металлов и сплавов 120—200 дв. ход/мин. Для опиловки борнапиль-
пиками используют опиловочные станки с гибким валом и механизи-
рованный инструмент. Режимы работы борнапильниками приведены
в табл. 10.
Слесарные работы
177
10. Частота вращения борнапильников
из инструментальной стали марки У12А или Р9
Ди аметр напильника, мм Частота вращения борнапильника (об/мин) при материале опиливаемой детали
сталь чугун бронза, латунь алюминий и сплавы на его основе
До 3 Св. 3 до 6 4 600 3 500 7 000 5 000 15 000 VI 000 20 000 15 000
» 0 » 10 2 800 4 200 9 000 12 000
» 10 1- 14 2 300 3 600 7 500 10 000
» 14 » 16 2 000 3 000 6 500 9 000
» 16 » 20 1 900 2 900 6 200 8 300
» 20 » 25 1 700 2 600 5 600 7 500
Рашпили. Насечка на широких гранях имеет специальную форму,
а на узких гранях плоских рашпилей насечка ординарная, аналогич-
ная насечке напильников общего назначения, по расположенная пер-
пендикулярно к оси рашпиля. Размеры рашпилей и их насечки регла-
ментированы ГОСТом.
Восстановление режущих свойств напиль-
ников. Напильники восстанавливают дважды, после чего их отправ-
ляют на перенасечку.
Обдувка песком. Струя песка из сопла диаметром 5—7 мм под дав-
лением 4—5 кгс/см- подается вначале вдоль канавок, а затем перпен-
дикулярно спинке зуба.
Химический способ. Напильник очищают в 5%-ном растворе сер-
ной или соляной кислоты, затем обезжиривают в 5%-ном растворе
едкого натра, промывают, чистят стальными щетками, после чего
травят в 20% -ном растворе серной и азотной кислот в течение 8—10 мин.
После химического заострения напильники выдерживают в течение
30 мин в кипящей воде.
Электролитический способ. Подготовка к заострению такая же,
как и при химическом способе. Заострение производится в электроли-
тической ванне следующего состава (%); 90 воды, 7 азотной и 3 серной
кислот (или 11 азотной кислоты, 9 серной и 80 воды). Затем напиль-
ники промывают в щелочном растворе и выдерживают в течение 30 мин
в кипящей воде.
Тиски. По конструкции и назначению тиски разделяются на ручные,
стуловые и параллельные (табл. 11). Размеры тисков регламентиро-
ваны ГОСТ 7226—72*, 4045—75 и 7225—54.
Помимо обычных параллельных тисков в серийном производстве
используют гискп с пневматическим приводом.
В зависимости от формы заготовки, подлежащей зажиму, в тисках
устанавливают специальные губки, а для предохранения деталей от
повреждения при закреплении применяют специальные предохрани-
тельные накладки (нагубники), надеваемые на закаленные губки тис-
ков. Нагубники изготовляют из мягкой стали, латуни, алюминия,
кожи или дерева.
178
Слесарные работы
П. Размеры стуловых и параллельных тисков
Тип тисков Парам етры Размеры, мм
Стуловые Ширина губок В Наибольшее раскрытие губок 100 90 130 150 180
Параллель- ные непо- воротные Ширина губок В Наибольшее раскрытие губок 60 45 80 65 100 95 ,140 180
Параллель- ные пово- ротные Ширина губок В Наибольшее раскрытие губок 80 95 140 180 —
Примечания: 1. Ходовой винт в стуловых тисках имеет резьбу упорную одноходовую, а в параллельных — резьбу трапе- цеидальную одноходовую. 2. Губкн стуловых тисков изготовляются из стали 50 и термо- обрабатываются до твердости HRC 33—45.
12. Рекомендуемые размеры (мм) соотношения
на рабочем месте
Основные параметры Размеры (мм) при росте человека
низ- ком среднем высоком
Высота верстака: при обычной работе сидя .... при особо точных работах сидя при работе стоя Высота рабочей поверхности при ра- боте сидя ....... 4 • > < • . . Высота пространства для ног (рас- стояние от пола до нижней поверхности стола) 700 750 950 700 600 725 780 1000 825 625 600 (бе дл 780 800 1050 850 680 з опоры я ног)
Ширина зоны для ног ....... 500 600
Размеры подставок для ног: ширина, длина высота . угол наклона . 290Х 360 8—15 От 15 до 30°
Высота стула . 56 50 45
Высота свинки стула над сиденьем Ширина свинки стула Высота подлокотников ....... 150—180 1 150—170 250—270 | 1
Слесарные работы
179
Рабочее место. Сведения о размерах верстака, подставок для ног,
стульев и др. приведены в табл. 12.
Шабрение поверхности характеризуется высокой износостойкостью
и хорошей смачиваемостью смазочными веществами. Припуски на
шабрение устанавливают в зависимости от размера обрабатываемых
плоскостей или диаметров отверстий (табл. 13 и 14).
13. Припуски на шабрение плоскостей
Ширина пло- скости, мм Припуск на сторону при длине плоскости, мм
100— 500 500—1000 1000— 2000 2000 — 4000 4000 — 6000
До 100 0.10 0,15 0,20 0,25 0,30
Св. 100 до 500 0.15 0,20 0.25 0,30 0,40
» 600 » 1000 0.18 0,25 0,35 0,45 0,50
14. Припуски на шабрение отверстий
Диаметр отверстия, мм Припуск на сторону при длине отверстия, мм
До 100 100 — 200 200—300
До 80 0,03 — 0,05 0,05—0,08 0,10—0,12
Св. 80 до 180 0,05—0,10 0,01-0,15 0,15—0,25
» 180 » 360 0,10—0,15 0,15-0,20 0,20—0,35
Св. 3G0 0,20 0.25 0,35
Шаберы, По числу режущих граней шаберы бывают односторонние
и двусторонние. По форме рабочей поверхности их подразделяют на
плоские, полукруглые, ложкообразные, трехгранные. Кроме того,
при шабрении криволинейных поверхностей используют фасонные
шаберы и шаберы-кольца. Материал шаберов — инструментальная
сталь У10А, У12А (НРС 64—66). Углы рабочей части шаберов при-
ведены в табл. 15.
Наряду с цельными шаберами и шаберами со вставными пластин-
ками из углеродистой инструментальной стали применяют шаберы
со вставными пластинками из быстрорежущей стали или твердых
сплавов.
Механизация процессов шабрения осуществляется применением
специальных передвижных установок. Собственно головки отли-
чаются друг от друга механизмом, преобразующим вращательное дви-
жение электродвигателя в поступательно-возвратное движение шабера.
В головках применяют: кривошипные механизмы; конические пере-
дачи с кривошипными механизмами; механизмы, состоящие из экс-
центрика и кулисы; рычажно-шатунные механизмы и др.
Шабрением достигается точность поверхностей 0,003—0,01 мм.
Контроль качества шабреной поверхности производится по числу
окрашенных пятен (точек) на единице площади поверхности. Требуе-
ISO
Слесарные работы
!5. Углы заточки шаберов, градусы
Угод Значения утлой заточки при материале обрабатываемой детали *3
сталь чугун, бронза алюминий, латунь
Заострения $ 75—90 (15—75 90—100 75—85 35 — 40 35-40
Установки а , . . , . , . ф&- -25 20—30 20— 30
Резания д ........ 41 Числитель — для пл натель — для трехграиных ш 90-115 5G-- Н'0 ICKHX я полу тбероз. 105—125 90—ПО*" круглых шабе 55-70 55-70 юв; знаме-
мая точность шабрения поверхностей в зависимости от их назначения
приведена в табл. 16 и 17.
В целях повышения производительности труда на заводах исполь-
зуют шаберы механического, электромеханического и пневматического
действия. Число двойных ходов в минуту шабера: 400—600 в устрой-
ствах пневматического действия; 900—1200 — в устройствах электро-
механического действия. Длина хода режущей кромки шабера регу-
лируется в пределах I—30 мм. Для закрепления обрабатываемых
деталей используют как обычные тиски (малые по размеру детали),
так и специальные приспособления.
Зачистка и полирование поверхности. В табл. 18 приведены сведе-
ния по инструментам для зачистки. Припуск под зачистку шкурками
находится в пределах 0,05—0,3 мм. Последовательность зачистки
шкурками определяется классом шероховатости обрабатываемой по-
верхности.
Для зачистки и полирования деталей, особенно при изготовлении
и ремонте штампов, пресс-форм и приспособлений, применяют абра-
зивные бруски.
Зачистка деталей абразивными кругами осуществляется с помощью
механизированных шлифовальных машинок (прямых, угловых и торцо-
вых) с электрическим и пневматическим приводом. Электрические шли-
фовальные машинки имеют частоту вращения шпинделя 3000 —
5000 об/мин, потребляемая мощность 0,4—0,8 кВт.
Пневматические шлифовальные машинки выпускаются с частотой
вращения шпинделя 5000—20000 об/мин на холостом ходу (частота
вращения под нагрузкой составляет 0,75—0,8 от частоты вращения на
Слесарные работы
181
16. Требуемая точность шабрения поверхностей
в зависимости от их назначения
Число пятен в квадрате 25Х 25 мм при проверке на краску, не менее Характер подвергаемых шабрению поверхностей Вид шабрения
25 Рабочие поверхности поверочных линеек 1-го класса точности длиной до 1500 мм; поверочные плиты 0 и 2-го классов Тонкое
20 Рабочие поверхности поверочных линеек 1-го класса точности длиной до 1500 мм; поверочные плиты 2-го класса точности; ответственные по- верхности скольжения прецизионных станков Точное
15 Рабочие поверхности поверочных линеек 2-го класса точности длиной св. 1500 мм; плоскости направляющих подвижных деталей станков, пере- двигающиеся по плоскостям неподвиж- ных деталей (например, кареткн стан- ков, суппорты, направляющие сто- лов, шлифовальных н других станков) Поверочные плиты 3-го класса точ- ности; плоскости скольжения непо- движных деталей станков, по которым перемещаются подвижные детали (на- правляющие станин станков, напра- вляющие рукавов радиально-сверлиль- ных станков и пр.); вкладыши под- шипников для валов диаметром до 120 мм Чистовое
12 Получистовое
10 Плоскости скольжения сопряжен- ных деталей, относительное перемеще- ние которых требуется лишь при на- ладке машины, а не во время ее ра- боты (направляющие задних бабок токарных ставков, направляющие не- подвижных люнетов ит. д.);вкладыши валов диаметром св. 120 мм Грубое
8—10 Плоскости сопряжения неподвиж- ных деталей, где исключено относи- тельное перемещение (неподвижные стойки станков, кронштейны) Обдирочное
холостом ходу) для шлифовальных кругов диаметром 50—150 мм.
Рабочее давление воздуха 5—6 кгс/см2, расход воздуха 0,9—2 м3/мии.
Масса шлифовальных машин 2—6 кг. Для шлифования используют
абразивные головки и круги, размеры которых приведены в табл. 19.
Для отделки поверхностей и получения поверхностей с повышенной
адгезионной способностью широко используют механические вращаю-
щиеся щетки (табл. 20).
Шлифовальная шкурка применяется для зачистки и полирования
поверхностей деталей. Шлифовальная шкурка выпускается на бумаж-
ной и тканевой (бязи, сарже) основах в рулонах или листах. Размеры
рулонов и листов шкурок шлифовальных приведены в табл. 21. Шкурки
182
Слесарные работы
П. Качество шаброванной поверхности
К л асе точности поверхности Минимальное число пятен в квадрате 25X25 мм Допускаемое отклонение от идеальной поверхности, мкм Примерное соответствие качества поверх- ностей классам шероховатости
0 25 ±3- ±6 9
1 +6— ±12 8
2 20 ±12- ±25 7
3 12 ±30- ±60 —
Примечание. Наименьшие значения отклонения от иде-
альной поверхности даны для плоскости ЮОХ 200 мм, наибольшие —
для плоскости 1000X 1500 мм.
18. Последовательность переходов
при зачистке и полировании
№ перехода Наименование перехода Зернистость абразива Классы шерохова- тости обрабо- танной поверх- ности
1 2 3 4 5 Грубая обдирка (зачистка) Шлифование (зачистка) . 4 Полирование: предварительное < « . окончательное * . . . зеркальное 100—200 32—80 3 25 М40—М28 М10—-М5 и тонная паста ГОИ 6 7 — 8 8—9 9—10 11 — 12
изготовляются для машинной и ручной обработки как металлов, так
и неметаллических материалов (дерева, кожи и др.) и в зависимости
от способа нанесения абразивного слоя разделяются на шкурки, в ко-
торых абразивный слой нанесен электростатическим способом (ЭС),
и шкурки, в которых абразивный слой нанесен механическим способом
(МС).
Абразивные материалы, идущие на изготовление шлифовальных
шкурок, приведены в табл. 22.
Номер зернистости Характер шлифования
80, 50, 40 25, 16 8—3 Грубый Получи стовой Тонкие отделочные работы и полирование
Слесарные работы
183
19. Абразивные головки и круги
для ручных шлифовальных машинок
Форма, название
головки или круга
и эскиз
Цилиндрическая
• Ха
!
Назначение шлифов альнон головки или круга Размеры
D н d н,
Для создания цилин- дрических эллипсных не- глубоких отверстий и переходов 8 10 2 6
‘° 25 3 10
Для создания цилин- дрических, эллипсных глубоких отверстий диа- метром до 20 мм и для подгонки рабочей по- верхности и переходов 20 30 32 6 8 13
Угловая
1^- d
//,
Для создания слож-
ных переходов и острых
углов
15
35
8
10
3
6
6
Коническая
Для создания сложных
переходов и радиусов
Сводчатая
10 25 3 10
20 35 — 13
30 50 6 20
10 20 3 8
20 40 6 16
184
Слесарные работы
Продолжение табл. 19
20. Рекомендации по выбору механических
вращающихся щеток
Материал ворса Характеристика щетки, особен- ность применения Макси- мально достижи- мый класс шерохо- ватости поверх- ности Назначение (по степени целесообразности применения)
Натуральный во- лос, пенка Корд, хлопчато- бумажная пряжа, натуральная и син- тетическая щети- на, фибра Мягкая. Приме- няется с полиру- ющими составами Мягкая или сред- ней степени гибко- сти и различной плотности. При- меняется с полиру- ющими составами и без них 10—12 (14) 9-12 Полирование ме- таллических и ок- рашенных поверх- ностей, сглажива- ние поверхности, удаление неболь- шой окалины Полирование ме- таллических по- верхностей, удале- ние мелких заусен- цев, небольшой ока- лины и пленок, сглаживание по- верхностей, скру- гление кромок, лег- кая очистка
Слесарные работы
185
Продолжение табл. 20
Материал ворса Характеристика щетки, особен* кость применения Макси- мально достижи- мый класс шерохо- ватости поверх- ности Назначение (по степени целесообразности применения)
Тонкая проволо- Малой, средней 1 8—11 Удаление заусен-
ка: стальная, ла- или большой плот- цев небольшой и
туяная, бронзовая, пости: степень гиб- средней величины.
Мельхиоровая, мед- ная, нейзильберо- кости высокая. При- небольших пленок
меняется с полиру- и небольшой ока-
пая (диаметр вор- ющими составами лииы, скругленве
сииок ие более в без иих кромок, легкая очи-
0,2 мм) Средней и боль- 6-7 стка, шлифование и полирование, ста- мирование Удаление заусен-
Проволока из шой плотности, средней и малой степени гибкости, широкозахватные для широкого кру- га работ цев средней и боль- шой величины, скругление кро- мок, удаление ока- лины и продуктов коррозии, ста ни-
различных метал- лов (преимуще- ственно стальная) диаметром ворса более 0,2 мм пря- мая или гофриро- Узкая, средней 5—6 рованне, сглажи- вание поверхно- сти, очистка дета- лей Очистка деталей,
ванная плотности и сред- удаление окалины
То эке, что и ней степени гибко- сти. Применяется при необходимо- сти обработки кон- турных поверхно- стей, обеспечивает облегание контура деталей Узкая (секцион- 4 — 6 и продуктов кор- розии, сглажива- ние поверхности, стаиированне, уда- ление заусенцев Удаление боль-
в предыдущем слу- нал), малой плот- шой окалины, очи-
чае, но с проволо- ностн, гибкая. стка литья, удале-
кой, свитой в жгут Применяется там, где требуется значительное удар- ное воздействие на обрабатываемую поверхность Очень жесткая, вне продуктов кор-
Стальная прово- 7— 8 розни, удаление заусенцев с весьма твердых металлов, станнрование, скругление кромок Удаление про-
лока диаметром до большой степени Дуктов коррозии н
! мм плотности (типа иг- окисных слоев, за-
j лофрез). Может ра- ботать в режиме очистки и в режиме резания, обеспечи- вая съем слоя ме- талла до 4 мм за проход 1 чистка и снятие излишних сварных швов, глубокая очи- стка поверхностей, фасонная обработ- ка узких кромок
21. Размеры рулонов и листов шлифовальных шкурок
На бумажной основе На тканевой основе
Ширина, мм Длина, м Длина, м
Шкурка зернистостью Ширина, мм Шкурка зернистостью
№ 50 К» 40 — 16 № 12 и мельче Хе 50 и крупнее № 40 и мельче
Ррло«ы
720 800 900 10 000 30 50 100 760 775 30 50 820
1 250 20 30 50
Листы
400X560; 400X 710; 450x630 210X280; 250X 300
560X 800; 630X 900; 710X800 380X600; 750X800; 800X800
Слесарные работы
22. Виды дробленых абразивных материалов, применяемых для изготовления шлифовальных шкурок
Вид абразивного материала Шлифовальное зерно Шлифовальные порошки 1
Марка абразивного материала Номер зернистости Марка абразивного материала Номер зернистости
Электрокорунд нормальный Э5, Э4, ЭЗ 125, 100, 80, 63, 50, 40, 32, 25, 20, 16 Э5. Э4, ЭЗ 12, 10, 8, 6, 5, 4, 3
Электрокорунд белый Э9А, Э9. Э8 Э9А, 99. 38 12, 10, 8, 6, 5, 4
Электрокорунд хромистый #1 ЭХ 50, 40, 32, 25, 20, 16 эх 12, 10, 8, 6
Монокорунд ** М8. М7 М8, М7 12. 10, 8, 6, 5
Карбид кремния зеленый К39, КЗВ 80 *», 63 50, 40. 32, 25. 20, 16 К37, К36 12. 10, 8, 6, 5, 4
Карбид кремния черный КЧ8, КЧ7 125 100 80 63 *1, 50, 40, 32, 25, 20, 16 КЧ7. КЧ5 12, 10, 8, 6, 5
Гранат Гр 32, 25, 20, 16 Гр 12. 10, 8. 6. 5 **
Кремеиь кр 80 *», 63 50. 40, 32, 25, 20, 16 Кр 12, 10, 8
Стекло *2 ** На бумажной основе На тканевой основе С не изготовляв не изготовляю 50, 40, 32, 25, 20, 16 ПС я. гея. С 12, 10, 8
Слесарные работы
188
Слесарные работы
Область применения шкурок определяется маркой абразивного зерна
и номером зернистости.
Наряду с обычной шлифовальной шкуркой для шлифования с во-
дяным или керосиновым охлаждением применяют водостойкую шкурку,
выпускаемую в рулонах шириной 600, 760, 820 и 1250 мм. Виды марки
и номера зернистости водостойкой шлифовальной шкурки стандарти-
зованы (ГОСТ 10054—75 и 13344—67*).
Разметка. Различают плоскостную и пространственную разметку
Размеры разметочных плит, а также допускаемые отклонения их рабо-
чих поверхностей от плоскости (табл. 23) и классы шероховатости этих
поверхностей стандартизованы (ГОСТ 10905—75); обе эти характери-
стики зависят от размера плиты и ее класса точности (пять классов —
23, Отклонения от плоскостности рабочих поверхностей
разметочных плит
Размеры плиты, мм 100Х 200Х 400Х 500Х 750Х Ю00
X 200 и X 300, X 400 и Х800 и 1000Х
Предельные отклоне- ния от плоскостности, 200Х X 300 300Х X 300 и зоох X 400 45ОХ Х600 X 1500
мм . ±0,03 ±0,035 ±0,04 ±0,045 ±0.05
01; 0; 1; 2 и 3). Стандартизованы также допускаемые отклонения от
перпендикулярности боковых поверхностей.
Материал плит — мелкозернистый чугун с твердостью рабочей
поверхности в пределах НВ 170—229. На поверхности средних и круп-
ных плит могут быть простроганы в продольном и поперечном направле-
ниях канавки шириной 1—2 мм. Большие плиты устанавливают на спе-
циальных тумбах, малые — иа верстаках или подставках. Высота от
пола до рабочей поверхности составляет: для малых и средних плит
800—900 мм, для больших плит 700 мм. В ряде случаев плиты заменяют
специальными разметочными столами.
Для разметки используют разнообразный разметочный инструмент
и приспособления (табл. 24).
Подготовка поверхности под разметку (табл. 25) состоит в очистке
и обезжиривании размечаемых поверхностей и их окраске. Для окраски
применяют следующие материалы:
1. Мел, разведенный в воде (на 8 л воды 1 кг мела). После кипяче-
ния в состав добавляют столярный клей из расчета 50 г на 1 кг мела
и вновь доводят состав до кипения.
2. Раствор медного купороса в воде (на стакан воды три чайных
ложки купороса) — только для стальных и чугунных предварительно
обработанных заготовок.
3. Спиртовой лак (раствор шеллака в спирте с добавкой фуксина
для окраски в красный цвет) или быстросохнущий черный лак—для
малогабаритных заготовок с предварительно обработанными поверх-
ностями.
Слесарные работы
189
24, Примерное количество необходЕ<мых инструментов,
приспособлений и материалов для рабочих мест
разметчиков
Наименование инструмента, приспособления и вспомогательного материала Тип рабочего места
1-й 2-й 3-й 4-й 5-й
Масштабная линейка 500 мм > . То же, 1000 мм » 3000 мм ....... Рулетка 10-метровая Штангенциркуль 250 —300 мм . . То же, 500 мм » 1000 мм • • » 1500 мм ♦ В 1та и те н ци р куль р а змет очный с уровнем Циркули обыкновенные слесар- вые разных размеров ...... Циркуль со штангой до 1000 мм То же, до 2000 мм ...... » » 3000 мм » св. 3000 мм ...... Штангеирейсмус 250—300 мм с нониусом 0,05 мм То же, 500 мм с нониусом 0,05 мм » до 1000 мм ....... » универсальный до 500 мм . . » с прямой и обратной щка- лами до 1000 мм ........ То же, с прямой и обратной шкалами до 2000 мм ....... Рейсмусы обыкновенные разных размеров Рейсмусы-обводки ...... Чертилки всех видов ..... Координатор . Прибор для решения треуголъ- ников . . . . Прибор для деления окружно- стей (делительная линейка) радиу- са до 200 и 1000 мм Угломер оптический То же, обыкновенный .... Слесарный угольник высотой 215 и 250 мм То же, до 1000 мм и выше . . . Синусная линейка ...... Набор плиток (концевых мер) . . Стойка с индикатором Центроиекатели обыкновенные и глубинные Призмы размером 50; 75; 100 мм и более Призмы с прижимом Поворотная головка оптическая То же, обыкновенная с установ- кой по лимбу и фиксатором через 5; 10° и т. д. • • Домкраты малые и высокие . . Кубик разметочный универсаль- ный Кубики разных размеров . . . Струбцины разные ...... 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 4-5 1 1 1 1 1 1 1 1 I 1 6 2 1 1 3 1 3 2 2 2 3 2 1 2 3-4 1 2 1 2 2 1 1 1 3 — 4 2 8— 10 1 1 2 1 2 1 2 1 2 6 3 2 4 — 6 1 4 3-4 2 — 4 2 1 2 2 2 2 2 2 6 2 1 2 1 4 4 2 2 5-8 5 10 1 2 - 1 1 4 4 10 2 2 6— 1Q 10 5-8 20 10 20 10 2 1 10 10 10 2 1 2 1 1 20 2 5 2 4 4 6 10 3 1 1 1 2 2 1 1 1 5 2 2 2 1 1 1 2 5 3 5-8 1 1 I 1 2 3 6-8 1 6—10 1 0 — 8 3—4
190
Слесарные работы.
Продолжение табл. 24
Наименование инструмента, приспособления и вспомогательного материала Тип рабочего места
1-й 2-й З-й 4-й 5-й
Призмы роликовые от- 4 2
Клинья регулируемые .... Стойки для вертикальной уста- 2 10 — 5—6
новки линеек 2 3 — 2
Малки размером 3000 мм ... . •— я-— 1 — 1
Малки всех размеров Кернеры обыкновенные разных 2 4 4 2
размеров . . 3 8 10 20 — 25 6
Кернеры пневматические . . . — — — 10 —
Молотки слесарные разные . . . Планки центрирующие раздвиж- 2—3 3—6 6 — 7 20—25 3
иые от- 1 2 «—• 2
Выносной центр ....... — 1 1 — 2 1 — 2
Угольник Для крепления деталей Устройство для крепления чер- 1 2 4 1 2
тежа . Лампа переносная для иапря- 1 2 2 5 2
женин 36 В I 2 2
Лестница . — «— 2 — 2
Ведро для мела или краски . . — 1 2 1 2
Щетки 1-2 2-6 4-8 20 2—5
Метлы —— .— 2 5 2
Ломики . . » » •— 2 5 2
Кисти разных размеров . • • ♦ 1 2 4 3 3
Медный купорос ....... X X —— —
—-* X X X X
Сухая окра ... и— X X X
Лак для покрытия деталей ♦ . . X —
Примечание. Знак X означает, что данный вспомогательный
материал должен быть иа рабочем месте для работы. в количестве, необходимом
25. Способы подготовки поверхностей детали
перед разметкой
Отметка поверхностей Окраска поверхностей
под окраску под покрытие раствором медного купороса мелом медным купоросом спиртовым лаком
Стальными скребками И металли- ческими щетками То же, и обез- жиривание в растворе едкого натра или каустической соды (100 г на 1 л воды) 1. Раствором мела (на 8 л воды 1 кг мела и 1 кг столярного клея) 2. Обыкно- венным сухнм мелом Раствором медного ку- пороса (3 чайных ложки мед- ного купо- роса на 1 стакан воды) 1. Раствором шеллака в спирте с добавкой фуксина 2. Быстро- сохнущим черным ла- ком
Слесарные работы
191
Последовательность переходов при разметке заготовки зависит
от ее характера (т. е. производится плоскостная или объемная разметка)
и состоит из подготовки к разметке, установки заготовки на плите,
выбора баз разметки, нанесения и накернивания рисок.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Большаков И. С., Сергеев М. А. Справочник слесаря. Л., Лениздат,
1974. 376 с.
2. Дешевой Г. М., Мирошниченко Б. Я„ Ласточкин С. В. Справочник
разметчика машиностроителя. Л., Машгиз, 1962. 376 с.
3. Серебряницкий П. П. Обработка деталей механическими щетками
Л., Леииздат, 1967, 85 с.
Глава 4
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕХНОЛОГИИ
СБОРКИ МАШИН И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ
ОСНАСТКА
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС И ТОЧНОСТЬ СБОРКИ
Технологический процесс сборки — это совокупность операций по
соединению деталей в определенной технически и экономически целе-
сообразной последовательности для получения сборочных единиц и
изделий, полностью отвечающих установленным для них требованиям
(табл. 1—4).
1. Структура изделий машиностроения (ГОСТ 2.101 -0B)
Вид Определение
Изделие основного Произ- водства Сборочная единица Деталь Предмет производства, подлежащий из- готовлению на предприятии и предназна- ченный для поставки (реализации) Изделие, составные части которого под- лежат соединению между собой иа пред- приятии-изготовителе сборочными опе- рациями (свинчиванием, сочленением, клепкой, сваркой, пайкой, опрессовкой, развальцовкой, склеиванием и т. п.) Изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций
Процесс сборки в машиностроении состоит из двух этапов; (табл. 5
и б): сборки из отдельных деталей сборочных единиц (условно назы-
вается — узловая сборка) и сборки изделий, выпускаемых заводом,
из предварительно собранных сборочных единиц, деталей и покупных
деталей (условно называется — общая сборка).
В изделиях машиностроения имеется большое число разнообразных
соединений деталей: цилиндрических 34—40%, плоскостных—15—
—20%, резьбовых—15—25%, конических 6—7%, сферических —
2—3% и др.
По конструктивным признакам и служебному назначению соедине-
ния деталей могут быть подвижные и неподвижные, разъемные и не-
разъемные, а по технологическим признакам: резьбовые, прессовые
заклепочные, вальцовочные, сварные, паяные, клеевые, осуществляе-
мые гибкой. Особенности сборки каждого из этих соединений рассмо-
трены ниже.
2. Виды работ, входящие в процесс сборки
Работы, входящие в процесс сборки Подгото- вительные Пригоночные Собственно сборочные Регулировоч- ные Контрольные Демонтажные
Краткая ха- рактеристика • Работы по приведению деталей, а также по- купных изделий в состояние, требуемое условиями сборки: де- консервиро- вание, мой- ка, сортиро- вание иа размерные группы, укладка в тару и др. Работы, свя- занные с обес- печением соби- раемости соеди- нений и техни- ческих требо- ваний к ним: опиливание и зачистка, при- тирка, поли- рование, шабре- ние, сверление, развертывание, торцевание, ша- рошеиие, прав- ка Работы по со- единению двух или большего числа деталей с целью получе- ния сборочных единиц и изде- лий основного производства: сочленением, свинчиванием, запрессовкой, клепкой, пай- кой и др. Работы, про- водимые в про- цессе сборки илв после ее окончания с целью достиже- ния требуемой точности во взаиморасполо- жении деталей в сборочных единицах и из- делии Работы, вы- полняемые в процессе сбор- ки и после ее окончания, с целью проверки соответствия сборочных еди- ниц и изделий параметрам, установленным чертежом и тех- ническими ус- ловиями на сборку Работы по ча- стичной разбор- ке собранного изделия с целью подготовки его к упаковке и транспортиро- ванию к потре- бителю
Удельный вес в общей трудо- емкости, %: в мелкосерий- ном про- изводстве в массовом производ- стве 5—7 8—10 20—25 44—47 76-75 7—9 6—7 10—12 8-10 6—8 3—4
Технологический процесс и точность сборки
194
Общие вопросы технологии сборки машин
3. Удельный вес сборочных работ в различных
по серийности машиностроительных производствах
Серийность производства Сборочные работы в тру- доемкости изготовления машнн, %
Массовое и крупносерийное Серийное Индивидуальное и мелкосерийное > . . , 15—20 20—25 25 — 40
4. Трудоемкость сборочных работ и уровень
нх механизации по отраслям машиностроения
Отрасли машиностроения Объемы сборочных работ, % к общей трудо- емкости Состав сборочных работ, % к их объему
механизи- рованные ручные
Тяжелое машиностроение • . . 30—35 15—20 80—85
Станкостроение 25—30 22—25 75 — 78
Автомобилестроение Тракторное и сельскохозяйствен- 18—20 50—55 45 — 50
вое машиностроение 20—25 40—50 50—60
Электромашиностроение «... Строительное и дорожное маши- 35-40 25—30 70 — 75
нестроение 25-30 35—40 60—66
5. Соотношение трудоемкостей узловой
и общей сборок для разных типов производства
Вид сборочных работ Серийность производства
Еди- ничное Мелко- серийное Серий- ное Круп- носе- рийиое Мас- совое
Узловая сборка • • « 20 — 25 25—30 35—40 40—45 45 — 60
Общая сборка > . . . 75—80 70—75 60-65 55 — 60 40—55
Точность сборки это степень совпадения материальных осей,
контактирующихся поверхностей или иных элементов сопрягающихся
деталей с положением их условных прототипов, определяемым соответ-
ствующими размерами на чертеже или техническими требованиями.
Параметры, характеризующие точность машины в целом и ее сбороч-
ных элементов, устанавливаются, исходя из служебного назначения
машины. Точность должна быть оптимальной, ее излишнее, неоправдан-
ное завышение удорожает изделие, а снижение точности — ведет к ухуд-
шению качества.
Технологический процесс и точность сборки
195
6. Состав технологических процессов узловой
и общей сборки
Название части технологического процесса сборки Определение
Операция Переход Элемент перехода Законченная часть технологического процесса сборки, выполненная над дан* ной сборочной единицей или изделием одним или несколькими рабочими на отдельном рабочем месте Часть сборочной операции# выполняе- мая над одним соединением при неиз- менном инструменте Отдельное законченное действие рабо- чего в процессе сборки илн подготовки к сборке сборочной единицы, изделия
Основные показатели точности для всех машин и их сборочных еди-
ниц общие, это: точность относительного движения исполнительных
поверхностей, точность их геометрических форм и расстояний между
этими поверхностями и точность их относительных поворотов.
Задачи, связанные с достижением требуемой точности машин и их
механизмов на всех этапах их создания, решаются с помощью размер-
ных и кинематических цепей [1 ]. Правильное использование методов
(табл. 7) достижения требуемой точности замыкающего звена каждой
из размерных цепей даст возможность добиться наиболее экономичных
результатов в технологии.
7. Методы достижения точности замыкающего звена
применяемые при сборке
Сущность метода Область применения
Метод полной взаимозаменяемости
Требуемую точность замыка- ющего звена размерной цепи до- стигают каждый раз, когда в раз- мерную цепь включают илн за- меняют в ней звенья без их вы- бора, подбора или изменения их величин Использование экономично в ус- ловиях достижения высокой точ- ности при малом числе звеньев размерной цепи н при достаточно большом числе изделий, подлежа- щих сборке
Метод неполной {частичной} взаимозаменяемости
Требуемую точность замыкающе- го звена размерной цепи дости- гают не во всех размерных цепях, а у подавляющего большинства их, когда в размерную цепь вклю- чают все звенья вновь или в ней заменяют часть звеньев без их выбора, подбора илн изменения величины Использование целесообразно для достижения точности в многозвен- ных размерных цепях, Допуски на составляющие звенья при этом боль- ше, чем в предыдущем методе, что повышает экономичность изготовле- ния и получения сборочных единиц. У части изделий погрешность замы- кающего звена может быть за пре- делами допуска на сборку, т. е. возможен определенный риск несо- бираемостн
196
Общие вопросы технологии сборки машин
Продолжение табл. 7
Сущность метода
Область применения
Метод групповой взаимозаменяемости
Требуемая точность исходного
замыкающего звена достигается
путем включения -в размерную
цепь составляющих звеньев» при-
надлежащих к одной из групп,
на которые они предварительно
рассортированы
Применяется для достижения наи-‘
более высокой точности замыкаюидих
звеньев малозвенных размерных ц>
пей. Требует четкой организации
сортировки деталей иа размерные
группы, их маркировки, хранения
и транспортировки в специальной
таре
Метод пригонки
Требуемая точность замыкающе-
го звена достигается в результате
изменения величины одного из
заранее намеченных составляю-
щих звеньев (компенсатора) путем
снятия с него необходимого слоя
материала
Используется при сборке изделий
с большим числом звеньев, когда
необходимо обеспечить очень высокую
точность. Детали могут быть изго-
товлены с экономичными допусками,
но требуются дополнительные за-
траты иа пригонку компенсатора,
обычно выполняемую вручную. Эко-
номичность в значительной мере
зависит от правильного выбора ком-
пенсирующего звена, которое не
должно принадлежать нескольким
связанным размерным цепям
Метод регулировки
Требуемая точность замыкающе-
го звена достигается путем изме-
нения размера заранее выбран-
ного компенсирующего звена без
снятия с него слоя материала
Аналогичен методу пригонки, но
имеет большее-преимущество в том,
что при сборке не требуется выпол-
нять дополнительных работ со сня-
тием стружки; обеспечивает высо-
кую точность и дает возможность
периодически ее восстанавливать в
эксплуатации машины
В конкретных условиях производства применение того или иного
метода достижения точности сборки должно быть экономически обосно-
вано.
ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ФОРМЫ СБОРКИ
В современном машиностроении применяются две основные органи-
зационные формы сборки: поточная и непоточная (рис. 1).
При поточной сборке процесс расчленяют таким образом, что каж-
дую операцию выполняет один рабочий или определенная группа
их. Объект сборки (сборочная единица или собираемое изделие) обычно
последовательно перемещается от одного рабочего поста к другому..
Однако при сборке крупногабаритных и тяжелых изделий они могут
оставаться неподвижными на стендах, расположенных в технологиче-
ской последовательности, а рабочий или группа рабочих (бригада)
выполняют на каждом объекте определенную операцию или комплекс
работ, после чего переходит к следующему объекту, где осуществляет
то же задание и т. д.
Организационные формы сборки
197
Основные факторы, характеризующие поточную сборку, следующие:
закрепление за каждым рабочим местом (рабочим, бригадой рабочих)
определенной сборочной операции; передача собираемого объекта (или
переход рабочего, бригады от объекта к объекту) для выполнения сле-
дующей операции немедленно после окончания предыдущей; ритмичная,
синхронная работа на всех собираемых объектах сборочной линии;
слаженная, четкая работа всех смежных и обслуживающих поток уча-
стков производства; возможность широкого внедрения средств механи-
зации. Поточная сборка наиболее широко распространена в крупно-
серийном и массовом производстве.
При непоточной сборке, обычно применяемой в единичном и мелко-
серийном производстве, весь процесс сборки осуществляется на одном
Организационные формы
сборки машин
Поточная
Непоточная
С одновре-
менной сбор-
кой несколь-
ких изделий
одного типа
С одновре-
менной сбор-
кой несколь-
ких изделий
разных типов
Сборка одного
или несколь-
ких изделий
без расчлене-
ния сбороч-
ных работ
Со свободным
перемещением
объекта
сборки
С принуди-
тельным пе-
. ремещеинем
объекта
сборки
Сборка одного
или несколь-
ких изделий
с расчлене-
нием сбороч-
ных работ
По рольгангу, на
тележках
На конвейере с перио-
дическим движением
На неподвижных
стендах, расположен-
ных в технологиче-
ской последова-
тельности
На непрерывно дви-
жущемся конвейере
Рис. 1
198
Общие вопросы технологии сборки машин
сборочном посту одним или несколькими (бригадой) рабочими. В этом
случае процесс сборки на элементы ие расчленяется.
Организационные формы сборочных работ в различных машино-
строительных производствах:
Единичное и мелкосерийное производство. Стационарная иепоточная
сборка без расчленения процесса. Объект сборки один. Все работы вы-
полняются одним рабочим или одной бригадой высококвалифицирован-
ных сборщиков. Работы по видам заранее между ними не распределены.
Мелкосерийное производство. Стационарная нелоточная сборка
с расчленением работ. Объект сборки один. Весь объем сборочных работ
заранее расчленен на комплексы и закреплен за отдельными рабочими,
специализирующимися в бригаде на соответствующих видах работ.
Серийное производство. Стационарная поточная сборка с расчлене-
нием работ и регламентированным темпом их выполнения при большом
оперативном времени. Объекты сборки размещены на стендах в техноло-
гической последовательности. Объем сборочных работ расчленен на
комплексы, по числу одновременно собираемых изделий. В сборке
участвуют столько бригад, сколько объектов. Каждая бригада специа-
лизируется на одном комплексе работ. Выполнив комплекс на одном ра-
бочем объекте, опа переходит на новый объект.
Серийное и крупносерийное производство. Подвижная поточная
сборка с рачленением процесса на операции и передачей собираемого
объекта от одного рабочего места к другому вручную (серийное произ-
водство) или посредством механических транспортирующих устройств
(крупносерийное производство). Темп сборки регламентирован, но
объекты сборки механически между собой не связаны. Возможно нака-
пливание на рабочих местах заделов.
Крупносерийное и массовое. Подвижная (с периодическим или непре-
рывным перемещением объекта) поточная сборка с расчленением про-
цесса на операции и переходы. За каждым рабочим местом закреплен
определенный объем работ. Число рабочих мест на линии сборки равно
числу операций. Темп строго регламентирован. Собранное изделие схо-
дит с линии по истечении промежутка времени, равного темпу.
Внедрение поточных методов позволяет получить значительный
эффект, особенно при поточной подвижной сборке. В станкостроении,
например, при переходе иа поточные методы длительность цикла сборки
сокращается в 2 раза и более, значительно повышается качество, растет
производительность труда на 25—30%. Окупаемость затрат при пере-
ходе на поточную сборку не превышает 3 лет.
Формулы для расчета основных показателей сборочного процесса:
Темп поточной сборки — время между выходом со сборки двух
смежных готовых изделий:
номинальный, мин/шт.
60ф.
ta~ Nr ’
где Ф — годовой фонд рабочего времени, ч; МГ — годовая производ-
ственная программа, шт.
Ф = ДСТсмт]р;
здесь Д — число рабочих дней в году; С —число рабочих смен за день;
7'см — длительность смены, ч; т)р — коэффициент, учитывающий по-
Организационные формы сборки
199
тери времени иа ремонт оборудования. При двухсменной работе Ф =
= 4140 ч, при односменной Ф = 2070 ч;
действительный, мии/шт.
j 60ДС (7'см1]р— Тоб — Тп)
гд дГ ’
где Тоб — потери времени в течение смены на обслуживание рабочих
мест, ч; Тп — потери времени на перерывы в работе для отдыха и есте-
ственных надобностей рабочих в течение смены, ч.
Ритм поточной сборки — число изделий, собираемых в единицу
времени:
номинальный, шт./мин
действительный, шт./мин
Цикл поточной сборки — время от момента поступления деталей
на сборочную линию до момента выпуска собранного изделия, мин:
2“*д«п+(а-1Нд-2Х,
где пп — число постов на сборочной линии (равно числу сборочных,
а также контрольных операций, предусмотренных в технологическом
процессе); а — число сборочных единиц, собираемых в запас вне глав-
ного потока для обеспечения бесперебойной работы потока; п'п ~
число постов, на которых время выполнения одних сборочных операций
перекрывается другими операциями (например, на одном посту выпол-
няются две операции длительностью 1 темп и 0,7 темпа, для этого слу-
чая пги — 0,3).
Производительность сборочного рабочего места — количество объ-
ектов, на которых выполняется сборочная операция, закрепленная
за этим постом, в единицу времени, шт./мин:
где Т — рабочее время, мин, к которому отнесена производительность
(час, смена); Вп — число рабочих, выполняющих операцию на данном
рабочем месте; /ш — штучное время выполнения сборочной операции,
мин.
Коэффициент загрузки — степень загруженности производительной
работой;
рабочего места (поста)
200
Общие вопросы технологии сборки машин
поточной линии сборки
«п
Кл ~ i 2Кп •
I
ИНСТРУМЕНТ. ПРИМЕНЯЕМЫЙ ПРИ СБОРКЕ
Ручной инструмент
8. Молртки со вставными бойками
Материал бойка Размеры бойка, мм Дли- на мо- лот- ка
медь фибра дуралюмни
Обозна- чение Мас- са, кг Обозначе- ние Мас- са, кг Обозначе- ние Мас- са, кг Диаметр ГО ё W 3 £0
7850— 0071 7850— 0072 7850— 0073 7850— 0074 7850— 0075 0,15 0,29 0,44 0,88 1,4 7850—0081 7850—0082 7850 — 0083 7850-0084 7850—0085 0,09 0,190 0,260 0,560 0,900 7850—0091 7850 — 0092 7850—0093 7850—0094 7850— 0095 0,110 0,210 0,290 0,600 0,980 15 18 25 30 35 56 66 78 99 114 21.0 260 260 310 360
Обозначение м о л о т.к а диаметром 18 мм с мед- ным бойком - Молоток 7850—0072 МН 536—60.
9. Выколотки со сменными наконечниками
Размеры, мм
Диаметр Длина । Диаметр Длина
8 10 20 100 250
12 200
16 25 150 11 250
20 200 32 200 250
Инструмент^ применяемый при сборке
201
10. Клейма цифровые (МН :44—60) и буквенные (МН 645—во)
ви#А
.Ь ,
а
Размеры» мм
Обозначение h Н b В L а
7858—0101 7858—0102 7858—0103 7858-0104 7858—0105 7858—0106 7858—0107 7858 — 0108 7858 — 0109 1.5 2 2,5 3 4 5 6 8 10 2,5 3 3,5 4 5 6 7 9 13 0,9 1.2 1.5 1.8 2,4 3 3,6 4,8 6 2,9 60 4
3,3 4,3 5
4,7 5,6 6
6,5 8.4 10,2 12 80 7 8 10 12
Обозначение комплекта клейм Л X b 4 X
X 2,4 мм — комплект цифр 7858—0Ю& МН 544 — 60.
Изготовитель — Кобринский инструментальный завод.
11. Просечки цельные (МН 642—60)
Обозначение Диаметр, мм Обозначение Диаметр, мм Обозначение Диа- метр, мм
7851 — 0250 10 7851 — 0261 22 7851-0269 34
7851 — 0252 12 7851 — 0262 24 7851-0271 36
7851 — 0253 14 7851-0264 26 7851 — 0272 38
7851 — 0255 16 7851 — 0266 28 7851 — 0273 40
7851 — 0257 18 7851 — 0267 30 7851 — 0274 42
7851 — 0259 20 7851 — 0268 32 7851 — 0276 4В
7851 — 0277 50
Обоз 7851 —0252 начеине просечк AfH 542—60. и диаметром 12 мм — просечка
202
Общие вопросы технологии сборки машин
12. Просечки комбинированные (МН 643—80)
Обозначение Диаметр, мм Обозначение Диаметр, мм
внутрен- ний наруж- ный внутрен- ний наруж- ный
7851 — 0303 1 л 35 7851 — 0310 18 30
7851 — 0304 40 7851 — 0311 20 40
7851 — 0305 25 7851 — 0312 45
7851 — 0306 14 40 7851 — 0313 22 33
7851 — 0307 45 7851 — 0314 23 35
7851-0308 35 7851—0315 25 36
7851-0309 16 40
Обозначение просечки внутренним диаметром 10 мм —
просечка 7851—0302 МН 543—60.
13. Коловорот с трещоткой и инструмент к нему
(ГОСТ 7467-75)
Инструмент, применяемый при сборке
203
Продолжение табл. 13
S L Ь 1 л а а.
0,7 7 8
1.0 1,8 120 9 15 10 15 35 10 5
*i i —дЛЯ квадратного ключа; II —для шестигранного ключа^
Обозначение: коловорота с трещоткой —
коловорот с трещоткой ГОСТ 7467—75;
шестигранного ключа размером S — И мм •*
ключ шестигранный II ГОСТ 7467—75',
отвертки размером S == 0,7 — отвертка 0,7
ГОСТ 7467—75,
Изготовитель — Челябинский завод мерительного ин-
струмента.
14» Отвертка реверсивная ручная со сменными вставками ОР-1
Отвертка предназначена для быстрого завертывания и выверты-
вания винтов, шурупов с прямым шлицем. Технические данные сле-
дующие:
Ход шпинделя, мм........................................... 130
Длина в свободном состоянии, мм..................«.........450
Число оборотов за один ход шпинделя ....................... 2,6
Предельный крутящий момент, кгс*см........................ . 55,0
Комплектность, шт.:
вставка под прямой шлиц 0,7 .......................» , . 2
вставка под прямой шлиц 1,0 « . . . ................... 1
Масса, кг . ........................................... . 0,45
Изготовитель — Краснодарский завод слесарно-монтажного
инструмента.
204
Общие вопросы технологии сборки машин
15. Ключи гаечные с открытыми зевами двусторонние (ГОСТ 2839—71)
Обозначение Размер зева, мм Длина ключа, мм Изготовитель *1
7811 — 0001 ' 4X5 80 К. Кр
7811 — 0002 5,5X7 95 К, Кр. в
7811 — 0003 ах ю но 120 Кр. в
7811-0021 12>i 14 125 110 Си
7811 — 0023 17Х 19 160 175 КБ, Сн, Н
7811 — 0025 22X24 205 220 Нв, Кш, Сн
250 260
7811 — 0041 27X30
7811 — 0043 32—36 310 350 Нв, Кш. Ч
7811 — 0044 36X41 380
7811 — 0046 46Х 50 420 460 Кш
7811 — 0047 50Х 55 500
** К — Кобринский инструментальный завод; Кр — Краснодар-
ский завод слесарио-монтажного инструмента; В — Вознесенский
завод «Красный технию» Минместпрома. Нв — Новосибирский инстру-
ментальный завод; Н —Николаевский завод слесарно-монтажного инст-
румента; Си— Симельниковский завод им. Коминтерна; Кш—Камы-
шинский завод слесарно-монтажного инструмента; Ч—Черновицкий
инструментальный завод.
Обозначение ключа с размерами зева 17Х
X19 мм, группы прочности С, шероховатостью
поверхностей по ГОСТ 2838—71, с хромовым по-
крытием толщиной 9 мкм — ключ 78Н—0023 С. Х9
ГОСТ 2832—7/.
16. Ключи гаечные с открытым зевом односторонние (ГОСТ 2841—71)
Обозна- чение Раз- мер зе- ва, мм Дли- на клю- ча, мм Обозна- чение Раз- мер зе- ва, мм Дли- на клю- ча, мм Обозна- чение Раз- мер зе- ва, мм Дли- на клю- ча, мм
7811-0101 7811 — 0102 7811 — 0103 7811 — 0104 7811 — 0105 7811-0106 7811-0107 7811 — 0108 7811 — 0109 3,2 4.0 5,0 5,5 7,0 8,0 10,0 12,0 13,0 70 | 7811 — 0121 7811 — 0122 7811 — 0123 7811 — 0124 7811 — 0125 7811 — 0141 7811 — 0142 7811—0143 7811 — 0144 14,0 17,0 19,0 22,0 24,0 27,0 30,0 32,0 36,0 135 160 170 195 215 240 260 270 300 7811 — 0145 7811 — 0146 7811 — 0147 7811 — 0148 7811 — 0149 7811 — 0150 7811 — 0151 7811 — 0152 7811 — 0153 41,0 46,0 50,0 55,0 60,0 65,0 70,0 75,0 80,0 340 380 410 460 490 530 580 615 650
75
80 95 ПО 125 135
Обозначение ключа с размером зева 17 мм,
группы точности С, шероховатостью поверх-
ностей по ГОСТ 2838—71, е хромовым покрытием
толщиной 9 мкм — ключ 781/ — 0122С ГОСТ 284/—71.
Инструмент, применяемый при сборке
205
17, Ключи гаечные с открытым зевом односторонние
укороченные (ГОСТ 3108 —71)
Обозна- чение Раз- мер зе- ва, мм Дли- на клю- ча, мм Обозна- чение Раз- мер зе- ва, мм Дли- иа клю- ча, мм Обозна- чение Раз- мер зе- ва, мм Дли- на клю- ча, мм
7811 — 0181 85 330 7811 — 0186 но 7811-0191 175 690
7811 — 0182 90 350 7811 — 0187 115 420 7811 — 0192 180 710
7811 — 0183 95 370 7811 — 0188 130 7811 — 0193 185 730
7811 — 0184 100 380 7811 0189 148 600 7811 — 0194 200 775
7811 — 0185 105 400 7811 — 0190 155 615 7811 — 0195 210 825
7811 — 0196 225 875
Обозначение гаечного ключа с размером
зева 100 мм, шероховатостью поверхностей по
ГОСТ 2838—71, с покрытием окисным с промасли-
ванием- ключ 7811 — 0/84 хим. Оке. прм. ГОСТ 3108 — 71.
18, Ключи для круглых гаек шлицевых (ГОСТ 16984 — 71)
—X
У с_
L Размеры, мм
Обозна- чение Наруж- ный диа- метр гаек а L Обозна- чение Наруж- ный диа- метр гаек а L
7811 — 0311 7811 — 0312 12 14 — 16 1,3 105 ПО 7811 — 0322 7811 — 0323 100—110 115—120 8,0 315 340
7811 — 0313 7811-0314 22—24 26-28 3,5 130 145 7811 — 0324 7811 — 0325 125—130 135-140 10,0 350 370
7811 — 0315 7811 — 0316 7811 — 0317 30-34 38—42 45-52 4,5 155 165 190 7811 — 0326 7811 — 0327 7811 — 0328 150—160 165—170 175—190 12,0 390 420 440
7811-0318 7811 — 0319 55—60 65—70 5,0 215 240 7811 — 0329 7811 — 0330 7811 — 0331 200—210 220 — 230 14,0 480 515
7811 — 0320 7811-0321 75—85 90—95 7,0 270 290 240—250 bbO
Обозначение клюва для круглых шлице- вых гаек наружным диаметром 55—60 мм, шеро- ховатостью поверхностей по ГОСТ 2838—71, expo- новым покрытием толщиной 9 мкм — ключ 781l—031fi Х9 ГОСТ 16984 — 71. Изготовитель— Камышинский завод слесарно-монтажного инструмента.
206
Общие вопросы технологии сборки машин
19. Ключи шарнирные для круглых гаек шлицевых (ГОСТ 16985—71)
Размеры, мм
Обозна- чение Наруж- ный диа- метр гаек а L Обозна- чение Наруж- ный диа- метр гаек а 1
7811 — 0311 12 1,3 105 7811 — 0317 45—52 4,5 190
7811-0312 14—16 110 7811 — 0318 55—60 5,0 215
7811 — 0313 22—24 3,5 130 7811 — 0319 65—70 240
7811 — 0314 26 — 28 145 7811-0320 75—85 7,0 270
7811-0315 30—34 4,5 155 7811 — 0321 90—95 290
7811-0316 30-32 165 7811-0322 100—110 9,0 315
Изготовитель — Камышинский завод слесарно-монтажного
инструмента.
20. Ключи рожковые (ГОСТ 6394—73)
Размеры, мм
И L н L н с н L
22 125 34 160 56 200 90 280
24 140 38 64 220 too
27 42 180 72 80 250 250 по 320
30 160 48 200 120 360
Обозначение рожкового ключа размером
Н = 30 мм —। Ключ рожковый 30 ГОСТ 6394—73.
Изготовитель — Черновицкий инструментальный завод.
Инструмент, применяемый при сборке
207
21. Ключи монтажные (ГОСТ 18828 — 73)
1 ~ — ) । Размеры, мм
5 L S L S L $ L
Б 7 в 10 ИО 125 140 160 И 12 14 17 170 180 220 260 19 22 24 30 280 320 340 420 32 36 41 450 480 500
Обозначение монтажного ключа с отвер- стием S = 17 мм — ключ монтажный 17 ГОСТ 18828 — 73. Изготовитель - Павловский завод слесарно-монтажного инструмента.
22. Ключи для деталей с шестигранным углублением под ключ
(ГОСТ 11737— 74)
-XJ Размеры, мм
S L 1 S L 1 S L. 1
3 60 15 8 ПО 82 17 200 50
4 70 20 10 130 36 19 220 55
б 80 25 12 150 40 22 250 60
6 90 28 14 170 45 27 300 70
Обозначение ключа размером S — 10 мм —*
ключ 10 ГОСТ 11737 — 74.
Изготовитель — Кулябинский завод слесарно-монтажного
инструмента.
208
Общие вопросы технологии сборки машин
23. Ключи торцовые с внутренним шестигранником
-А
L 8- —
Размеры, мм
S L / D S L D
8 90 16 14 27 220 40 40
10 ПО 20 16 30 42 42
12 125 22 18 32 250 45 45
14 140 25 22 36 280 50 59
17 160 30 26 41 300 60 68
19 180 32 30 46 65 65
22 S00 36 32 50 320 70 70
24 38 36 55 75 75
65 350 90 85
24. Ключи торцовые с наружным шестигранником
j: г А
"У у Я- 1
L > Размеры, мм
S L 1 S L 1
7 8 10 12 80 90 НО 125 80 100 14 17 22 24 27 140 160 180 200 220 140
160
120
220
Инструмент, применяемый при сборке
209
25. Ключи торцовые шарнирные и трещоточные
к сменным головкам (ГОСТ 3329—75)
Торцовые шарнирные
10
14
10
14
260 I — j Новосибирский инструментальный завод
Трещоточные двустороннего действия
240 | 35 I Николаевский завод слесарно-монтаж-
иого инструмента
26. Сменные головки (ГОСТ 3329 — 76)
От S*I9мн и выше -
Размеры, мм
S L D а 8 L D а S L D а
8 9 10 11 12 ' 14 20 12 13 15 7 и 10 17 19 22 24 27 30 34 35 40 42 45 55 25 28 32 35 39 42 14 32 36 41 46 50 60 55 60 65 70 75 80 45 50 56 63 68 74 20
22
17
24
20
20
Обозначение сменной головки о размером зева 22 мм — сменная головка 22 ГОСТ 3329—75. Изготовители — Кобринский и Камышинский заводы.
210
Общие вопросы технологии сборки машин
27. Ключи с регулируемым крутящим моментом
(ГОСТ 7068—54)
Размеры, мм
Тип ключа Крутящий момент, кге- см L D d И а
А Б 20—150 165 300 32 18 30 7
100—800 300 48 25 37 10
А 700—2000 500 55 34 48 14
100 — 800 350 48 22 37 10
В 700 — 2000 490 55 28 48 14
Обозначение ключа с регулируемым кру-
тящим моментом от 20 до 150 кгс-см:
бокового — ключ боковой 20 —150 ГОСТ 7068 — 54',
торцового — ключ торцовый 20 —150 ГОСТ 7068 — 54.
Инструмент, применяемый при сборке
211
Продолжение табл. 27
Принципиальная схема настройки и тарировки ключа
с регулируемым крутящим моментом
Прибор предусматривает
настройку ключей; по кру-
тящему моменту до
2200 кго'СМ, во осевому уси-
лию до 4500 кгс, причем
для настройки по крутящему
моменту рекомендуется при-
менять наладку по схеме а.
а для настройки по осевому
усилию — по схеме 6.
Для увеличения цены де-
ления шкалы в диапазоне
крутящих моментов до
300 кгс-см рекомендуется
применять рабочий стер-
жень меньшего диаметра.
28. Патрон для завертывания шпилек с резьбой
Эскиз Диаметр завертыва- емых шпи- лек d, мм 8 10 12 ’ 16 20
0121 Габаритные размеры, мм 120Х 113 130Х 134
Л Масса, кр 1.5 2
212
Общие вопросы технологии сборки машин
29. Ключи-гайки для шпилек
Эскиз
d Н S I d Н S I
Мб 20 10 15 М18 45 27 35
М8 25 14 М20 48 30 40
22 —
М10 30 17 М22 50 32
М12 32 19 25 М24 55 36 46
М14 36 22 30 МЗО 65 46
М16 40 24
30. Ключи для шпилек
D d L 1
14 Мб 80 80
16 М8 80 100
20 М10 ПО 120
22 М12 125
25 М16 160 160
30 М20 180 200
35 М24 200
31. Щипцы для развода пружинных колец
Эскиз
Диаметр вала d L 1 Н h
12—30 1.7 125 40 75 18
32-75 2,2
80—120 2,7 175 50 100 20
125—200 3.2
Инструмент, применяемый при сборке
213
32. Щипцы для сжатия пружинных колеи
33. Шплинтовыдергиватели (МН 537—60)
Размеры, мм
Обозначение d L Обозначение d L
7851 — 0021 7851 — 0022 7851 — 0023 2 2,5 3 150 7851 — 0024 7851 — 0025 7851 — 0026 3,5 4 5 ISO
225
180
Обозначение шплинтовыдергнваТеля d — = 2 мм — шплинтовьсдергивагпель 7851—0021 МН 537 — 60.
34. Штифтовыдергивателм
Эскиз L d 1,
R-=tl Мо 8
. .
г ч Мб 45 9
400— М8 10
500
" : i lUUlJ l^fWLssssal М10 50 14
£ М12 52
Размеры, мм М16 60 22
214
Общие вопросы технологии сборки машин
Ручные машины для слесарно-пригоночных
и сборочных работ
Общие сведения и классификация
Общие сведения. Ручной машиной (механизированным инструмен-
том) в соответствии с ГОСТ 16436—70 называется устройство, масса
которого при работе полностью или частично воспринимается руками
оператора. Главное рабочее движение (движение рабочего органа)
осуществляется соответствующим двигателем, а вспомогательное (дви-
жение подачи) и управление машиной — вручную.
Применение ручных машин позволяет повысить производительность
труда в 4—10 раз в зависимости от вида используемой машины и харак-
тера выполняемой технологической операции. Срок их окупаемости
обычно не превышает 1 года.
Кроме повышения производительности труда и снижения стоимо-
сти работ, применение ручных машин обеспечивает повышение каче-
ства выполняемых операций, облегчает условия труда оператора.
Однако высокие экономические показатели могут быть достигнуты
лишь при условии правильного выбора типа машины применительно
к конкретным условиям эксплуатации и характеру выполняемой работы,
а также при условии технически грамотной ее эксплуатации.
В настоящем издании приводятся данные только по машинам, вы-
пускаемым серийно на специализированных производствах, распро-
странение которых осуществляется централизованно через сбытовые
организации Госснаба СССР.
При выполнении слесарных, сборочных и отделочных работ в про-
мышленности используются в основном ручные машины с электри-
ческим и пневматическим приводом.
Пневматические ручные машины проще по конструкции и в обслу-
живании, дешевле в изготовлении, надежнее и безопаснее в работе,
имеют меньший вес и большую удельную мощность (отношение номи-
нальной мощности к массе машины), не боятся перегрузок.
Наряду с этим пневматические ручные машины по сравнению с элек-
трическими имеют более низкий КПД (7—11 % против 40—60% у элек-
трических машин), более высокую стоимость эксплуатации, требуют
сеть сжатого воздуха или передвижного компрессора, при работе соз-
дается более сильный уровень шума.
В СССР утвержден ГОСТ 17770—72 «Машины ручные. Допустимые
уровни вибрации», регламентирующий безопасные для работающего зна-
чения параметров вибрации. Стандарт определяет также предельные
значения силы нажатия (подачи), прикладываемой в процессе работы
к ручной машине руками работающего, и массы машины или ее частей,
воспринимаемых руками рабочего в процессе работы.
Наиболее опасными в отношении вибрации являются машины удар-
ного, ударно-поворотного и ударно-вращательного действия, а также
шлифовальные.
На ручные машины распространяются утвержденные Минздравом
СССР гигиенические нормы № 1004—73 допустимых уровней звукового
давления и уровней звука на рабочих местах.
Электрические и пневматические ручные машины, выпускаемые ,
в СССР серийно, изготовляются в соответствии с ГОСТ 10084—73* и
12633—67*.
Инструмент, применяемый при сборке
215
Классификация (рис. 2—4), Следует иметь в виду некоторую услов-
ность классификации, показанной на рис. 2, так как в большинстве
случаев машины, являясь универсальными, могут использоваться для
обработки различных материалов (металла, пластмасс, дерева, строи-
тельных материалов). В то же время однотипные по назначению ма-
шины (например: пилы ножовочные, роликовые ножницы и др.) созда-
ются и как специально предназначенные для обработки материала опре-
деленного вида. На нижних ступенях схемы осуществлено классифи-
кационное деление по конструктивному исполнению машин.
К машинам непрерывно-силового действия (см. рис. 4), в которых
воздействие на обрабатываемый объект осуществляется постоянно вра-
щающимся рабочим органом, относятся шлифовальные и большинство
сверлильных машин и т, п.
К машинам импульсно-силового действия, в которых взаимодей-
ствие рабочего органа с обрабатываемым объектом осуществляется
в прерывисто-импульсном режиме, относятся клепальные, рубильные
и зачистные молотки, клепальные скобы и другие машины безударного
действия.
В целях обеспечения наиболее эффективного использования в раз-
личных условиях эксплуатации создаются универсальные, многоце-
левые машины многоскоростные, со ступенчатым и бесступенчатым
регулированием скорости движения рабочего органа, реверсивные
(в основном это машины непрерывно-силового действия), а также ма-
шины допускающие работу в различных режимах. К последним отно-
сятся, например, многоскоростиые ударно-вращательиые сверлильные
машины со ступенчатым регулированием частоты вращения шпинделя.
Такие машины допускают возможность работы как в ударно-враща-
тельном, так и во вращательном режимах.
Наряду с универсальными, создаются и специальные машины, пред-
назначенные для выполнения каких-то определенных видов работ или
выполнения какой-либо одной технологической операции. Например,
высокоскоростная сверлильная машина для обработки легких сплавов,
угловой гайковерт, гайковерт с удлиненным или смещенным шпинде-
лем для труднодоступных мест.
В этом случае обеспечивается работа машины на оптимальном для
данной операции режиме, наиболее рациональная форма машины и
удобное расположение рукояток.
Электрические ручные машины, кроме того, делятся по классам
защиты от поражения током:
1 — машины на номинальное напряжение свыше 42 В, у которых
хотя бы одна металлическая деталь, доступная для прикосновения,
отделена от частей, находящихся под напряжением, только рабочей
изоляцией;
II — машины на номинальное напряжение свыще 42 В, у которых
все металлические детали, доступные для прикосновения, отделены
от частей, находящихся под напряжением, двойной изоляцией, состоя-
щей из основной — рабочей изоляции и дополнительной (независимой
от рабочей), предназначенной для защиты оператора от поражения
током в случае повреждения рабочей изоляции;
III — машины на номинальное напряжение до 42 В, питающиеся
от автономных источников либо от трансформатора (преобразователя)
с раздельными обмотками.
Кромкорезы
Общие вопросы технологии сборки машин
Рис
Инструмент, применяемый при сборке 217
218
Общие вопросы технологии сборки машин
Ручные машины |
I
Импульсно-силовые
| Непрерывно-силовые
Инструмент, применяемый при сборке
219
Технические характеристики
Ручные сверлильные машины (табл. 35—38) можно использовать1
не только для сверления, но и для выполнения других операций, на-
пример, зенкования а также в качестве привода различных насадок.
Ряд сверлильных машин условно можно разбить на:
легкие диаметром сверления до 9 мм, с пистолетной рукояткой,
с патроном;
средние диаметром сверления до 14 мм, с торцовой замкнутой руко-
яткой, с внутренним конусом шпинделя;
тяжелые диаметром сверления свыше 23 мм, с торцовой рукояткой,
грудным упором или устройством для механической подачи, с внутрен-
ним конусом шпинделя.
Серийно выпускаемые сверлильные ручные машины изготовляются
в соответствии с ГОСТ 8524—73 и 10212—68*.
Предприятиями судостроительной, автомобильной, авиационной и
других отраслей промышленности для собственных нужд изготовляются
специальные типы сверлильных машин для сверления отверстий в труд-
нодоступных местах, реверсивные, с электромагнитным основанием
для сверления отверстий в крупногабаритных деталях и металлокон-
струкциях, для сверления отверстий диаметром 50 мм и более и др.
Комплекты сверлильных машин с насадками, приспособлениями,
необходимым набором режущего и вспомогательного инструмента пред-
назначены для выполнения слесарных, сборочных и монтажных работ
на ремонтных предприятиях и машиностроительных заводах с мелко-
серийным и индивидуальным производством.
Комплект ИЭ6002 иа базе сверлильной машины ИЭ1021 (см. табл. 37)
состоит из двух иасадок-гайковертов, двух насадок-ножииц и насадки-
щетки для очистки крупных деталей и металлоконструкций от окалины
и старой краски.
Комплект ИЭ6008 (см. табл. 38) на базе двухскоростной сверлиль-
ной машины ИЭ1202 состоит из насадки-точила, насадки-пилы, полиро-
вальной насадки с эластичным подкладным диском и шлифовальной
насадки.
Ручные шлифовальные машины в зависимости от типа и конструк-
тивного исполнения предназначены для зачистки, шлифования и поли-
рования поверхностей (в том числе окрашенных и шпаклеванных)
деталей и изделий из различных материалов, а также для зачистки свар-
ных швов, резки труб и профильного проката.
В качестве рабочего инструмента при работе шлифовальными маши-
нами используются плоские и чашечные круги по ГОСТ 2424—75,
высокоскоростные круги по отраслевому стандарту Минстанкопрома
ОСТ 2.И70—2—71, а также металлические и капроновые щетки, шли-
фовальные шкурки, цигейковые, фетровые или войлочные круги, за-
крепляемые на эластичном подкладном диске.
Все серийно выпускаемые шлифовальные машины по конструктив-
ному исполнению делятся на прямые, угловые и торцовые с кругами
диаметрами соответственно, мм: 40—150; 175 и 225; 125, 175 и 225.
Кроме того, выпускаются машины с гибким валом, с различными
рабочими головками.
Одним из важных узлов шлифовальных машин является регулятор
оборотов, который обеспечивает работу под нагрузкой с частотой вра-
щения, близкой к режиму холостого хода. Необходимость установки
35. Технические характеристики серийно выпускаемых электрических ручных сверлильных машин
Наименование показателей Показатели по моделям машин
ИЭ1025А voooieii ИЭ1008 ; ИЭ1019А I ИЭ1031 А ИЭ1032 ИЭ1026А ИЭ1203»1 ИЭ1033 ИЭ1022А ИЭ1013 ИЭ1023 ИЭ1017А ИЭ1015
Наибольший диа- метр сверления по ста- ли, мм Частота вращения шпинделя под нагруз- кой, об/мин Класс защиты Электродвигатель род тока мощность, Вт; полезная потребляемая напряжение, Б частота тока, Гц режим работы Конус Морзе на шпинделе 6 9 14/9 14 23 23 (32 по де- реву)
2640 1500 1380 800 1380 830 1400 500/1000 485 700 650 250 460 450
III I II <ш I 11 1 III II I II III I
Асин- хронный Коллекторный Асин- хрон- ный Коллек- торный Асин- хрон- ный Коллекторный Асинхрон- ный
Трех- фазный Однофазный Трех- фазный Однофаз- ' ный Трех- фазный Однофазный Трехфазяый
120 20б 180 300 120 200 210 420 180 300 250 270 370 400 600 600 1000 600 950
400 i 340 | 400
36 200 220 50 36 220 220 50 36 200 220 50 36 200 220 50
51 ззбо% 51
1а ' 1 2
Масса (без кабеля и патрона), кг Завод-изготовнтель *г 1,5 1,55 | 1,54 | 2,0 | 1,6 1 U7 1 Ь6 j 3,3 | 2,6 | 3,2 | 2,8 6,5 j 4'1 | Ю,2
К 1 Н 1 К | Ро 1 в Ро | Ре 1 В 1 д
Двухскоростная сверлильная машина.
** Условные обо з,н аче н и я: К — Конаковский завод механизированного инструмента; Н —Назрановский
завод «Электроинструмент» им. Гапура Ахриева; В — Выборгский завод «Электроинструмент»; Ро —• Ростовский завод
«Электроинструмент»; Ре — Резекненский завод «ЭлектростроЙинструмент» им. XXIV съезда КПСС; Д — Даугавпилсский
завод «Электроинструмент».
Общие вопросы технологии сборки машин
36. Технические характеристики серийно выпускаемых пневматических ручных сверлильных машин
Наименование показателей Показатели по моделям машин
ИП1011 (СП-10) ; ИПП04 •» (СПУ-10) 1 (06'110) ! 600 ШИ 610ШИ ИП1020 ИП1021 ИП1022 ИПЮ12 (РС-22) ИП1014 (РС-32) ИП1016 иппоз *!
Наибольший диаметр сверления по стали, мм Частота вращения шпинделя, об/мни: под нагрузкой на холостом ходу Наибольшая мощность на шпин- деле, л. с Наибольший расход воздуха, .. м3/мин Давление воздуха в сети, кг/см5 . , Конус Морзе на шпинделе . . » Тип двигателя Масса (без патрона), кг . . , . . Завод-изготовитель** * 1 Л — Ленинградский завод тромеханический завод нм. В. В. 1 * г Угловые машины. * • Машины с центробежным 9 12 1000 2000 0,6 . 0,9 14 22 300 *8 400 1,6 1,7 32
1600 3200 1500 3000 200 400 500 1000 235 *•’ 300 300 *г 550
0,4 0,8 0,8 2,0 2.0 2,5
0.6 0,65 1,0 1.0 1.9
5,0
1в 2а | 1 2 3
Ротационный
Ы 1.45 1,1 1.7 | 1,9 2,6 2,8 9,3 12,0 9,0 | 7,5
Л «Пневматика»; А Захрушева; С — регулятором час т 4 Мо Свердл ТОТЫ Bf м :ковскяй завод «Пиевмостройм? овскяй завод «Пневмостройман ащения.* Л шина»; Т — То 1ина». С мский элек-
Инструмент, применяемый при сборке
222
Общие вопросы технологии сборки машин
37. Технические характеристики комплекта ИЭВ002
Наименование показателей Показ атели
Сверлильная машина ИЭ1021 Наибольший диаметр сверления по стали, мм Частота вращения шпинделя под нагрузкой, об/мнн Класс защиты Электродвигатель* род тока ........ мощность, Вт; полезная потребляемая напряжение, В частота тока, Гц режим работы . Конус Морзе на шпинделе Масса {без патрона), кг На са дка -га йковерт Наибольший диаметр завинчиваемой резь- бы, мм Наибольший момент затяжки, кгс. м ... Масса, кг . . . Насадка — ножницы Тип Наибольшая толшниа разрезаемого листа (ов < 45 кгс/мм’), мм Частота двойных ходов, ход/мин . . .... Масса, кр Насадка-щетка HK.S203 Диаметр щетки, мм Частота вращения шпинделя, об/мин .... Масса, кр Общая масса комплекта с чемоданом, кр . . Изготовитель! Выборгский з-д .Электроин- струмент» 14 950 Ш Асинхронный Трехфазный 250 370 36 200 SI 1 3,6
ИК8406 20 22 2,0 ИК8407 24 28 2,2
ИК8804 Ножевые 2,5 950 1,9 ИК8805 Вырубные 2,Б 950 1.6
125 950 1,4 17.6
38. Технические характеристики комплекта ИЭ6008
Наименование показателей Показатели
Сверлильная машина ИЭ1202 Наибольший диаметр сверления по стали, мм , . Частота вращения шпинделя под нагрузкой, об/мин; иа I Скорости - . . на II скорости Класс защиты 9 940 2000 П
Инструмент, применяемый при сборке
223
Продолжение табл. 38
Наименование показателей Показатели
Электродвигатель; . род тока . мощность, Вт; полезная , потребляемая ...... напряжение, В * . частота тока, Гц .............. режим работы . Конус Морзе на шпинделе Масса (без патрона), кг Насадка-точило ИК8210 Диаметр шлифовального круга, мм . Частота вращения шпинделя на холостом ходу, об/мин Масса (без шлифовального круга), кг ...... . Полировальная насадка ИК8211 Диаметр подкладного диска, мм Частота вращения шпинделя иа холостом ходу, об/мин ...... Масса, кг Шлифовальная насадка ИК8212 Диаметр шлифовального круга, мм Частота вращения шпинделя на холостом ходу, об/мин Масса (без шлифовального круга), кг Насадка-пила по дереву ИК8606 Диаметр дисковой пилы (ГОСТ 980 — 69), мм , . . Наибольшая глубина пропила, мм . . . Частота вращения шпинделя под нагрузкой, об/мин Угол наклона пильного диска, градусы Масса (без пильного диска), кг Масса комплекта в деревянном футляре, кг , , , , Изготовитель: Конаковский з-д механизированного инструмента Коллекторный Однофазный 210 420 220 50 S1 1в 1,85 125 2000 0,9 125 2000 0,3 125 2000 0,7 125 35 2000 0-45 1,6 8,0
регуляторов в шлифовальных машинах с пневматическим и электри-
ческим коллекторным двигателями объясняется тем, что они имеют мяг-
кую нагрузочную характеристику (под нагрузкой частота вращения
резко падает), что, в свою очередь, значительно снижает производитель-
ность машины. Повышать частоту вращения круга под нагрузкой за
счет увеличения частоты вращения на холостом ходу нельзя по усло-
виям техники безопасности (окружная скорость на холостом ходу не
должна превышать допустимую скорость для данного типа шлифоваль-
ного круга).
В настоящее время большинство пневматических шлифовальных
машин выпускается с центробежным регулятором частоты вращения,
а отечественные электрические шлифовальные машины с коллекторным
двигателем пока выпускаются без регуляторов. Для них создаются
224
Общие вопросы технологии сборки машин
специальные электронные устройства, обеспечивающие поддержание
постоянной частоты вращения под любой нагрузкой в пределах ^=5%.
Оснащение коллекторных электрошлифовальных машин подобными
устройствами является существенным резервом повышения произво-
дительности этих машин.
При работе ручными шлифовальными машинами необходимо строго
выполнять правила техники безопасности, изложенные в заводских
инструкциях по эксплуатации, основными из которых являются запре-
щение работать без защитного кожуха и требования по выбору и уста-
новке шлифовальных кругов.
Серийно выпускаемые шлифовальные ручные машины (табл. 39—41)
производятся в соответствии с ГОСТ 11096—73 и 12634—67*).
Различными предприятиями для собственных нужд изготовляются
и другие модели шлифовальных машин, в том числе малогабаритные
высокооборотные шлифовальные машины с турбинным двигателем,
плоскошлифовальные машины с одной или двумя рабочими платфор-
мами, совершающими осциллирующие колебательные движения, ма-
шины для работы с кругами диаметром 200 и 250 мм и др.
Резьбозавертывающие ручные машины. Наиболее широкое рас-
пространение получили ударные гайковерты, основным узлом которых
является ударно-импульсный механизм, преобразующий равномерное
вращение привода машины в серию периодически повторяющихся уда-
ров. Импульсная передача энергии обеспечивает значительное повы-
шение выходной мощности машины, что позволяет затягивать соедине-
ния с резьбой до 48 мм. При этом сила от реактивного момента не пе-
редается на руки оператора.
Серийно выпускаемые гайковерты производятся в соответствии
с ГОСТ 10210—74 и 2.1629—76.
В гайковертах ИЭ3112, ИЭ3118 и ИЭ3115 принципиально новая
схема ударного узла, отличающаяся от других тем, что процесс
затяжки здесь осуществляется малым числом ударов большой мощ-
ности. При таком режиме работы значительно уменьшается вибрация
и шум, создаваемые машиной, а также обеспечивается тарированная
затяжка по числу ударов. Одновременно существенно увеличивается и
производительность за счет уменьшения утомляемости рабочего и лик-
видации операции ручной затяжки ответственных резьбовых соедине-
ний динамометрическим ключом. Удельные показатели этих гайковер-
тов по энергоемкости и металлоемкости (отношение предельного момен-
та затяжки к потребляемой мощности и к массе гайковерта) в не-
сколько раз лучше, чем у аналогичных по назначению машин.
Автомобильные и судостроительные заводы изготовляют для соб-
ственных нужд разнообразные специальные гайковерты. Имеются на-
пример, конструкции тяжелых гайковертов для завинчивания болтов
и гаек с резьбой до 85 мм и моментом затяжки 800 кгс-м.
Резьбозавертывающие машины, изготовляемые серийно (табл. 42
и 43), как правило, комплектуются несколькими быстросменными
рабочими инструментами (отвертками с ловителями или торцовыми
головками) для резьбовых деталей разных размеров.
Ручные резьбонарезные реверсивные машины (табл. 44 и 45) произ-
водятся в соответствии с отраслевыми техническими условиями Мин-
стройдормаша. Машины имеют реверс для быстрого извлечения метчика
из отверстия и комплектуются быстросменными держателями для
метчиков.
39, Технические характеристики серийно выпускаемых электрических шлифовальных машин
Наименование показателей Показатели по моделям машин 1
ИЭ2008 ИЭ2106 ИЭ2009 ИЭ2004 А ИЭ2103Б j ИЭ2102Б ! Ш1-178 •’ WSBA- 1400*’
Исполнение Диаметр шлифовального круга, мм Окружная скорость шлифо- вального круга на холостом ходу, м/с Частота вращения шпинде- ля, об/мин Класс защиты ...... Эле кт р о дв и гате л ы род тока ...... мощность, Вт: полезная потребляемая . . , напряжение, В .... частота тока, Гц ... режим работы .... Масса (без шлифовального круга и кабеля), кг Завод-изготовитель .... *! Машины закупаются шины снабжены устройством д грузки в момент пуска машин Прямое Угловое Прямое Угловое
63 50 80 125 150 180 220 178 230
30 80
14 000 7200 4600 3800 8500 6500 8500 6600
11 Коллекторный Однофазный III Асинхронный Трехфазный II Коллекторный Однофазный
370 600 5БО 1150 800 1060 1600 2100 1400 1900
220 50 36 200 220 50
S1
3,8 5,0 6,5 8,2 6,7
Резекненский «Электро- стройинструментэ Народной Республике Волгари ля ограничения пускового тока, ы. Выборгский <Э лект р ои н ст р умен т> в соответствии с долгосрочным что позволяет надежно защитить НРБ соглашением. Ма- двигатель от пере-
Инструмент, применяемый при сборке
226 Общие вопросы технологии сборки машин
40. Технические характеристики серийно выпускаемой
шлифовальной машины с гибким валом ИЭ6ЮЗ
Наименование показателей Показатели
Шлифовальные головки Прямая Угловая
Диаметр шлифовального круга, мм , . . . 200 125
Окружная скорость шлифовального круга,
м/с . 30 25
Частота вращения шпинделя на холостом
ходу, об/мнн . 2920 4080
Масса (без шлифовального круга), кг . . . 3,9 4,7 -
Электродвигатель: Асинхронный
Трехфазиый
мощность, Вт;
' 800
потребляемая 1100
напряжение, В • • 220
50
режим работы S1
Масса, кт . . . . . 13
Гибкий вал
Т ип , В-122-1
Крутящий момент, кгс. см . ....... 30- -35
Диаметр, мм 12
Длина, мм 3500
Масса (с броней), кр 12,5
Масса комплекта, кт 34
Завод-изготовитель Выборгский
«Электроинструмент»
41, Технические характеристики серийно-выпускаемых пневматических шлифовальных машин
Показатели по моделям машин
Наименование показателей ИП2012 •* (ШР-06М) ИП2009А ИП2015 ИП2014 ИП2203 ИП2204А ИП2206
Исполнение .............. Прямое Торцовое
Диаметр шлифовального круга, мм , . . 60 100 150 125 180 230
Окружная скорость шлифовального кру- га, м/с 43 40 30 80
Частота вращения шпинделя, об/мин:
под нагрузкой «... 6 000 9 000 6 200 4 500 3 400 6 500 5 000
на холостом ходу .... 14 000 12 700 7 600 5 100 4 600 8 500 6 500
Наибольшая мощность иа шпинделе, л. с. 0,4 0,6 1.0 1,75 1,8 2,0 2,5
Наибольший расход воздуха, м3/мни . . 0,65 0,9 1,2 1,8 1.8 2,2 2,6
Давление воздуха в сети, кгс/см2 .... 5
Тнп двигателя . Ротационный
Масса (без шлифовального круга), кг . . . 1.7 1,9 3.5 5,5 4,3 4,5 6,0
Завод-изготовнтель *е ......... . л М К с К
*х Без регулятора вращения шпинделя. *’ Л — Ленинградский завод «Пневматика»; К — Конаковский завод механизированного Свердловский завод «Пневмостроймашина»; М — Московский завод «Пневмостроймашина». инструмента; С —
Инструмент, применяемый при сборке
42. Технические характеристики серийно выпускаемых электрических гайковертов
Наименование показателей Показатели по моделям гайковертов
ИЭ3601Б ИЭ3602А»’ ИЭ3116 ИЭ3117 ИЭ3114А ИЭ3113 ИЭ3111 ИЭ3109 ИЭ3118 1 1 ИЭ3115А»’ ИЭ3112
Наибольший момент затяжки, кгс. м Энергия единичного удара , . . Наибольший диаметр завинчивае- мой резьбы, мм: по стали Ст.З ........ по стали 35 . Частота ударов, уд/мин Класс защиты Электродвигатель #1: род тока *4 . . . Мощность, Вт: полезная ........ потребляемая ...... напряжение, В частота тока, Гп режим работы Масса (без кабеля), кг Завод-изготовитель ** ...... W1 А —- асинхронный; К — к *8 К — Конаковский завод Р — Ростовский завод «Электроиис *3 Реверсивные. 0,5 6,3 12,5 25 70 25 70 25 210 100
—
6 12 16 22 ,
— - 27 27 90 П К 1Ф 42 24 1 А ЗФ
2500 2000 120
ш А ЗФ И К 1Ф III А ЗФ 11 К 1Ф Ш А ЗФ
120 210 36 200 210 420 120 200 180 250 250 365 210 420 80 120
260 300 400 340
220 50 36 200 220 50 36 200 220 50
S1 2,3 53,25% S3— 60% 1
3,4 3,1 3,5 3.8 5,5 5,2 5.2 12
К . 1 Р 1 В | Р |В □ллекторный; 1Ф — однофазный; ЗФ — трехфазный. механизированного инструмента; В —г Выборгский завод «Электроинструмент»: трумент».
Общие вопросы технологии сборки машин
Инструмент> применяемый при сборке
229
43. Технические характеристики пневматических
реверсивных гайковертов
Наименование
показателей
Показатели по моделям гайковертов
* « о» с^ м t£> *
о —м о ша. О О
'1 Тч I • Т"— СЧ
со СО СО
е с к к Е Е Е Е
S S S S К S S S
Исполнение........... . .
Наибольший момент затяж-
ки, кгс. м . , , , .......
Наибольший диаметр завин-
чиваемой резьбы (по стали мар-
ки СтЗ), мм........... ,
Наибольший расход воздуха,
м3/мин....................
Прямое
Угло-
вое
Прямое
Угло-
вое
Давление воздуха в сети,
кгс/смй....................
Тип двигателя ..............
Масса (без сменных головок),
КГ ....................♦ . ,
Завод-изготовитель . . . .
Ротационный
2,1 3 1,9 2,2 3 3 9 9,5
• Московский «Пнев- | Свердлов-
мостроймашина» ский «Пнев-
мострой-
1 машина»
* * Шпнльковерт безударный для встраивания в многошпиндель-
ные блоки.
* 3 Безударный гайковерт.
* 3 Гайковерт с регулируемым моментом затяжки.
44. Техническая характеристика электрического ручного
резьбореза ИЭ3401, выпускаемого Ростовским заводом
Электрон нструм ент
Наименование показателей Показатели Наименование показателей Показа- тели
Наибольший диа- метр нарезаемой резь- бы, мм ...... . Частота вращения шпинделя, об/мин: при правом вра- щений .... прн левом враще- нии ...... Класс защиты . . . Электродвигатель: род тока 12 170 270 II Коллек- торный Однофазный мощность, Вт: полезная . . . потребляемая напряжение, В . . частота тока, Гц режим работы . , Масса (без патрона и кабеля), кг .... 400 600 220 50 SI 7,0
230
Общие вопросы технологии сборки машин
45. Техническая характеристика пневматического ручного
резьбореза ИП3403А, выпускаемого Московским заводом
«Пневмостроймашина»
Наименование показателей Показа- тели Наименование показателей Показа- тели
Наибольший диаметр нарезаемой резьбы, мм Частота вращения шпинделя, об/мин: при правом враще- нии ...... при левом враще- нии . .... 12 400 800 Наибольшая мощ- ность на шпинделе, л. с. Наибольший расход воздуха, м3/мин . , . Давление воздуха в сети, кгс/см2 Тип двигателя . . . Масса, кг 0,6 1,0 5 Ротаци- онный 2,6 .
Предприятия судостроительной и авиационной промышленности из-
готовляют для собственных нужд несколько типоразмеров ппевморезь-
борезов для нарезания резьб в отверстиях диаметрами 6, 8 и 10 мм.
Ручные ножницы выпускаются двух типов: ножевые и вырубные.
Модификацией вырубных ножниц являются кромкорезы, предназна-
ченные для снятия фасок под сварку на кромках металлических листов
и торцах труб.
Серийно выпускаемые пневматические ножницы производятся
в соответствии с ГОСТ 14294—75 (табл. 46), электрические—но
ГОСТ 20524—75 (табл. 47), а кромкорез ИЭ6501 — по отраслевым тех-
ническим условиям Минстройдормаша (табл. 47).
46. Техническая характеристика пневматических ножниц
Наименование показателей Показатели по моделям ножниц
ИП5401А ИП5502
Тип Наибольшая толщина разрезаемого сталь- ного листа < 45 кгс/мм2), мм Частота двойных ходов ползуна иа холо- стом ходу, ход/мин Наибольший расход воздуха, м3/мнн . . . Давление воздуха в сети, кгс/см2 . . » . Тип двигателя Масса, кг Завод-изготовитель *» М — Московский «Пиевмостроймаши ханизнрованного инструмента. Ножевые Вырубные
2,5
2000 0,8 1500 0,9
Б Ротационный 3,2
м j к на»; К — Конаковский ме-
Инструмент, применяемый при сборке
231
47. Технические характеристики
электрических ножниц и кромкореза
Наименование
показателей
Тип.....................
Наибольшая толщина
разрезаемого стального
листа (ов < 45 кгс/мма).
мм..............
Частота двойных ходов
ползуна, ход/мин . . . ,
Класс защиты . . „ . ,
Электродвигатель^
род тока ... ,
мощность, Вт;
полезная . . .
потребляемая , г. .
напряжение, В * .
частота тока, Гц . .
режим работы . ,
Масса (без кабеля), кг
Завод'изгбтовитель ** I. ,
Показатели по моделям машин
ИЭ5404 ИЭ5403 ИЭ5502 ИЭ5501 ИЭ6501
Ножевые Вырубные Кромкорез
1.6 2.5 1,0 1,6 12 (размер фаски)
1800 990 1200 990 410 .
II Коллекторный Однофазный III Асинхрон- ный Трехфазн ый
120 200 250 400 120 200 250 400 1600 2000
220 50 36 200
S1
3,5 к 4,5 Р 3,2 К 4,5 ! Р 16,5 В
*1 К — Конаковский
_________________ . . . .. механизированного инструмента; Р — Ро-
стовский «Электроинструмент»; В — Выборгский «Электроинструмент».
Предприятия судостроительной промышленности изготовляют для
собственных нужд несколько типоразмеров роликовых ножниц, пред-
назначенных для резки металлических листов, стеклопластика и листо-
вой резины. Кроме того, предприятия судостроения и Минмонтажспец-
строя изготовляют пневматические кромкорезы с параметрами, близ-
кими к кромкорезам ИЭ6501.
Молотки применяются, в основном пневматические, как более лег-
кие, надежные и удобные в работе.
Освоенные Томским электромеханическим заводом им. В. В. Вах-
рушева клепальные и рубильные молотки (табл. 48 и 49) полностью
вибробезопасны и отвечают самым высоким техническим требованиям.
Указанные молотки выпускаются в соответствии с требованиями
ГОСТ 14633—69 и 15997—70.
Предприятия Минмонтажспецстроя изготовляют вибробезопасные
клепальный молоток для горячего расклепывания заклепок диаметром
до 38 мм, зубильный и пучковый молотки, предназначенные для очистки
металлических поверхностей от окалины и старой краски, зачистки
сварных швов. Предприятия Минавиапрома выпускают вибробезопасные
клепальные молотки для холодного расклепывания заклепок диаметром
232
Общие вопросы технологии сборки машин
48. Технические характеристики клепальных
пневматических молотков
Наименование показателей Показатели по моде- лям молотков
ИП4009 ИП4010
Наибольший диаметр заклепок, расклепы- ваемых в горячем состоянии, мм Энергия удара, кге. м . . Частота ударов, уд/мин Сила иажатия на рукоятку, кг ..... Давление воздуха на входе в машину, кгс/сма , Наибольший расход воздуха, м®/мин . . , Диаметр воздухопроводного шланга, мм . . Масса (без обжимки), кг 16 2,25 1500 18 22 3,6 1000 20
б 1 16
7.6 8,5
49. Технические характеристики рубильных
пневматических молотков
Наименование параметров Показатели по моделям молотков
ИП4120 ИП4119 ИП4118
Энергия удара, кге. м Частота Ударов, уд/мин ...... Сила нажатия на рукоятку, кг . . . 0,8 2800 15 1,25 2300 16 1.6 1700 17
Давление воздуха на входе в машину, кгс/см* . Наибольший расход воздуха, м’/мин Диаметр воздухопроводного шланга, мм ......... 5 1 16
Масса (без зубила), кг 5,0 5,5 6,0
до 6 мм и инструменты давящего действия для односторонней клепки
специальных заклепок.
Вспомогательные устройства и оборудование. Преобразователи
частоты тока применяют для питания ручных электрических машин
с высокочастотным асинхронным двигателем.
Машинные преобразователи (табл. 50) выпускаются по техниче-
ским условиям Минстройдормаша.
Статические стационарные преобразователи, изготовляемые по тех-
ническим условиям Минэлектротехпрома (табл. 51), более долговечны,
чем машинные, так как не имеют движущихся быстроизнашивающихся
частей, однако масса их значительно больше.-
Понижающие трансформаторы серия ТСЗИ (табл. 52) изготовляют
по техническим условиям Минэлектротехпрома и применяют в случае
отсутствия вблизи рабочего места электрической сети с напряжением,
соответствующим напряжению двигателя ручной машины.
Инструмент, применяемый при сборке
233
5(1. Технические характеристики переносных машинных
преобразователей, выпускаемых Выборгским доводом
«Электроинструмент»
Наименование показателей Показатели по моделям
. ИЭ9401А ИЭ9403
Мощность: потребляемая из сети» кВт на выходе, кВа Исполнение . 5,5 4,0 Защищенное 1,8 1.2 Открытое продуваемое
Режим работы Род тока . . Напряжение, В: первичное вторичное Частота тока. Гц: первичная вторичная ......... . . Продолжительный Переменный, трехфазный 380/220 36 50 200
Масса, кг: с тележкой ' без тележки 87,0 73.0 39,0
61. Технические характеристики статических
стационарных преобразователей
Модель Мощ- ность на вы- ходе, кВа Напряже- ние, В Частота тока на выходе, Гц Мас- са» кг
пер- вич- ное вто- рич- ное
ПЧС 4.0-150/200/400-36 ПЧС 10,0-150/200/400-36 4 10 380 36 150/200/400 150/200/400 230 350
№. Технические характеристики понижающих трансформаторов
Модель Мощность на выходе, кВа Напряжение, В Масса, кг
пер- вичное вторичное
ТСЗИ 0,63/05 Тез И 1,0/05 ТСЗИ 1,6/05 ТСЗИ 2,5/05 0,63 1,0 1.6 2,5 380 36/127/220 22 25 28 35
234
Общие вопросы технологии сборки машин
Защитно-отключающие устройства (ЗОУ) применяют при работе
ручными машинами без двойной изоляции для защиты работающего
от поражения электрическим током (табл. 53). ЗОУ автоматически
отключают машину в случае появления утечек тока при повреждении
рабочей изоляции и других неисправностях.
53. Технические характеристики защитно-отключающих устройств
(ЗОУ), выпускаемых Выборгским заводом <Электроинструмент»
в соответствии с отраслевыми техническими условиями
Минстройдормаша
Наименование показателей Показатели по моделям ЗОУ
ИЭ9801А ИЭ9806 ИЭ9802 ИЭ9807
Мощность обслуживаемых электро- двигателей, кВт . . . . . . . 3,6/2,2 2,2 4/2,8 3.2/1,8
Напряжение в сети, В ..... 380/220 220 380/220
Частота тока, Гц 50 200 50
Род тока Переменный, трехфазный и однофазный
Чувствительность защиты, А . . 0,01 0,03 0,15 0,01
Время срабатывания защиты, с 0,05 0.1
Масса, кг 3,5 6,0 3,0
Балансирные подвески предназначены для подвешивания ручных
машин на рабочем месте на определенной высоте в заданном положении.
Их изготовляют на автомобильных заводах, предприятиях судостроения
и др.
Воздухоподготовительная аппаратура, состоящая из регулятора
давления, фильтра (влагоотделителя) и маслораспылителя, предназна-
чена для автоматического поддержания давления на заданном уровне,
очистки воздуха от влаги и механических включений, для введения
в сжатый воздух распыленного масла, обеспечивающего смазку тру-
щихся поверхностей в пневматических ручных машинах.
Указанные приборы составляют так называемый узел подготовки
воздуха и монтируются непосредственно на трубопроводе воздушной
сети.
Применение воздухоподготовительной аппаратуры обеспечивает
стабильную работу пневматических ручных машин, повышает их на-
дежность.
Приборы изготовляются Московским заводом пневмоаппаратов
и пневмоавтоматики по отраслевым техническим условиям Минстанко-
прома, а также автомобильными заводами и предприятиями судострои-
тельной промышленности.
Оргоснастка рабочих мест
235
Основные требования эксплуатации
и техники безопасности
Эффективная, бесперебойная и безопасная работа машин определя-
ется в основном правильным выбором типа (модели) машины примени-
тельно к выполняемой работе или технологической операции, а также
соблюдением требований, правил и норм эксплуатации и техники безо-
пасности.
Документами, регламентирующими указанные вопросы для электри-
ческих и пневматических ручных машин, являются: ГОСТ 10084—73*,
12633—67*, 17770—72 и 16519—70, отраслевые стандарты и технические
условия на отдельные группы и модели машин; «Строительные нормы
и правила», ч. Ill, раздел А, гл. И, подраздел 4 «Эксплуатация ручных
машин (механизированного инструмента)»; гигиенические нормы
№ 1004—73 «Допустимые уровни звукового давления и уровни звука
на рабочих местах», а также стандарты системы техники безопасности
ССТБ ГОСТ 12.2.010—75 и 12.2.013—75.
ОРГОСНАСТКА РАБОЧИХ МЕСТ
Рационально продуманная оснастка рабочих мест (табл. 54) дает
возможность повысить производительность труда, снизить физическое
напряжение, уменьшить утомляемость сборщика, способствует повыше-
нию качества продукции, росту общей культуры производства.
Для сборки изделий большой высоты на различных уровнях от пола
применяют телескопические лестницы, стремянки и стапели.
Передвижная телескопическая лестница ЛТМ-2 предназначена для
работы на высоте, может быть использована в качестве прислонной.
Она монтируется на легко управляемой (одним человеком) тележке,
снабжена необходимыми ограничениями для безопасной работы. Ее
техническая характеристика следующая:
Высота подъема, м ........................................ 6,5
Радиус поворота тележки, м .................................0,85
База тележки, м ,......................................... 0,81
Угол наклона лестницы, град. ............................... 75
Габаритные размеры, м;
длина ............................................... 1,6
ширина . ........................................ 1,0
высота ........................................ . , . 4,0
Масса, кг ............................................. 210
Стремянка Б96-00.00.00.00.СБ:
Грузоподъемность рабочей площади, кге . . , 300
Максимальная высота подъема, мм ..... 1025
Привод подъема ♦............ Гидравлический
ручной
Наибольшее усилие на рукоятке механизма подъема, кге 8
Габаритные размеры рабочей площадки, мм ..... 1600X 750
Конструкция ПТИКуамаш, г. Воронеж.
Стапель А4Т32-ОО.ОО.ООВО:
Грузоподъемность рабочей площадки, кге ............ 300
Высота подъема максимальная, мм.................... 5700
Привод ....................................... . . Ручной
Усилие на рукоятке наибольшее, кге ................ 16
Ширина рабочей площадки, мм . 800
Конструкция ПТИКузмаш, г. Воронеж.
54. Технические характеристики оргоснастки рабочих мест
Наименование н модель Габаритные размеры, мм Грузоподъ- емность. кг Мас- са, кг Изготовитель или калькодержатсль
Дли- иа Ши- рина Вы- сота
Верстак слесарный двухтумбовый j с чугунной столешницей СД3701.07 с деревянной столешницей, по- крытой пластиком СД3701.10 « . Верстак слесарный однотумбовый: с чугунной столешницей СД3701.06 с деревянной столешницей, по- крытой пластиком СД3701.09 1250 750 850 500 365 161 368 205 310 248 Куйбышевский завод коор- динатно-расточиых станков
Стол сборщика г с чугунной столешницей СД3702.09 с деревянной столешницей, покры- той пластиком СД3702.14 , . • 600 2000 225 55 Иркутский станкострои тельный завод
Верстак слесарный с пневмогидравли- ческой системой 2000 820 875 — госинти
Стеллаж-подставка СД3702.10 . , . - Стол приемный комбинированный СД3703.01 1250 .2000 750 630 300 800 2000 51 200 Иркутский станкострои- тельный завод Куваидыкский :авод меха- нических прессов
Стеллаж елочный (секционный) для хранения валов, винтов и труб СД3725.98 Размеры сек 2000 | 1000 пин 1500 | 1000 50- Калькодержатель институт Оргстанкинпром, г. Москва
Стеллаж поворотный для хранения мелких деталей СД3722-01 на 20 ящиков 46b 450 1250 Грузоподъ- емность ящика 100 65 Одесский завод прессов
Общие вопросы технологии сборки машин
Продолжение табл. 54
Наименование и модель Габаритные размеры, мм Грузоподъ- Мас- Изготовитель
Дли- на Ши- рина Вы- сота емкость, кг са, кг или калькодержатель
Стелл аж-стойки для хранения дета- лей в подвешенном состоянии: СД3726.06 СД3726.07 СД3726.08 СД3726.09 1600 700 2000 2500 3000 3500 1000 53 61 69 77 Калькодержатель институт Оргстанкинпром, г. Москва
Стеллаж для вертикального хранения деталей типа валов, черт. 900,092.000.000 720 478 620 — ВПКТИстройдормаш, г. Москва
Стеллаж-этажерка сборной конструк- ции, черт. № 3243 800 600 1200 100 на одну полку ЦПКБМА, г. Рига
Стеллаж из унифицированных секций В зависимости от конкретных условий 200 на одну полку ВНИИТЭ-
Стеллаж сборно-разбориого типа для складирования деталей и на поддонах погрузчиками * 6400 850 4390 1000 на одну полку — Волгоградский опытно- экспериментальный завод монтажных заготовок
Унифицированный каркасный стел- лаж для хранения тарно-штучных гру- зов на поддонах и в ящичной таре . . . Любая 1320: 1800; 2650 3600 — 12 600 ПТО Моспроммеханизация
Подставка под ноги при работе сидя СД3790.01 . Стул подъемно-поворотный . . , _ . 385 470 300 470 275 1036 38 6 Кувандыкский завод меха- нических прессов Одесский завод прессов
Оргоснастка рабочих мест
238
Общие вопросы технологии сборки машин
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ СБОРКЕ
55. Тиски слесарные
Размеры, мм
Наименование и модель Ширина губок Длина хода губок Длина ти- сок Высота ти- сок Изготовитель или калькодержатель
Тиски слесарные иепо- воротные (ГОСТ 4045-^75) 60 80 100 120 140 45 65 100 140 180 200 360 420 480 560 90 110 170 210 230 Изготовитель Чер- няховский завод.тех- нологического маши- ностроения
Тиски слесарные пово- ротные (ГОСТ 4045-»-75) 80 100 120 140 65 100 140 180 360 420 480 560 170 210 250 280
Тиски инструментальные со свободным ходом перед- ней губки П5768В 120 140 465 240 Калькодержатель станкостроительный завод им. С. Орджо- никидзе
Тиски пневматические го- ризонтально-поворотные 132.125,9019 120 150 540 260 Калькодержатель ВПТИстройдормаш, г. Москва
56. Струбцины скобообразные (МН 483—60)
Размеры, мм
->скла Обозначение в наиб. И L
- 7828—0001 7828—0002 7828—0003 7828 — 0004 7828—0005 70 100 150 200 250 45 75 120 165 215 152 215 . 285 360 425 112 155 222 280 340
^1 1 »
1 _ X в г
F Обозначение струбцины наиб ~ мм — струбцина 7828— 0002 МН 488 — 60.
Приспособления, применяемые при сборке
239
57. Струбцины параллельные (МН 484—60)
Размеры, мм
Обозначение ^наиб L1 1 в
7828 — 0011 60 115 70 26
7828 — 0012 65 134 .100 40
7828—0013 90 164 120 45
7828 — 0014 ПО 204 150 54
Эскиз
Обозначение струбцины
^наиб “ мм стРУ^^цна 7828 — 0012
МН 484 — 60
58. Приспособление для резки трубок
Диаметр отрезаемых трубок максимальный, мм .... . 35
Круг шлифовальный (ГОСТ 2424 — 75) . , , Д200ХЗ
Мощность электродвигателя, кВт................... . . 1
Масса, кг , 135
59. Абразивно-отрезной настольный станок мод. 8220
Диаметр отрезаемых трубок максимальный, мм 40
Размер абразивного ируга (диаметр н высота), мм 200X2
Мощность электродвигателя, кВт ........ 3
Габаритные размеры, мм ......................... 900X500X640
Масса, кг ...................................... 200
Изготовитель — Гомельский станкозавод им. Кирова
60. Трубогибочный станок
Диаметр изгибаемых стальных труб, мм ..... 10—22
Угол загиба максимальный, градусы ....... 180
Электродвигатель:
мощность, кВт ................... 4,5
частота вращения вала, об/мии ......... 1440
Редуктор.................................. РМ-250
Габаритные размеры, мм ............ 3000X 1000X 940
Масса, кг ............ 1980
Конструкция ВПТИстройдормаш, чертеж № 782.005А,
61. Трубогибочный пневмогидравлический станок
Диаметр изгибаемых труб, дюймы ....... J/4— 5
Радиус изгиба трубы минимальный......... 3D
Максимальное усилие, развиваемое штоком,-
цилиндра, тс ............... 15.6
Рабочее давление насоса, кгс/см2..... . 200
Давление воздуха, кгс/см2..................... 6
Диаметр гидроцилиндра, мм.................... 100
Ход штока, мм ................................ 500
Габаритные размеры, мм................ 2200Х 1360Х 1295
Масса, кг.................................... 4000
Конструкция Ново-Краматорского машиностроительного завода им.
В. И. Ленина.
240
Общие вопросы технологии сборки машин
«2. Трубогкбочный станок РТГ-2
Радиусы изгиба (мм) труб диаметром (дюймы):
Ход винта» мм .................................. 260
Угол изгиба трубы, градусы . .................. До 90
Электродвигатель:
мощность, кВт.................................. 2,8
частота вращения вала, об/мин ....... 1400
Габаритные размеры, мм ......................... 1045X915X515
Масса, кг • . . ............................. - 315
Конструкция завода тяжелого машиностроения, г. Электросталь, чертеж
№ 8ПЧ5747,
63. Трубогибочная гидравлическая машина ТГРЗ/4
Диаметр изгибаемых стальных и медных труб, мм б—20
Ход штока, мм ...............................• . 250
Угол изгиба трубы наибольший, градусы .... 90
Габаритные размеры, мм .......................... 410X 365X 390
Масса, кг ........................................... 17,5
Изготовитель — Опытный завод монтажных приспособлений, г. Ногинск.
64. Приспособление для развальцовки трубок
Диаметр развальцовываемых медных трубок, мм ...... 6—12
Масса, кг . .......................................... 2,5
Конструкция Минского станкостроительного завода им. Октябрьской ре-
волюция, чертеж № 7890—4017.
65. Станки для развальцовки
Наименование показателей Показатели по моделям станков
Одношпиидель- ный ПС-125 Двухшпиндель- яый ПС-126
Вальцовочная головка мод. . . ПС-104 ПС-100
Станина Коробка управления .... Основание Частота вращения шпинделя, об/мин Усилие развальцовки, кго . . . Вылет шпинделя, мм ПУ-1 ПУ-3 ПУ-2 1500 или 2200 70—200 120
Габаритные размеры, мм . . . . Масса, кр , , 840Х 445Х 1570 148 840Х 445Х 1630 ISO
Конструкция ВНИТИлрибор. г. Москва.
66. Установка для развальцовки трубок
Диаметр развальцовываемых стальных бесшовных
трубок, мм 12—24
Усилие иа штоке (кге) при давлении воздуха в се-
ти, кгс/см2:
3 ..................................... 9 700
5 ..................................... 16 100
Ход штока, мм................................ 22
Усилие зажима (кге) при давлении воздуха в сети,
кгс/см*г
3 ................................................ 9 800
б.................................. «... 16 300
Приспособления, применяемые при сборке 241
Ход ползуна, мм . . . . ..................... 30
Габаритные размеры, мм .............. . . . . 930X695X720
Масса, кг ................................... 440
Конструкция ВПТИстройдормаша, чертеж № 782.001.
* 67. Циркульные ножницы для вырезки прокладок
Диаметр прокладок, мм:
минимальный .................................. 55
максимальный ..................... , 70
Габаритные размеры, мм ............. . . . « 930X280X400
Конструкция Уралмашзавода.
68. Циркульные ножницы для вырезки прокладок и пробивки отверстий
Диаметр прокладок, мм:
внутренний минимальный ........................... 80
наружный максимальный ..............................550
Диаметры пробиваемых отверстий, мм ................. 8—22
Толщина стальных прокладок, мм , ................... 0,02—0,2
Конструкция Ждановского завода тяжелого машиностроения им, 50-летия
Великой Октябрьской социалистической революции..
69. Приспособление к сверлильному станку для изготовления
резиновых и фибровых прокладок и колец запорной арматуры
1 — оправка; 2 — пружина выталкивания; 8 — кольцо; 4 — штоки
70. Сверлильный станок мод. СПС-32
Диаметр сверления максимальный, мм ......
Глубина сверления максимальная, мм . . . . .
Частота вращения шпинделя под нагрузкой, об/мин
Рабочее давление воздуха в сети, кгс/см2 . . . .
Расход воздуха максимальный, м*/мин ......
Диаметр воздухопроводного шланга в свету, мм
Расстояние от осн шпинделя до наружной стенки кор-
пуса машины, мм................. / ,
Внутренний конус шпинделя .... .................
Сила притяжения электромагнита, кге..............
Габаритные размеры, мм ..................... . ,
Масса, кг . . ................ .................
32
80
250
6
2,2
16
50
Морзе 3
700
300Х 180Х 435
28
242
Общие вопросы технологии сборки машин
71. Прессы для выполнения продольно-прессовых соединений
при сборке
Я. Пресс ручной реечный настольный
Усилие прессования номинальное, кгс ...... 3000
Допускаемое усилие на рукоятке максимальное, кгс 25
Ход рейки, мм.................................... 265
Расстояние от торца рейки до стола максимальное,
мм .............................................. 225
Диаметр центрального отверстия стола, мм ... . 62
Габаритные размеры (без рукоятки), мм ..... . 384X246X455
Масса, кг ..................................... 47
Конструкция Оргстаикинпрома, чертеж С7823—4006.
Б. Пресс пневматический с двигателем
диафрагменного типа
Предназначен для сборки узлов и деталей методом пластической деформа-
ции (склепывание, отбортовка, запрессовка и т. д.).
Собираемый узел устанавливается в приспособлении вручную. Выпол-
нение операции, а также возврат штока с инструментом в исходное положение
осуществляются автоматически. Техническая характеристика пресса следую-
щая;
Производственный цикл, с .....................
Усилие прессования, кто ♦ ..................* .
Ход шпинделя, мм . . .........................
Давление в сети, кгс/см2......................
Габаритные размеры, мм .......................
Масса, кг ......................................
Конструкция ВНЦТИприбора, г. Москва, чертеж
2—4
850
18
4
400Х 400Х 580
90
ПС-187.
Приспособления, применяемые при сборке
243
S. Настольный универсальный пневморычажный пресс
мод. В47.609.4425
Имеет ручной и пневматический привод с педальным управлением. Верх-
няя траверса» несущая пуансонодержатель, может поворачиваться на 360®,
выдвигаться вперед и смещаться по вертикали. Съемная нижняя траверса
может устанавливаться в различных положениях. Крепление инструмента
осуществляется с помощью цангового патрона. Техническая характеристика
пресса следующая: ₽
Усилие на ползуне, кге .......... 3000
Ход ползуна, мм.................................. 20
Размеры стола, мм . *..................................440x 450
Давление в сети, кгс/см2 « « ............* , « , 4—5
Габаритные размеры, мм .................. . . . . 630x450X 785
Масса, кг ....................................... 500
Адрес для запроса документации и справок: 115230, Москва, М-230, Вар'
шавское шоссе, 42, НИИЭИР»
Г. Настольный пневматический пресс двойного действия
мод. У5920037
Пресс состоит из основания, внутри которого размещены нижний пневмо-
цилиндр н переключающий золотник, и колонки с верхним пиевмоцнлиидром.
Крепление инструмента осуществляется с помощью резьбового отверстия.
Техническая характеристика пресса следующая;
Усилия пневмоцилиндров, кге:
верхнего ......................................... JJOO
нижнего . . .................................... "250
Ход штока, мм:
верхнего.......................................... 12
нижнего ........................................ 10
Давление воздуха в сети, кгс/см2 ............. 5
Управление прессом ........................... Ручное
Габаритные размеры, мм ................. 310x210X460
Масса, кг . ♦ . .............................. 30
Адрес для запроса документации и справок: 198188, Ленинград, Л-188,
ЦНИИ «Румб».
Д. Пневмо рычажные прессы.
Наименование показателей Показатели по исполнениям
1 2
Усилие на штоке (кге) номинальное при давле- нии воздуха, кгс/см2; 3 4 5 Ход штока, мм Расстояние от штока до стола, мм: максимальное минимальное . Габаритные размеры, мм Масса, кр . . 7 200 9 600 12 000 120 470 4 800 6 400 8 000 180 530
350
890 X 465Х 1230
675
Конструкция ВПТИстройдормаша, чертеж № L32.125.Ф003Б.
244
Общие вопросы технологии сборки машин
Е, Прессы гидравлические одностоечные
Наименование показателей Показатели по моделям прессов
П6316 П6318 П6320 П6324 П6326 П6328
Усилие номи- нальное, иго 4000 6300 10 000 25 000 40 000 63 000
Скорость, м/мин: рабочего хо- да 1,92 1,2 !,44 1.2
возвратного хода 18,0
Ход штока, мм Расстояние ме- жду столом и штоком Н ма- ксимальное, мм 250 400 320 500 400 600 500 710
.Размеры сто- ла, мм 320Х 300 400 X 380 500Х 380 630Х 480 630Х 560
Расстояние от оси штока до ста- нины В, мм 160 200 250 320
Мощность электродвигате- ля, кВт 2.2 3,0 7,5 17,0 22,0
Габаритные размеры, мм Масса, кг 1210Х Х380Х XI100 376 1390Х Х440Х X 1440 651 1215Х Х575Х Х1980 1050 1645Х Х700Х Х2235 1567 178ОХ Х700Х Х2550 2740 1790Х Х700Х Х2340 3090
Изготовитель — лист». Оренбургский завод гидравлических прессов «Метал-
Пресс гидравлический горизонтальный
Усилие пресса, кге ............ 15 000
Давление в системе, кгс/см2 , -,..... 70
Ход штока цилиндров, мм ........... 300
Длина вала, мм:
максимальная ..........*........ . < 1400
минимальная ................ 100
Габаритные размеры, мм ............. 2500X600X 1120
Масса, кг ........ •.................... 1200
Конструкция ВПТИтяжмаша, чертеж Кг ПСБ-013.
3. Ручной пневматический пресс для постановки болт-заклспок
Усилие, развиваемое прессом, максимальное,
кге ♦ ........ * . • » ................~ 600
Давление воздуха в сети, кгс/см2 ............... 5
Диаметр болт-заклепок максимальный, мм . . 4
Материал заклепок ........................ Алюминиевый сплав
марки Д18П
Рабочий ход, мм:
посадки...............................* 12
силового цилиндра ......................... 47
Масса (с насадкой), кг . *............* . 2
Адрес для запроса документации и справок : Москва, А-493, ЦНТИ «Поиск»
Приспособления, применяемые при сборке
245
И. Пресс для клепай трубчатых заклепок мод. 152.125.9012
Усилие и ход штока в зависимости от положения рычага *х
Q
II 111
Ход
штока
пнев-
мока-
мер,
мм
3 1260 840 570
4 1680 1120 760
5 2100 1400 950
20
41 р —- давление сжатого воздуха в сети, кгс/см2; Q — усилие
на штоке, кгс; И — открытая и закрытая высота, мм; I, И, Ш —
позиции установки рычага.
Ход штока наибольший, мм . « • . ........ 40
Габаритные размеры, мм .............. 360X 330X 1425
Масса, кг . . -................. 140
Конструкция ВПТИстройдормаша.
К. Ручное приспособление для запрессовки
кн и винта осуществляется с помощью
сменных деталей 4 и 5. Шайба 6 служит для осевого крепле-
ния винта. Путем замены промежуточной втулки 3, деталей 4
и 5 можно переналаживать приспособление на запрессовку
различных втулок.
72. Оборудование для нагрева деталей
А, Ванна для нагрева подшипников в масле
Диаметр нагреваемых подшипников, мм . . . 130
Число одновременно нагреваемых подшипников,
ШТ . .............................-......... 11
Больше 130
Температура нагрева максимальная, °C . . . .
Время нагрева, мин............................
Объем ванны, м* .......................... ,
Рабочий объем масла в ванне, м* ......
Суммарная мощность электронагревателей, кВт
120
0,245
0,185
8,4
б
5
246
Общие вопросы, технологии сборки машин
Габаритные размеры, мм ....................... 1210X1080X 1010
Масса, кг..............*................. 280
Конструкция Оргстаикинпрома, чертеж № С3384.02.
Б. шкаф для нагрева
Габаритные размеры нагреваемых деталей, макси-
мальные мм .................................... 250X 250X 120
Температура нагрева, °C .................... 90—120
Число электронагревателей ............ 12
Мощность электродвигателей, суммарная, кВт . . • 3,84
Габаритные размеры шкафа, мм ......... 585X565X 1330
Масса, кг . . . < ........ . . . . . . . 180
Конструкция филиала Оргстаикинпрома, г. Рязань, чертеж № 3055.01,
В, Электрический шкаф для нагрева
Наименование показателей Показатели по исполнениям
1 2 3 4
Габаритные размеры рабо- чего пространства, мм Температура максимальная, °C Мощность электрошкафа, кВт Габаритные размеры шка- фа, мм Масса, кг 350Х Х350Х Х350 500Х Х500Х Х600 800 X Х800Х X юоо 1000Х хюоох хюоо
350
2,0 eiox Х645Х Х760 100 2,8 850Х Х900Х Х1060 140 3,6 1100Х Х1160Х Х1370 180 4,4 1100Х X 1160Х X 1680 220
Изготовитель — Завод лабораторных электрических печей, г» Уте-
йа, Литовская ССР.
73. Оборудование для охлаждения деталей
А. Характеристика хладоносителей **
Хладоноситель Температура кипе- ния при нормальном давлении (760 мм рт, ст.), °C Скрытая теплота испарения при тем- пературе кипения н нормальном давле- нии, ккал/кг
Углекислый газ — искусст- венный лед (сухой) Азот 1 i ?© оо 5я in СП 137,2 48
** При выполнении сборки с охлаждением необходимо помнить,
что действие холода на тело человека значительно опаснее действия тепла
при тех же числовых значениях температур. Нельзя допускать попада-
ния сжиженного воздуха и кислорода на открытые участки тела (руки,
лицо), так как это может вызвать сильное и долго незаживающее об-
мораживание. Поэтому персоналу, непосредственно связанному с транс-
портировкой хладоносителей и сборкой, необходимо пользоваться
асбестовыми перчатками, клещами с удлиненными ручками, очками,
Приспособление, применяемые при сборке
247
Продолжение табл. 73
X ладоноситель Температура кипе- ния при нормальном давлении (76J мм.рт. ст.), °C Скрытая теплота испарения при тем- пературе кипения и нормальном давле- нии, ккал/кг
Воздух Воздух — 190 до —195 — 50 47
предохраняющими глаза от брызг жидких хладоносителей, и другими средствами индивидуальной защиты. Если охлаждающей средой служит смесь ацетона, спирта или авиационного бензина с сухим льдом, то необходимо особо тщательное соблюдение всех правил противопожарной безопасности, так как эти смеси легко воспламеняются. При охлаждении сухим льдом, жидким азотом и другими хладо- носителями нельзя плотно закрывать отверстие, предназначенное для выхода паров во избежание взрыва. При использовании жидкого азота необходимо заботиться о при- токе свежего воздуха (не работать в маленьких закрытых помещениях, так как перенасыщение воздуха азотом вызывает удушье). Хранить запас или остатки неиспользованного жидкого азота необходимо в специальных изолированных помещениях с хорошей вентиляцией. В сосудах с жидким азотом воспрещается плотно закры- вать отверстия для выхода паров, так как это может привести к взрыву. После выполнения работ по сборке с охлаждением баки, термо- статы должны быть установлены в надежном в противопожарном отно- шении месте и не должны быть плотно закупорены. Категорически запрещается выполнение работ по сборке с охла- ждением без точного инструктажа обслуживающего персонала. Транс- портировка хладоносителей, их хранение и обслуживание холодиль- ных установок могут производиться только рабочими, хорошо знако- мыми с порядком выполнения работы и мерами, предосторожности.
Б. Камера для охлаждения деталей с помощью сухого льда
Камера состоит из трех отделений. Сухой лед загружается в два крайних
отделения, а в среднем находится спирт, свободно циркулирующий и соприка-
сающийся с сухим льдом. Деталь охлаждается только в спирте, что создает
лучшие условия для теплообмена, ускоряет процесс охлаждения и уменьшает
потери спирта и сухого льда.
Конструкция Московского завода шлифовальных станков.
В. Камера для охлаждения деталей с помощью сухого льда
мод. СП91 — 318
Продолжительность охлаждения 10 — 12 мин. Конструкция Минского
завода автоматических линий.
Г. Установка для охлаждения деталей в жидком азоте
Температура охлаждения деталей, °C
Расход жидкого азота, л/г, при охлаждении деталей
весом, (кг);
2...............................................
5 , ,......................................
10 . ................................... 4
Размеры камеры охлаждения, мм:
диаметр .... ..................... ......
высота............................
Габаритные размеры установки, мм........... . .
Масса установки, кг ............................
100
3.0
4,5
7,0
400
300
930х 82ОХ 705
180
248
Общие вопросы технологии сборки машин
Жидкий азот получают путем перегонки жидкого воздуха, получаемого
с помощью охлаждения и расширения атмосферного воздуха. Сжиженный
азот транспортируется и хранится в небольших количествах в сосудах Дьюара,
техническая характеристика которых следующая:
Полная емкость сосуда Масса порожнего сосуда, кг Г абаритные размеры, мм Испа- ряемость ь спокойном состоянии, г/ч
л КГ Наруж- ный диаметр Высота
5 4,01 3,4 240 442 25
10 8,02 8,8 320 560 30
15 12,03 11,9 370 700 35
25 20,05 20,0 440 775 65
Д. Термокамера мод. ТКСИ-02-80
Рабочий объем, м* ..........................
Диапазон температур в рабочем объеме камеры,
°C ... ......................................
Мощность установленная, кВт ........
Габаритные размеры, мм ...... ................
Масса, кг ....................................
Изготовитель — Одесский завод холодильного
машиностроения
0,2 (600Х 1050X350)
От —-80 до темпе-
ратуры окружаю-
щего воздуха
6,3
2800Х 1125X995
1120
74. Механизированные стенды для базирования изделий
в процессе сборки
Для условий мелкосерийного и серийного многономенклатурного произ-
водства механизированные стенды для базирования изделий в процессе сборки
должны быть универсальны, быстро переналаживаемы при переходе на сборку
различных изделий. Наилучшими по конструкции в условиях частой смены
выпускаемых изделий являются стенды, состоящие нз агрегатов и механиз-
мов, которые можно применять в различных сочетаниях.
А. Одностоечный поворотный стенд для базирования изделий,
требующих в процессе сборки поворота вокруг горизонтальной оси
Проект Оргстанкинпрома, чертеж С7831—4009, Если собираемое изделие
в процессе сборки требует поворота вокруг горизонтальной и вертикальной
осей, то иа приспособление стенда устанавливается стол, вращающийся иа
роликовых опорах, в радиальном направлении поворотная часть стола опи-
рается на шарикоподшипники. Для удобства работы стол имеет два фикса-
тора.
Б. Двухстоечный стенд для сборки длинных изделий, требующих
в процессе сборки поворота вокруг горизонтальной оси
Проект Оргстанкинпрома, чертеж С7825—4003.
Установка иа приспособлении стенда поворотного стола дает возможность
поворачивать собираемое изделие в процессе сборки вокруг горизонтальной
и вертикальной осей.
Автоматизация сборочных работ
249
В. Стенд конструкции ВПТИстройдормаша для сборки изделий
цилиндрической наружной формы, требующих поворота вокруг
горизонтальной оси
Наименование показателей Показатели по моделям (№ чертежа)
132.125.9007 132.125.9003
Размеры зажимаемых деталей, мм: наименьший наибольший 50 220 40 80
Масса собираемого изделия наи- большая, кг ... Усилие зажима (кге) при давлении в сети, кгс/см2: 3 4 6 Ход губок от пневмоцнлиндра, мм 120 1140 1520 1900 15
Габаритные размеры стенда, мм Масса стенда, кг . ....... . 790Х 540Х 1265 175 770Х500Х 1100 146
Г. Приспособление С7820-4001 конструкции Оргстаикинпрома
для сборки изделий цилиндрической формы, требующих поворота
в процессе сборки
Приспособление крепится и столешнице слесарного верстака.
В приспособлении заменой вкладышей нли базового приспособления
можно собирать изделия различного диаметра. Максимальная масса соби-
раемого изделия не более 60 кг. Масса приспособления 73 кг.
Д. Стенд для сборки узлов, имеющих цилиндрическую опорную
поверхность и не требующих поворота в процессе сборки
Диаметр устанавливаемого изделия, мм:
максимальный .......................... ......... 120
минимальный ................... . . . . 60
Усилие зажима (кге) при давлении воздуха, кгс/см2.*
3 ......................................., 1200
4 ......................................... 1600
5 ......................................... 2000
Ход штока, мм •.................. 45
Габаритные размеры, мм » <.......................... 470X 320x1020
Масса, кг ......................................... 120
Конструкция ВПТИстройдормаша, чертеж № 132.125.9010.
АВТОМАТИЗАЦИЯ СБОРОЧНЫХ РАБОТ*1
Автоматизация сборки машин является важнейшим условием сни-
жения трудоемкости сборочных работ, роста производительности труда
и повышения качества изделий машиностроения.
Процесс автоматической сборки состоит из следующих основных
переходов (элементов): подача деталей к месту сборки в ориентирован-
ном положении относительно базирующих сборочных устройств, со-
пряжение собираемых деталей, фиксация сопряжения, контроль каче-
ства сборки и выдача собранного изделия. Кроме перечисленных пере-
ходов, могут быть контроль наличия деталей на сборочных позициях
*’ Подробнее см. в т. 5, а Также в книге В. В. Косилова «Технологиче-
ские основы проектирования автоматического сборочного оборудования». М..
«Машиностроение», 1976 г.
250
Общие вопросы технологии сборки машин
и контроль качества поступающих на сборку деталей с соответствую-
щей их отбраковкой.
Компоновка автоматического сборочного оборудования может быть
однопозиционной и многопозиционной. Определяется она степенью
дифференциации технологического процесса и числом деталей собирае-
мого изделия.
На однопозиционных сборочных машинах осуществляется сборка
изделия на одном рабочем месте.
Многопозиционные сборочные машины имеют транспортный меха-
низм, осуществляющий межоперационное перемещение объекта сборки,
который может быть карусельного типа (с круглым столом) с горизон-
тальной или вертикальной осью вращения. Автоматические сбороч-
ные линии бывают горизонтального замкнутого или разомкнутого
типа; роторные сборочные линии одно- и многоярусного типа, харак-
теризующиеся непрерывным вращением всех роторов.
Разработка технологического процесса автоматической сборки изде-
лия состоит из следующих этапов:
анализ технических условий объекта сборки;
выбор метода достижения точности соединений;
определение условия собираемости;
выбор схемы базирования;
определение ориентирующих, подающйх, базирующих и других
устройств;
разработка эскизного, технического и рабочего проектов;
изготовление опытного образца сборочного оборудования, отладка,
создание промышленного образца.
Рассмотрим наиболее важные из них.
Определение условий собираемости. Важным переходом (этапом)
автоматической сборки является ориентация деталей с требуемой точ-
ностью относительного положения поверхностей сопрягаемых деталей
на базирующих и сборочных устройствах.
Условие собираемости при автоматической сборке определяется
где: —допустимое относительное смещение осей соби.
раемых деталей; — суммарная погрешность относительной ориен-
тации собираемых деталей.
При сопряжении деталей по цилиндрическим поверхностям, необ-
ходимо обеспечить одной из деталей поступательное движение, а для
резьбовых соединений кроме поступательного также и вращательное.
Допустимое смещение осей, при котором возможно сопряжение резьбо-
вого соединения
До
&Е = ~2------Ь СВ + (сг — ft) — (d — Й) tg
допустимый перекос будет равен
Aotg-^T
где До — зг Зор в рез'.бовом соединении; d — внутренний диаметр резьбы;
Св, сг — величина фаски винта и гайки; h — высота профиля резьбы;
а — угол профиля резьбы.
Автоматизация сборочных работ
251
Выбор схем базирования. Схема базирования должна обеспечивать
заданную точность относительного положения собираемых деталей
перед их сопряжением на базирующих устройствах.
При решении задачи совмещения осей двух деталей наиболее рас-
пространенными схемами базирования для деталей, сопрягаемых по
цилиндрическим поверхностям, являются схемы, представленные на
рис. 5.
Рис. 5. Схемы базирования, решающие задачу точности сборки
При решении задачи обеспечения точности относительного положе-
ния сопрягаемых деталей вдоль оси могут быть рекомендованы схемы
базирования, показанные на рис. 6.
При автоматизации сборки изделия должны быть решены следующие
главные вопросы:
1. Изучение правильности назначения технических требований из-
делия, осуществляемое методом размерного анализа.
2. Определение условий собираемости.
3. Выбор метода достижения точности собираемого изделия при авто-
матической сборке.
4. При выборе наивыгоднейшнх схем базирования необходимо:
в качестве технологических баз использовать по возможности по-
верхности, по которым должно происходить сопряжение;
252.
Общие вопросы технологии сборки машин
Рис. в. Схемы базирования Для решения задачи установки
деталей вдоль оси сборки
наметить принципиальную конструкцию базирующих устройств;
выявить принципиальные схемы размерных цепей системы сбороч-
ное устройство — собираемые детали;
назначить допуски иа звенья размерных цепей исходя из условий
собираемости и принятого метода достижения точности сборки изделия;
использовать по возможности свойства самоустановки деталей
в процессе сопряжения.
Основы разработки технологических процессов сборки 253
ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
СБОРКИ
Сборочной операцией (см. стр. 195) называется законченная часть
технологического процесса сборки, выполненная над сборочной едини-
цей или изделием одним или несколькими рабочими на отдельном ра-
бочем месте.
В структуру сборочной операции в общем случае входит: подача
деталей в зону сборки, их ориентация относительно друг друга, соеди-
нение, закрепление, контроль, удаление сборочной единицы. Для опера-
ций, связанных с монтажом сборочных единиц или изделий, удаление
может не производиться.
Целью разработки технологического процесса сборки машины яв-
ляется либо описание последовательности проведения сборочных опе-
раций для инструктажа рабочего-сборщика, либо получениеи сходных
данных для проведения дальнейших этапов проектирования или дру-
гих работ по сборочному цеху.
Классификация технологических процессов в соответствии
с ГОСТ 14.302—73 показана на рис. 7.
Рабочий процесс (РП), разрабатываемый, как правило, в условиях
действующего предприятия, сложившейся организации и управления
сборочным производством, в основном отражает техническую часть про-
цесса сборки (каким образом, в какой последовательности, какими
Рис. 7
254
Общие вопросы технологии сборки машин
средствами, при какой квалификации рабочего и за какое время должна
производиться сборка заданного числа машины).
РП может иметь все три формы детализации: МТ, ОТ и МОТ.
Перспективный процесс (ПП) разрабатывают либо для рационализа-
ции действующего производства, включая его полную или частичную
реконструкцию, либо в качестве исходного документа для проекта
строительства нового предприятия. Исходя из поставленной задачи ПП
должен в первую очередь содержать сведения, необходимые для прове-
дения последующих за ним этапов проектирования (определение потреб-
ности в оборудовании и рабочих, необходимых площадей; разработка
компоновки и планировки цеха и т. д.).
ПП разрабатывают, как правило, в форме МТ. При реконструкции
предприятия, когда есть уверенность в том, что машины за период
освоения проектной мощности предприятием не претерпят существен-
ных изменений, после разработки МТ и рабочих чертежей на нестан-
дартное оборудование и приспособления может быть разработан ОТ
или МОТ.
Последовательность разработки РП и ПП показана иа рис. 8.
Рис. в
Основы разработки технологических процессов сборки 255
Задачи, решаемые на этапах разработки РП и ПП. 1. Изучение
описания и технических условий на машину. Перед началом разра-
ботки технологического процесса сборки технолог-сборщик должен де-
тально изучить конструкцию и работу как всей машины, так и от-
дельных ее агрегатов и сборочных единиц. Необходимо понять взаимо-
связь между отдельными деталями, сборочными единицами и агрега-
тами, выявить, за счет каких средств и какими методами могут быть
достигнуты заданные технические условия иа машину, какие работы
можно проводить до ее монтажа, выявить порядок монтажа и испыта-
ния.
2. Изучение рабочих чертежей на машину нужно начинать с общего
вида машины, затем последовательно изучить сборочные чертежи со
всеми входящими в иих деталями. Ознакомление с деталями, изучение
размерных цепей помогают технологу вскрыть наиболее выгодный
метод достижения заданных технических условий на сборочную еди-
ницу или машину.
3. Изучение отчета об изготовлении, испытании и сдаче опытного
образца. Опытные образцы изготовляют и сдают государственным комис-
сиям. При этом составляют акт испытания и приемки опытного образца.
Отчет об изготовлении, испытании и сдаче опытного образца пока еще
не является обязательным документом. Там, где этот документ соста-
вляют, ои должен быть обязательно изучен технологом-сборщиком.
В отчете должны найти отражение те трудности и вопросы, с которыми
столкнулись производственники при изготовлении деталей и сборке
опытного образца. Отчет должен акцентрировать внимание технологов
на техническое решение ряда перечисленных задач при изготовлении
следующих после опытного образца машин.
4. Ознакомление с технологией механической обработки. Этот этап
необходимо проводить с целью правильного распределения между ме-
ханической обработкой и сборкой работ по доведению деталей до за-
данных норм точности. В зависимости от программы выпуска машин,
наличия оборудования в механообрабатывающих цехах бывает эконо-
мически целесообразно проводить ряд операций вручную при сборке.
Такие операции, называемые доделочными или пригоночными, не-
обходимо сводить к минимуму и намечать только после детального
анализа возможности механической обработки или изменения конст-
рукции.
5. Ознакомление с ' техническими условиями на комплектующие
изделия и сборочные единицы, поступающие по кооперации. Комплек-
тующие изделия и сборочные единицы, получаемые по кооперации, могут
неполностью удовлетворять условиям их монтажа в машине. Тогда
необходимо намечать операции по их доработке перед монтажом (рас-
консервация, промывка, испытание, укомплектование, механическая
или ручная доработка и т. д.).
6. Ознакомление с программой выпуска машин. Для разработки опти-
мального технологического процесса сборки необходимо знать наме-
чаемый выпуск машин в единицу времени (месяц, год) и общее число
машин, которое намечается выпустить без или с незначительным изме-
нением чертежей. Для действующего предприятия сравнение с ранее
выпускаемыми машинами по степени изменения конструкции и про-
граммы выпуска позволяет определить степень изменения сложившихся
форм организации производства и уровня его технического оснащения.
При резком изменении конструкции выпускаемой машины и программы
256 Общие вопросы технологии сборки машин
выпуска одновременно с задачей разработки РП возникает задача
проведения ряда этапов проектирования реконструкции сборочного
цеха.
7'. Ознакомление с отчетом по обследованию завода. Для рекон-
струкции предприятия этот этап имеет большое значение, так как при
обследовании определяется технический уровень предприятия, опреде-
ляются задачи, которые необходимо решить при реконструкции. Реше-
ние этих задач часто необходимо закладывать в технологический про-
цесс, поэтому знание их до разработки технологии важно для технолога-
сборщика.
8'. Ознакомление с заданием на проектирование. Задание на проекти-
рование помимо основания для проведения проектных работ характе-
ризует будущую специализацию предприятия, подробно дает будущую
программу выпуска изделий по моделям с указанием их массы и стои-
мости, определяет кооперацию реконструируемого или вновь проекти-
руемого предприятия с другими предприятиями. Знание программы
выпуска машин и их моделей позволяет технологу-проектанту решить
вопрос о будущей организации производственного процесса, что ока-
зывает большое влияние на сам процесс сборки.
9'. Предварительное определение серийности и формы организа-
ции производства. На основе изучения задания иа проектирование, ноль
зуясь схемой (рис, 9), можно определить форму организации будущего
производства в зависимости от его серийности, характеризуемого про-
граммой выпуска машин и ориентировочной трудоемкостью. Для опре-
деления серийности производства трудоемкость сборки машины можно
определять методом сравнения с трудоемкостью сборки аналогичных
машин и известными укрупненными расчетами (например, по трудоем-
кости сборки единицы массы подобного типа машин).
10'. Составление технических условий на разработку технологиче-
ского процесса сборки. На основании проведенных работ по всем этапам
подготовки к разработке ПП составляются технические условия на его
разработку. Цель составления технических условий состоит в том,
чтобы дать единое направление разработчикам.
В технических условиях должны найти отражение следующие во-
просы:
-степень дифференциации процесса сборки, который зависит от серий-
ности производства и формы организации;
оснащение рабочих мест средствами механизации, автоматизации
и оргоснасткой;
изделия илн части изделий, которые ориентировочно намечается
собирать поточным методом;
требования к деталям, поступающим на сборку;
условия поставки комплектующих изделий из склада на сборку;
пригоночные а доделочные операции, которые намечается проводить
на сборке;
контроль и испытание сборочных единиц и машины в целом.
7 и 11'. Разработка РП и ПП. В соответствии с делением машины
на сборочные единицы и детали различают сборку комплектов и общий
монтаж машины.
Пройдя предшествующие разработке технологии этапы, технолог-
сборщик должен быть хорошо знаком с конструкцией всей машины
или сборочной единицы, знать технические условия на их изготовление
и условия производства.
________________j__________________
j Масштаб выпуска изделий
С,. ........... ...
Серийность производства
1
Неизменность (устойчивость)
номенклатуры собираемых изделий I
I
Един ичное производство
1. Масштаб выпуска изделий
Трудоемкость сборки изде- лия, ч Среднемесячный выпуск изде- лий, шт.
Св. 2500 250 — 2500 25—250 25—2,5 0,25 — 2,5 До 0.25 До 1 До 3 До 5 До 8
2. Номенкла- тура собираемых изделий различ- на
Мелкосерийное производство
1. Масштаб выпуска изделий
1 I Трудоемкость сборки изде- лия, ч ; Среднемесячный 1 выпуск изде- лий, шт.
Св. 2500 250—2500 25 — 250 25 — 2,5 0,25 — 2,5 До 0,25 2—4 3—8 8 — 30 9 — 50 До 80
I
Серийное
производство
Крупносерийное
производство
1. Масштаб
выпуска изделий
2. Номенклату-
ра состоит из из-
делий, выпуска-
емых мелкими
партиями или се-
риями, система-
тически неповто-
ряющимися
1. Масштаб
выпуска изделий
Св. 2500
250 — 2500
25 — 250
25 — 2,5
0,25 — 2,5
До 0,25
Св. 5
9 — 60
31—350
51 — 600
81 — 800
2. Номенклатура
состоит из изделий,
выпускаемых пар-
тиями или сериями,
повторяющимися че-
рез определенные
промежутки времени
Св. 2500
250 — 2500
25 — 250
25 — 2,5
0,25—2,5
До 0,25
Св. 60
351 — 1500
601 — 3000
801—4500
1000 — 6000
2. Номенклатура
состоит из изделий,
выпускаемых круп-
ными партиями или
сериями, системати-
чески повторяющи-
мися
Массовое
производство
1. Масштаб
выпуска изделий
I 1 Трудоемкость ; сборки изде- ЛИЯ, ч 1 i Среднемесячный • выпуск изде- лий, шт. i
Св. 2500 250 — 2500 25 — 250 25 — 2,5 0,25 — 2,5 До 0,25 Св. 1500 Св. 3000 Св. 4500 Св. 6000
2. Номенклатура собираемых изделий постоянна
Основы разработки технологических процессов сборки
Рис. 9. Факторы, определяющие серийность производства
258
Общие вопросы технологии сборки машин
После этого технолог приступает к разбивке изделия на сборочные
единицы. При выполнении этой работы целесообразно исходить из
следующих принципов:
сборочная единица не должна расчленяться как в процессе сборки,
так и в процессе дальнейшей транспортировки и монтажа;
порядок нумерации сборки комплектов должен соответствовать их
монтажу в узле, т. е. первый монтируемый комплект должен иметь
1-й номер операции;
сборочным операциям должны предшествовать подготовительные
и пригоночные операции;
сборочная единица не должна состоять из значительного числа дета-
лей и сопряжений. В то же время излишнее «дробление» машины на сбо-
рочные единицы нерационально, так как это усложняет процесс ком-
плектования при сборке, создает дополнительные трудности в органи-
зации сборочных работ;
большинство деталей машины, исключая ее главные базовые, а также
некоторые детали крепления, должны войти в те или иные сборочные
единицы, с тем чтобы сократить число отдельных деталей, подаваемых
непосредственно на общую сборку.
Последовательность сборки определяется конструкцией изделия.
При разработке технологического процесса сборки иа изделие необхо-
димо расчленить его на возможно большее число выполняемых отдельно
операций. Последовательность технологического процесса сборки может
быть оформлена в виде технологической схемы, представляющей собой
условное изображение порядка комплектации изделия и сборочных
единиц при сборке.
Схемы позволяют более наглядно представить весь технологический
процесс, проверить правильность намеченной последовательности опе-
раций.
При составлении технологической схемы без технологического про-
цесса сборки на схеме делают дополнительные указания о применяе-
мом оборудовании, приспособлениях, иногда указывают разряды ра-
бот и нормы времени.
Выбор варианта технологического процесса. Сборочный процесс
отличается большим разнообразием различных технологических реше-
ний для одной и той же цели. Различные технологические решения
могут быть обусловлены либо изменением порядка проведения сбороч-
ных работ, либо изменением уровня их оснащения.
Основным критерием оценки вариантов технологического оснащения
является стоимость выполнения операций.
Для определения стоимости выполнения операций пользуются фор-
мулой
9 Т“е' Г/ io+Lai К aBi 1
“ ~60~ L ‘ V + W0 / + 1“^] ’
где ТШ1 — норма штучного времени, мии; /г — часовая заработная
плата сборщика; Lo — общий процент цеховых накладных расходов
на производственную заработную плату; /.а; — процент к производ-
ственной заработной плате статьи накладных расходов «Амортизация
оборудования»; а — годовой процент амортизационных отчислений;
Bi — стоимость оборудования, руб; ТЭ[ — годовой эффективный фонд
Основы разработки технологических процессов сборки
259
времени работы оборудования, ч; тц — коэффициент загрузки обору-
дования, равный отношению расчетного числа единиц оборудования
к принятому; i — индекс варианта.
На глубину изменения технологического процесса сборки по сравне-
нию с существующим процессом оказывают влияние следующие фак-
торы:
степень изменения специализации предприятия, т. е. полный или
частичный переход на выпуск новых изделии;
степень изменения конструкции выпускаемого изделия по сравне-
нию с ранее выпускавшейся;
степень изменения программы выпуска изделий.
В табл. 75 приведены различные варианты разработки технологи-
ческого процесса в зависимости от степени изменения программы и спе-
циализации сборочного производства при его реконструкции, показан-
ных на рис. 10.
Технико-экономические характеристики сборочного процесса харак-
теризуются следующими основными показателями:
Коэффициент качества сборочного процесса, определяемый по фор-
муле
,, _ ТСб -|~ Тр Тшт_____Тн, сб
Лкач. сб — т — V5 т ’
2j тсб 2j т^>
где Teg — трудоемкость собственно сборочных операций, требующих
простого сочленения деталей; Тр — трудоемкость операций по регули-
рованию сопряжений, производимому перемещением или поворотом
деталей с последующим их закреплением; Тшт — трудоемкость операций
подобно предыдущим, ио с последующей штифтовкой без разборки;
^Тсб — общая трудоемкость сборки.
Чем больше коэффициент качества, тем выше уровень технологиче-
ского процесса.
Коэффициент расчлененности сборочного процесса
к — Т^'ед
Красч“ £Тсб ’
где Тсб. »д — суммарная трудоемкость сборки сборочной единицы.
Чем больше Храсч, тем выше качество сборочного процесса.
Коэффициент значимости пригоночных работ определяется по фор-
муле
к _ Т"р
Апр — Т *
‘ с. с
где 7п|>—трудоемкость пригоночных работ; Тс. с—трудоемкость
собственно сборочных операций.
Чем меньше Кпр, тем выше качество сборочного процесса.
Рис. 10
Hrmvw тдодэ ппгсюонхэш modtioe эгЛпдо
093
Основы разработки технологических процессов сборки
201
75. Технологические и организационные мероприятия при реконструкции сборочного производства
Номер варианта по схеме (см. рис Ю) Объем мероприятий и их ограничение
1.1.1 Наиболее полное изменение технологии и оснащения. Ограничением является только срок окупаемости нового > оснащения
1.1.2 Для элементов и сборочных единиц, не претерпевших конструктивных изменений, при назначении нового осна- щения следует дать экономическое обоснование в сравнении с существующим оснащением. Для остальных сборочных единиц и элементов проводится работа, аналогичная п. 1.1.1
1,1.3 Проводится работа, аналогичная п. 1.1.2 почти для всех изделий
1.2.1 Разрабатывается технология и выбирается оснащение для сборки новых изделий в соответствии с программой выпуска ДР
1.2.2 Для сборочных единиц и элементов ранее выпускавшихся изделий, унифицированных с новыми, разрабатывается новая технология с учетом увеличения программы на ДР и дается технико-экономическое обоснование применения нового оснащения в сравнении с существующим
1.2.3 Проводится работа, аналогичная п. 1.2.2, почти для всех изделий
1.3.0 Проводится работа, аналогичная п. 1.2.3
2.1.1 Проводится работа, аналогичная п. 1.1.1, однако не- значительное изменение программы не дает возможности резко повысить проектный уровень технологии и оснаще- ния. Степень изменения проектного уровня оснащения по сравнению с существующим (базисным) зависит от базис- ного уровня
2.1.2 Проводится работа, аналогичная п. 2.1.1, для новых элементов н сборочных единиц. Для унифицированных элементов и сборочных единиц необходимость разработки новой технологии и оснащения определяется анализом базисного уровня
2.1.3 Необходимость изменения технологии и оснащения опре- деляется анализом базисного уровня и сравнения его с уров- нем на аналогичных предприятиях
2.2.1 Разрабатывается технология и выбирается оснащение для новых изделий в соответствии с их программой выпу- ска. Для ранее выпускавшихся изделий необходимо прове- сти расчет потребности в оснащении в связи с уменьшением программы выпуска. В соответствии с изменением оснаще- ния необходимо изменить и технологию
2,2.2 Проводится работа, аналогичная п. 2.2.1, за исключением унифицированных сборочных единиц и элементов, для кото- рых сохраняется технология и оснащение
2.2.3 Разрабатывается технология иа новые изделия с при- вязкой ее к существующему оснащению
2.3.0 Проводится работа, аналогичная п. 2.1.3
3.1.1 Разрабатывается технология на новые изделия и выби- рается оснащение, соответствующее новой программе Проводится работа, аналогичная п. 3.1.1, за исключе- нием унифицированных сборочных единиц и элементов, для которых проводится анализ возможности сохранения оснащения в связи с уменьшением программы. В случае невозможности эффективного использования имеющегося оснащения в новых условиях оно заменяется менее произ- водительным
3.1.2
262
Общие вопросы технологии сборки машин
Продолжение табл. 75
Номер
варианта
по схеме
(см. рис. 10)
3.1.3
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.3.0
Объем мероприятий и их ограничение
Проводится анализ возможности сохранения оснащения
в связи с уменьшением программы. В случае невозможности
эффективного использования имеющего оснащения в новых
условиях оно Заменяется менее производительным
Проводится работа, аналогичная п. 2.2.1
Проводится работа, аналогичная п. 2.2.1
Проводится работа, аналогичная п. 3.1.3
Проводится работа, аналогичная п. 3.1.3
ТИПОВЫЕ И ГРУППОВЫЕ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ СБОРКИ
Типовые и групповые технологические процессы сборки предста-
вляют собой различные формы унификации технологии и являются
вполне самостоятельными направлениями структурных методов ее
развития.
При типовых и групповых методах сборки технологические процессы
создаются не на каждое изделие или сборочную единицу, а на специально
подбираемые системы их (типы или группы) (табл. 76). Они оснащаются
высокопроизводительным сборочным оборудованием и унифицированной
быстропереналаживаемой оснасткой.
Принципиально различные подходы при комплектовании состава
технологических систем позволяют называть типовые сборочные про-
цессы системопостоянными, а групповые — системопеременными
(рис. 11).
При проектировании и внедрении типовых и групповых технологи-
ческих процессов сборки, руководствуясь указаниями ГОСТ 14.303—73
следует:
классифицировать и объединить в технологические системы (типы
или группы) объекты предстоящей сборки;
по всем объектам сборки провести технологическую классификацию
всех операций, охватывающих досборочные, основные, вспомогатель-
ные и послесборочные работы;
на основе конструктивно-технологического анализа объектов и ме-
тодов сборки выбрать наиболее рациональный способ унификации
технологических процессов — типовой или групповой;
установить типовой представитель или отобрать комплексное изделие
(сборочную единицу);
составить для представителя или комплексного изделия один или
несколько вариантов технологического маршрута сборки;
разработать технологические операции;
провести расчет точности, производительности и экономической
еффективности конкурирующих вариантов типовых или групповых
технологических процессов;
отобрать оптимальный вариант технологии сборки и провести его
документальное оформление;
Операция № 5
Операция № 10
Операция № 5
Операция № 10
Рас. 11
Iwwwwl
Процесс проекти-
руется по типовому
представителю си-
стемы Ит —/71 (пер-
вое изделие)
Операция № 15
Операция Хз 15
Процесс проекти-
руется по комплекс-
ному изделию —
(реальное или теоре-
тически воображае-
мое изделие)
Типовые и групповые технологические процессы сборки
76, Основные особенности и различия технологических процессов сборки
Наименование Особенности процесса при технологии сборки
типовой групповой
Объекты унификации Изделия или сборочные единицы — единообразные, однотипные, нормализо- ванные, стандартизованные Изделия или сборочные единицы — разнотипные, ненормализованные, нест ан- дартизоваиные
Системообразующие факторы Общее единообразие конструкции у не- которого множества изделий или сбороч- ных единиц; общность большинства сбо- рочного оборудования и оснастки Частное единообразие по отдельным конструктивным элементам у разнотип- ных изделий нлн сборочных единиц и возможность одинаковых способов их сопряжения; одинаковость части сбороч- ного оборудования и оснастки
Ограничительные факторы Масса, габаритные размеры, показатели технологичности конструкции, вклю- чая инструментальную доступность
Стабильность технологической сборочной системы Стабильные системы (типы) изделий или сборочных единиц, постоянные иа всем протяжении сборочного процесса или на большинстве его операций Нестабильные меняющиеся иа сбороч- ных операциях составы систем (групп) изделий или сборочных единиц
Объект проектирования уни- фицированной технологии (пред- ставитель системы изделий или сборочных единиц) Типовой представитель нз числа наи- более трудоемких и конструктивно слож- ных изделий или сборочных единиц, входящих в технологическую систему (тип) Комплексное изделие или сборочная единица — реальный или теоретически воображаемый объект, требующий по сравнению с другими компонентами тех- нологической системы (группы) наиболь- шего числа основных и вспомогательных операций сборки; иной раз в целом гра- фически не оформляется
Область преимущественного применении Серийное я массовое производство Единичное и серийное производство
Общие вопросы технологии сборки машин
Типовые и групповые технологические процессы сборки
265
подобрать или спроектировать, изготовить и внедрить для приня-
того варианта технологии сборки унифицированное оборудование и
оснастку.
Для повышения эффективности типизации и групповой сборки целе-
сообразно сопровождать их проработкой технологичности конструк-
ции собираемых изделий и их компонентов. При этом задача заклю-
чается в максимальном применении рациональных методов сборки.
Среди практических рекомендаций могут быть следующие:
изделие должно расчленяться на оптимальное число составных
частей с числом сборочных единиц в каждой от 3 до 18—20;
конструкция сборочных единиц должна обеспечить возможность
ее компоновки из стандартных и унифицированных частей;
необходимо устранять излишнюю многозвенность в кинематиче-
ских цепях изделий и стремиться к уменьшению общего числа деталей;
компоновка конструкции сборочной единицы должна позволять
проведение сборки при неизменном базировании составных частей и
допускать возможность постановки присоединяемой сборочной единицы
пли ее деталей под действием силы тяжести, либо простейшим движением
сборочного механизма;
виды используемых соединений, их конструкции и месторасположе-
ние должны не только соответствовать условиям доступности инстру-
мента, но и отвечать требованиям механизации и автоматизации сбороч-
ных работ;
базовые, комплектующие и соединительные детали должны иметь
геометрические формы, облегчающие их ориентацию, сопряжение и
транспортировку, и обладать достаточно развитыми базирующими
поверхностями.
Важной предпосылкой эффективности применения типизации и груп-
повой сборки является повышение коэффициента унификации изделий
к — ^У
“ Е + Д ’
где Еу — число унифицированных сборочных единиц в изделии; Е —
общее число сборочных единиц в изделии; Ду — число унифицирован-
ных деталей, входящих в состав изделия; Д — общее число деталей,
входящих в состав изделия.
Отработанная на технологичность конструкция изделия должна
четко выражать принадлежность его к определенной классификационной
системе (типу или группе), на характерного представителя которой воз-
можно составление рационального типового или группового процесса
сборки. Общие правила обеспечения технологичности конструкции
сборочных единиц изложены в ГОСТ 14.203—73.
Высокие технико-экономические показатели применения типовой
технологии сборки подтверждаются передовой практикой отечествен-
ного машиностроения и приборостроения. Однако есть полная возмож-
ность эффективной унификации технологических процессов и в случаях
сборки разнотипных изделий па основе групповой технологии.
Группировку изделий и их сборочных единиц целесообразно прово-
дить по кинематическим и монтажным схемам. Это способствует вы-
явлению общности технологических задач их сборки независимо от
конструктивных различий. При группировке, как и при типизации,
следует учитывать массы и габаритные размеры изделий и сборочных
265 Общие вопросы технологии сборки машин
77. Показатели уровня технологической подготовки производства
и их расчет
Показатель Уровень ЕСТПП Формула ДЛЯ расчета Принятые обозначения
Коэффициент при- менения типовых тех- нологических процес- сов 0,8 . ^т. г. п Йт““ Q VT. П QT,T.n — число приме- няемых типовых технологических процессов изго- товления, кон- троля, испыта- ния; QT п —- общее число При- меняемых тех- нологических процессов
Коэффициент при- менения групповых методов обработки 0,55 аг ’ll г »— годовая программа /-й операции группо- вых участков; т — количество техаоло- логических опера- ций групповых уча- стков обработки; — годовая программа изделия
Коэффициент при- менения автоматиче- ского и полуавтома- тического оборудова- ния 0,62 k а «об Qa *“ количество шиф- ров автоматиче- ского и полуав- томатического оборудования на изделие; — общее количе- ство шифров оборудования на изделие
’ Коэффициент при- менения переналажи- ваемой оснастки 0,6 I о! О I е| б О’ О’ ". * Qn Q — число типоразме- ров переналажи- ваемой оснастки; Qo,o —общее число ти- поразмеров ос- настки
Коэффициент при- менения роботов 0,23 k - Qon-P р Qon <?Оп р ~ число операций, выполняемых ро- ботом; QoJI — общее число опе- раций
Типовые и групповые технологические процессы сборки
267
единиц, поскольку от этого зависит выбор сборочного технологического
оборудования, оснастки и транспортных средств.
Из отобранных в систему (группу) изделий или их частей форми-
руется комплексный представитель, обладающий наибольшим числом
сборочных элементов с наиболее сложной и трудоемкой схемой сборки.
По комплексному изделию (сборочной единице) проектируется еди-
ный технологический процесс на групповую сборку данной системы
объектов со ссылками на ранее разработанные процессы их более мел-
ких структурных частей.
К групповому технологическому процессу, так же как и к типовому,
прилагается комплектовочная ведомость и карта сборочного инстру-
мента и другой оснастки. Этим обеспечивается использование при
сборке новых изделий ранее выпущенных инструментов, приспособле-
ний и их унификация с вновь разрабатываемой оснасткой.
Использование групповой сборки способствует повышению уровня
серийности производства и создает условия для применения более со-
вершенной технологии, механизации и автоматизации сборочных про-
цессов. При этом может оказаться экономически выгодным и техниче-
ски целесообразным применение новейших средств автоматизации.
Такой опыт, например, есть на Ленинградском карбюраторном заводе
им. Куйбышева, где разработана групповая технология сборки кон-
* структивно разнородных сборочных единиц с применением автомати-
ческих установок и промышленного робота.
Высшей формой унификации типовых и групповых процессов сборки
являются технологические процессы — нормали, разрабатываемые на
нормализованные и стандартизованные изделия и сборочные единицы.
Нормализованные процессы позволяют наиболее полно использовать
все преимущества унифицированной технологии сборки и создают усло-
вия для оптимальной механизации и автоматизации сборочных работ
на унифицированном и стандартизованном оборудовании и высокопро-
изводительной оснастке.
Повышение доли унифицированных технологических процессов
в их общем числе является одной из существенных характеристик про-
грессивности технологии. В нормативных документах ГОСТа «Единая
система технологической подготовки производства» (ЕСТПП) эти харак-
теристики входят в число показателей уровня технологической подго-
товки производства (табл. 77).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Балакшин Б. С. Основы технологии машиностроения. М., «Машино-
строение», 1969, 560 с.
2. Гольдштейн Б, Г. н др. Электрические ручные машины с двойной
изоляцией. М., «Машиностроение», 1975 г. 254 с.
3. Комплексная механизация и автоматизация сборочных и монтажных
работ. Материалы семинара, под ред. каид. техн, наук Г. В. Попова. Л., «Зна-
ние», 1975. 103 с.
4. Корсаков В. С. Основы технологии машиностроения. М., «Высшая
школа», 1974. 360 с.
5. Методика анализа системы технологической подготовки производства
иа предприятии. ГК стандартов СМ СССР. М., Изд-во стандартов, 1974. 49 с.
6. Методика отработки конструкций на технологичность и оценки уровня
технологичности изделий машиностроения и приборостроения. ГК стандартов
СМ СССР. М., Изд-во стандартов, 1973. 56 с.
7. Митрофанов С. П., Гульнов ГО. А., Куликов Д. Д. Автоматизация
технологической подготовки серийного производства. М., «Машиностроение».
1974. 360 с.
268
Общие вопросы технологии сборни машин
8. Механизированный инструмент, отделочные машины и вибраторы.
Каталог-справочник. ЛК, «Машиностроение», 1972. 471 с.
9» Механизированный инструмент, отделочные машины и вибраторы.
Каталог-справочник. М., ЦНИИТЭстроймаш, 1975. 429 с.
10. Новиков М. П. Основы технологии сборки машин и механизмов.
Изд. 4-е, перераб. и доп. М., «Машиностроение», 1969. 632 с.
11. Новые конструкции пневматических сверлильных машин. Обзор.
Серия IV. М., ЦНИИТЭстроймаш, 1973. 34 с.
12. Пневматические молотки и перспективы развития их конструкций.
Обаор. Серия IV. М., ЦНИИТЭстроймаш, 1973. 59 с.
13. Полуянов В. Т. Структурные преобразования в технологии механо-
сборочного производства. М., «Машиностроение», 1973. 278 с.
14. Технологические основы проектирования средств механизации н
автоматизации сборочных процессов в приборостроении. Под ред. д-рв техн,
наук проф. В. С, Корсакова. М.» «Машиностроение», 1971. 326 с.
Глава 5
СБОРКА СОЕДИНЕНИЙ
И СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ МАШИН
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ИХ СТОПОРЕНИЕ
Классификация соединений по различным признакам приведена
на рис. J.
Выбор величины усилия затяжки. Непременным условием правиль-
ной сборки соединения является обеспечение такой силы затяжки, дей-
ствующей по оси болта или шпильки, при которой выполняется условие
плотности соединения (нераскрытая стыка) [1]:
Qa = vP (1 - х), (1)
где Q3 — сила затяжки; Р — внешняя нагрузка, приходящаяся на
один болт (шпильку); х — коэффициент внешней нагрузки (обычно
X = 0,2-~0,4); v — запас по плотности, обеспечивающий нераскрытие
стыка при увеличении внешней нагрузки в v раз.
Значение v для постоянных нагрузок принимают равным 1,25—2,0,
для переменных 2,5—4. По условиям герметичности v — 1,25-^2,5
при мягких прокладках; v = 2,5-4-3,5 при плоских металлических
прокладках.
Из условия прочности крепежных деталей верхний предел напря-
жения затяжки принимают в пределах
о3 = (0,5-т-0,7) от, (2)
где от — предел текучести материала болта (шпильки).
Для ответственных резьбовых соединений силу затяжки обязательно
контролируют путем замера одного из следующих параметров: крутя-
щего момента при затяжке гайки, угла поворота гайки, удлинения болта
(шпильки).
Затяжка неответственных резьбовых соединений производится
обычными гаечными ключами; в этом случае во избежание разрушения
крепежных деталей ограничивают длину рукоятки ключа величиной
L ~ (15ч-2О) d, где d — диаметр болта.
В групповом резьбовом соединении затяжка гаек или болтов должна
производиться в определенной последовательности, исключающей
перекос и коробление стягиваемых деталей. Рекомендуется производить
затяжку сначала средних гаек, затем пару соседних справа и пару со-
седних слева и т. д., постепенно приближаясь к краям. Гайки, распо-
ложенные по кругу, следует затягивать крест-накрест. Затяжку сле-
дует производить постепенно, т. е. в два-три приема.
При выборе того или иного метода затяжки необходимо исходить
из соотношения длины болта (шпильки) к его диаметру: затяжку срав-
270
Сборка соединений и сборочных единиц машин
нительно коротких болтов и шпилек -— < 6, а также затяжку гаек
на деталях типа валов рекомендуется производить по моменту; затяжку
сравнительно длинных болтов — > 6 можно производить любым из
рассматриваемых методов, отдавая предпочтение в случае особо ответ-
ственных соединении затяжке по удлинению болта.
Сварные
Паяные
Клеевые
Осуществляв»
мыв гибкой
Рис. 1. Схема классификации соединений
Затяжка резьбовых соединений по моменту получила наиболее ши-
рокое применение благодаря относительной простоте осуществления и
возможности механизации. Связь между моментом затяжки Мкл и
силой затяжки Q3 устанавливается с достаточной для практических
расчетов точностью зависимостью
*“=<4(-i-+ssj)4
•И0,25М1 £>+d0) , (3)
где s — шаг резьбы; d2 — средний диаметр резьбы; р. — коэффициент
трения в резьбе; р — половина угла профиля резьбы; цг — коэффициент
трения на торце гайки; D и d0 — диаметры окружностей, ограничиваю-
щих поверхность трения торца гайки.
Для предварительной оценки значения момента затяжки можно поль-
зоваться формулой [1]
Мкл^0,2дз</. (4)
Резьбовые соединения а их стопорение
271
При назначении момента затяжки по формуле (3) следует иметь в виду,
что коэффициенты трения ц. и цт могут находиться в широких пределах
(0,05—0,5) в зависимости от наличия и вида металлического покрытия
резьбы, состояния ее трущихся поверхностей, числа повторных затя-
жек и т. п. (табл. 1).
1. Средние значения коэффициентов трения в резьбе (ц)
и на торце гайки (ит) [6]
Характер покрытия Вид смазки
l-я за- тяжка Повтор- ные за- тяжки 1-я за- тяжка Повтор- ные за- тяжки
Без покрытия Без смазки 0,18 0,28 0,16 0,22
Масло МК ...... 0,13 0,16 0,13 0,11
Кадмирование Без смазки ...... 0,25 0,21 0,05 0Д4
Масло МК 0,15 0,15 0,06 0,05
Меднение Без смазки ...... 0,28 0.42 0,12 0,18
Смазка НК-50 .... 0,16 0,15 0,08 0,09
Цинкование Без смазки ...... 0,23 0,34 0,10 0,26
Затяжка резьбовых соединений по моменту производится динамо-
метрическими или предельными ключами. При затяжке предель-
ным ключом (рис. 2, а) они автоматически отключаются при достиже-
нии определенного заранее заданного момента затяжки.
Замер момента затяжки с помощью динамометрических ключей
основан на замере деформации изгиба (рис. 2, б) или кручения (рис. 2, в)
упругого элемента ключа.
Правильность назначения момента затяжки может быть проверена
экспериментально. Для этого на шпильку или болт устанавливают дина-
мометр, например, камертонного типа (рис. 3), а затяжку гайки произ-
водят динамометрическим ключом.
Для достижения более стабильных значений коэффициента трения
и предотвращения заедания трущихся поверхностей рекомендуется
применение металлических покрытий (кадмирование, меднение, лату-
нирование, серебрение и др.) и смазки (графитовая смазка типа НК-50,
дисульфид молибдена и др.). Практически достижимая точность за-
тяжки по моменту в пределах ±25%.
Затяжка по углу поворота гайки. Сущность этого способа затяжки
состоит в том, что после того, как гайка при ее навертывании войдет
в соприкосновение со стягиваемой деталью, дальнейшее ее навинчивание
будет сопровождаться деформацией удлинения болта и деформацией
сжатия стягиваемых деталей. Расчетное значение угла поворота гайки
при этом составит
Ф; = збо°-^-(хб+хд). (5)
272 Сборка соединений и сборочных единиц машин
где >ч5 й ^д — коэффициенты податливости болта и стягиваемых деталей.
Коэффициент податливости болта постоянного сечения
1
(6)
где 6з— Длина деформируемой части болта; Eq я Fq— модуль упру-
гости материала болта и площадь сечения болта.
Рис. 2. Предельные и динамометрические ключи
Резьбовые соединения и их стопорение
273
Если болт (рис. 4, а) состоит из п участков (болт переменного сече-
ния), то
л 1 V !б‘ (7)
^6 FQi
i—L.
где Im и Pat — соответственно длина и площадь поперечного сечения
(-го участка болта.
Для коротких болтов и шпилек < б) следует учитывать дефор-
мацию стержня в пределах гайки и головки болта (корпуса) [1].
Коэффициент податливости стягиваемых деталей следует рассчи-
тывать по формуле [1] (рис. 5, а)
j _ 2,30 (а ~г rf0) (а -- 2/; tg а — d0) „
“Д £>rfotg« ь (а —«Ша+2МК® + 4)) ’
где £д — модуль упоугости материала стягиваемых деталей; tg а =
== 0,4-t-O.S.
Рис. 4. Контроль усилии затяжки по удлинению болта и деформации спе-
циальиых тарированных шайб
274
Сборка соединений и сборочных единиц машин
Если болт соединяет два фланца (рис. 5, б), то в формуле следует
принимать 4,60 вместо 2,30 и I вместо 2/р
Вначале затяжки гайки происходит смятие неровностей на поверх-
ностях стягиваемых деталей, выборка перекосов и т. п., что не учи-
тывается формулой (5). Поэтому рекомендуется произвести предвари-
тельно 2—3-кратное обжатие деталей затяжкой на угол, несколько
меньший расчетного, после чего гайку навернуть до соприкосновения
с деталью, считая это положение нулевым при отсчете угла поворота.
Рис. 5. К расчету коэффициента податливости стя-
гиваемых деталей
Затяжка по удлинению болта (шпильки). Затяжка гайки сопрово-
ждается возрастанием силы затяжки Qs и связанного с этим удлинения
болта Д/б- В пределах упругих деформаций связь между удлинением
болта (шпильки) и усилием затяжки выражается линейной зависимостью
Д/б=<?з*б. (9)
Рассматриваемый способ затяжки предполагает возможность замера
удлинения болта или шпильки, т. е. наличие измерительных баз и
доступа для производства замеров, что должно быть предусмотрено
конструктором. Замер удлинения производится микрометрами или
индикаторами часового типа с использованием различных приспособ-
лений (см. рис. 4, а).
Способ затяжки по удлинению болта является наиболее точным
и применяется при затяжке особо ответственных соединений (стяжных
болтов коленчатых валов, шпилек крепления дисков турбины и т. д.).
Однако это утверждение будет справедливым для относительно податли-
вых болтов и шпилек (тг > т- е- тогда, когда замеряемое удлине-
ние будет значительным и погрешностями измерения удлинения, а
также погрешностью расчетного значения коэффициента податливо-
сти Хд можно пренебречь.
Из других способов контроля затяжки, основанных на использо-
вании деформации болта или стягиваемых деталей, можно отметить
Резьбовые соединения и их стопорение
275
применение полых тензометрических болтов и тарированных шайб.
В первом случае (см. рис. 4, б) болт или шпилька имеет по оси свер-
ление на длине, соответствующей длине деформируемой части. В осно-
вании сверления закрепляется стержень, длину которого подбирают
таким образом, чтобы при полной затяжке торец стержня был «запод-
лицо® с торцом болта (шпильки). Этот способ дает возможность судить
о величине усилия затяжки как в процессе сборки, так и во время
эксплуатации.
Во втором случае используется пластическая или упругая деформа-
ция специальной мерной шайбы I, устанавливаемой между двумя обыч-
ными шайбами (см. рис. 4, в). Затяжка гайки производится до тех пор,
пока не будет выбран зазор 6 и контрольное кольцо 2 не окажется за-
жатым.
На рис. 4, г показана тарированная шайба, имеющая специальный
профиль. В начале затяжки между торцом гайки и наружным пояском
шайбы имеется зазор 6ПШ. При достижении расчетного усилия в про-
цессе дальнейшей затяжки шайба упруго деформируется, зазор б
при этом выбирается, о чем свидетельствует резкое увеличение момента
натяжки (за счет увеличения поверхности трения на торце гайки).
В последнее время получила распространение затяжка крепежных
деталей непосредственной вытяжкой стержня болта или шпильки с по-
мощью поршневых гидродомкратов и последующим свободным навин-
чиванием гайки до соприкосновения с опорной поверхностью детали
{51. Такой способ сборки резьбовых соединений позволяет исключить
возникающие при затяжке напряжения скручивания болта или шпильки.
Затяжка стяжных болтов мощных прессов, стационарных дизельных
двигателей и других машин, имеющих значительные диаметры резьб,
требует больших моментов на ключе. В таких случаях применяют тер-
мический способ затяжки, при котором требуемое усилие обеспечивается
удлинением болта после его предварительного нагрева.
Температура нагрева определяется из соотношения [5]
Д/О = 7Г7-’ (10)
^а^я
где А// — удлинение болта, соответствующее усилию затяжки; К« —
коэффициент линейного расширения материала болта; Lu — длина
болта.
Для нагрева болтов применяют электронагреватели в виде стерж-
ней (для полых болтов) или муфт. Нагрев контролируют по изменению
длины болта (шпильки). После нагрева гайки затягивают обычным клю-
чом.
Постановка шпилек. Основным требованием, предъявляемым
к постановке шпилек в корпусные детали, является обеспечение устой-
чивого сопряжения шпильки с корпусом, при котором исключается
сграгивание и поворот шпильки при затяжке или отвертывании гайки,
а также произвольное вывертывание ее из корпуса в процессе работы
соединения. Это требование обеспечивается при условии, когда
МРэ==<3з('Нй7 + "Е^т)~Г<Мкр’ (11)
= ^)^“<Л4кр’ (12)
276 Сборка соединений и сборочных единиц машин
где ТИрз и Л1р0 — моменты трения в резьбе, действующие на шпильку
при затяжке и отвертывании гайки; Л4кр — момент стопорения шпильки
в корпусе, достигаемый постановкой шпильки с натягом или другим
каким-либо способом.
Постановка шпилек с натягом по среднему диаметру резьбы полу-
чила наибольшее распространение. В этом случае посадка шпилек
в корпусе оговаривается ГОСТ 4608—65*. Выбор посадок производится
в зависимости от их назначения и материала корпуса. Для шпилек
с диаметром резьбы 10—30 мм при установке их в стальные корпуса
натяг находится в пределах 0,02—0,06 мм, в чугунные или алюминиевые
в пределах 0,04—0,12 мм.
При постановке шпилек с натягом по среднему диаметру резьбы
наблюдается значительный разброс значений Мкр вследствие погреш-
ностей геометрических параметров резьбы шпильки и корпуса, а также
непостоянства значений коэффициента трения. Поэтому в ответственных
резьбовых соединениях устойчивость сопряжения контролируется по
крутящему моменту, с которым шпилька вывинчивается из корпуса
(табл. 2).
2. Моменты вывинчивания шпилек с тугой резьбой f2j
Резьба Натяг, мкм, наиб. найм. Материал м ро. кге* см
корпуса шпильки наиб. найм.
Мб 48 16 АЛ-4 ВТЗ-1 38ХА 1Х17Н2 77 179 39 80
М8 65 18 АЛ-4 ВТЗ-1 38ХА 1Х17Н2 160 287 76 134
М10 60 20 АЛ-4 ВТЗ-1 38ХА IX17H2 215 435 86 117
М14Х 1,5 65 20 ВТЗ-1 1Х17Н2 1443 405
М18Х 1,5 65 22 1Х17Н2 1Х17Н2 2280 8С4
Верхнее значение этого момента ограничивается прочностью
Шпильки при ее ввертывании
Л1кр = 0,2 [T]df, (13)
(где |т] — допустимое напряжение кручения материала шпильки,
<ii — диаметр шпильки);
нижнее—условием устойчивости сопряжения (11), (12).
Резьбовые соединения и их стопорение
277
Зависимость крутящего момента от геометрических параметров
резьбы, материала деталей, состояния трущихся поверхностей может
быть приближенно выражена формулой [1]
Мкр^З,76ДрМ---------£2 _ , (14)
1,3+0,7
Где д — натяг по среднему диаметру резьбы; р. — коэффициент тре-
ния в тугой резьбе; I — длина свинчивания шпильки с корпусом; d—
диаметр резьбы; £\ и £2 — модули упругости материала шпильки
и корпуса.
С учетом погрешностей шага и угла профиля резьбы, а также смя-
тия неровностей поверхности резьбы в практических расчетах реко-
мендуется [1] в формуле (14) принимать значение расчетного натяга
Ар -g~ А-
Коэффициенты трения для тугой резьбы зависят от величины на-
тяга, материала шпильки и корпуса, вида металлического покрытия
и смазки (ц = 0,02-^0,09).
Ввертывание шпильки в корпус производится как вручную, так
и с помощью специализированного инструмента (шпильковертов) или
станков-автоматов. При ввертывании шпилька захватывается за резь-
бовую или гладкую часть
и удерживается от про-
ворота за счет упора
шпильки (создания осе-
вого натяга, рис. 6, б)
или за счет радиального
обжатия в резьбовой или
гладкой части шпильки с
помощью устройства типа
роликового зажима (рис.
6, а).
Постановка шпилек на
клей. Предусматривается
гарантированный зазор
по среднему диаметру
резьбы, что значительно
снижает требования к точ-
ности изготовления резь-
бы и исключает необходи-
мость разбивки шпилек
и резьбовых отверстий на
группы, подбор шпилек
по группам. Шпильки
Рис. 6. Инструмент для за-
вертывания шпилек
5-5
Л
278
Сборка соединений и сборочных единиц машин
ввертываются при минимальном крутящем моменте и, следовательно,
не подвергаются деформации скручивания.
При соответствующем подборе марки клея прочность стопорения
шпилек клеем, оцениваемая по моменту страгивания, выше, чем сто-
порение за счет натяга. Для стопорения шпилек рекомендуются [3]
клей ВС-350 и Л-4. Клей ВС-350 горячего отверждения, полимеризуется
при 195 ± 5° С в течение 2 ч; клей Л-4 — холодного отверждения,
полимеризуется при нормальной температуре в течение 24 ч. Примерно
одинаковые по прочностным характеристикам эти клеи резко отличаются
по термостойкости: диапазон температур, в которых работает соедине-
ние, для клея ВС-350 составляет от —60 до 4*350° С, а для клея Л-4
от —60 до 4*60° С. Следует заметить, что с повышением температуры
прочность соединения иа клее ВС-350 снижается.
Постановка шпильки на клей осуществляется в следующей техноло-
гической последовательности [3]: обезжиривание резьбы шпильки и
отверстия ацетоном и бензином Б-70; нанесение на резьбу клея с после-
дующей выдержкой; ввертывание шпильки в корпус на заданную глу-
бину; создание давления на витках резьбы путем затяжки гайки через
распорную втулку с моментом, оговоренным в табл. 3; отверждение
клея.
3. Величины моментов предварительной затяжки гаек
при отверждении клея н допустимые моменты страгивания
Резьба Мб М8 М10 ЧЧ XSIW S‘l XHW 1 М16Х 1.5 М18Х 1,5
Моменты затяжки при отверждении клея, кгс*см Минимально допу- стимые моменты страгивания вкле- енных шпилек, кгс • см 1 1,5 3 6 9 12 20
50 125 260 450 750 1200 1 700
Контроль соединения после отверждения клея производится по мо-
менту страгивания шпильки в сторону отвертывания.
Момент стопорения шпильки может быть определен по формуле
Л4кр 2,25 [тк] d?l, (15)
где [тк] — допустимое напряжение сдвига для данного клея; d — на-
ружный диаметр резьбы шпильки; I — длина свинчивания.
Исследования [7] показывают, что контроль прочности стопорения
вклеенных шпилек необходимо производить с учетом условия нагру-
жения шпильки многократными затяжками при последующих сборках
изделия. При этом оказалось, что оптимальное значение давления отвер-
ждения, а следовательно, и моменты предварительной затяжки при
отверждении значительно превышают моменты, приведенные в табл. 3.
Например, для шпильки М10Х1.5 оптимальное значение момента за-
тяжки при отверждении клея ВС-350 составляет 300 кгс-см.
Резьбовые соединения и их стопорение
279
Постановка шпилек в гладкие цилиндрические отверстия (табл. 4).
Этот способ постановки шпилек применяется преимущественно для
корпусов из алюминиевых и магниевых сплавов. Для монтажа шпилек
по ГОСТ 11765—66* в корпусных деталях сверлят отверстия диаметром
d0, равным среднему диаметру резьбы по ГОСТ 9150—59*, и фаской с
для предотвращения выпучивания металла на стыковую поверхность.
4. Рекомендуемые диаметры отверстий, размеры фасок
и крутящие моменты при постановке шпилек в гладкие отверстия
{п = 120 об/мии) [4]
Резьба Диаметр отверстия ^2» мм Размер Момент Л43 за- мт, лек КГС’ м, для шпи- из стали марки
фаски, С, мм винчи- ваиия, КГС' м 45 38ХА ЗОХГСА
М5 4.5—4,65 0,5 0,5 0.2 0,9 1,4 1.68
Мб М8 5,35-5,5 7,2 —7,4 1,0 0,75 0,35 2,15 1.3 1,6 3,8 2,5 6 3 7,2
М10 М12 9,0—9.25 10,85-11,1 1,5 4 2,2 10,7 6,6 0.5 17,3 14,7 26,8 17,6 32
Примечание. В числителе даны максимальные значения
момента Л43, а в знаменателе — минимальные; Af? — крутящий мо-
мент, при котором в материале шпильки возникают пластические де-
формации.
Шпильку захватывают за гаечный конец специальным приспособле-
нием и ввертывают в гладкое отверстие с частотой вращения п = 40+-
*5-300 об/мин, образуя при этом резьбу в корпусе. Для снижения кру-
тящего момента и предотвращения заедания при ввертывании резьбу
шпильки смазывают.
Стабильность затяжки резьбовых соединений. В процессе эксплуа-
тации машин наблюдается снижение усилия затяжки, что крайне не-
благоприятно сказывается на нормальной работе соединения и может
привести к его разрушению. Такое снижение силы затяжки, а следо-
вательно, и напряжения затяжкн происходит как в результате остаточ-
ных пластических деформаций крепежных и стягиваемых деталей,
так и в результате произвольного отвертывания гайки.
Остаточные пластические деформации имеют место на поверхностях
стыков, под гайкой и головкой болта (смятие неровностей); появление
их в материале крепежных деталей связано с перезатяжкой соединения
или действием кратковременных нерасчетных нагрузок. Для резьбовых
соединений, работающих при повышенных температурах, снижение
силы затяжки происходит в результате релаксации напряжений (для
280 Сборка соединений и сборочных единиц машин
конструкционной стали это явление учитывается, начиная с 300° С,
для легких сплавов с 150° С).
Произвольное отвертывание гаек в статических условиях нагру-
жения не наблюдается, так как угол трения в резьбе значительно больше
угла подъема витка (соединение обладает свойством самоторможения);
отвертывание гаек может происходить в случае динамического нагру-
жения или вибрации.
При действии на затянутую гайку с треугольным профилем резьбы
динамических нагрузок, направленных по оси болта, сила давления
между витками будет иметь переменную составляющую, перпендику-
лярную оси болта, что вызовет радиальную деформацию сжатия тела
болта и растяжения тела гайки. Относительное радиальное перемещение
витков резьбы болта и гайки сопровождается изменением направления
сил трения в резьбе и значительным снижением коэффициента трения,
что может привести к потере свойств самоторможения резьбового соеди-
нения, т. е. к произвольному отвертыванию гайки (8]. Снижение коэф-
фициента трепня наблюдается также и при вибрации соединения.
Повышение надежности затяжки резьбовых соединений дости-
гается:
уменьшением числа стыков соединения, повышением качества по-
верхности стыков;
применением податливых болтов и шпилек;
увеличением напряжения затяжки и точным контролем ее при мон-
таже;
защитой деталей резьбового соединения от действия высоких тем-
ператур;
надежным стопорением резьбовых деталей.
Способы стопорения резьбовых соединений подразделяются на три
группы (рис. 7, табл. 5):
фиксация гайки относительно болта или стягиваемых деталей;
увеличение сил трения в резьбе и на торце гайки;
фиксация с помощью местных пластических деформаций.
Б. Стопорение резьбопых соединений
Способ стопорения Позиции на рис. 7
Взаимная фиксация: болта и гайки гайки, болта и корпуса .... нескольких гаек илн винтов ......... Создание дополнительных сил трения путем: осевого давления ...... радиального давления ... Фиксация с помощью: местных пластических деформаций склеивания ..... . 1, 2 3, 4, 5, 6 7, 3 9, 10, 11 12, 13 14 15
Эффективность выбранных средств стопорения зависит от полноты
учета условий работы соединения и конструктивно-технологических
особенностей стопорящих деталей. При этом необходимо учитывать (3 ]:
степень ответственности соединения;
Шпоночные соединения
281
конкретные условия работы и нагружения;
возможности разборки и сборки в эксплуатации;
габаритные размеры соединения, степень доступности крепежных
деталей;
особенности сборки и контроля усилия затяжки;
стоимость стопорящих элементов.
ШПОНОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Напряженные шпоночные соединения выполняются с применением
клиновых шпонок. Они подразделяются на врезные и тангенциальные.
Врезная шпонка имеет уклон 1 : 100 по длине одной из рабочих (широ-
ких) граней. Паз в ступице выполняется с уклоном 1 : 100.
282
Сборка соединений и сборочных единиц машин
Клиновую врезную шпонку (ГОСТ 8791—68*) при сборке запрессо-
вывают в сопряженные пазы вала и ступицы. Она должна плотно при-
легать к дну паза вала и дну паза ступицы, а по боковым граням иметь
зазор. При сборке соединения ось ступицы смещается по отношению
к оси вала иа величину посадочного зазора. В точных соединениях для
уменьшения биения ступицы зазор следует сокращать до минимума.
Контроль точности посадки шпонки осуществляется щупом. Ка-
чество соединения высокое, если нет зазоров между рабочей гранью
шпонки и дном паза ступицы. Проверка обязательна с обеих сторон
Рис. 8. Клиновые шпонки:
а — врезная; б — тангенциальная
соединения. Наличие зазора с одной из сторон указывает на несовпаде-
ние уклона паза в ступице с уклоном шпонкн (рис. 8, а).
В единичном н мелкосерийном производстве шпонки припиливают
или пришабривают, так как обеспечить совпадение уклонов при обра-
ботке без применения специальных приспособлений трудно. Это один
из крупных недостатков соединений с врезными шпонками. Второй
недостаток — биение насаженной на вал детали, особенно при коротких
ступицах. Третий недостаток — при сборке и разборке таких соедине-
ний неизбежны удары молотком или кувалдой, что недопустимо при
сборке точных узлов и механизмов. Применение соединений с врез-
ными клиновыми шпонками допускается лишь в механизмах с невысо-
кой точностью.
Для соединений более 60 мм применяют клиновые тангенциальные
шпонки. Ступица не имеет уклона паза, что упрощает технологию
сборки соединений с такими шпонками, они не требуют трудоемкой
ручной пригонки шпонки к пазу ступицы. Тангенциальная шпонка
(ГОСТ 8796—68 и 8797—68) врезается в вал таким образом, что ее
широкая грань направлена по касательной к цилиндрической поверх-
ности вала. В случаях, когда вал по условиям работы реверсивный,
ставятся две тангенциальные шпонки под углом 120° друг к Другу.
Затяжку такой шпонки осуществляют ударами молотка илн кувалды
с медным или свинцовым наконечником или с применением механизи-
рованного приспособления. При этом узкие грани шпоики упрутся
в стенки паза вала и ступицы и создадут необходимый распор. Танген-
циальные шпонки передают значительные крутящие моменты (рис. 8, б).
Ненапряженное шпоночное соединение осуществляется с помощью
призматических шпонок. Оно воспринимает крутящий момент, переда-
ваемый соединением, своими боковыми гранями. Шпонки устанавливают
в паз вала с натягом по боковым граням с обеспечением зазора между
Шпоночные соединения
283
широкой гранью шпонки и дном паза ступицы. Призматические шпонки
подразделяются на обыкновенные (ГОСТ 8788—68*), высокие
(ГОСТ 10748—68*) и направляющие (ГОСТ 8788—68*). Обыкновенные
н высокие шпонки обеспечивают неподвижное соединение вала с охва-
тываемой его деталью; направляющие шпонки обеспечивают свободное
перемещение охватывающей детали вдоль вала (рис. 9, а, б).
Посадку призматической шпонки в паз вала осуществляют легкими
ударами медного молотка, под прессом илн с помощью струбцин. Перед
посадкой снимают заусенцы, зачищают острые края шпонок и пазов.
а)
Л
Рис. 9. Призматические шпонки:
а обыкновенная; б —- направляющая с креплением на
валу
Качество соединения хорошее, если щуп ие обнаруживает боковых
вазоров между шпонкой и поверхностями пазов вала и ступицы. Про-
верка производится с двух сторон. Во избежание выхода из строя узла
во время эксплуатации подчеканка торцовых поверхностей паза сту-
пицы, с целью устранения бокового зазора, категорически запре-
щается.
Направляющие шпонки крепят в пазу вала. Для облегчения из-
влечения шпонки из паза в середине ее предусматривают нарезанное
отверстие. Ввинчивая винт до упора в дно паза вала, шпонка легко
извлекается нз паза (рис. 10, а). Направляющую шпонку можно также
удалить нз паза резкими ударами грузом 2 по упорному кольцу 1
(рис. 10, б). На таком же принципе основано действие приспособле-
ний для удаления клиновых шпонок из паза соединения (рис. 10, в).
Для демонтажа клиновых шпонок применяют рычажные и винтовые
приспособления.
Техническими условиями предусматривается точное расположение
шпоночных пазов относительно оси вала н отверстия ступицы. Нару-
шение условий приводит к излишней затрате времени на пригоночные
работы. Сокращения пригоночных работ можно достичь, применяя
несложную оснастку. Заслуживает внимания приспособление для
пригонки клиновых, тангенциальных и призматических шпонок при
посадке их в пазы (рис. 11, а и б). Оно позволяет производить точные
замеры углов и переносить их на копировальное приспособление для
обработки шпонки на поперечно-строгальном или плоскошлифовальном
станке. Точность пригонки шпонки в пределах 0,02—0,03 мм, что вполне
обеспечивает точность посадки шпонки в паз.
Приспособление состоит из основания 1, неподвижных стоек 3
и 7, подвижных стоек 2 и 4, передвигающихся вдоль основания при
помощи винтов 5 н 6. Замер шпоночного паза по высоте производится
284
Сборка соединений и сборочных единиц машин
Рис. 10. Извлечение шпонок с помощью:
а — упорного винта; б и в — груза
губками 2 и 4, которые при действии пружины 8 стремятся занять
наивысшее положение, перемещаясь по пазам неподвижных стоек.
Винтами 5 и 6 губки могут быть зажаты в требуемом положении. Приспо-
собление вводят в шпоночный паз, как показано на рис. 11, б. Под осно-
вание при необходимости (если паз большой) может быть подложена
мерная пластина А. Из рисунка видно, что губки поджаты пружиной
к наклонной поверхности паза. Фиксирование угла наклона паза
производится иа расстоянии I и от торца детали. Перед выемкой при-
способления из паза губки зажимают винтами.
Снятые приспособлением размеры паза переносят при обработке
на шпонку. Применение приспособления повышает производительность
Рис. 11. Пригонка клиновых шпонок:
а — приспособление для пригонки; б — способ замера шпоночного паза
Шлицевые соединения
285
в сравнении с обычной пригонкой в 5—6 раз. Его использование рацио-
нально при пригонке крупных шпонок.
Действие приспособления может быть распространено не только
на замер клиновых пазов, но и пазов призматических. Качество при-
гонки шпонок с проверкой «на краску» вполне удовлетворительное.
ШЛИЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Шлицевые соединения обеспечивают более точное центрирование
деталей, чем шпоночные, имеют меньшие напряжения смятия на гранях
шлицев и большую прочность валов. Шлицевые соединения подраз-
деляются: на прямоугольные, эвольвентиые и треугольные. В тяжелом
машиностроении распространены прямоугольные шлицевые соединения
с 6—10 шлицами и эвольвентиые с 20—60 шлицами.
В шлицевых соединениях применяют три типа посадок: тугоразъем-
ные, легкоразъемные и подвижные. При тугих шлицевых соединениях
охватывающую деталь перед запрессовкой нагревают до 80—120° С.
Легкоразъемные и подвижные шлицевые соединения формируются
С)
Уис. 12. Схемы проверки шлицевых соединений:
а — проверка на биение; бив — проверка на «качку»
286
Сборка соединений и сборочных единиц машин
посадкой охватывающей детали с приложением небольших усилий или
от руки. Производить сборку шлицевых соединений ударами молотка
запрещается, так как возможен перекос насаживаемой детали и даже
задиры на шлицах.
Перед сборкой надо тщательно осмотреть сопрягаемые детали.
На поверхности шлицев не допускаются забоины, заусенцы, острые
края, должны быть сняты фаски, так как возможно заедание на шли-
цах. Сопрягаемые поверхности собираемых деталей надо смазать.
Неподвижные шлицевые соединения, исходя из условий качества,
подвергаются проверке на биение (рис. 12, а). Величины допускаемых
Рис. 13. Шлицевые соединения:
а — при соосности вала н втул-
ки; б — при иесоосностн вала
и втулки
радиального и торцового биений оговариваются в чертеже на сборку
технологического комплекта или узла. Легкоразъемные и подвижные
шлицевые соединения контролируются не только на биение, но и на
перемещение охватывающей детали по шлицам (на «качку»). Эту про-
верку выполняют вручную покачиванием охватывающей детали отно-
сительно вала (рис. 12, б, в). По техническим условиям «качка» допу-
стима лишь в ограниченных пределах.
Зазоры в легкоразъемном и подвижном шлицевых соединениях
являются причиной перекоса сопрягаемых деталей, особенно при не-
симметрично действующей нагрузке относительно средней плоскости,
охватывающей детали. Возникающие при этом дополнительные осевые
силы создают колебательное движение деталей вдоль оси соединения
и вызывают дополнительный износ шлицев.
В подвижных шлицевых соединениях важное значение для их ка-
чества имеет соосность охватывающей детали и шлицевого вала. При
удовлетворительной соосности шлицы вала имеют контакт со шлицами
отверстия (рис. 13, а). Если соосность не выдержана, теоретически
в контакте будет находиться только один шлиц (рис. 13, б), условия
работы соединения, естественно, ухудшаются. При сборке шлицевых
соединений это обстоятельство надо учитывать.
В тяжелонагруженных н ответственных соединениях в целях умень-
шения напряжения смятия на боковых поверхностях шлицев вводят
контроль последних на прилегание с применением краски.
НЕПОДВИЖНЫЕ КОНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ
Конические соединения с неподвижной посадкой все чаще приме-
няются взамен цилиндрических. Основное преимущество таких соеди-
нений — напряженность и высокая прочность соединения при возмож-
ной частой сборке и разборке его без повреждения сопрягаемых по-
верхностей деталей. Для разъединения соединения достаточно сместить
Неподвижные конические соединения
287
одну из сопрягаемых деталей вдоль оси на десятые доли миллиметра.
Неподвижность соединения и прочность посадки зависят от величины
натяга и возникающей при посадке силы трения. Эти соединения не-
заменимы в герметичных конструкциях, так как обладают хорошей
самоцентрируемостью деталей, возможностью регулирования радиаль-
ных зазоров в подшипниках качения, если он посажен на коническую
шейку.
В машиностроении широко применяются конические соединения,
монтируемые и демонтируемые с помощью масла, подаваемого в соеди-
нение под высоким или очень высоким
давлением [3 ]. На рис. 14 в качестве
примера приведена типовая конструк-
ция такого соединения. Оно состоит
из полумуфты 1, посаженной на вал 2
через промежуточную втулку 3, имею-
щую конусность 1 : 30 по наружной
поверхности. Отверстие а предназна-
чено для подвода масла от насоса
высокого давления; канавка б преду-
смотрена для распределения масла по
окружности полумуфты. Запрессовка
и распрессовка производятся с приме-
нением специальных ручных или ме-
ханизированных насосов высокого дав-
ления [4].
Последовательность выполнения
такого соединения следующая: на вал 2
надевается полумуфта 1 со свободно
вставленной в нее промежуточной втул-
кой 3. Втулка и вал имеют посадкуЛ/С.
Рис. 14. Неподвижное кониче-
ское соединение
С помощью кольцевой оправки и пресса втулка запрессовывается в полу-
муфту. Дозапрессовка иа величину требуемого натяга производится в
момент, когда в канавку б подается масло от насоса под расчетным дав-
лением. Происходит расширение полумуфты н сжатие втулки и вала,
втулка подается вдоль оси вала на величину заданного натяга.
Подобный процесс представляет большой интерес при сборке слож-
ных валов из отдельных деталей, посадке на них муфт, зубчатых колес,
подшипников качения иа конические шейки и других деталей.
На рис. 15, а показан коленчатый вал, собранный из осей "с коническими
хвостовиками 1 и 4 и колена 2. Оси вставлены в отверстия в колене
через конические промежуточные втулки 3 и 7. Дополнительная до-
затяжка осей на требуемую величину натяга осуществляется винтовым
приспособлением 6 с подачей масла под высоким давлением по трубке 5
от насоса высокого давления. Винт приспособления ввернут в ось 4.
На рис. 15, б показан кривошипный вал, собранный из осей с кони-
ческими хвостовиками 8 и 13, а также кривошипа. Сборка осей произ-
ведена без промежуточных втулок с посадкой на конические цапфы.
При подаче масла под давлением от насоса в отверстия 9 производится
дозатяжка осей гидравлической гайкой 10. Ее болтами крепят на осях 8
и 13. При подаче масла от насоса в отверстие 11 поршень 12 упирается
в торец кривошипа и втягивает ось в отверстие на заданную величину
натяга. При необходимости рассмотренные соединения могут быть
быстро разобраны.
288 Сборка соединений и сборочных единиц машин
Рис. 15. Сборка составных валов:
а — коленчатый вал; б — кривошипный вал
На рис. 16 показан пример посадки подшипника качения на кони-
ческую шейку с применением рычажных иасосов высокого давления
(гидропрессовый метод запрессовки).
Образующие конуса отверстия подшипника и цапфы вала должны
быть прямолинейны и совпадать по конусности. Прямолинейность про-
веряют лекальной линейкой по краске. Конусность подшипника и ко-
нусность вала проверяют на краску, при несовпадении производят
пригонку поверхности цапфы вала. Прилегание должно составлять
не менее 85—90%, причем пятна краски должны быть равномерно
распределены по всей контактирующей площади.
Совершенствование способов компенсации погрешностей изготовле-
ния конических поверхностей является актуальной технологической
задачей. Представляет интерес способ сборки конических соединений
с использованием пластмассовой прослойки как компенсатора погреш-
ностей изготовления конических сопрягаемых деталей [5]. Сущность
способа — образовавшийся при сборке или специально созданный
зазор (а он может иметь любую форму) заполняется при сборке соеди-
нения жидкотекучей пластмассой. После полимеризации пластмасса
затвердевает и превращается в жесткий компенсатор нужного размера
и формы, являющийся неотъемлемой частью одной из сопрягаемых
деталей. Наибольший эффект снижения трудоемкости сборки дости-
гается в том случае, когда в конструкции соединения предусмотрено
применение пластмассового компенсатора.
Неподвижные конические соединения
289
На рис. 17 схематично показаны конические соединения, в которых
пластмассовый компенсатор 1 формируется сопрягаемыми деталями,
в частности конической цапфой вала и коническим отверстием под-
шипника качения. Вместо конической поверхности охватывающей
детали можно применять ступенчатую, что видно из рис. 17, 6; это упро-
щает ее изготовление. В качестве материала компенсатора рекомен-
1 2 3
Рис. 16. Гидравлическая гайка Уралмашзавода для запрессовки:
1 — поршень; 2 — уплотнение; 3 — корпус гайки; 4 — разрез-
ная втулка; 5 — масляные трубки; 6 — ручные рычажные
насосы высокого давления
10
290
Сборка соединений и сборочных единиц машин
дуется пластмасса АСТ-Т. Средняя толщина компенсатора 1,5—2,0 мм.
Технологический процесс сборки таких соединений состоит из следу-
ющих операций: обезжиривания поверхности охватываемой детали
и смазки разделительным слоем поверхности охватывающей детали;
сборки деталей, обеспечивающей зазор 1,5—2,0 мм между ними,
подготовки пластмассы к заливке [5]; заливки пластмассы в нагнета-
а)
d>
Ряс. 17. Схемы
конических соеди-
нений с пластмас-
совым компенса-
тором, сформиро-
ванных по сопря-
гаемым деталям:
а — с конической
охватываемой де-
талью; б — со
ступенчатой ох-
ватываемой де-
талью
тель и подачи ее в зазор соединения; выдержки пластмассы в соединении
до затвердевания в течение 45—60 мин; разборки и контроля поверх-
ности компенсатора.
У соединений, пластмассовый компенсатор которых был сформиро-
ван сопрягаемыми деталями, площадь пятна контакта составляет
90—95%, что создает благоприятную основу для качественной сборки
конических соединений. Исследования показывают, что применение
пластмассового компенсатора позволяет полностью устранить приго-
ночные работы и снизить трудоемкость сборки конических соединений
в 1,5—2 раза.
Для повышения прочности соединения вала со втулкой в пласт-
массу можно подать абразивный порошок, что увеличивает силу трения
и передаваемый момент собранным узлом вдвое.
ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Заклепочные соединения в конструкциях современных машин
вытесняются сварными, клееными и резьбовыми соединениями. Но в тех
случаях, когда узел подвержен значительным динамическим нагруз-
кам, применяют заклепочные соединения. Их применяют также тогда,
когда материалы узлов плохо поддаются сварке, или в случаях, когда
стоимость заклепочных соединений ниже стоимости резьбовых соеди-
нений.
На рис. 18 показаны типы заклепок, распространенные в узлах
машин. Для уменьшения смещения отверстий при клепке заклепки
рекомендуется ставить вразброс, а не последовательно. Необходимую
силу (кгс) для образования голсвок стальных заклепок определяют
по формуле
Ркл = фд1-75 о°-75,
где ф — коэффициент, зависящий от формы замыкающей головки.
Для головок, показанных па рис. 1, а—д, соответственно составляет:
28,6; 26,2; 15,2; 4,33; 4,33; d—диаметр стержня заклепки, мм; ав —
предел прочности материала заклепки, кге/мм2.
Заклепочные соединения
291
При горячей клепке надо приложить силу 6500—8000 кге па 1 сма
сечения стержня заклепки. При этом заклепка должна быть нагрета
до 1050—1100° С.
Обычно клепка ведется на прессах с применением специальных
приспособлений или посредством механизированного инструмента.
Применяемые прессы: электромеханические, пневматические рычаж-
ного и прямого действия, пневмогидравлические с гидравлическим
мультипликатором, гидравлические прямого действия и клепальные
машины. Мощность прессов и клепальных машин от 2 до 100 тс.
Рис. 18. Типы заклепок, применяемые при сборке машин
Пресс выбирают исходя из условий, что развиваемая прессом сила
(тс) составляет 25Z7 при холодной клепке и Ю/7 при горячей клепке
(где F — площадь сечения стержня заклепки, см2).
Прессовая клепка (одиночная, групповая) имеет следующие преиму-
щества перед ударной, производимой клепальными молотками: значи-
тельная производительность, особенно, при групповой клепке, ста-
бильность качества заклепочных соединений, так как процесс ие зави-
сит от квалификации рабочего; качество клепаного шва выше (иет
забоин и подсечек, а также местных повреждений на внешней и внутрен-
ней поверхностях соединяемых элементов); деформации склепываемого
изделия незначительны благодаря равномерной и стабильной деформа-
ции заклепок в процессе клепки; условия труда гигиеничны, нет шума,
вредное воздействие на клепальщика и его подручного отсутствуют.
Затраты труда на одиночную клепку под прессом ниже на 20— 25%
по сравнению с ударной, производимой клепальным молотком, а груп-
повой ниже в 3—4 раза.
Удобны в работе, просты по конструкции подвесные прессы-скобы,
питаемые от насосной станции или пневмогидравлического усилителя.
На рис. 19 показана одна из гидравлических клепальных скоб (масло
поступает под давлением 60 кгс/см2 от насосной станции). Включение
скобы осуществляется нажимом на электрокнопку, установленную на
корпусе скобы. Гидроклепальные установки развивают в зависимости
от диаметра цилиндра и давления масла силу клепки до 80 тс.
Расклепывание мелких заклепок (стальных диаметром до 3 мм и из
алюминиевых сплавов диаметром до 5 мм) удобно производить ручными
пневматическими скобами. Они развивают силу клепки 1,5—3,5 тс.
Масса такой скобы 1—4 кге.
Для клепальных работ применяют клепальные молотки, чаще
пневматические, реже электрические. При клепке механизированным
молотком заклепки с противоположной стороны должны опираться иа
специальную поддержку. Обычный пневматический клепальный моло-
ток мпогоударный, прн пуске сжатого воздуха он автоматически нано-
292
Сборка соединений и сборочных единиц машин
Рис. 19. Переносный гид-
равлический клепальный
пресс-скоба
сит по обжимке многочисленное количество ударов, осаживая стержень
заклепки и формируя головку. Одноударные молотки наносят по об-
жимке только один удар, который и оформляет головку заклепки. Оса-
живание заклепки одноударным молотком при жесткой поддержке
склепываемых деталей производится быстрее, чем многоударным молот-
ком. Одноударным молотком легче работать сборщику. Для уменьшения
вредного влияния воздействия силы отдачи многоударного молотка
на руки работающего следует применять
поддержки с внброгасящим устройством.
Наиболее полно автоматизация и ме-
ханизация клепальных работ осущест-
вляется на клепальных автоматах. Они
выполняют весь комплекс операций клеп-
ки, выравнивание склепываемых по-
верхностей изделий перпендикулярно оси
инструментов, сжатие склепываемого па-
кета, сверление и зенкование отверстий,
вставку заклепок, клепку, передвижение
собираемого изделия или клепальных го-
ловок на шаг клепки.
На современных заводах выполнение
перечисленных операций, управление
всеми механизмами производится при
применении программных устройств. Про-
изводительность автомата, имеющего одну
клепальную головку, 12 заклепок в ми-
нуту при диаметре заклепок 3 мм.
Автомат, имеющий четыре клепальных головки, выполняя все
перечисленные выше операции, позволяет в минуту заклепывать 80 за-
клепок при диаметре заклепок 5—6 мм.
В стесненных условиях клепки, когда нельзя выполнить обычную
головку, применяют взрывные заклепки [33J. Для осуществления такой
клепки применяют специальный электронагреватель. Нагреватель
ставят на закладную головку заклепки, после 2—3 с нагревающий
заряд взрывают и образуется замыкающая головка, плотно стягивающая
склепываемые листы. Процесс клепки взрывом позволяет в любом
труднодоступном месте произвести клепку без подручного и достаточно
производительно. Качество клепки хорошее.
Контроль качества клепки осуществляется прежде всего внешним
осмотром заклепочного шва, простукиванием заклепок; плотные соеди-
нения проверяют гидравлическими испытаниями. Ответственные соеди-
нения контролируют рентгеноскопией.
СОЕДИНЕНИЯ С ГАРАНТИРОВАННЫМ НАТЯГОМ
Прочность и относительная неподвижность неразъемных соединений
двух деталей с натягом обеспечивается силами трения, которые зависят
от удельного давления, определяемого величиной натяга. Такие соеди-
нения способны препятствовать как осевому, так и угловому смещению
одной детали относительно другой.
Сборка соединений с натягом может быть продольной — сборка
под прессом — и поперечной — с нагревом охватывающей или с охла-
Соединения с гарантированным натягом
293
ждением охватываемой детали. Применяются также комбинации этих
способов: например, гидропрессовая сборка, при которой попереч-
ная деформация деталей соединения достигается подачей на сопря-
женные поверхности масла под высоким давлением при одновременном
действии осевого усилия.
Рис. 20. Схемы
возможного при-
ложения сил при
продольной за-
прессовке
Наибольшее распространение имеет сборка под прессом. Этому
способствует универсальность оборудования и относительно низкая
трудоемкость сборочных операций. При сборке под прессом детали
соединения взаимно перемещаются по продольной оси (рис. 20). Воз-
никающие при этом на сопрягаемых поверхностях удельные давления
и силы трения могут достичь значительных величин и затруднить сборку.
В первую очередь это относится к соединениям с большими диаметрами
и натягами.
Рис. 21. Соединение с
натягом
Поперечная сборка выполняется после предварительного нагрева
втулки или охлаждения вала до изменения их диаметра на величину,
превышающую натяг. При последующем монтаже деталей удельные
давления от натяга отсутствуют, а скрепление происходит в результате
радиального смыкания сопряженных поверхностей после взаимного
теплообмена деталей и теплообмена со средой. Практически поперечная
сборка выполняется без применения технологических силовых воздей-
ствий. В полученных соединениях прочность скрепления деталей в 1,5—
2,5 раза выше, чем в прессовых при прочих равных условиях. Попереч-
ная сборка (с нагревом) применяется для дисков турбин, бандажей
и венцов, облицовочных втулок гребных валов и других крупных
соединений с большими натягами. Однако как особенности поперечной
сборки, так и качество получаемых соединений способствуют все боль-
шему ее распространению на другие виды соединений с натягом.
294 Сборка соединений и сборочных единиц машин
Если на соединение действует внешняя осевая сила Р (рис. 21)
или крутящий момент Л1К, то соответствующие условия прочности
могут быть выражены неравенствами:
P^zndlpf-, (16)
Л4К st 0,5л (Plpf, (17)
При совместном действии обеих нагрузок их результирующая равна
(18)
а условие прочности
R л dlpf. (19)
При заданных размерах деталей соединения наименьшая расчетная
величина натяга бщщ находится из выражения
^min ~ Pmin^ —I ) * (^0)
Величина удельного давления pmln должна удовлетворять условиям
(16), (17) или (19), а значения и С2 находятся из формул:
(21)
(22)
где d, di, d2 — номинальный диаметр сопряженных поверхностей,
отверстия вала и наружный диаметр втулки соответственно (здесь
и далее индекс 1 относится к охватываемой, индекс 2 — к охваты-
вающей детали).
Полученная из выражения (20) величина 6nlin меньше измеренной
величины натяга Дт1п, являющейся разностью диаметров, измеренных
по вершинам микронеровностей контактных поверхностей деталей
до их сборки. Эта разница объясняется сглаживанием вершин микропе-
ровностей при продольной сборке и их частичным перекрытием и дефор-
мацией при поперечной сборке. Величину Дт1п находят из выражения
^ = ^ + 2^^ + ^). (23)
где R^ и RZi — высоты микронеровностей на сопрягаемых поверх-
ностях, коэффициент k = 0,54-0,7 при продольной и k — 0,34-0,5
при поперечной сборке.
По величине Дт1п подбирают стандартную посадку, у которой наи-
меньшее значение натяга равно или несколько больше Amin. Наиболь-
Соединения с гарантированным натягом
295
ший натяг выбранной посадки Лтах используется для определения 6тэх
йо формуле (23) с соответствующей заменой индекса min на max,
после чего по формуле
Ртах —
^тах 1
d Г Сг С2 1
(24)
находят значения максимальных удельных давлений. Если полученная
величина меньше значений, рассчитанных по формулам
Ртах, £jO,58aTj ( 1
-JLV
& ) ’
(25)
Ртах 0,58огТ ( 1 — —~—
2 2 \ Л .4
(26)
то обе детали соединения находятся в области упругих деформаций.
Размеры деталей соединения после сборки изменяются. Для внутрен-
него диаметра охватываемой детали и наружного диаметра охватыва-
ющей эти изменения определяются по формулам
2pmax^2^i
!4 =
(27)
С/2 =
2ртах^^з
Е2 (dl - cP) •
(28)
Если диаметры вала или втулки и d2) ограничены малыми до-
пусками, при этом мала их толщина и велик допуск натяга, то оконча-
тельную обработку соответствующих поверхностей следует производить
после сборки соединения.
Приведенные выше формулы (20), (24), (27) и (28) пригодны при
натягах в области упругих деформаций. Опыт показывает, что можно
допустить натяги, создающие небольшую зону пластических деформа-
ций в наиболее нагруженной детали. Если Рх — прочность соединения
собранного с натягом бт, соответствующем пределу текучести, то в ин-
тервале натягов от 6Г до 1,5бх прочность соединения определяется по
формуле
Р = РТ-26К-6-. (29)
От
Дальнейшее увеличение натягов прочность соединений не повышает.
На прочность соединений с натягом существенное влияние ока-
зывает величина коэффициента трения (табл. 6). К качеству обработки
сопрягаемых поверхностей предъявляются требования как по шерохо-
ватости, волнистости, так и по точности формы. Класс шероховатости
поверхности с учетом экономически достижимой должен быть 6—8 для
валов и 5—7 для отверстий. Чем меньше номинальный диаметр соеди-
нения, тем выше должен быть класс шероховатости поверхности. Для
посадок первого класса шероховатость нужно назначать на класс выше.
о
Р, Значения коэффициентов трения при различных посадках
Вид трення Продольные посадки Поперечные посадки
Материал охватываемой детали — сталь марок 30—50
Материал охватывающей детали
Сталь i i 30 — 50 j Чугун СЧ 28-48 i Алюминие- во-магние- вые сплавы : Латунь i Пластмасса Сталь марок 30—50 Чугун СЧ 28-36 Алюминие- во-магние- вые сплавы I Латунь
Только при
нагреве охлаждении
Коэффициент трения
Машин- ное масло Всухую Машин-' ное масло Всухую
При срыве 0,08 0.2 0,09 0,17 0,03 0,09 0,04 0,1 0,33 0,13 0,24 0,35 0,40 0,16 0,40 0,13 0,18 0,1 0,15 0, 17 0,25
При установи- вшемся движении 0,06 0,13 0,07 0,12 0,02 0,06 — 0,08 — 0,19 0,06- 0,12 0,14 0,16 0,07 0,16 0,07 0,09 0,05 0,06 0,05 0,14
При запрессовке 0,06— 0,22 0,06— 0,14 0,02- 0.08 0,05- ОЛ 0,54 —
Сборка соединений и сборочных единиц машин
Соединения с гарантированным натягом
297
Применение грубых поверхностей приводит к значительной потере
натяга (срез и смятие микронеровностей при запрессовке) и не обеспе-
чивает качества соединений по однородности прочностных характери-
стик. Класс шероховатости поверхности валов, предназначенных для
работы при циклических нагрузках, нужно назначать еще выше для
обеспечения достаточной усталостной прочности. Более эффективным
средством повышения усталостной прочности валов является поверх-
ностное упрочнение накаткой роликами подступичной части вала или
двух ее зон в области торцов ступицы, снижением уровня концентрации
напряжений путем проточки канавок на торцах ступицы и другими ме-
рами. Волнистость, обычно возникающая при накатке, снижает проч-
ность соединения с натягом, так как уменьшается площадь контакта.
Этот недостаток ликвидируется дополнительным протачиванием или
шлифованием накатанной поверхности на небольшую глубину, чем и
достигается требуемая точность формы. Погрешности формы посадоч-
ных поверхностей снижают прочность соединения. Ограничение откло-
нений формы по ГОСТ 10356—63 может составлять 20—80% допуска
на размер в зависимости от требуемой точности сборки деталей (IV—
VII степени точности формы).
Ввод в зону сопряжения специальных промежуточных сред, что
легче всего достигается при поперечной сборке, позволяет существенно
повысить прочность соединения. Такие среды чаще всего в виде покры-
тий предварительно наносят на посадочные поверхности. При выборе
промежуточной среды необходимо учитывать степень ответственности
соединения, конкретные условия работы и нагружения, возможное
число сборок и разборок за время эксплуатации. Для соединений, проч-
ность которых определяется усталостной прочностью вала, применяются
гальванические и полимерные покрытия. Коэффициент трения поверх-
ностей, покрытых хромом, никелем, медью, оловом и цинком, в 2—3 раза
выше, чем без покрытий. Покрытия в виде полимерных пленок в 1,5—
2 раза увеличивают прочность соединения, но возможность их при-
менения при температурах свыше 50° С требует проверки в эксплуа-
тационных условиях.
Сборка продольной запрессовкой требует центрирования деталей
соединения. Если отсутствует заходная часть вала, то в этом случае
применяют специальные приспособления. На качество запрессовки ока-
зывает влияние фаска. Наилучшее качество соединений получается
при угле фаски 10°. Важную роль играет смазка, которая предохраняет
посадочные поверхности от повреждений при сборке и снижает усилие
запрессовки, но при этом уменьшается прочность соединения. Скорость
запрессовки также влияет на прочность соединения. Изменение скорости
запрессовки от 2 до 20 мм/с снижает усилие распрессовки от 4 до 11%.
Рекомендуемая скорость запрессовки 2—5 мм/с.
Контроль прочности соединения холодной запрессовкой произво-
дится по усилию запрессовки. Известно, что отношение усилия рас-
прессовки к усилию запрессовки составляет 1,2—1,5. Отношение
это не постоянно, зависит от многих факторов и при неблагоприятном
их сочетании может быть меньше единицы. В наиболее ответственных
случаях записывается диаграмма в координатах длина запрессовки —
усилие. В этом случае качество полученного соединения оценивается
не только по величине усилия запрессовки, но и по форме диаграммы.
Оборудование для запрессовки выбирают, исходя из расчетного уси-
лия запрессовки с коэффициентом запаса 1,5—2 и габаритных размеров
2Э8
Сборка соединений и сборочных единиц маишн
собираемой сборочной единицы. Большие значения коэффициентов
выбирают для менее мощных прессов. Следует иметь в виду, что винто-
вые ручные прессы обеспечивают усилия до 500— 700 кге; эксцентри-
ковые прессы используются при малой длине запрессовки и развивают
усилие от 4—5 тс; пневматические прессы развивают усилие до 10—
15 тс. Широкое применение нашли специальные пневматические прессы.
Гидравлические прессы применяются
при сборке сборочных единиц, когда
для запрессовки требуется усилие 20—
100 тс и выше. Специальные гидравли-
ческие прессы конструируют для вы-
полнения конкретных трудоемких опе-
раций.
Гидропрессовый способ сборки сое-
динений с натягом [7] позволяет осу-
ществлять сопряжение деталей с уси-
лиями, примерно в 10 раз меньшими,
чем при обычной запрессовке. Умень-
шение усилия обеспечивается разделе-
нием поверхностей слоем смазки, по-
даваемой в зону сопряжения под вы-
соким давлением через специальные
канавки (рис. 22).
Начальная стадия процесса (до пе-
гие. 22. Сборка гидропрессовый рекрытия канавки) представляет собой
способом механическую запрессовку с сухим
или полусухим трением. Поэтому для
уменьшения запрессовочного усилия при сборке крупных деталей иа-
тяг на входной части шейки должен составлять 30% от основного на-
тяга в посадке. Число и расположение канавок выбирают в зависимо-
сти от длины сопряжения деталей / и формы поперечного сечения
охватывающей детали (табл. 7).
7. Число канавок в зависимости от длины сопряжения
и формы полеречного сечения деталей
Отношение длины сопряжения к но- минальному диаметру Форма поперечного сечения охватывающей детали Число канавок
1 < d По всей длине неизменная Ступенчатая 1
2
d< К 2d 1 > 2d Любая
3
Гидропрессовый способ наиболее эффективен для посадки зубчатых
колес, крупных подшипников качения, длинных и тонких втулок с но-
минальным диаметром 100 мм и выше. Его можно применять и для
сборки шпоночных соединений. В этом случае маслораспределительную
канавку следует выполнять незамкнутой, а подводящий канал распола-
Соединения с гарантированным натягом
299
гать диаметрально противоположно по отношению к шпоночному
пазу.
Длительное время гидропрессовый способ сборки соединений с на-
тягом применяли лишь в условиях единичного и мелкосерийного про-
изводств. Однако в последнее время доказано, что этот способ можно
применять также и в условиях крупносерийного производства. В этом
случае применяется дифференциальный способ автоматической подачи
Рис. 23. Способ гидро-
прессовой запрессов-
ки с дифференциаль-
ным способом авто-
матической подачи
масла
Macao ат носка
Сило
ЗОпрессобми
масла в зону контакта сопрягаемых поверхностей. Необходимое давле-
ние масла создается при перемещении запрессовываемого вала 1 (рис. 23)
и связанного с ним поршня 4. Разность диаметров вала и поршня обес-
печивает создание избыточного объема масла в полости А между охва-
тывающей деталью 3 и поршнем 4, который перемещается в направ-
ляющем цилиндре 2. Когда давление масла достигнет требуемой вели-
чины, произойдет автоматическая замена сухого трения на контактиру-
ющихся поверхностях сопрягаемых деталей полусухим, затем полу-
жидкостным и жидкостным. Масло в полость А подается от насосной
станции под давлением 50 кгс/см2.
Сборка с термовоздействием (нагревом охватывающей или охлажде-
нием охватываемой детали) сводится к сборке с зазором.
Среднюю температуру, до которой следует нагревать или охлаждать
деталь, рассчитывают по формуле
t ±±L +,
kad ~ ’
(30)
где i — термический сборочный зазор, определяемый из выражения
i = 0,01 Vd мм; ka — коэффициент линейного расширения материала,
1/°С (табл. 8); t0 — температура окружающей среды, которую прини-
мают со знаком плюс при нагреве и со знаком минус при охлаждении, °C.
8. Коэффициент расширения материала
Мате- риал Сталь и сталь- ное литье Чу- гун- ное литье г7н ков- кий Медь Брон- за Ла- тунь Алюми- ниевые сплавы Ма- гние- вые спла- вы
4а.10«, 1/°С 8,5 8,6 8,5 14,4 14,2 16,7 18,6 21,0
300
Сборка соединений и сборочных единиц машин
Сборка должна производиться быстро, чтобы не произошло преж-
девременного скрепления деталей.
При транспортировке и базировании деталей, подвергнутых гермо-
воздействию, особенно если они тонкостенные и небольшие по габарит-
ным размерам, для уменьшения теплообмена необходимо избегать дли-
тельного контакта нагретых или охлажденных частей деталей с рабочими
органами механизмов. Если это не представляется возможным, тем-
пературу детали, найденную из выражения (30), следует увеличивать
(или уменьшать при охлаждении) на 20—30° С.
Прочность соединений, собранных с термовоздействием, контроли-
руют приложением нагрузки, в 1,25—1,5 раза большей, чем расчетное
усилие относительного перемещения деталей при осевом сдвиге или
проворачивании. Контрольную нагрузку можно фиксировать диа-
граммой.
Сборка с нагревом — тепловая сборка — применима практически
во всех случаях, при которых необходимая температура нагрева обес-
печивав! сохранение физико-механических свойств металла детали [1 ].
В зависимости от вида производства (индивидуальное, серийное и т. д.)
детали нагревают в масляных ваннах, электропечах сопротивления,
индукционных установках и др. Несовершенным способом является
нагрев пламенем, а наиболее эффективным — индукционный, токами
промышленной частоты. При индукционном нагреве тепло генерируется
непосредственно в теле детали или ее части. Это позволяет нагревать
изделие с высокой скоростью, исключая появление на посадочной по-
верхности окалины.
При большой номенклатуре собираемых деталей, значительно
отличающихся конфигурацией и размерами, используют электриче-
ские печи сопротивления и универсальные индукционные нагреватели.
В серийном и массовом производствах целесообразно применять спе-
циальные индукционные нагреватели. Такие нагреватели просты,
компактны и могут встраиваться в автоматические сборочные системы.
Мощность (кВт) индукционного нагревателя определяют из вы-
ражения
W = v
тс (I — Z„)
103П]
(31)
где т — масса детали, кг; с—удельная теплоемкость материала
в интервале температур t—ta-, т — время нагрева, с; т) — общий к. п. д.
индуктора (обычно 0,3—0,5); v — коэффициент, учитывающий величину
зоны нагрева. В зависимости от отношения массы детали к массе нагре-
той ее части v~ 0,2ч-1.
На рис. 24 приведена схема специальной индукционной установки
для нагрева под сборку бандажей и венцов, на рис. 25 — схема универ-
сальной установки для зубчатых колес, фланцев и других мелко-
и среднегабаритных деталей, а на рис. 26 — схема универсальной уста-
новки для нагрева крупных деталей; колес рельсового транспорта,
зубчатых колес, поршней судовых ДВС и т. п. Универсальные установки
наиболее эффективны на предприятиях мелкосерийного и серийного
производств.
Установки (рис. 24 и 25) состоят из обмотки возбуждения 1 в виде
многослойной или однослойной катушек, подвижных 2 и неподвижных 3
магнитопроводов. В установке, показанной на рис. 24, магннтопроводы
Соединения с гарантированным натягом 301
(4—8 шт.) размещены по окружности детали. Нагреваемую деталь уста-
навливают иа неподвижные магнитопроводы, а подвижные располагают
сверху на детали, замыкая таким образом магнитную цепь.
Установка, показанная на рис. 26, состоит из двух подковообразных
магнитопроводов I с обмотками 3, включенными в трехфазную сеть
Рис. 24. Специаль-
ный индукцион-
ный нагреватель
бандажей
в открытый треугольник, и двух разделенных полюсных наконечни-
ков 2, Нагреваемая часть детали помещается между полюсными нако-
нечниками.
Сборка с охлаждением применяется главным образом при уста-
новке в корпусе мелких деталей: втулок, пальцев, гильз и др.
v.’W
0 о
Рис. 25. Универсальный ин-
дукционный нагреватель
Рнс. 26. Универсальный индукционный на-
греватель крупногабаритных деталей
Охлаждают детали перед сборкой в холодильных камерах хладо-
носителем [3]. Холодильные камеры просты по устройству и в изго-
товлении, являясь в большинстве своем контейнерами. Как правило,
хладоноситель в них находится в непосредственном контакте с охла-
ждаемой деталью.
В качестве хладоносителей обычно применяют твердый углекислый
газ (сухой лед) и жидкий азот. Реже — жидкий воздух и кислород,
поскольку они взрывоопасны. Нормы расхода некоторых хладоносите-
лей приведены в табл. 9.
Для увеличения КПД охлаждающих установок часто используют
смесь сухого льда с ацетоном, денатурированным спиртом или бензи-
ном. Этот способ уменьшает расход твердой углекислоты и интенси-
302
Сборка соединений и сборочных единиц машин
9. Нормы расхода (аг) некоторых хладоносителей на 1 м металла
X ладо- носитель Тем- пера- тура, °C Алю- миний Ла- тунь Брон- за Чу- гун Медь Ни- кель Сталь
Жидкий азот — 195,8 0,86 0,4 0,41 0,48 0,36 0,41 0,41
Сухой лед — 78,5 0,12 0,06 0,06 0,07 0,05 0,06 0.06
фицируе! процесс охлаждении благодаря улучшению условий тепло-
отдачи.
Разборка соединений с натягом может осуществлятья распрессов-
кой, нагнетанием масла в зону сопряжения и нагревом охватывающей
детали. Выбор способа разборки зависит от вида сборки соединения,
продолжительности и условий его эксплуатации.
Распрессовку обычно применяют для разборки соединений, полу-
ченных путем запрессовки. Ее выполняют на стационарных прессах,
либо при помощи съемников различных конструкций. При выборе
оборудования необходимо учитывать, что прочность соединений,
работающих при циклических нагрузках, зачастую увеличивается
и усилие распрессовки в 1,8—2 раза может превышать усилие запрес-
совки. Серьезными недостатками распрессовки являются деформирова-
ние деталей при больших усилиях и образование па сопрягаемых по-
верхностях задиров, приводящих к повреждению детален и увеличению
усилия распрессовки. Иногда для уменьшения усилия охватывающую
деталь нагревают (например, горелками).
Разборку с уменьшенными усилиями и сохранность деталей обеспе-
чивает гидропрессовый способ. Распрессовку с нагнетанием масла
выполняют по одной из схем, приведенных на рис. 22 и 27 — подводом
масла через специальное отверстие в охватываемой или охватывающей
детали. Распрессовка с нагнетанием масла особенно эффективна для
конических соединений.
При разборке с нагревом происходит разъединение посадочных
поверхностей до образования кольцевого зазора по всей длине сопря-
жения, а затем свободное, без усилия распрессовки разделение деталей.
Для получения кольцевого зазора необходимо обеспечить опережающий
нагрев охватывающей детали по сравнению с охватываемой. При тепло-
вой разборке
(^аз^з— (32)
Наилучшне результаты дает нагрев индукционными устройствами
(в течение 3—5 мин), аналогичными показанным на рис. 24 и 28. Схему,
показанную на рис. 24, используют при разборке бандажей, венцов
и других деталей, у которых торцовые поверхности открыты. В тех
случаях, когда форма охватывающей детали ие позволяет установить
индуктор в непосредственной близости к ее ступице (полумуфта, фланец),
применяют универсальное устройство, показанное на рис. 28. Нагре-
вательная часть его состоит из индуктора 1 и магнитопроводов 2. Индук-
Сварные, паяные и клеевые соединения.
303
тор в виде гибкого токопроводника 5 формируется непосредственно перед
нагревом на каркасе 3, установленном на детали. Величина тока в ин-
дукторе изменяется регулятором 6 с сердечником 4.
Разборка с нагревом обеспечивает сохранность посадочных поверх-
ностей обеих деталей соединения.
СВАРНЫЕ, ПАЯНЫЕ И КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Сваркой получают неразъемные соединения путем местного нагрева
их материалов до расплавленного или пластического состояния. Сва-
рочный процесс часто вводится в поток сборки машины или ее сборочных
единиц.
Сварка осуществляется дугой, плазмой, электросопротивлением,
трением, токами радиочастоты, взрывом, ультразвуком, применением
ультрабольших пластических деформаций, лазером. В ряде производств
осваиваются новые виды сварки: электронным лучем, плазменно-кван-
товая, диффузионная.
Новейшие достижения в области сварки позволяют создавать не-
разъемные соединения практически из всех материалов и сплавов, при-
меняемых для деталей машин. Свариваемость материалов характери-
зуется степенью однородности сварного шва и прочностью соединения.
С помощью сварки можно соединить детали из разнородных материалов.
Совершенно не свариваются нержавеющая сталь с алюминиевыми спла-
вами, хромистая сталь с медными сплавами.
Применяемые методы сварки подразделяются на две основные
группы: сварка плавлением и сварка давлением. Сварка плавлением
304
Сборка соединений и сборочных единиц машин
осуществляется расплавлением материалов соединяемых деталей л при-
садочного материала. Плавление мест соединений деталей обеспечи-
вается различными способами: электрической дугой в воздухе или
в среде защитных газов, газовой ацетилено-кислородной горелкой.
Газовая сварка обеспечивает большую плотность соединений, чем
электродуговая, однако прочность их ниже.
Сварка давлением осуществляется путем нагрева свариваемых мест
до пластического состояния материалов и сдавливания этих мест. Сварка
давлением производится различными видами электрической контактной
сварки.
В связи с широким использованием в конструкциях машин пласт-
масс (полиэтилена, винипласта, полихлорвинила, полистирола, орга-
нического стекла и др.) возникла необходимость сварки деталей и из
этих материалов. Для этой цели применяются тепловые виды сварки и
сварка нагревом ТВЧ. Например, сварка винипласта производится
проволокой из слабо пластифицированного полихлорвинила. Расплав-
ление материала по месту сварки производится воздухом, нагретым
сварочным пистолетом до 210—225° С, поступающим под давлением
0,05 ат. Производится сварка пластмассовых деталей или пластмассы
с металлическими вставками с помощью ультразвука с затратой вре-
мени на выполнение операции 0,5—1 с.
В машиностроении распространены следующие методы сварки:
контактная — точечная и шовная; дуговая — полуавтоматическая и
автоматическая под слоем флюса, в среде защитных газов (аргон,
гелий, углекислый газ); электрошлаковая; ультразвуковая. Аргоно-
дуговая сварка применяется для сварки алюминиевых и магниевых
сплавов, для сварки нержавеющей стали. Электрошлаковая сварка
(принципиально новый способ сварки металла неограниченных толщин)
внедрена в тяжелом машиностроении для сварки крупных станин раз-
личных мащин.
Быстрое внедрение в производство электросварки в значительной
степени зависит от применения механизированных и автоматизирован-
ных сборочно-сварных приспособлений и установок, определяющих
часто общую производительность сварочно-сборочных работ.
На рис. 29 показано одно из таких приспособлений, в раме которого
по фиксаторам 1 укладывают детали, собираемые под сварку, после чего
их закрепляют зажимами 2. Кроме удобства для сварки поворотные
приспособления позволяют повысить точность сборки, качество сварки
и производительность труда.
При сборке машин в серийном производстве часто приходится
устанавливать и приваривать большое число разнообразных мелких
деталей в корпусе машины, как-то (рис. 30, а): резьбовых шпилек и вту-
лок, крючков, скоб и др. Эти операции эффективно выполнять с помощью
сварочного пистолета, созданного в институте им. Е. О. Патона
(рис. 30, б). Шпилька зажимается сменным зажимом пистолета, затем
нажатием на кнопку включается постоянный ток 10—15 А на 0,1 с.
Между торцом шпильки и поверхностью детали возбуждается электри-
ческая дуга, оплавляющая конец шпильки и участок детали под ней.
Затем сварочный ток автоматически прекращается и шпилька под дей-
ствием пружины вдавливается в ванночку расплавленного металла.
Приварка шпилек с помощью пистолета может быть осуществлена:
под слоем флюса, в среде защитного газа (аргона), с помощью защитных
Сварные, паяные и клеевые соединения
305
Рис. 29. Псло^о-i ное сборочно-сварочное приспособление
керамических колец и без защиты от атмосферного воздуха. Производи-
тельность пистолета 500—800 шпилек в смену.
Возможна установка шпилек и боной по накладным кондукторам
без разметки мест их установки (рис. 30, в).
При сварке листовых деталей нередко приходится предварительно
прихватывать листы сваркой. Применение электромагнитных скоб
(рис. 31) позволяет исключить операцию прихватки.
При выполнении сборочно-сварочных работ большое значение
приобретает механизация процесса. В крупносерийном и массовом
производстве применяются полуавтоматические и автоматические сва-
рочные установки.
Пайка. Неразъемное соединение из двух или нескольких деталей
можно получить, применяя пайку. Этот процесс осуществляется с по-
мощью связующего материала (припоя) при нагреве до температуры
его плавления. Припой в расплавленном состоянии заполняет зазоры
между соединяемыми деталями (рис. 32), диффундирует в металл де-
талей и в период кристаллизации надежно скрепляет их.
Соединяемые детали к пайке необходимо подготовить так, чтобы
на местах под спай не было грязи, коррозии. Эти места надо зачистить,
промыть, обезжирить. Рекомендуется также производить травление
поверхностей деталей с целью удаления окисной пленки.
Припои подразделяются на твердые (тугоплавкие и высокопрочные)
и мягкие (легкоплавкие, обладающие меньшей прочностью). К мягким
припоям относятся оловянно-свинцовые и висмутные сплавы. Оловянно-
свинцовые припои в основном применяются для создания герметич-
ности паяного соединения и надежности электропроводности. Темпе-
ратура их плавления ниже 400° С. К твердым припоям (температура
плавления 400—1200° С) относятся медно-цинковые и серебряные
сплавы. Предел прочности мягких припоев не превышает 10 кгс/сма,
твердых — 50 кгс/см2 и выше. Основное требование к паяному соеди-
нению — расплавленный припой должен хорошо смачивать соединяе-
мые металлы и затекать в зазоры между деталями. Поэтому особое
ЗС6
Сборка соединений и сборочных единиц машин
Рис. SO. Автоматическая приварка мелких деталей специальным
пистолетом:
а — привариваемые детали; б — пистолет для приварки; в — уста-
новка деталей с применением накладных кондукторов
Рис. 31. Электромагнитная скоба для сборки
и сварки деталей
Сварные, паяные и клеевые соединения
307
внимание обращается на наличие нормированного зазора между сопря-
гаемыми деталями. Пайка соединений без зазора не допускается,
так как невозможно проникновение припоя. При пайке мягкими при-
поями зазор между сопрягаемыми деталями устанавливается в пре-
делах 0,025—0,075 мм, при пайке твердыми припоями: серебряными
припоями 0.05—0,08 мм, медью 0,012—0,014 мм. Для получения на-
Не правильно
Рис. 32. Соединения, собранные под пайку
Правильно
дежных соединений зазор должен быть равномерным по месту спая
(см. рис. 32). Поэтому во избежание смещения деталей при пайке они
должны быть зафиксированы.
Виды и назначение припоев оговорены соответствующими стандар-
тами и назначаются, исходя из конструктивных требований (табл. 10).
При подготовке соединения для пайки необходимо особое внимание
уделить выбору формы припоя (фольга, проволока, пруток, труба
с внутренней набивкой флюсом, порошок, паста из порошка припоя
и флюса), а также на возможность его надежного размещения при
сборке соединения. В связи с тем, что припой в сравнении с металлами
деталей менее прочен, площадь паяного соединения должна быть больше
площади поперечного сечения наиболее тонкой из соединяемых деталей.
Исходя из этого, широко применяются соединения внахлестку и вту-
лочные, а соединения встык — редко.
308 Сборка соединений и сборочных единиц машин
10, Некоторые металлы и виды припоев
В качестве припоя при толстых швах для получения высокопрочных
соединений применяют металло-волокнистые сталемедные прослойки.
Они получаются суспензнрованием коротких металлических волокон
в глицерине с последующим прессованием и прокаткой. В прослойке
стальное волокно армирует слой меди. Принимаемые соотношения
стали к меди от 1 : 1 до 1 ; 2, При пайке место спая нагревают выше
точки плавления припоя, при этом образующиеся капилляры из метал-
ловолокна дают возможность лучше заполнить пространство стыка.
Волокна также действуют как диффузионные каналы с большим отно-
шением поверхности к объему. На этом принципе основано получение
и других видов припоев.
Для обеспечения смачиваемости металла детали с припоем, очистки
сопрягаемых поверхностей от жировых и окисных пленок применяют
специальные химические вещества — флюсы. Они подразделяются на
защитные и химически активные. При пайке мягкими припоями приме-
няют защитные флюсы — канифоль, хлористый цинк, нашатырь, фос-
форную кислоту. Они предохраняют очищенные поверхности деталей
от окисления при нагреве в процессе пайки. При пайке твердыми при-
поями используют химически активные флюсы — буру в смеси с бор-
ной кислотой, плавиковый шпат, а также смеси их с различными окисли-
телями или солями щелочных металлов. Однако они могут вызвать
впоследствии коррозию, поэтому после пайки необходима очистка соеди-
нения от остатков флюса и промывка соединения. Применяются также
газообразные флюсы на основе метилбората и фтористого бора.
Флюсы для пайки применяют в виде порошка, пасты, жидкости,
газообразные. Их наносят на кромки соединяемых деталей до пайки.
Технологический процесс пайки состоит из следующих операций:
подготовка сопрягаемых поверхностей под пайку, сборка соединения,
нанесение флюса и припоя, нагрев места спая, промывка и очистка шва.
Способы нагрева следующие: паяльником (обычный медный паяль-
ник, ультразвуковой, абразивный), горелкой (ацетилено-кислородной,
Сварные, паяные и клеевые соединения 309
бензиновой или газовоздушной), печная пайка, погружением в горячие
растворы, пайка непосредственным нагревом (дуговой, индукционный
и контактный).
Пайка ультразвуком (рис. 33) требует применения генератора
ультразвуковой частоты 5 и электропаяльника (Д 2) с ультразвуковым
магнитострикционным вибратором (3, 4). Этот метод рационально при-
менять для пайки деталей из алюминия и алюминиевых сплавов мяг-
кими припоями, а также пайки неметаллических материалов. Пайка
производится без флюса, так как высокочастотные колебания в расплав-
ленном припое 6 разрушают окисную пленку 7
Рис. 33. Схема пайки ультразвуко-
вым паяльником:
1 — рабочий наконечник; 2 — элек-
трическая обмотка для нагрева
паяльника; 3 — ферромагнитный
стержень: 4 — обмотка возбужде-
ния, питаемая от высокочастотного
генератора 5; 6 — расплавленный
припой; 7 — окисная пленка
Такое же назначение абразивного паяльника. Окисная пленка
с поверхности алюминиевой детали удаляется в процессе пайки меха-
ническим путем под слоем расплавленного припоя при трении абразива,
запрессованного в стержень паяльника.
В крупносерийном и массовом производстве пайку производят
в ваннах и газовых печах, широко, применяется электронагрев. При
пайке в печи изготовляются сложные ответственные узлы из большого
числа деталей. При использовании печей с восстановительной или
инертной атмосферой нли вакуумных печей исключается применение
флюса, что снижает трудоемкость процесса пайки.
При одновременном соединении значительного числа деталей при
пайке, например при пайке радиаторов, используют пайку погружением
в расплавленный припой с использованием флюса. Такая пайка произ-
водится с применением мягких припоев.
Широко применяется при пайке индукционный нагрев ТВЧ. Нагрев
сосредоточивается вблизи места спая, так как форма индуктора при-
способлена к форме соединяемых деталей, что предохраняет их от
деформации и окисления. Такой процесс пайки позволяет осуществить
групповой нагрев одноименных узлов и механизировать его.
Способ нагрева при пайке зависит от температуры плавления при-
поя, материалов, размеров соединений, предъявляемых к ним требова-
ний, а также от типа производства. В зависимости от типа производства
процесс пайки механизируется и автоматизируется, так как трудоем-
кость его значительна.
310
Сборка соединений и сборочных единиц машин
В настоящее время созданы полуавтоматы, автоматы и автоматиче-
ские линии для газовой и электрической пайки.
Паяные соединения контролируются по параметрам режимов пайки,
визуально, проверкой на прочность, герметичность, а также методами
дефекте- и рентгеноскопии.
Склеивание. Этот способ получения неподвижных неразъемных
соединений применяют для соединения деталей из однородных и раз-
нородных материалов (металлов и неметаллов). Склеивание позволяет
соединять детали весьма малой толщины, дает возможность избежать
значительных напряжений и деформаций деталей, позволяет получать
герметичные соединения, уменьшает
массу конструкций. Опыт широкого
использования клеевых соединений в
машиностроении свидетельствует о вы-
сокой их надежности.
Выбор клея зависит от материалов
соединяемых деталей и от условий, в
которых будет эксплуатироваться сое-
динение. Требования, предъявляемые
к клеям: надежное молекулярное сцеп-
ление (адгезия) с поверхностями склеи-
ваемых деталей, термостойкость, стой-
кость к воздействию кислот, щелочей,
масла, бензина, воде, продолжитель-
ное сохранение склеивающей способ-
кг/смг
То/ицина кпееВой прослойки
Рис. 34. Прочность склеенных
соединений в зависимости от
толщины слоя клея
ности после приготовления.
В производстве используют клеи конструкционные (жесткие) и не-
конструкционные (эластичные). Конструкционные клеи применяются,
если по условиям работы требуется высокая прочность соединения на
сдвиг до (500—550 кгс/см2) и на отдир (до 25—27 кгс/см). Неконструк-
ционные клеи менее прочны, они обеспечивают прочность на сдвиг до
50 кгс/см2 и на отдир до 7 кгс/см.
Марку клея выбирают при конструировании изделия или сборочной
единицы в зависимости от условий их работы (нагрузка, температура,
агрессивность среды —вода, кислота, щелочь, бензин и пр.).
Для обеспечения надлежащей прочности большое значение имеет
толщина слоя клея (рис. 34). Толщина слоя клея принимается в пределах
0,01—0,1 мм. При большей толщине в процессе затвердевания слой клея
может растрескаться и отойти от поверхности детали. Шероховатые
поверхности способствуют повышению прочности клеевого соединения.
Процесс склеивания состоит из ряда операций; подготовка поверх-
ностей деталей, подготовка клея, нанесение клея на сопрягаемые
поверхности, подсушивание, сопряжение склеиваемых поверхностей,
создание условий для отверждения клея, зачистка наружных поверх-
ностей, контроль соединения.
Подготовка поверхностей заключается в их очистке травлением,
дробеструйной обработке, обезжиривании. Шероховатость поверхностей
в пределах 5—8-го классов. Детали из малоуглеродистой стали очищают
в 25%-ном растворе фосфорной кислоты или 10%-ном растворе метил-
силиката, подогретых до 60° С. Детали из нержавеющей стали очищают
в растворе щелочи; алюминия — в растворе 30 весовых частей дистил-
лированной воды, 10 частей концентрированной серной кислоты и 1 части
двухромокислого натрия; из меди и латуни — в азотной кислоте. Затем
Сварные, паяные и клеевые соединения
311
следует тщательная промывка в проточной воде, сушка и обезжирива-
ние, заключающееся в протирке поверхностей растворителями (бензин,
ацетон) или в промывке деталей моющими растворами в моечных уста-
новках.
Клей готовится в специальных помещениях с соблюдением правил
техники безопасности. Этот процесс состоит в смешивании необходимых
(в соответствии с маркой клея) компонентов в определенной пропорции
и последовательности при установленной температуре. На участок
склеивания клей выдается в специальных хорошо закрываемых сосудах,
изготовленных из нержавеющей стали.
На сопрягаемые поверхности клей наносится кистью, пульвериза-
тором, шпателем (фанерным или резиновым из упругой листовой ре-
зины), роликом, покрытым фетром, шприцем или посредством специаль-
ной механизированной установки. При нанесении клея обращается
внимание на равномерность его слоя. Норма расхода клея на один слой
для различных конструкций из металлов, стеклоткани, текстолита
составляет 150—250 г/м2.
И. Режимы склеивания
Марка клея t, 'С Давление, кгс/см2 Выдержка до отверждения, ч
Для склеивания металлов
БФ-2 БФ-4 140—150 10—20 1
Карбинольный 20 24 — 30
ПК-5 80 0,5-3,0 6
ПУ-2М 105 4
ВС-ЮТ 180 0,5 —2,0 1 — 2
ВС-ЮМ 3—10 2 — 3
ВК-32-ЭМ 150 0,5 —3,0 3
Л-4 120 0,1 —0,3 4
ВК-32 — 200 180 10—20 1 — 2
ВС-350 200 1—2 2
К-153 25 1,0—1,5 16—20
ВК-32 —250 180 10—20 2
Для склеивания неметаллических материалов
ВИАМ-БЗ 16 0,5—5,0 10—12
В-107 15 0,5 —3,0
ВИАМ-К12 16 0,5 —5,0- 8—10
ВИАМ-Ф9 18 0,5—3,0 12—15
К-17 15 6 — 8
В-31 —Ф9 20 1,0—3,6 10—12
К-32-70 65 1 — 1,5 4
ПВ-Ю
В К Т-3 ВК-32 —2 20 10
AM К 105 Без давления 4
АК-20 18 8
№ 88 15 3
МАС-1 150 0,5 2
КТ-15 200 2 — 3
312
Сборка соединений и сборочных единиц машин
Подсушивание — это выдержка слоя в течение определенного
времени с целью удаления из него растворителей. Время выдержки
колеблется от 5 до 60 мин. Далее производится соединение склеиваемых
поверхностей деталей и процесс отверждения. Соединение поверхности
целесообразно производить не наложением, а надвиганием их одна на
другую во избежание попадания воздуха между склеиваемыми поверх-
ностями. В таком виде поверхности сжимаются посредством пресса,
струбцины или специальных приспособлений. В зависимости от формы
поверхностен склеиваемых деталей и марки клея удельное давление
составляет 0,5—20 кгс/см2. При необходимости горячего отверждения
одновременно осуществляется подогрев соединения в термостатах,
конвейерных печах или с применением индукционного или диэлектри-
ческого электронагрева. Основные режимы склеивания приведены
в табл. 11. Если процесс отверждения происходит без подогрева, то
продолжительность выдержки значительно увеличивается и составляет
нередко 30—36 ч.
После окончания операции склеивания наружные поверхности
соединения зачищают от подтеков клея. Контроль склеенного соедине-
ния осуществляется визуально, простукиванием или с применением
ультразвуковых приборов. Дефекты склеивания могут быть следующие:
непроклеи, пониженная прочность, пористость, утолщенный илн тон-
кий слой клея, трещины и расслаивание клеевой прослойки.
В производстве клеевых соединений получили распространение
клеи холодного отверждения типа циакрин, ВК-9, БОВ и др., а также
клеи, состоящие из жидкого металла (ртуть, галий и др.) и порошкооб-
разного тугоплавкого металла (меди и др.).
При работе узлов, работающих в условиях повышенных температур
и вибраций, применяют клеи высокой вибропрочности ВК-13 и ВК-13М
в виде жидкости или пленки, отверждение их при 200° С.
Клеевые соединения применяют не только как самостоятельные,
но и в комбинации с другими видами соединений. Благодаря этому
можно значительно повысить прочность соединений (табл. 12).
12. Разрушающая нагрузка при сдвиге
Вид соединения Разрушающая нагрузка при сдвиге, кгс
Прессовая посадка втулки 160
Запрессовка той же втулки с карбинольным клеем Вклеивание втулки карбинольным клеем (сколь- 338
зящая посадка) 462
ЗУБЧАТЫЕ И ЧЕРВЯЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Требования к сборке зубчатых и червячных передач. Важным усло-
вием нормальной работы зубчатой передачи является правильный
выбор посадки колес на валах [1 ]. В большинстве своем соединение
А А
зубчатых колес и валов осуществляется по системе посадок: — и -р--
для легко- и средненагруженных передач:
•- для
средне- и тяжелонагружеиных передач.
А А А
Т * Г Н 11р
Зубчатые и червячные передачи
313
Закрепление зубчатых колес на валах в зависимости от конструктив-
ных требований и условий работы передачи осуществляют, используя
различные виды соединений: шпоночные, шлицевые, конические, бес-
шпоночные контактно-силовые соединения [2].
Установку зубчатых колес на валах в зависимости от конструктив-
ных форм соединения и условий производства осуществляют различ-
ными способами: прессовым, гидропрессовый и термическим (с нагревом
колеса или охлаждением вала).
При сборке зубчатых и червячных передач предусматривается вы-
полнение следующих операций: подготовка корпуса, установка и за-
крепление колес на валах, установка сборочных единиц в корпусе,
монтаж сборочных единиц в корпусе, контроль и регулировка собран-
ной передачи. Поступающие на сборку детали ие должны иметь повре-
ждений и загрязнений.
Цилиндрические зубчатые передачи. Сложность сборки зубчатых
передач зависит от способа соединения и закрепления зубчатых колес
на валах.
Рис. 35. Контроль иа биение сборочной единицы зубчатое колесо _____ вад-
й—на призмах; б^-в центрах
314
Сборка соединений и сборочных единиц машин
Установку колес с натягом производят в основном напрессовкой
под прессом или вручную с применением специальных приспособлений
[1, 5J- В мелкосерийном и единичном производстве применяют различ-
ного рода приспособления и инструмент ручного действия. В массовом
и серийном производстве для этого используют специальные прессы-
автоматы или установки.
Проверку колеса на неплотное прилегание к шейке вала осуще-
ствляют путем обстукивания ступицы молотком из мягкого материала.
Другие виды погрешностей контролируют с помощью индикаторных
устройств. Радиальное биение зубчатых колес не должно превышать
допусков, указанных в табл. 13. Контроль радиального биения вала
осуществляется при установке его в центрах или на призмах (рис. 35)
или по эталону (рис. 36). При этом осуществляется контроль и торцо-
вого биения колеса.
Проверку на непараллельность и перекос осей (табл. 14) производят
с помощью валов-калибров (рис. 37) — последовательно измеряют
Рис. 36. Контроль качества сборки соединения эубчатое ко»
лесо » вал по эталону
Зубчатые и червячные передача
315
13. Допуски на радиальное биение зубчатого венца, мкм
(по ГОСТ 1643—72)
Сте- пень точ- ности Модуль, мм Диаметр делительной окружности, мм
До 60 Св. 50 до 125 Св. 125 до 280 Св. 280 до 560 Св. 560 до 1000
От 1 до 2 5 11
Св- 2 до 3,55 7 9
3 Св. 3,55 до 6 6 8 12 14
Св. 6 до 10 — 9 10 13 15
От 1 до 2 8 10 13 17 19
4 Св. 2 до 3,55 9 и 14 18 20
Св. 3,55 до 6 10 12 15 19 22
Св. 6 до 10 — 13 16 20 24
От 1 до 2 Св. 2 до 3,55 13 14 17 18 21 22 28 30 32
5 Св. 3,55 до 6 15 19 24 30 34
Св. 6 до 10 20 26 32 38
Св. 10 до 16 24 30 36 42
От 1 до 2 21 26 34 42 48
Св. 2 до 3,55 22 28 36 45 50
6 Св. 3,55 до 6 24 30 38 48 53
Св. 6 до 10 34 40 50 60
Св. 10 до 16 38 45 56 67
От 1 до 2 30 38 48 63 67
Св. 2 до 3,55 32 40 50 63 70
7 Св. 3,55 до 6 34 42 53 67 75
Св. 6 до 10 48 60 70 85
Св. Ю до 16 — 53 67 80 90
Св. 16 до 25 — 75 90 105
От 1 ДО 2 38 48 60 75 85
Св. 2 до 3,55 40 50 63 80 90
8 Св. 3,55 до 6 42 53 67 85 100
Св. 6 до 10 60 70 90 110
Св. 10 до 16 — 67 90 100 120
Св. 16 до 25 — 95 110 130
316 Сборка соединений и сборочных единиц машин
14. Допуски на аепараллельность и перекос осей
цилиндрических зубчатых передач, мкм
(по ГОСТ 1643—72)
Ширина зубчатого колеса (или длина контактной линии), ММ
Сте- пень точ- но- сти Обо- зна- чение Модуль. MM о Ct Св. 40 до 100 Св. 100 I до 160 Св. 160 до 250 Св. 250 до 400 Св. 400 до 630 Св. 630 до 10 000
3 fx fy От 1 до 10 5 3 6 3 8 4 10 5 12 6 13 7 17 9
'•1 fx fU 6 3 8 4 10 5 12 6 14 7 17 9 21 11
5 fx fy От 1 до 16 8 4 10 5 12 6 16 8 18 9 22 11 26 13
6 fx 'У 10 5 12 6 16 8 19 10 24 12 28 14 34 17
7 fx fu От 1 до 25 12 6 16 8 20 10 24 12 28 14 34 17 42 21
8 tx fu 20 10 25 13 32 16 38 19 45 22 55 28
9 1 ‘ X От 1 до 56 32 16 40 20 50 25 60 30 75 38 90 45
10 !X !У 50 25 63 32 80 40 105 53 120 60 140 71
11 tx !У 80 40 100 50 125 63 160 80 190 95 220 ПО
Зубчатые и червячные передачи
317
расстояния а1г а2, Ьг и Ь2 на обоих концах или зазоры I и i. Если оси
валов не перекошены, то ах = а2 и 1г = l2, a i = 0. Погрешности меж-
центрового расстояния приводят к изменению бокового зазора
(табл. 15) и смещению контакта по высоте зуба, что нарушает правиль-
ность зацепления передачи. Контроль межцентрового расстояния про-
изводят с помощью калибров, микрометрических и индикаторных
устройств. Гарантированный боковой зазор /л лип —/1 +/а +/в
должен обеспечивать наличие удовлетворительного масляного слоя
Рис. 37. Схемы проверки непараллельное™ и перекоса
осей в корпусе зубчатых передач
тг
cosp
направления зуба; jpt
между контактирующими зубьями jv компенсацию на тепловые дефор-
мации передачи /2 и погрешности изготовления и сборки /3. Часть боко-
вого зазора, компенсирующую погрешность изготовления, рассчиты-
вают по формуле [4]
/з = V(fa2 sin а)2 4- 2F| + 2^ + (2/x sin а)2 + (/ffcos а)2,
где fa — 7fc0,03m — предельное отклонение межосевого расстояния;
а — угол профиля рейки; Ер = 2 К & + 10 — допуск на погрешность
18,5 — предельное от-
клонение шага; fx = Fg — допуск на непараллельность осей; =
— 0,5Eg — допуск на перекос осей; т — модуль; Ь — ширина зубча-
того венца.
Формула учитывает показатели точности, характеризующие нормы
плавности, контакта и бокового зазора в передаче с учетом случайного
комбинирования различных погрешностей. Поэтому можно считать,
что первый одночлен в подкоренном выражении учитывает погреш-
ности р3, р4, рв> р7, а также перекос осей р6 (рис. 38). Второй одно-
318
Сборка соединений и сборочных единиц машин
15. Гарантированный боковой зазор j Щ1П, предельные отклонения
межосевого расстояния fa, мкм
(по ГОСТ 1643 — 72)
( Вид сопряжения 1 Обозначение I Межосевое расстояние, мм
До 80 Св. 80 до 125 Св. 125 до 180 Св, 180 до 250 Св. 250 до 315 Св. 315 до 400 Св. 400 до 500 Св. 500 до 630 Св. 630 до 800
н 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Е 30 35 40 46 52 57 63 70 80
D й 46 54 63 72 81 89 97 но 125
С Е 74 87 100 115 130 140 155 175 200
В 120 140 160 185 210 230 250 280 320
А 190 220 250 290 320 360 400 440 500
Ъ ±15 ±18 ±20 ±23 ±26 ±28 ±32 ±35 ±40
Г> о ±23 ±27 ±32 ±36 ±40 ±45 ±48 ±55 ±63
С ±37 ±43 ±50 ±58 ±65 ±70 ±78 ±88 ±100
в ±60 ±70 ±80 ±92 ±105 ±115 ±125 ±140 ±160
А ±95 ±110 ±125 ±145 ±100 ±180 ±200 ±220 ±250
член — р1г Р3, р8. Исходя из представленной математической модели,
можно заключить, что величина /я почти идентична |3Л — замыкающему
звену, определяющему перекос (неприлегание) зубьев в зацеплении.
Анализ погрешностей сборки целесообразно проводить по форму-
лам (1) и (2). Боковой зазор контролируют щупом, а при большом
модуле — прокатыванием между
зубьями свинцовых проволочек
диаметром 1,4—1,5 установлен-
ного бокового зазора. Прово-
лочку смазывают техническим
вазелином и накладывают на
зуб. Толщину сплющенных ча-
стей с обеих сторон измеряют.
Сумма толщин и будет равна
боковому зазору. В ряде слу-
чаев для этого используют ин-
дикаторные или электроконтакт-
ные устройства (рис. 39).
Рис. 38. Схема размерной цепи по-
грешностей зубчатой передачи:
Рп вв —* погрешность направления
и формы зубьев колеса и шестерни;
р2 — биение базового торца;
Ре> $7 — погрешности изготовления
подшипников качения левой и пра-
вой опор валов I и 1Г, р6 — пере-
кос осей отверстий в корпусе ре-
дуктора; рд — замыкающее звено
Зубчатые и червячные передача
319
Гис. зу. Схемы проверки бокового зазора в зацеплении зубчатых колес:
а — индикаторами; б — при помощи микрометра и электрического сиг*
нала (2 — контакт; 2 — корпус сборочной единицы)
320
Сборка соединений и сборочных единиц машин
Комплексным показателем норм контакта является пятно контакта
в зацеплении передачи. Проверку пятна контакта производят по от-
печатку вращением зубчатого колеса, зубья которого смазаны лазурью.
При нормальном контакте пятна краска должна покрывать среднюю
1в. Нормы контакта зубьев в передаче
(по ГОСТ 1643 — 72)
Степень точности Суммарное пятно контакта» % Степень точности Суммарное пятно контакта, %
по высо- те, не менее ПО не длине, менее по высо- те, не менее по длине, не менее
3 65 95 7 45 60
4 60 90 8 30 40
55 80 9 20 25
6 50 70 10 — —
часть боковой поверхности зубьев по высоте и по длине [12]. Возможное
расположение пятна контакта показано на рис. 40. Нормы контакта
в зацеплении передачи приведены в табл. 16.
Зубчатые передачи, передающие большие моменты, нагружают
ступенями 0,25; 0,5; 0,75 и 1,0 от номинальной нагрузки. При этом
проверяют качество сборки по температурному режиму, пятну контакта
и шуму.
Пятно
Рис. 40. Зацепления зубчатых колес при сборке:
а — правильное; б — расстояние А больше нормального; в ~ расстояние А
меньше нормального; г — перекос осей
Уровень шума определяет комплекс погрешностей передачи и по-
этому может являться одним из основных показателей качества изго-
товлення и сборки зубчатых передач. Высокий уровень шума является
следствием низкого качества передачи. Контроль уровня шума произ-
водят в специальных камерах шумомерами, улавливающими через
микрофон звуки, которые оцениваются по шкале в децибеллах. Оценку
Зубчатые и червячные передача
321
шумовой характеристики передачи можно производить по показателям
приведенным в табл. 17.
17. Характеристика интенсивности шума
Окруж- ная скорость на венцах зубч атых колес, м/с Показатели интенсивности шума Окруж- ная скорость на венцах зубчатых колее, м/с Показатели интенсивности шума
в деци- белах Оценка в деци- белах Оценка
5-6,5 тою о ю СО О О (7з ОГз III II от — т — 00 СО СТз QO о Отлично Хорошо Удовлетво- рительно Отлично Хорошо 6,6—8 96—100 90—95 96 — 100 101 — 105 Удовлетво- рительно Отлично Хорошо Удовлетво- рительно
8,1 —9,5
6,6 — 8
Конические зубчатые передачи. По принципу построения стан-
дарты на допуски конических зубчатых колес подобны стандартам
для цилиндрических колес. Однако специфические особенности за-
цепления конических колес, сложность их нарезания и контроля
привели к ряду существенных различий в нормировании точности
конических колес и передач. Поэтому для передач выше 7-й степени
точности помимо нормируемых показателей необходимо назначать
дополнительные требования к размерам, форме и расположению пятна
контакта, а также к допустимому шуму передач при испытании на
контролыю-обкатных станках.
При назначении норм контакта следует учитывать, что при работе
конической передачи под нагрузкой пятно контакта смещается вдоль
зуба к большему торцу колес. В связи с этим пятно контакта при кон-
троле под легкой нагрузкой должно быть соответственно смещено к ма-
лому торцу колес [2]. Наиболее благоприятное расположение пятна
контакта при проверке на контрольно-обкатном станке и при работе
в передаче под расчетной нагрузкой.
В конических зубчатых передачах практически в соприкосновении
находится V2—2/3 длины зуба. При сборке целесообразно добиваться
контакта зубьев ближе к малому торцу, так как тонкая часть зуба
быстрее прирабатывается и, кроме того, деформируется при нагру-
18. Нормы контакта зубьев конических зубчатых колес
(по ГОСТ 9308 — 60 и 1758 — 56)
Сте- пени точ- ности Моду л ь торцовый мм Пятно контакта, % (не менее} Сте- пени точ- ности Модуль торцовый мм Пятно контакта, % (не менее)
по вы- соте по длине по вы- соте ПО длине
6 До 16 0 8 До 30 । 0
7 » 1 0 9 » 1 0
Св. 1 до 16 60 Св. 2.5 до 30 40
322
Сборка соединений и сборочных единиц машин
жении, за счет чего достигается прилегание зубьев на большей длине.
Возможное расположение пятна контакта в зацеплении показано на
рис. 41. Нормы контакта приведены в табл. 18.
Рис. 41. Расположение пятен контакта при проверке зацепления кони-
ческих зубчатых колес на краску:
верхний ряд — зубья ведущего колеса; нижний ряд —зубья ведомого ко-
леса: а — пятно контакта при правильном зацеплении; б, <?, <? — пятна кон-
такта при неправильном зацеплении
Форму и расположение отпечатков контакта обычно указывают
в карте контроля сборки конической передачи.
При сборке конических передач возможны погрешности смещения
вершин конусов, непересечение осей, что зависит от осевого смещения
колес и расположения базовых отверстий корпуса передачи. Смещение
и непересечение осей зацепляющихся колес (рис. 42) проверяют переме-
щением кольца 1 с цилиндра 2 на цилиндр 3. Допуск на непересечение да
и предельные смещения вершин делительных конусов &k приведены
в табл. 19 и 20.
Зубчатые и червячные передачи
323
19. Допуски иа непересечение осей, мкм
(по ГОСТ 1758 — 56)
Степень точности Модуль торцовый, мм Длина образующей делительного конуса, мм
До 200 Св. 200 до 320 1 Св. 320 до 500 j Св. 500 до 800
5 11,5 14 18 22
6 Св. 1 до 16 15 18 22 28
7 19 22 28 36
8 24 28 36 45
Степень точности 1 Модуль торцовый, мм Длина образующей делительного конуса, мм
До 200 Св. 200 до 320 Св. 320 до 500 Св. 500 до 800 |
9 30 30 45 55
10 Св. 2,5 до 16 38 45 55 70
11 48 55 70 90
20. Предельные смещения вершины делительного конуса, мкм
(по ГОСТ 1758 — 56)
Модуль торцовый, мм Величины смещений при степени ТОЧНОСТИ
5 6 7 8 9 10 И
Св 1 ДО 2,5 0-19 0—24 0—30 0—38 —
2,5 » 6 0—30 0—48 0—48 0—58 0 — 75 0—95 0—115
» 6 » 10 0—40 0-50 0 — 60 0-80 0-100 0—120 0—160
> 10 . 16 0 — 48 0-58 0 — 75 0 — 95 0—115 0—150 0—190
» 16 > 30 — 0—120 0—160 0—200 0—250
21. Гарантированный боковой зазор в зацеплении
конических колес, мкм (по ГОСТ 1758—56)
Вид сопряжения Длина образующей делительного конуса, мм
До 50 Св. 50 до 80 Св. 80 до 120 Св. 120 до 200 Св. 200 до 320 Св. 320 ДО 500 Св. 500 до 800 Св. 800 до 1250
с 0 0 0 0 0 0 0 0
д 40 50 65 85 100 130 170 210
X 85 100 130 170 210 260 340 420
ш 170 210 260 340 420 530 670 850
324
Сборка соединений и сборочных единиц машин
Требуемую величину бокового зазора в зацеплении (табл. 21) до-
стигают осевым перемещением одного или обоих колес, используя
для этого прокладки или регулировочные гайки. Схема контроля кони-
ческой передачи непосредственно в
сборке показана на рис. 43.
Контроль сборки конических зуб-
чатых передач осуществляется с по-
мощью специальных наладок (рис. 43),
Рис. 43. Схема контроля сборки конических
зубчатых передач:
7 — индикатор для проверки величины за-
зора в зацеплении; 2 — индикатор для про-
верки торцового биения колеса 3 и осевого
смещения вала 4
Индикатором 1 определяют зазор в зацеплении, а индикатором 2 —
торцовое биение колеса 3 и осевое смещение вала 4, характеризующее
зазоры в подшипниках.
Контроль бокового зазора осуществляют аналогично цилиндриче-
ским зубчатым передачам.
Рис. 44. Проверка положения осей в червячной передаче:
а — на перекос; б — на перекос и расстояния между осями; й — рас-
стояния между осями
Червячные передачи. В процессе сборки червячной передачи необ-
ходимо обеспечить точность межосевого расстояния, расположение оси
колеса и червяка, совпадение средней плоскости колеса с осью червяка,
зазора и контакт в зацеплении [9].
Проверку перекоса осей (рис. 44, а) производят контрольными
оправками 1, 2 и индикатором, показания которого фиксируют в точ-
Зубчатые и червячные передачи
325
ках tn и п илн шаблоном 3 (рис. 44, 6), имеющим контрольные вы-
ступы т v п. Проверяя щупом зазор k и размер h, можно определить
и межосевое расстояние Н, которое можно проверить и по схеме, пока-
занной на рис. 44, в.
Рис. 45. Контроль смещении оси чер-
вяка относительно средней плоско-
сти колеса:
! шаблон; 2 — щуп
Смещение оси червяка относительно средней плоскости колеса можно
проверить по схеме, показанной на рис. 45, или визуально по пятну
контакта (рис. 46).
Допуски на межосевое расстояние, перекос осей, боковой зазор
и нормы контакта для силовых червячных передач приведены
в табл. 22—25.
Рис. 46. Возможные
виды отпечатков на
зубьях червячного ко-
леса при проверке за-
цепления на краску:
а — смещено вправо;
б — смещено влево;
в — правильное рас-
положение колеса
Боковой зазор (рис. 47) проверяют по углу поворота червяка при
закрепленном червячном колесе. При этом величина зазора определится
по формуле
_ mz1
Сп-<₽ЧТ2'
где <р — угол поворота червяка; т — модуль осевой; z^ — число заходов
червяка.
~ г I
согласно схеме показания индикатора 5, деленные на , равны
OOvU
углу поворота в секундах.
326
Сборка соединений и сборочных единиц машин
22. Предельные отклонения межосевого расстояния ЛА
и предельные смещения средней плоскости колеса &q
в силовой червячной передаче, мкм
(по ГОСТ 3675 — 56)
Сте- пень ТОЧ- НОСТИ Обозна- чение откло- нений и допу- сков Межосевое расстояние, мм
До 40 40—80 80—160 160 — 320 320— 630 630 — 1250
д+ ±11.Б +17 ±22 ±28 ±34 445
5 Д') ±9 ±13 ±17 ±21 ±26 ±32
ЛА ±19 ±26 ±30 ±45 ±52 ±70
6 Д') ±14 ±21 ±26 ±34 ±42 ±50
ДЛ ±30 ±42 ±55 ±70 ±85 + 110
7 Д? ±22 ±34 ±42 ±52 ±65 ±80
ДЛ ±48 +65 +90 +110 ±130 ±180
8 д? ±36 ±52 ±65 ±85 ±105 ±120
ЛА +75 ±105 +140 ±180 +210 ±280
9 Лч ±55 ±85 ±106 ±130 ±170 ±200
Примечание: Данные таблицы верны для модулей 1—30 мм.
23. Допуски на перекос осей в силовой червячной передаче, мкм
(по ГОСТ 3675—56)
Модуль осевой, мм Степень точеюстн
5 6 7 8 9
Св. 1 ДО 2,Б 8,5 10,5 13 17 21
» 2.5 6 11 14 18 22 28
» 6 > 10 17 21 26 34 42
» 10 16 22 28 36 45 55
» 16 30 38 48 68 75 95
24. Гарантированный боковой зазор червячных передач, мкм
(по ГОСТ 3675—56)
Вид сопря- жения Межосевое расстояние, мм
До 40 40 — 80 80 — 160 160 — 320 320 — 630 630— 1250 Св. 1250
с 0 0 0 0 0 0 0
д 28 48 65 95 130 190 260
X 55 95 130 190 260 380 530
ш НО 190 260 380 530 750
Опоры с подшипниками качения
327
25. Нормы контакта червячных передач
(по ГОСТ 3675 — 56)
Степень точности Пятно контакта, %, не менее Степень точности Пятно контакта, %, не менее
по высоте по длине по высоте ПО длине
5 60 75 8 50 50
6 60 70 9 30 35
7 60 65
Рис. 47. Определение зазора в
червячном зацеплении:
1 — червяк; 2 — червячное ко-
лесо; 3 — поводок; 4 — рычаг;
5 и 6 — индикаторы
После сборки червячную передачу необходимо проверить на легкость
поворачивания по контрольному крутящему моменту, который может
быть определен с помощью динамометрического ключа.
Конечной стадией контроля сборки червячных передач должна
явиться обкатка на специальных стендах под нагрузкой.
ОПОРЫ С ПОДШИПНИКАМИ КАЧЕНИЯ
Подготовка к сборке. Подшипники распаковывают непосредственно
перед монтажом, тщательно промывают в 6%-ном растворе масла в бен-
зине или в горячем антикоррозийном водном растворе и производят
визуальный контроль внешнего вида (отсутствие коррозии, прижогов,
трещин, других механических повреждений), маркировки, легкости
вращения, шумности и погрешностей изготовления (размеры, радиаль-
ное и осевое биение, радиальный зазор, начальную осевую игру). Спо-
собы контроля и технические требования приведены в ГОСТ 520—71*.
После промывки посадочных поверхностей сопрягаемых деталей
(корпус, вал, торцовая крышка) проверяют их внешний вид, шерохо-
ватость, размеры, погрешности формы и расположения (технические
требования приведены в ГОСТ 3325—55* и 4253—48). С помощью спе-
циальных устройств контролируют также соосность отверстий, в разъ-
328 Сборка соединений и сборочных единиц машин
емных корпусах с помощью щупа — плотность и равномерность при-
легания основания и крышки (не допускается зазор более 0,03—
0,05 мм), а в крупных корпусных деталях с помощью калибра и
краски — степень прилегания поверхностей подшипника и полуотвер-
стия корпуса (не менее 75% общей посадочной площади).
Обнаруженные в процессе контроля исправимые погрешности раз-
меров и формы сопрягаемых поверхностей (завышенный размер шейки
Рис. 48. Сборка опор с игольчатыми подшипниками
(а и б), прецизионных подшипниковых опор (в и
крупных опор с четырехрядными коническими подшип-
никами (д)
вала или заниженный диаметр отверстия корпуса, недопустимое бие-
ние заплечиков и т. д.) устраняют только на металлорежущих станках.
Для уменьшения коробления корпусов (из-за перераспределения оста-
точных напряжений) и повышения точности формы отверстий и взаим-
ного их расположения производят термический отпуск, а для разъем-
ных корпусов — промежуточную (после черновой обработки отверстий
и плоскостей разъема) термическую обработку в сборе.
Незначительные механические повреждения на посадочных поверх-
ностях устраняют личным напильником с последующей зачисткой мел-
кой шлифовальной шкуркой. С помощью последней и пасты ГОИ уда-
ляют также коррозийные пятна и налеты.
Установка подшипников на валу и в корпусе. При выборе способа
монтажа подшипников основных типов (табл. 26) учитывают вид по-
Опоры с подшипниками качения
329
садки по ГОСТ 3325—55*, габаритные размеры и серийность произ-
водства.
Монтаж игольчатых подшипников (рис. 48, а) 1 на валу 2 после пред-
варительной запрессовки наружного кольца 3 в сопрягаемую деталь 4
осуществляют с помощью вспомогательного вала (трубы) 5, диаметр
которого на 0,1—0,2 мм меньше основного вала. Чтобы иглы не выпадали
в процессе сборки, в отверстие наружного кольца (или детали 4 в узлах
без наружных колец) вводят тонкий слой консистентной смазки. При
сборке опор трения, в которых для размещения игл валы снабжены
проточками (рис. 48, б), на поверхности последних наносят слой густой
смазки, устанавливают вал 1 в монтажное полукольцо 2 и в образовав-
шуюся щель вводят последовательно игольчатые ролики, проворачивая
вал.
При монтаже прецизионных подшипниковых опор (например,
в станкостроении) необходимо устранить радиальный зазор и создать
предварительный натяг. Этого достигают путем установки колец 1 и 2
разной длины (рис. 48, в), а в спаренных подшипниках (рис. 48, г) —
в результате затвердевания слоя реактопласта 1, предварительно нане-
сенного между нагруженными каким-либо образом внутренними коль-
цами (между наружными кольцами устанавливают прокладку 2).
Перед монтажом четырехрядных конических роликоподшипников
в подушку рабочей клети прокатного стана последнюю устанавливают
на деревянный настил отверстием кверху и выверяют вертикальность
его оси. Монтаж осуществляют с помощью мостового крана согласно
маркировке в последовательности, показанной на рис. 48, д-
Регулировка и контроль качества сборки. После установки под-
шипников проверяют плотность прилегания подшипниковых колец
к торцам соприкасающихся деталей (с помощью щупа), а также произ-
водят контроль и регулировку радиального зазора и осевой игры
(рис. 49). В процессе регулировки осевой игры вначале крышку под-
шипника устанавливают без прокладок (рис. 49, в), а винт (рис. 49, г)
и гайку (рис. 49, д, е) затягивают до тех пор, пока вал не будет прово-
рачиваться туго. После этого определяют необходимую толщину про-
кладок и угол поворота:
s = Д с; <р° = 360 ,
где Д — расстояние между крышкой и корпусом, мм; с — требуемая
осевая игра, мм; t — шаг резьбы, мм.
При регулировке осевой игры с помощью дистанционных колец
(рис. 49, ж) на контрольную плиту устанавливают сначала подшип-
ник 1 торцом А вниз, кольцо 2 и наружное кольцо подшипника 3,
а затем подшипник 3 торцом Б вниз, кольцо 2 и наружное кольцо
подшипника Г, в обоих случаях микрометрическим глубиномером опре-
деляют размеры т, п, k. Необходимая толщина кольца 4 а — т +
Н~ п + с — k.
В процессе сборки опор трения с подшипниками проверяют также
наличие зазоров между вращающимися и неподвижными деталями,
совпадение проточек для подачи масла в корпусах со смазочными
отверстиями в наружных кольцах подшипников, точность центрирова-
ния соединительных полумуфт, а для радиальных роликоподшипников
и роликоподшипников с витыми роликами — относительное смещение
26. Основные способы монтажа подшипников на аалу и в корпусе
Характеристика процесса сборки Область применения
Принципиальная схема Особенности операции Основные параметры
- Механическая Под прессом (а, б) и с лс При запрессовке подшип- ников на вал (в корпус) оправки и подкладные коль- ца должны иметь диаметр больше (меньше), чем диа- метр отверстия внутренне- го кольца (отверстия кор’ пуса). Усилие прикладывают к тому кольцу, которое уста- навливают с натягом н рав- номерно распределяют по всему торцу сборка .мощью удара (а) где rf, к d + ——— ; «ф^О.ва; о3 = 1 ч- 10 м/с В условиях серийного производства для опор с подшипниками, имею- щими цилиндрическое от- верстие В условиях ремонтных мастерских, а также в еди- ничном производстве для сборки на валах подшипни- ков с небольшими натя- гами и d == 70 мм
На вол а) dL '//J ’ В emi ^7 * Бретце вал и в эверстие 0)
- Iя at ЛО -j--- ) С помощью гидравли Для крепления гайки используют резьбу на валу или торцевой винт. Масло подают от насос- ной установки или пневмо- гидроусилителя чесяои гайки Для установки нв валах крупногабаритных под- шипников в опорах с за- крепительными я буксо- выми втулками, с резьбой на конце вала, с кониче- ским сопряжением
Сборка соединений и сборочных единиц машин
Продолжение табл. 26
Характеристика процесса сборки Область применения
Принципиальная схема Особенности операции Основные параметры
Тепловая сборка
С нагревом в масляной
Целесообразно исполь-
зовать ванны с электро-
подогревом и реле
При значительном коли-
честве нагреваемых под-
шипников используют кас-
сеты.
Масло должно быть все-
гда чистым
ванне
/ == (80 ч- 100) °C;
он « 5 °С/мин;
Тн = 15 4- 20 мин;
вос“6-“ЛН
С нагревом в индукционной
Нагрев происходит прн
прохождении индуктив-
ного электрического тока,
возбуждаемого катушкой.
Для размещения подшип-
ников в установке рацио-
нально применять пира-
мидальные конусные нако-
нечники с текстолитовыми
подкладками
установке
(80 4- 100) °C
о = 40 70 °С/мин
еоо = 6-а<“Н
Для установки на валах
подшипников всех типов
с цилиндрическим отвер-
стием, подшипников в не-
разъемные корпуса
Для установки иа валах
подшипников с цилиндри-
ческим отверстием всех
типоразмеров и всех видов
посадок
Опоры с подшипниками качения
Продолжение табл. 26
Характеристика процесса сборки
Принципиальная схема I Особенности операции
---------------------- Область применения
Основные параметры
С охлаждением в термостате
При больших натягах
используют одновременно
нагрев корпуса и охлажде-
ние наружного кольца
^ = -(75- 77)° С
То = 10 12 мин
Soc = % + °““o
Для установки подшип-
ников в крупные неразъ-
емные корпуса
Гидравлическая сборка (с помощью гидрораспора)
При монтаже подшипни-
ка на цилиндрическую
шейку конец ее выполняют
меньшего диаметра так,
чтобы натяг в этой части
составлял около 30% ос-
новного натяга
р ~ 1500 2000 кгс/см2
Для установки крупно-
габаритных подшипников
на валу в опорах с кони-
ческим и цилиндрическим
сопряжением
Обозначения: d — диаметр сопряжения, мм; б — натяг в сопряжении» мм; Р — необходимое усилие
запрессовки, кгс; D и b — наружный диаметр и ширина подшипника, мм; f = 0,1^0,15 — коэффициент трения при
запрессовке; а = 11*10“® — коэффициент линейного расширения; Е — модуль упругости, кге/мм2; он (oQ), 7"и
— соответственно скорость, град/мни, время, мин, температура нагрева (охлаждения), °C: р — давление масла
в гидросистеме, кгс/см8, — остаточный натяг, мм.
Сборка соединений и сборочных единиц машин
Опоры с подшипниками качения
333
наружного и внутреннего колец (не более 0,5—1,5 мм —для подшип-
ников с короткими роликами и 1—2 мм — с витыми и длинными ро-
ликами).
После сборки все подшипники смазывают рабочей смазкой, закры-
вают корпусы, устанавливают торцовые крышки, затягивают бол-
тами и производят пробный пуск, проверяя на нагрев и бесшумность
Рис. 49. Способы контролн и регулировки радиального (а, б) и осевого
(в, г, д, е, ж) зазоров в подшипнияовых опорах
с помощью стетоскопа, стального стержня или трубки. Некоторые по-
грешности сборки опор трения с подшипниками качения приведены
в табл. 27.
Демонтаж подшипников осуществляют под прессом или с помощью
различных винтовых съемников. Во всех случаях усилие прикладывают
к кольцу, устанавливаемому с натягом, а для облегчения демонтажа
предусматривают специальные технологические элементы: резьбовые
отверстия (рис. 50, а), шлицы (рис. 50, б и в), места для захватных лап
съемников (рис. 50, г) и пр. При демонтаже крупногабаритных подшип-
ников, особенно с коническим отверстием, рационально использовать
гидрораспор путем подачи в зону контакта масла под давлением, для
чего предусматривают специальные каналы (рис. 50, д).
При демонтаже, кроме того, применяют нагрев подшипников или
охлаждение вала. Особенно эффективен индукционный нагрев с по-
мощью токов промышленной частоты, позволяющий за 2—3 мин по-
высить температуру кольца подшипника на 70—80° С; за это время
температура шейки вала успевает повыситься лишь на 5—10° С, что
334
Сборка соединений и сборочных единиц машин
27. Основные погрешности сборки опор трения
с подшипниками качения
Погрешность сборки Явления при работе опор трения или после разборки
Несоблюдение правил сборки, применение ударного инструмента Попадание посторонних частиц (грязи) в подшипник Перекос кольца Резкий шум при работе, вмятины на дорожках качения Неравномерный шум, повышенный износ колец и тел качения Шелушение поперек дорожек ка- чения
Недостаточный зазор Шум металлического тона, ненор- мальное повышение температуры в опоре
Проворачивание внутреннего кольца на валу Чрезмерно тугая посадка колец Несоосность вала и корпуса роликоподшипника Повышение температуры подшип- ника, износ вала под кольцом Трещины по окружности колец Выкрашивание краев роликов и сопряженных с ними поверхностей дорожек качения
создает температурный перепад, необходимый для снятия кольца
с шейки вала. В исключительных случаях для облегчения демонтажа
подшипников применяют также нагрев с помощью кольцевых газо-
вых горелок.
Вид А
Рис. БО. Технологические элементы в конструкциях опор для облегче-
ния демонтажа подшипников
ОПОРЫ С ПОДШИПНИКАМИ скольжения
Технические требования к изготовлению деталей и подготовка
к сборке. Перед сборкой проверяют качество изготовления корпусов,
втулок и вкладышей подшипников. Технические требования к изготов-
Опоры с подшипниками скольжения
335
лению неразъемных корпусов регламентированы ГОСТ 11521—65*, флан-
цевых— ГОСТ 11522—65*-^-11524—65*, разъемных — ГОСТ 11607—65
11610—65, корпусов букс подшипников скольжения железных дорог —
ГОСТ 1984—70, чугунных втулок для неразъемных и фланцевых кор-
пусов— ГОСТ 11525—65*, чугунных вкладышей для разъемных кор-
пусов— ГОСТ 11611—65. В специальных случаях требования регла-
ментируются в чертежах.
Во втулках н вкладышах погрешности формы не должны быть
больше VII степени, а неперпендикулярность оси втулки к торцу —
VIII степени точности по ГОСТ 10356—63. Радиальное биение наруж-
ной и внутренней поверхностей втулок не должно быть большим, чем
по VI степени точности ГОСТ 10356—63. На рабочих поверхностях
втулок и вкладышей, а также на нижней опорной поверхности корпуса
не должно быть раковин, царапин, забоин и других механических
повреждений. Погрешности формы отверстий в корпусе не должны быть
больше х/2 допуска на диаметр; при этом в отверстиях под тонкостенные
вкладыши овальность не должна превышать 0,02 мм, а конусообраз-
ность 0,015 мм на 100 мм длины.
Поскольку при запрессовке втулки в корпус происходит ее усадка,
с целью исключения или сведения к минимуму пригоночной операции
втулки, как правило, поступают на сборку с отверстием соответству-
ющего диаметра (рис. 51, а).
Шероховатость сопрягаемых поверхностей отверстия и вкладыша
должна соответствовать 7—8-му классам по ГОСТ 2789—73.
Перед сборкой с помощью шприца производят промывку керосином
масляных каналов в корпусе и крышке и проверку совпадения их
с отверстиями во вкладыше (не допускается несовпадение более, чем
на х/6 диаметра отверстия). Втулки, вкладыши и отверстия в корпусе
тщательно промывают и обдувают воздухом.
Установка втулок и вкладышей в корпусе. В зависимости от габа-
ритных размеров деталей и вида сопряжения установку втулки в корпус
чаще всего производят с предварительным охлаждением в жидком
азоте или механической запрессовкой. Температуру охлаждения и время
выдержки бронзовых и латунных втулок в жидком азоте определяют по
номограмме (рнс. 51, б). Для стальных втулок полученное по номограмме
время следует увеличить в 2,1 раза.
Механическую запрессовку осуществляют с помощью прессов или
прессующих установок, виброударными и винтовыми приспособле-
ниями. Для исключения задиров втулки перед запрессовкой покрывают
смазкой, а во избежание деформаций используют оправки (рис. 52, а),
приспособления (рис. 52, б) и направляющие стойки (рис. 52, в), обес-
печивающие правильную взаимную ориентацию деталей.
В необходимых случаях обработку отверстий во втулках после
установки их в корпус производят на металлорежущих станках раста-
чиванием и протягиванием или на сборке развертыванием и калиброва-
нием шариком или пуансоном-прошивкой.
Разъемные подшипники условно разделяют на толстостенные,
у которых отношение высоты к диаметру составляет 0,065—0,095,
и тонкостенные с отношением высоты к диаметру 0,025—0,045.
Толстостенные вкладыши устанавливают в корпусе с натягом или
по скользящей посадке с помощью легких ударов по деревянной или
из мягкого металла планке, накладываемой иа обе плоскости вкла-
дыша.
336 Сборка соединений и сборочных единиц машин
Рис, 51. Номограммы для определения:
а — усадки втулок при запрессовке; б — температуры охлаждения и вре-
мени выдержки втулок в жидком азоте для установки в корпусе
При установке тонкостенных вкладышей плотность прилегания
достигают за счет их упругого сжатия. Края вкладышей при этом
должны выступать над плоскостью разъема корпуса на величину
л । р .
Д/г ~ где 6 — натяг на диаметре (примерно соответствует прес-
совой посадке).
Опоры с подшипниками скольжения
337
После установки втулок и вкладышей в корпус их закрепляют
от проворачивания (рис. 53).
В результате установки втулки в корпус должны быть обеспечены
в необходимых пределах размер и форма отверстия, а при установке
вкладыша — равномерность прилегания сопрягаемых поверхностей
корпуса и вкладыша (не менее 85% общей площади сопряжения).
Контроль размеров и формы отверстий производят индикаторным
нутромером по ГОСТ 868—72, а в массовом производстве — пневмати-
ческими калибрами. Степень прилегания вкладышей к гнездам корпуса
проверяют по краске.
Общая сборка подшипниковых опор. В мелкосерийном производ-
стве сборку толстостенных подшипников начинают с подгонки их по
валу путем шабрения и проверки по краске, а в крупносерийном про-
изводстве требуемое сопряжение и необходимый масляный зазор под-
шипника в отверстии корпуса получают способом селективной сборки.
Для пригонки подшипника нижние вкладыши устанавливают в кор-
пус и закрепляют прижимами, внутреннюю поверхность вкладышей
смазывают легким слоем краски, укладывают вал и проворачивают на
два-три оборота, проверяя состояние отпечатков краски на вкладышах.
Перед общей сборкой производят контроль соосности подшипников.
Для этого можно применить макетный вал, вставляемый в отверстия
смонтированных втулок (невозможность такой установки свидетель-
ствует о смещении или перекосе осей). Диаметр макетного вала должен
быть меньше минимального диаметра отверстия подшипника на двой-
ную величину допускаемой несоосности. Для крупных подшипников
применяют сборные макетные валы, состоящие из трубы 1 и несколь-
ких сменных 2 и передвижных 3 колец (рис. 54, а). В опорах повышенной
точности при больших диаметрах отверстий соосность проверяют
калибром и индикатором (рис. 54, б). Для обеспечения соосности не-
скольких отдельно стоящих па большом расстоянии друг от друга
крупных подшипников пользуются струной, от которой измеряют штих-
масом размеры радиусов отверстий подшипников (рис. 54, в). Про-
верку соосности производят также оптическими методами с помощью
Гис. 52. Приспособления для центрирования втулок подшипников
при сборке
ЗС8
Сборка соединений и сборочных единиц машин
телескопа и коллиматора (рис. 54, г), а доя особо точного центри-
рования в прецизионном станкостроении применяют автоколлиматор
с лазерным устройством.
В процессе общей сборки подшипниковых опор проверяют масляный
зазор в сопряжении. Это чаще всего осуществляют с помощью отрезков
Рис, ЬЗ. Способы фиксации втулок, вкладышей и крышек в опорах с под-
шипниками скольжения
свинцовых проволочек, слегка смазываемых маслом и закладываемых
в нескольких местах между вкладышем и шейкой вала, а также по
разъему вкладышей.
При сборке тонкостенных вкладышей проверяют высоту выступа-
ющей над плоскостью разъема корпуса части, которая обеспечивает
после сборки требуемый натяг. Это осуществляют с помощью специаль-
ного приспособления, имитирующего реальные условия и нагрузки,
а в массовом производстве — с помощью специальных автоматов.
Опоры с подшипниками скольжения
339
Перед общей сборкой проверяют состояние регулировочных прокла-
док, если они предусмотрены. Крепежные болты должны входить
в отверстия подшипника плотно.
После проверки правильности установки вкладышей в корпусе
и комплектности деталей укладывают вал в подшипники, устанавливают
регулировочные прокладки с обеих сторон, крышки и фиксируют
(см. рис, 53).
Рис. 54. Способы контроля соосности отверстий при сборке опор с подшип-
никами скольжения:
1 — труба; 2 и 3 — кольца; 4 — подшипники; 5 — струна; 6 — ролнк; 7 —
груз; 8 •— телескоп; 9 — коллиматор
При сборке тонкостенных вкладышей подбирают их комплекты
с учетом размеров шеек вала и после установки в корпусе и проверки
плотности прилегания обдувают все поверхности воздухом, смазывают
вкладыши и шейки вала тонким слоем масла, укладывают вал в подшип-
ники, устанавливают крышки, затягивают гайки.
Во избежание перекосов гайки крепят попеременно от середины
к краям. Для обеспечения равномерности затяжки после гайковерта
применяют предельные или динамометрические ключи.
В процессе общей сборки производят окончательную пригонку
вкладышей. Для этого попеременно затягивают гайки то одного, то
другого подшипника и проворачивают вал; после этого раскрывают
подшипники, контролируют и пришабривают. Необходимо добиться,
чтобы на 75—85% поверхности подшипника находились равномерно
распределенные отпечатки краски, а число отпечатков составляло не
менее 12 на площади 25X25 мм.
340
Сборка соединений и сборочных единиц машин
При сборке проверяют и регулируют также осевой зазор (между
торцами вкладыша и соприкасающейся деталью), необходимый для пра-
вильной работы подшипниковой опоры. Контроль производят щупом
или индикаторным устройством, а регулировку осуществляют за счет
специально предусмотренных конструктивных компенсаторов (умень-
шение толщины бурта вкладыша торцеванием, ввертывание или отвер-
тывание винта, подбор дистанционных втулок и др.).
После сборки в сопряжение вкладышей с валом подают смазку и
производят приработку, сначала на малых нагрузках и частоте враще-
ния, постепенно доводя их до номинальных. Температура нагрева
подшипников при этом не должна превышать 60° С. Повышенная тем-
пература свидетельствует о некачественной пригонке и сборке, о не-
удовлетворительном поступлении смазки в сопряжение или о возник-
новении задиров и пригаров на рабочих поверхностях. В этих случаях
приработку прекращают и устраняют дефекты.
УРАВНОВЕШИВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ
И СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ
Общие положения. Вращающиеся детали и сборочные единицы,
подвергающиеся уравновешиванию, независимо от конфигурации и
функционального назначения в изделии называют роторами, которые
считаются жесткими, если их рабочая скорость не превышает 30—70%
критической, и гибкими, эксплуатирующимися в закритической об-
ласти.
Под неуравновешенностью ротора, которая возникает в результате
погрешностей его изготовления и сборки, понимают несовпадение его
главной центральной оси инерции с осью вращения.
Неуравновешенность ротора называют статической, когда не совпа-
дает центр тяжести ротора с осью вращения, и динамической, когда
действие неуравновешенных масс вызывает пару сил и центробежные
моменты инерции.
Для устранения неуравновешенности роторов в процессе сборки
машины проводят операцию уравновешивания, которое в соответствии
с видами неуравновешенности может быть статическим или динамиче-
ским и осуществляется в три перехода: 1) выявление места и величины
неуравновешенности; 2) устранение (компенсация) неуравновешенности;
3) контроль проведенной операции.
Для уменьшения неуравновешенности и вибрационных явлений
в машинах проводят уравновешивание в сборе, а для многих агрегатов
после предварительного уравновешивания ротора на станке производят
окончательное уравновешивание в условиях эксплуатации — шахтных
стационарных машин на месте их установки, крупных паровых турбо-
агрегатов в условиях электростанции и т. д.
Степень уравновешенности ротора характеризуют величиной не-
уравновешенности Д в плоскости исправления или удельной неурав-
новешенностью (условным смещением центра тяжести) е, которые
связаны между собой зависимостью
Д = твг = те,
где Д — неуравновешенность ротора, кг-мм; е — удельная неуравнове-
шенность, мм; т — масса ротора, кг; та — неуравновешенная масса
Уравновешивание деталей и сборочных единиц
34!
в плоскости исправления, кг; г — расстояние неуравновешенной массы
в плоскости исправления до оси вращения ротора, мм.
Для вибрационной оценки машин и агрегатов в качестве критерия
принимают величину вибрации (удвоенную амплитуду колебаний)
или амплитуду виброскорости (рис. 65).
Требования к уравновешенности и нормы вибрации регламенти-
руются: для электрических машин ГОСТ 12379—75 и 12327—66*, для
шлифовальных кругов с наружным диаметром более 100 мм и толщиной
корпуса более 5 мм ГОСТ 16181—70*, для редукторов общего назначе-
ния ГОСТ 16162—70*, для паровых стационарных турбин ГОСТ5908—51,
для гидрогенераторов ГОСТ
5616—72. В других случаях ис-
ходят из конструктивных осо-
бенностей и эксплуатационного
назначения ротора, частоты вра-
щения, допустимых вибраций,
необходимой технологической
точности, надежности, возмож-
ных физиологических ощущений
оператора в условиях эксплуа-
тации и пр.
Выявление неуравновешен-
ности. В устройствах для ста-
тического уравновешивания ис-
пользовано действие силы тяже-
сти ротора (рис. 56).
При уравновешивании на
стендах с параллельными приз-
мами (рис. 56, а) допускаются
следующие погрешности распо-
ложения формы и состояния ра-
бочих поверхностей призм и шеек
вала ротора: непараллельность
и перекос рабочих поверхностей
призм не более 0,2/1000 мм/мм;
овальность и конусообразность
Рис. 55. График оценки вибрации при
уравновешивании в сборе:
ц « Лео — амплитуда виброскорости
в мм/с; — —--------средняя граница
нечувствительности для человека
шеек контрольных оправок не
более 0,01 мм; твердость и шероховатость рабочих поверхностей призм
соответственно не менее HRC 45—50 и не ниже 7-го класса шероховато-
сти поверхности.
Перед уравновешиванием с помощью устройств УСБ (рис. 56, г
и табл. 28) ротор 1 устанавливают на подставках 6 базовым торцом
вниз, а затем устройство 3, подвешенное на кране 4, опускают в отвер-
стие ротора до выхода опорных лап за нижний торец. После подъема
устройства вместе с ротором под действием силы тяжести неуравнове-
шенной массы ротор поворачивается на определенный угол, фиксируе-
мый с помощью рамного уровня 5 или штангенрейсмассов Z. Неуравно-
вешенность определяют по номограммам или с помощью грузов 2, после-
довательно устанавливаемых на торец ротора до тех пор, пока он не
займет горизонтальное положение. После окончания технологического
перехода ротор опускают на подставки, а при дальнейшем опускании
устройства оно складывается и автоматически стопорится с помощью
фиксатора, после чего устройство выводят из отверстия.
342
Сборка соединений и сборочных единиц машин
Все виды оснастки для статического уравновешивания должны
иметь паспорт (аттестат), в который заносят общую погрешность урав-
новешивания.
При выборе оборудования для статического уравновешивания учи-
тывают в основном два фактора: достижимую точность уравновешива-
ния; технологическую себестоимость операции. Для дискообразных ро-
Рис. 56. Основные
принципиальные схе-
мы устройств для ста-
тического уравнове-
шивания:
а — на параллельных
призмах; б — на ро-
ликовых приспособ-
лениях; в — иа дис-
ковых приспособле-
ниях; г — на устрой-
ствах типа УСБ; д —
на гнбкой нити; е —
на сферической пяте
торов массой до 12 т наиболее рациональным является уравновешива-
ние с помощью устройств типа УСБ, так как при этом исключается не-
обходимость в изготовлении контрольных оправок, а трудоемкость
ниже в 2—2,5 раза. Уравновешивание путем подвешивания применяют
для конусов засыпных аппаратов доменных печей, автомобильных
колес и пр., а на сферической пяте — для уникальных роторов массой
до 200 т.
В массовом производстве наиболее целесообразным является ста-
тическое уравновешивание в динамическом режиме (станки МВТУ-703
и МВТУ-730).
Уравновешивание деталей и сборочных единиц
343
28. Техническая характеристика устройств типа УСБ
Наименование показателей Показатели по типам устройств
УСБ-1 УСБ-2 УСБ-3 УСБ-4
Диаметр отверстий ротора, ММ . » ' 100—200 150—250 240—460 400—560
Ширина ротора наиболь- шая, мм ......... . 280—350 380—440 620—800 980—1120
Масса ротора наибольшая, кг . . «*»««» 500 1200 3200 12 000
Размеры, мм: диаметр 100 150 240 375
высота 575 755 1075 1390
Масса, кг . 6.6 20 64 290
Станки для динамического уравновешивания (табл. 29) используют
действие центробежных сил, возникающих при вращении или колеба-
нии ротора, и имеют колеблющуюся, приводную и измерительную си-
стемы, а также систему для устранения неуравновешенности.
Уравновешивание изделий в сборе осуществляют с помощью уста-
новок и станков, представляющих собой особый виброустойчивый
стенд, снабженный мягкой пружинной подвеской; в процессе работы
машины с помощью виброизмерительной аппаратуры определяют
амплитуду колебаний в наиболее вероятной плоскости появления не-
уравновешенности. Механическая система установки для уравновеши-
вания электродвигателей в сборе (рис. 57) представляет собой упруго
соединенную с фундаментом через мягкие пружины 2 тяжелую плиту 1,
иа которой установлены уравновешиваемый двигатель 3, а также реаги-
рующие соответственно только на статическую и динамическую неурав-
новешенности ротора датчики 4 и 5, массы тс и тД которых упруго
соединены с плитой через пружины жесткостью kc и /гд, а также по-
средством вязкого трения через демпферы Сс и СЛ. О неуравновешен-
ности судят по амплитуде и фазе перемещения относительно плиты
масс тс и тД. В табл. 29 приведена техническая характеристика
станка ДБС-4, предназначенного для динамического уравновешивания
прецизионных электродвигателей массой 30—300 кг в сборе на ра-
бочих частотах вращения с точностью по классу 0 (ГОСТ 12327—66).
Для динамического уравновешивания гибких роторов высокообо-
ротных электрических машин в собственном корпусе служит универ-
сальная машина МДУС-6 (табл. 29), а для динамического уравнове-
шивания собранных изделий массой до 120 кг —станки серий ЭЗ-27—
ЭЗ-41 Закавказского филиала ЭНИМС (г. Ереван).
При уравновешивании изделий в сборе и в условиях эксплуатации
используют виброизмерительную аппаратуру, позволяющую опреде-
лить амплитуду и фазу вибрации подшипников и самих роторов в раз-
личных сечениях, а также производить гармонический анализ коле-
баний (табл. 30).
Устранение неуравновешенности ротора производят: удалением
неуравновешенной массы металла ротора, добавлением груза эквива-
лентной массы или путем перемещения специальных конструктивных
элементов, являющихся частью ротора.
29, Техническая характеристика станков для уравновешивания
Модель Параметры ротора Диаметр цапфы, мм Расстояние между опо- рами, мм Погрешность уравно- вешивания, мкм
масса КГ наибольший диаметр, мм скорость вращения при уравно- вешивании, об/мин
9703 0,01 — 0,3 80 1400 — 5500 16 12—130 0,1
ДБ-1,б 0,1 — 1,5 135 6600 — 30—150 0,20
9710 0,3 — 3 270 1400 — 2800 30 50—300
ДБ-10 0,3 — 10 500 1500 — 2500 40 50 — 500 0,3
ДБН-10 0,5- 20 80 — 600 0,02 — 0,05 гем
ДБН-50 0,5 — 50 200 2000—12 000 100 100—800 0,02 гем
МДУС-6 ** 0.5- 60 300 3—100 — 170 — 800 0,03—0,06
ДБ-102 1000 800— 1200 200 80—1000 2—6 гем
9В725А 10 — 100 800 900—1600 150 До 1250 1 — 6 ГСМ
ДБ« 302 30- 300 1500 450—900 250 150—1400 5—30 гем
9А730 30— 320 1250 600—900 125 180 — 2000 0,5
ДБС-4 30— 300 750—3000 Класс 0 по ГОСТ 12327 — 66*
ДБ-303 100— 300 1500 600 — 800 350 200—2300 10 — 30 гем
ДБ-1001 100— 10 000 2000 450 — 600 300 2500 7—50 гем
ДБ-1000 100— 1000 1700 200 200—2000 0,5
МС-25 100— 2000 1000 600 — 900 150 До 2500 10—2000 гем
9А734 300— 3200 2500 300 350 — 6300 0,5
97346 *2 1600 — 360 — 600 204 До 4475 До 1000 гем
9А736 1000 — 10 000 300 — 450 360 0,5
9А736А 1000— 16 000 3200 450 500 зьи—63UU 200— 1500 гем
МС-20 3000- 30 000 3500 450 600 — 6000 0,5
9739 10 000- 100 000 2000 300—450 600 2000—11 500 1>0
« Д> 1я уравновешивания гибких роторов в собственном корпусе. Наибольший диаметр корпуса 400 мм.
*8 Для уравновешивания коленчатых валов.
Сборка соединений и сборочных единиц машин
Уравновешивание деталей и сборочных единиц
345
В условиях единичного и мелкосерийного производства неуравнове-
шенную массу удаляют сверлением, точением, растачиванием, фрезе-
рованием, шлифованием, опиливанием, шабрением, а грузы привари-
вают, припаивают и крепят винтами и заклепками. Для устранения
неуравновешенности путем перемещения конструктивных элементов
ротора в качестве последних используют шаровые грузы, поворачи-
вающиеся секторы, втулки, сухарики и т. д.
Рие. 67. Принципиальная схема установки для уравновеши-
вания электродвигателей в сборе
В условиях серийного и массового производства для повышения
производительности уравновешивания станки снабжают системами для
автоматического устранения неуравновешенности.
В электрофизических и электрохимических машинах серии ЭЗ-27—
ЭЗ-41 устранение неуравновешенности производится автоматически
во время вращения ротора способом «взрыва» проволочек или электро-
химического растворения металла.
Автоматическое удаление металла осуществляют также лучом ла-
зера, например, в машинах типа АБЛМ-МАТИ для уравновешивания
прецизионных роторов в приборостроении.
Специальные устройства, закрепленные на роторе, позволяют при
использовании электронной аппаратуры, измеряющей вибрацию, авто-
матизировать устранение неуравновешенности также путем переме-
щения грузов устройства. Этот способ применяют для роторов, тре-
бующих периодического уравновешивания в процессе эксплуатации
(например, шлифовальные круги).
346 Сборка соединений и сборочных единиц машин
80. Техническая характеристика виброизмерительной аппаратуры
Модель, тип Диапазон измерения вибросмеще- ния (ампли- туда), мкм Частотный диапазон, Гц Основное назначение
УВ-13—66 2—20, 5—50 10—100, 50—500 7,5-500 Контроль вибрации элек- тродвигателей при их изгото- влении
УВ-15 — 66 — 10—10 000
УВ-16 — 66 50, 75, 100, 125, 150, 200, 250 3-30, ю-юо, 30—300, 100—1000 40—3 000 Защита насосных агрегатов от повышенной вибрации
УВ-9 — 66 7,5—500 Контроль вибрации фунда- мента подшипников и корпу- сов энергетических машин. Уравновешивание роторов Н собственных подшипниках
ИП-5К 0-500 10—1 000 Бесконтактное измерение перемещения металлических частей относительно датчика в динамических и статических условиях при уравновешива- нии роторов
БИП-4 5-1 200 15-200 Измерение размаха, скоро- сти, ускорения и фазы колеба- ния при уравновешивании ма- шин и агрегатов
ВБП-4 0-50, 10—10 000 Измерение скорости враще-
(ВБП-5 **) 0-150, 0-500 ния амплитуды и фазы вибра- ций, гармонический анализ колебания
БПШМ-2 0—1 000 2—200 Динамическое уравновеши- вание шахтных стационарных машин в собственных под- шипниках
ПКВ-1 2—20, 5—50, 20—200, 50-500 8-300 Комплексные исследования вибрации крупных энергети- ческих машин и уравновеши- вание роторов в собственных подшипниках
ИВ-5 0—100, 50—150 Измерения скорости до
0-300 50-2 500 300 мм/с и смещения колеба- ний корпусов и изделий в сбо- ре (авиадвигателей)
♦1 Прибор ВБП-5 имеет техническую характеристику, аналогии-
ную виброметру ВБП-4, ио дополнительно позволяет выделять и изме-
рять амплитуду и фазу первой гармоники вибрации.
ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ КОНСТРУКЦИИ
И ЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ПРИ СБОРКЕ
Технологичность конструкции сборочной единицы — это совокуп-
ность свойств конструкции, проявляемых в возможности оптималь-
ных затрат труда, средств, материалов и времени при технической под-
готовке ее производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте, а также
обеспечении технологичности изделия, в состав которого она входит
(ГОСТ 18831—73).
Целью создания технологичных конструкций является (табл. 31):
повышение производительности труда и эффективности при их изго-
Технологичность конструкций и ее значение при сборке
347
31- Вопросы, решаемые технологичностью конструкции
сборочной единицы (рис. 58 — 62) [10]
Содержание вопросов технологичности сборочных узлов и изделий Способы решения или источники
Конструкт Обоснованность характеристик изделия Правила обеспечения техноло- гичности конструкции сборочных единиц Правила выбора показателей технологичности конструкций из- делий; термины и определения Кинематические связи и прин- цип соответствия конструкции ее назначению (без усложнений) Присоединительные связи (со- единения по плоскости, цилиндру, конусу и пр.) и компоновка сбо- рочных единиц Структура сборочной единицы и изделия Характер сопряжения поверх- ностей деталей и прочность соеди- нений при прессовых посадках Расчленение на технологически самостоятельные сборочные еди- ницы Базирование и удобство сборки Технологичность конструкции по размерам: номинальные размеры взаимосвязь деталей в сбо- рочных единицах и их в из- делиях обоснованность допусков на размеры (приведено ниже) Стандартизация и унификация сборочных единиц ивные вопросы Применение данных ГОСТ 8032 — 56*. Предпочтительные числа Применение данных ГОСТ 14.203 — 73 Применение данных ГОСТ 14.202—73 и 18831—73 Выявление наиболее короткой ки- нематической цепи (рнс. 58); учет принципа соответствия (рнс. 59, а — нетехнологично; рнс. 59, б — техно- логично) Соответствие правилу шести то- чек; назначение надежных сборочных баз; обоснованность посадок и их ограниченность, а также точности сопряжений; обеспеченно рентабель- ных способов сборки и степени взаимозаменяемости; технологич- ность размеров. Примеры компонов- ки: рис. 60; расчет размерных цепей (см. ниже) Рациональность применяемых ви- дов деталей Предпочтительные посадки из при- ложения к ГОСТ 7713—62*; упроч- няющая технология; тепловые спо- собы сборки Учет возможностей расширения фронта сборочных работ, удобство сборки, разборки и измерений Анализ конструкции и вариантов процесса сборки и разборки, как, например, показано на рис. 61 и 62 По возможности пользоваться ГОСТ 6636—69 н расчет размерных цепей Размерные цепи, их технологич- ность, расчет и анализ ГОСТ 19415—74 и 19416—74 ГОСТ 16319—70 и 16320 — 70* Степень совершенства структуры сборочных единиц. Классификация изделий. Полная взаимозаменяе- мость или возможность группового метода сборки
348
Сборка соединений и сборочных единиц машин
Продолжение табл. 31
Содержание вопросов технологичности сборочных узлов и изделий Способы решения или источники
Механизации и автоматизация процессов сборки: ^м-а + Лй-р Сопряжения деталей, обеспечи- вающих полную или групповую взаи- мозаменяемость Возможности высокой степени не-
аам т шт Лй-а аа — ’ шт где аам и аа — показатели уров- ней механизации и автоматиза- ции сборки; ^м-р. Т’м-а “ суммы машинно- ручного и машинно-автоматиче- ского времен, затрачиваемых на всех стадиях процесса сборки; ТШт — сумма штучного времени на всех стадиях процесса сборки прерывности процесса сборки, его поточности Расчлененность на сборочные еди- ницы, создание специальных баз и удобств для ориентации деталей, возможность совмещения измеритель- ных и установочных баз, рациональ- ность методов закрепления деталей (запрессовка, пластическое дефор- мирование, точечная сварка н др.). Технологическая схема сборки. Диф- ференциация процесса сборки с по- следующей концентрацией
Технологические вопросы
Сокращение сроков подготовки производства Обоснованность и выбор спо- собов сборки: с полной взаимо- заменяемостью; с неполной взаи- мозаменяемостью; с групповой взаимозаменяемостью; с регули- ровкой компенсаторами; с при- гонкой Выбор вида сборки Точное! ь и качество сборки Стандарты системы ЕСТГ1П, на- чиная с ГОСТ 14.103 — 73 Расчет и анализ размерных це- пей Степень совершенства структуры изделия, уровень специализации, классификация деталей и сборочных единиц, объема выпуска. Возмож- ность применения поточного ме- тода Расчлененность изделия на сбо- рочные единицы, удобство сбороч- ных баз, технологичность размер- ных цепей; соблюдение правила ше- сти точек; возможность применения прогрессивных способов (тепловая сборка, пластмассовые компенсаторы и др.). Законченность сборки без переноса операций к месту монтажа и пр.
Эксплуатационные вопросы
Надежность, устойчивость и длительность работы изделия Сокращение ремонтных циклов Удобство ремонтов Применение упрочняющей техно- логии и способа вибрационного об- катывания, а также указанных ранее технологичных мероприятий Анализ ремонтопригодности и срав- нение ремонтных циклов с базовой конструкцией
Технологичность конструкций и ее значение при сборке 349
товлении, снижение затрат на проектирование и подготовку производ-
ства, а также повышение точности, качества и надежности при эксплуа-
тации. Основные требования к конструкции сборочной единицы: соот-
ветствие назначению; возможность изготовления наиболее произво-
дительными способами; удобство технического обслуживания при экс-
плуатации; удобство ремонта; соответствие эстетике и эргономике.
Ф8М п^Оеб/мин
1=10-
ЗлектыМигатель
n^3800cSfMUH
3
z=W
№М11111111ИВННИ1М
о_____г__
Ъ7ОЗ I 6)
Неподвижный нож
п=56 Об/мин
х
К
к
Рис. 58. Кинематические цепи:
а — до изменения; б — после изменения (более техно-
логичная)
Требования к технологичности конструкции сборочной еди-
ницы и сферы проявления эффекта при их выполнении определены
ГОСТ 14.203—73.
Размерные цепи, их расчет и анализ. Размерные цепи регламенти-
рованы ГОСТ 16319—70 и 16320—70*. Для расчета плоских цепей при-
меняют два метода: максимум—минимум (для короткозвенных цепей)
и вероятностный (для многозвенных цепей). Каждым методом решают
две задачи: 1) прямая — когда по известному допуску замыкающего
звена (0,5—0,95 на рис. 63) определяют допуски всех составляющих
звеньев (150; 8; 133,5); 2) обратная — когда по известным допускам
составляющих звеньев определяют допуск составляющего звена.
350
Сборка соединений и сборочных единиц машин
Рис. £9. Принцип соответствия конструкции:
а — с подгонкой, хотя усилия воспринимаются полови-
ной рейки; б — регулировкой зазора — более техноло-
гично
1 i——
1 д.
-Zt "Ч
— ч
у | Z-/
, у, у
У . 1 /_
-LZ —— ”** __ 1/
f Г ...г
а) 6} 6} г) #
Рис. 60. Компоновки порта-
лов:
а, б, в, г, д — применяемые;
в—наиболее технологичная;
1 и 2 — кривые жесткости
и трудоемкости
Технологичность конструкций и ее значение при сборке 351
Гис. 61, Разновидности одинаковых
сборочных единиц!
я — нетехнологичная; б — техно-
логичная
Рис. 63. Схема сборочной еди-
ницы и двух вариантов расста-
новки размеров:
J — технологичная; 11 — нетех-
нологнчная
Рис. 62. Удобство разборки:
а — нетехнологично; б — техно-
логично
352
Сборка соединений и сборочных единиц машин
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Абмбов А. Л., Бирюков Н. М. и др. Технология самолетостроения.
М., «Машиностроение», 1970. 599 с.
2. Андреев Г, Я. Тепловая сборка колесных пар. Харьков, Изд-во ХГУ.
1965. 220 с.
3. Андреев Г. Я.» Кушаков В, И., Святуха А. А. Индукционно-тепловая
сборка с натягом подшипниковых узлов качения. — «Вестник машинострое-
ния», 1973, № И, с. 57.
4. Бериикер Е. И. Посадки с натягом в машиностроении. М. — Л., «Маши-
ностроение», 1966. 167 с.
5. Бобровников Г. А, Сборка в машиностроении с применением глубокого
холода. М., Машгиз, 1959, 115 с.
6. Бородачев Н. А. Анализ качества н точности производства М., Маш-
гиз, 1946. 180 с.
7. Глик А. К. Сборка и монтаж изделий тяжелого машиностроения. М.,
«Машиностроение», 1968. 212 с.
8. Голиков в. И, Технология изготовления точных цилиндрических
зубчатых колес. М., «Машиностроение», 1968. 128 с.
9. Голованов Н. Ф, и др. Зубчатые н червячные передачи (справочник).
Л., «Машиностроение», 1967. 516 с.
10. Давыдовский А. С., Дунаев П, Ф. Технологичность конструкций
станков. И., Машгиз, 1955. 316. с.
11. Жабин А. И, н др. Запрессовка втулок с помощью глубокого охлаж-
дения. — «Вестник машиностроения», 1970, № 11, 63 с.
12. Журавлев А. Н. и др. Конические соединения. М.» «Машиностроение»,
1968. 144 с.
13. Заплетохин В, А. Соединения деталей. Л., Изд-во Ленинградского
университета, 1974. 188 с.
14. Зубчатые и червячные передачи. Под ред. Н. И. Колчина. Л., «Маши-
ностроение», 1968. 363. с.
15. Иванов В. В. Технологичность конструкции — резерв производства.
Харьков, «Прапор», 1968. 15 с.
16. Иосилевич Г. Б., Шарловский Ю. В. Затяжка и стопорение резьбо-
вых соединений. М., «Машиностроение», 1971, 183 с.
17. Лактионов Н. М. Андреев Г. Я* ♦ Морозов А. П. Индукционно-тепло-
вая сборка подшипников качения с валами. — «Вестник машиностроения»,
1973, № 6, с. 54.
18. Левит М, E.t Ройзман В. П. Вибрация н уравновешивание роторов
авиадвигателей. М., «Машиностроение», 1970. 172 с.
19. Мартынов А, П. Устройства для статической балансировки.
НИИНФОРМТЯЖМАШ, 20 — 73 — 95, М., 1973. 20 с.
20. Мартынов А. П., Н'егодуйко В. С. Статическое уравновешивание
(балансировка) деталей машин. Расчеты, конструкция. РТМ 24.010 21 — 74.
М... НИИНФОРМТЯЖМАШ. М., 1974. 26 с.
21. Муравьев К. Н. н др. Слесарно-сборочное дело, Москва — Свердловск.
Машгиз. 1958. 210 с.
22. Новиков М, П. Основы технологии сборки машин н механизмов.
М., «Машиностроение», 1969, 630 с.
23. Передачи зубчатые. Исходный контур. Модули. Основные параметры.
Допуски. М., Изд-во стандартов, 1973. 17 с.
24. Справочник технолога-машиностроителя. Т. 1. Под ред. А. Г. Коси-
ловой и Р. К. Мещерякова. М., «Машиностроение», 1972. 195 с.
25. Сыроегин А, А, и Калашников С. Н. Автоматизация и механизация
производства зубчатых колес. М., «Машиностроение», 1970. 248 с.
26. Тайц Б. А. Точность и контроль зубчатых колес. М., «Машинострое-
ние», 1972. 368 с.
27. Теория и практика уравновешивания машин и приборов. Под ред.
В. А. Щепетильникова. М., «Машиностроение», 1970. 440 с.
28. Теория н практика балансировочной техники. Под ред. В. А. Щепе-
тильникова. М., «Машиностроение», 1973. 457 с.
29. Технологичность конструкций. Справочное пособие. Под ред. проф.
С. Л. Ананьева н каяд. тех и. наук В. П. Купровнча. М.» «Машиностроение»,
1969. 424 с.
30. Уравновешивание машин и приборов. Под ред. В. А. Щепетильни-
кова. М., «Машиностроение», 1965. 572 с.
31. Федоров Б. Ф. Механизация и автоматизация слесарко-сборочных
работ. Москва —Свердловск, Машгиз, 1962. 312 с.
32. Федоров Б. ф. Сборка машин в тяжелом машиностроении. М., «Маши-
построение», 1971. 312 с.
33. Muttersiecherung. «Maschienenbautechnik», 1963, 12, № 7.
Глава 6
СТАНОЧНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Классификация приспособлений
В соответствии с «ЕСТПП. Правила выбора технологической ос-
настки» станочные приспособления' подразделяются на следующие
системы (табл. 1): неразборные специальные приспособления (НСП);
универсальные наладочные приспособления (УНП); универсально-
сборные приспособления (УСП); сборно-разборные приспособления
(СРП); универсальные безналадочные приспособления (УБП), спе-
циализированные наладочные приспособления (СНП).
1. Характеристика станочных приспособлений
Приспособления Применение Степень обратимости
Неразборные спе- циальные (НСП) Специал из ирова н н ые наладочные (СНП) Сборно-разборные (СРП).-. Универсальные нала- дочные (УНП) Универсальные без- иаладочные (УБП) . Универсально-сбор- ные (УСП) Массовое и крупно- серийное производство Необратимы Обратимы Составляющие сбо- рочные единицы детали н корпус в разобран- ном виде обратимы (до- пускают многократное использование) Обратима основная часть приспособления. Сменные наладки спе- циального назначения необратимы Обратима основная часть приспособления Составляющие сбо- рочные единицы и де- тали в разобранном ви- де обратимы
Серийное произвол’ ство
Мелкосерийное про- изводство Индиввдуальное и мелкосерийное произ- водство Индивидуальное или опытное производство
Независимо от вида приспособлений основой для их создания яв-
ляется агрегатирование, т. е. создание приспособлений путем их ком-
поновки из ограниченного числа стандартных, унифицированных
и нормализованных элементов, обладающих свойством функциональной
взаимозаменяемости.
Шифровка приспособлений. Согласно нормалям МН 74—59 и
и 81—59 устанавливается следующая ступень классификации оснастки:
12
c54
Станочные приспособления
группа, подгруппа, вид, разновидность. Каждая классификационная
ступень имеет определенную цифровую характеристику.
Нормаль включает 10 групп (от 0 до 9) для каждой отрасли машино-
строения. Группа подразделяется на 10 подгрупп (от 0 до 9); подгруппа
делится на виды (от 0 до 9), а виды — на разновидности (от 0 до 9).
Норйаль МН 74—59 предусматривает обозначение инструментов
и приспособлений из восьми цифр; первые четыре цифры указывают
эксплуатационную характеристику; например, маркировка 7221 обо-
значает:
7 — группа — приспособления, для станочных и ручных работ; (7)2 —
подгруппа — приспособления к фрезерным, строгальным, долбежным, плоско-
гилифовальиым станкам; (72)2 — вид — приспособления для станков с прямо-
линейной подачей стбла без применения тисков, одноместные; (722)1 — разно-
видность — приспособления для обрабатываемых деталей с главной базой —
горизонтальной плоскостью вместе с другими плоскостями нли поверхностями.
Вторые четыре цифры, отделяемые от первой группы с помощью
тире, служат порядковым регистрационным номером конкретного типо-
размера оснастки и имеют номера от 0001 до 9999 для каждой разно-
видности оснастки.
Общемашиностроительные детали (болты, винты, масленки и др.),
на которые имеются действующие стандарты, при перемещении их
в технологической оснастке сохраняют обозначения, устанавливаемые
стандартами.
Технико-экономические расчеты
при применении приспособлений
Наиболее рентабельный вид (система) приспособлений в конкретных
условиях производства может быть выбран расчетным путем или опре-
делен по номограмме, составленной по типу, приведенному на рис. 1.
Выбор наиболее рентабельного приспособления расчетным путем.
Выбор приспособления и оценка экономического эффекта от его исполь-
зования основывается на сопоставлении затрат и экономии, возника-
ющих при их применении. В затраты входят амортизационные отчисле-
ния и расходы на содержание и эксплуатацию оснастки. Экономия,
получаемая при использовании приспособлений, образуется главным
образом за счет снижения трудоемкости изготовления деталей.
Величины снижения трудоемкости и экономия на прямой заработ-
ной плате в связи с применением приспособления в расчете на одно
приспособление и условие, определяющее рентабельность приспособ-
лений, определяют по формулам:
- t2'-> е ~
Э= (1 + 0,01/7) (hCTi-tM,
Р
p^9N-, =
•Эщш — —ft- J Эс — Э (NcP — Nпцп),
где е'— снижение трудоемкости изготовления одной детали в расчете
на одно приспособление; t2 и t2 — штучно-калькуляционное время
на одну операцию до и после оснащения технологического процесса;
Общие сведения
355
е — экономия на прямой заработной плате в связи с применением при-
способлений; СТ1 и CTi —тарифные ставки на данной операции до
и после оснащения технологического процесса; Э — экономический
эффект для одного приспособления при обработке одной детали; Н —
косвенные накладные расходы (в % от прямой заработной платы);
Р — величина годовых затрат на эксплуатацию одного приспособле-
Рнс. I. Графический способ выбора системы оснащения технологического
процесса приспособлениями
ния; Л’ — годовая программа производства данной детали; jVmin —
минимальная годовая программа, при которой окупятся затраты на
приспособление; 3min — минимальный экономический эффект, который
должен быть обеспечен при применении приспособления; 5С=-ЭГ —
— Р = Эг —cWmin — суммарный экономический эффект от исполь-
зования одного приспособления в течение года; Л'ф — фактическая
годовая программа завода; ЭУф = Эг (где Эг — годовая экономия от
снижения трудоемкости изделий при применении приспособления).
Экономическую эффективность применения УСП по сравнению
с обработкой заготовки без приспособления рассчитывают по неравен-
ству *1
[7’Рт(1Гр+Зр) + 7шт(Гс+Зб/п)-
+Зусп)]^РусП1
*' По материалам В. С. Тергана.
356
Станочные приспособления
Если допустить Зб/П = Зусп = Зс и №р + Зр = №с + Зс = Г9,
формула может быть упрошена и примет вид
Экономическую аффективность применения УСП по сравнению
с другими приспособлениями (НСП или УНП) рассчитывают по формуле
(rycn-Tcn)(Ws + 3cy)N<Pcn -Русп.
(унп) (унп)
В формулах экономической эффективности приняты обозначения:
Тусп — штучно-калькуляционное время при обработке заготовок
в УСП, мин; ТСП — штучно-кулькуляционное время при обработке
(унп)
заготовок в НСП или УНП, мин; №'э — затраты на эксплуата-
цию станка за 1 мин, руб.; Зст — минутная тарифная ставка рабо-
чего станочника, руб; N — годовая программа, шт.; Рсп — годовые
(yen)
затраты на эксплуатацию НСП или УНП; Русп—себестоимость одной
сборки УСП, руб.; 7!щТ — штучное время на разметку одной заго-
товки, мин; М7р — затраты на 1 мин эксплуатации оборудования раз-
метчика, руб.; Зр — зарплата разметчика с пропорциональными на-
кладными расходами за 1 мин., руб.; 7’шт— штучное время на обра-
ботку заготовки на данной операции, мин; U’zc — затраты на 1 станко-
минуту работы станка, руб.; 36j/n — заработная плата станочника
с пропорциональными накладными расходами за 1 мин в рублях прн
работе без приспособления; Тус^ — штучное время на изготовление
заготовки на данной операции с использованием УСП, мип; Зус1‘ —
заработная плата с пропорциональными накладными расходами при
работе с УСП за 1 мин, руб.; Мп — партия обрабатываемых заго-
товок, шт.
Экономическую целесообразность применения УНП по сравнению
с применением НСП рассчитывают по неравенству
(Т’унп — Т’сп) + Зст) N ST Pcn Рунп,
где 7унп — штучно-калькуляционное время при обработке заготовок
в УНП, мин; ТСп — штучно-калькуляционное время при обработке
заготовок в специальных приспособлениях, мин; Рсп — годовые за-
траты на эксплуатацию специального приспособления, руб.; Ру11п —
годовые затраты на эксплуатацию УНП, руб.; N — годовая программа,
шт. (Как и всякие нормативные данные, этн затраты являются ус-
ловными для каждого завода, они специфичны и при точных расче-
тах их следует определять путем' непосредственного суммирования
соответствующих видов издержек. Для сопоставления вариантов той
или иной оснастки они пригодны.)
Расходы на УНП можно определить по графику (рис. 2) изменения
годовых затрат на одно УНП в зависимости от числа сменных наладок,
Общие сведения
357
приходящихся на одну постоянную часть приспособления. Опыт пока-
зывает, что использование УНП только с тремя — четырьмя наладками
более выгодно, чем применение специальных приспособлений. Графиком
пользуются так: на оси абсцисс находят точку, соответствующую числу
сменных наладок т. Из найденной точки восстанавливают перпендику-
ляр до пересечения с кривой Т, соответствующей срокам использо-
вания наладок в годах. Из полученной точки проводят прямую до пере-
сечения с осью ординат, где и указаны затраты РуНП, РУб.
Рис. 2. Зависимость
годовых затрат иа
УНП от числа смен-
ных наладок
По графику находим
Пример. Дано т = 6; Т *= 2. Найти Руцд.
~ 28 Р« (Определение выполнено штриховой линией)
Расходы на специальные приспособления для предварительных
(ориентировочных) расчетов определяют по формуле
Рсп = ПК,
где П — себестоимость изготовления приспособления, определяемая
по табл. 3; К — коэффициент, учитывающий амортизацию и затраты
на ремонт в зависимости от срока службы приспособления имеет
следующие значения:
Срок службы приспособления в годах 1 2 3 4 S
к 1,1 0,7 0,53 0,45 0,4
Целесообразность применения специальных приспособлений (НСП)
устанавливают по соотношению
1 __ ГТ'Ч'{ 1 -4- а-
1Q0 7 J L \ юо
5изг i SpeMKp
358
Станочные приспособления
где Т и 7" — нормированная трудоемкость операции до и после осна-
щения приспособлением, ч; Ч и Ч’ — тарифные часовые ставки рабо-
чего до и после оснащения, руб.; а и а' — цеховые накладные расходы
до и после оснащения, руб.; N—число обрабатываемых деталей
с применением приспособления; S!l3r — стоимость изготовления при-
способления, руб.; Зрем — стоимость одного ремонта за период работы
приспособления для заданной партии деталей, руб.; Кр — число ре-
монтов за расчетный период.
Определение относительной экономической эффективности при
выборе варианта приспособления. В тех случаях, когда для обработки
могут быть предложены два и более вариантов приспособлений, вопрос
экономической эффективности того или другого приспособления ре-
шается на основе соизмерения достигаемой при замене одного при-
способления другим экономии на себестоимости обработки детали с до-
полнительными капитальными вложениями в более дорогостоящее при-
способление. Это соизмерение производится по величине показателя Эр
относительной экономической эффективности, представляющего годо-
вую экономию на себестоимости, приходящуюся на каждый рубль допол-
. ( руб. [год
нительных капитальных вложении —-------—
\ руб.
Э - С'~С"
К" —К' ’
c = l(h
где С' и С" — технологическая себестоимость данной операции обра-
ботки, получающаяся при использовании менее капиталоемкого ва-
рианта конструкции приспособления с более капиталоемким вариан-
том; К" — К' — разность капитальных вложений в более дорогостоя-
щее и в менее дорогостоящее приспособления при заданной годовой
программе выпуска деталей.
Величины С' и С", если считать расходы на электроэнергию, аморти-
зацию станка и инструмент одинаковыми, могут быть рассчитаны для
каждого варианта конструкции приспособления по формуле
100 J1 N \ Т ^100/’
где S и L — затраты соответственно на изготовление приспособления
одного варианта и на заработную плату в расчете на изготовление одной
детали при использовании этого приспособления; г — процент цеховых
накладных расходов на заработную плату; У — годовая программа
выпуска деталей; Т —срок службы приспособления, год; Q— расходы
на эксплуатацию и ремонт приспособления.
Условие достаточной рентабельности определяют из выражения
•9р
где Эв — показатель нормальной эффективности дополнительных
Общие сведения
359
капитальных вложений для машиностроения, равный 0,25 р. в год
на каждый рубль вложения.
С помощью коэффициента Эр можно сравнивать два варианта ста-
ночных приспособлений, при большем числе'вариантов их сравнивают
по величине сумм приведенных затрат, определяемых по формуле
Сп = C-,N -f- 5НКВ,
где С,— стоимость обработки одной детали при использовании рас-
сматриваемого приспособления; W — число обрабатываемых деталей
в год; Кв — капитальные вложения в рассматриваемое приспособ-
ление.
Наиболее эффективным вариантом будет тот, для которого Сп
будет минимальна. Из совместного решения уравнений, составленных
для двух сравниваемых приспособлений, считая их экономически рав-
ноценными (С — С”), можно найти оптимальную годовую программу
выпуска деталей при использовании как первого, так и второго вариан-
тов приспособления.
Сравнивать различные варианты приспособлений можно прибли-
женно только по стоимости их эксплуатации, т. е. по формуле
где А—стоимость приспособления, руб. (см. табл. 3); /V—„годовая
программа выпуска деталей, шт.; Г — срок службы приспособления;
q— % затрат на ремонт приспособления и уход за ним (затраты на
ремонт можно принимать 20—40% от- стоимости приспособления).
Выбор наиболее рентабельного вида приспособления по номограмме
(см. рис. 1). В левой части номограммы показаны кривые изменения
годовых затрат на универсально-сборные приспособления Рут, уни-
версально-наладочные приспособления Рут, специальные приспособ-
ления с механизированными приводами Pza и с ручным приводом Pzn
в зависимости от программы выпуска.
Правая часть номограммы служит для определения экономии от
применения приспособления того или иного типа. Годовые затраты на
приспособления для системы УНП изменяются в зависимости от числа
наладок т на одно приспособление, а для системы УСП — от кратности
сборки компоновок g. Значения на оси абсцисс возрастают слева
направо, а значения — справа налево.
Возрастание т соответствует переходу от крупносерийного произ-
водства к мелкосерийному, а убывание g характеризует переход от
мелкосерийного производства к единичному. Себестоимость компоно-
вок УСП рассчитана в зависимости от числа собираемых в год при-
способлений: А4К — 2000, 3000 и более.
Кривые годовых затрат на УНП соответствуют трем срокам исполь-
зования их: 1, 2, 3 года.
Уровни годовых затрат на специальные приспособления показаны
прямыми параллельными оси абсцисс. При сроке использования спе-
циальных приспособлений с ручным приводом в течение 1 года преду-
360
Станочные приспособления
сматривается применение упрощенных цеховых приспособлений, за-
траты на них обозначают Рспу. Эти затраты при Т-] примерно равны
затратам на специальные приспособления со сроком использования
2 года, т. е.
р — Р
сиу (7 — 1) z cn (7—2)
Специальные приспособления с механизированными приводами,
используются не менее 2—3 лет. Поэтому годовые затраты на графике
указаны только для Т = 2 и Т == 3; Р*п (т—?, и ^еп (7=3) ШТРИХ'
пунктирная линия.
Экономия от применения приспособлений определяется по номо-
грамме иа основании экономии по заработной плате е (крайние прямые
справа), косвенных расходов Я (в % от заработной платы) и годовой
программы Л'.
Пример. Применение УНП с числом наладок т = 30 дало экономию по
заработной плате при обработке детали 0,02 р. Цеховые накладные расходы
Н — 200%. Срок использования УНГ] —2 года, годовой выпуск ЛГ = 500 до
талей. Определить годовую экономию Э от применения УНП.
На оси абсцисс находим точку Н == 200 и восстанавливаем перпендику-
ляр до пересечения с прямой е — 0,02. Из полученной точки проводим гори-
зонталь до пересечения с прямой Л (точка а). Полученную точку а соединяем
прямой с точкой О. Затем из точки N == 500 восстанавливаем перпендикуляр
до пересечения с прямой пО. Из полученной точки Ь' проводим горизонталь
до пересечения с осью Э в точке Ь, которая и .соответствует полученной эконо-
мии от применения УНП — в данном случае 30 р.
Для нахождения величины годовых затрат надо нз точки «т? — 30 про-
вести вертикаль до пересечения с кривой Руцп/Т—2 н из 1,олУчснной точки
провести горизонталь до пересечения с осью Э (точка с). Получим величину
затрат в сумме 22,5 р. Разность 30—22,5 — 7,5 р к является суммарным
экономическим эффектом от применения приспособления. В
В области I номограммы наиболее целесообразно применение спе-
циальных приспособлений. Малое число сменных наладок на одно
приспособление делает применение УНП в этой зоне нерациональным.
В области II, где число сменных наладок два-четыре на одно приспо-
собление, возможно применение и НСП и УНП. В области III, где число
сменных наладок на одно приспособление доходит до 2 и 3, преимуще-
ство УНП наиболее ощутимо. В области IV при дальнейшем уменьше-
нии серийности могут быть использованы УНП и УСП, однако, как
правило, здесь более рентабельны УНП. В области V, соответствующей
мелкосерийному и единичному производству, наиболее экономичным
является применение УСП.
Сведения по расчету основного и вспомогательного времени, себе-
стоимости приспособлений и производительности. Основное вспомога-
тельное время зависит от способа установки заготовок и схемы построе-
ния станочной операции и определяется по формулам, приведенным
в табл. 2. Более полные сведения по построению станочных операций
приведены в работе [8]. Укрупненные нормативы для определения
себестоимости приспособлений приведены в табл. 3.
Производительность станочной операции (табл. 4) характеризуется
числом деталей, обрабатываемых в единицу времени. От принятой схемы
технологической операции зависит, производительность, а также кон-
струкция приспособления.
2. Классификация схем станочных операций и структурные формулы оперативного временя
1 № схем Установка деталей Характеристика операций и число инструментов z в наладке Схемы наладок станков Структурные . формулы основного и вспомогательного времени *4
сверлильных фрезерных
1 Одномест- ная, m — 1 Вручную Обработка одной поверхности детали или нескольких участков одной по- верхности одним инструментом по- следовательно, 2 = 1 Т — 4 ° Г°пер’ Гв ~ ^уп. с + *об ^уст *кр ^СД *кои
2 Автомати- чески и~ II « о- X Л 43
3 Вручную Обработка не- скольких поверх- ностей детали од- ним инструментом последовательно, г = 1 TO-S (О1пер- = ^уп.с *об ^уст + *кр + *сд + ^уп.пр (КОН
>
4 Автомати- чески Го = 2 ЧеР= т = t в *х
Общие сведения
Продолжение табл. 2
№ схем Установка деталей Характеристика операций и число инструментов z в наладке Схемы наладок станков Структурные формулы основного и вспомогательного времени **
сверлильных фрезерных
5 Вручную Обработка у де- тали нескольких поверхностей одним инструментом па- раллельно, Z = 1 jTnax t 0 ° пер’ Т’в = ^уп.с “i" ^об *уст "f" *кр + ?сд ^кон
6 Автомати- чески о*"9 II - II °*5 «н.3 0J X и '°..
7 Вручную Обработка у де- тали одной поверх- ности нли несколь- ких поверхностей несколькими ин- струментами после- довательно. г > 2 Т° 2 ;ог-пер: ~ ''уП.С *об ^уст ZKP *ед + *кон + ^см.ин
8 Автомати- чески т° = S ^„ер! Гв = 'х
Станочные приспособления
to
Продолжение табл. 2
№ схем Установка деталей X ар актер истика операций.и число инструментов г в иаладке Схемы наладок станков Структурные формулы ОСНОВНОГО и вспомогательного времени
сверлильных фрезерных
9 Вручную Обработка у де- тали нескольких участков одной по- верхности или не- скольких поверхно- стей несколькими инструментами па- раллельно, г > 2 1_ J т ..max . ° ° пер' Гв ^уП-С ^об 1 ^уст 4“ + ZkP + *сд + Zkoh
7 7
10 Автоматн- чески \1 щ _Ь ^i па х ° 0 пер Гв = 'х
11 12 Вручную Автомати- чески Обработка у де- тали нескольких поверхностей не- сколькими инстру- ментами парал- лельно-последова- тельно, z > 2 т _ V /гпах 1 о 4ох пер’ Гв ~ ^уп.с 4“ *об ^уст 4" 4- *кр + ?сд 4- £к0Н + ^см*ин
г _ У уШах , ° " °гпер’ TB = i
Общие сведения
Продолжение табл. 2
2 £ Установка деталей Характеристика операций н число инструментов г в наладке Схемы наладок станков Структурные формулы основного i и вспомогательного времени **
сверлильных фрезерных
13 Многомест- ная, m > 2 Вручную Обработка у не- скольких деталей, расположенных по- следовательно, од- ной или несколь- ких поверхностей одним инструмен- том поочередно, г = = 1 L. Ц-, S3 + к О а! - + J 5 -° 3 + 8 + g г П Ю ГС II + * о Ч S-. с + >> II ?-я
14 Непрерывно вручную или автомати- чески Т 0 т ’ Т _ *уп.с *уп.вр
в т
15 Вручную вне станка илн на за- грузочной позиции ts\ .... 1 1 1 Т <0/|геР О т тв=о
Станочные приспособления
Продолжение тзбл. 2
16
17
Установка
деталей
Вручную
Вручную
вне станка
на загру-
зочной
позиции
18 Вручную
Характеристика
операций и число
инструментов 2
в наладке
Обработка у не-
скольких деталей,
расположенных па-
раллельно, одной
или нескольких по-
верхностей одним
инструментом одно-
временно, 2—1
Обработка у не-
скольких деталей,
расположенных по-
следовательно и в
несколько рядов.
Схемы наладок станков
сверлильных
фрезерных
Структурные
* формулы основного
и вспомогательного
времени **
Zj *о£пер
°
гв =
гутт.с + zo6 + + (кон
погп
+ (уст + *сд
Общие сведения
Продолжение табл. 2
схем
Установка
деталей
Характеристика
операций и число
инструментов z
в наладке
Схемы наладок станков
сверлильных
фрезерных
Структурные
формулы основного
и вспомогательного
времени *1
Вручную
вне станка
или на за-
грузочной
позиции
Непрерывно
вручную или
автомати-
чески
одной или несколь-
ких поверхностей
одним инструмен-
том параллельно-
последовательно»
z = 1
т - *°*пер .
0 %™ ’
- _ *уп.с *уп-пр
в
т я- *°*пер .
0 лот
7'в = °
21 Вручную
22 Вручную вне станка или на за- грузочной позиции
Обработка у не-
скольких последо-
вательно располо-
женных деталей од-
ной или несколь-
ких поверхностей
несколькими ин-
струментами пооче-
редно, z > 2
Станочные приспособления
Продолжение табл. 2
Установка
деталей
Характеристика
операций и число
инструментов
в иаладке
Схемы наладок станков
сверлильных
фрезерных
Структурные
формулы основного
и вспомогательного
времени ♦*
Вручную
Вручную
вне станка
илн на за-
грузочной
позиции
Обработка у не-
скольких деталей,
расположенных
параллельно,одной
илн нескольких по-
верхностей несколь-
кими инструмен-
тами одновремен-
но, z > 2
^тах
г — °пеР -
° «о ’
Т = <уп'с <о6
в
^кон "+ ^ст *сд
^тах
° пер
«о ;
Т = ^Ун-с гУп-пр
В- Пот
Общие сведения
Вручную
Обработка у не-
скольких деталей,
расположенных по-
следовательно и в
несколько рядов.
2лпах
__ °* пер .
'° %-
'уп.с + ^б + ^кр + 'уп.пр .
— --------------— ------ 'Т'
«от
4- *кон j. t 4. t
т т уст 'сд
Продолжение табл. 2
схем
Установка
деталей
Характеристика
операций и число
инструментов z
в наладке
Вручную
вне станка
или на за-
грузочной
позиции
одной или несколь-
ких поверхностей
несколькими ин-
струментами па-
раллельно-последо-
вательно, г > 2
Непрерывно
вручную или
автоматн-
чески
Схемы наладок станков
Структурные
формулы основного
и вспомогательного
времени **
V лпах
Г _ oi пеР -
о Пот
у _ ;Ул-с *УП-ПР
в иот
S.max
ot'nep .
'° "о"1
Тв = 0
-1 Обозначения: t —основное время перехода; —основное время лимитирующего перехода.
k °пер и 0 пер k
X t ; —сумма основного времени переходов, входящих в операцию; У —сумма основного времени ли-
“1 огпер ;=1 пеР
митирующих переходов операции; т — число деталей, расположенных последовательно в одном потоке или позиции;
п0 — число потоков или позиций; — время, затрачиваемое на холостые ходы при выполнении всего цикла обра-
ботки детали (подача заготовок, подвод и отвод инструмента, включение различных механизмов и т. д.), т. е. цик-
ловые затраты времени; Тв — вспомогательное время; TQ — основное время; fyn c — время на управление станком;
(об ~ время На очистку базовых поверхностей; ?уст и Сд — время на установку и съем детали; iKj. — время на крепле-
ние и раскрепление деталей; пр — время на управление приспособлением; /кОН — время на измерение детали во
время выполнения операции; гсм ин — время на смену инструмента.
Станочные приспособления
Общие сведения
369
Я. Укрупненные нормативы себестоимости
специальных приспособлений в зависимости от группы сложности
и числа деталей
Группа слож- ности Тип приспособлении Число деталей Себестои- мость при- способления, руб.
1 Мелкие приспособления с про- стыми корпусами, простой и сред- ней сложности; по принципу дей- ЗДвия, относящиеся преимуществен- но к простым зажимам (различные подставки, простые оправки, смен- ные губки, накладные кондукторы) Менее 5 До 8,5
11 Приспособления средних размеров с простыми корпусами и мелкие при- способления с корпусами средней сложности простого действия, пре- имущественно с простыми н сред- ней сложности зажимами (простые патроны, разжимные оправки, при- способления для фрезерования пла- нок, клиньев,’патроны для инстру- ментов) 3-5 5— 10 10—15 8.5-17,0 17,0 — 30,0 30,0 — 45.0
ш Мелкие приспособления с корпу- сами средней сложности, сложного и средней сложности действия, с за- жимами простыми и средней слож- ности. Мелкие приспособления со слож- ными корпусами, средние приспо- собления с двух- и трехстеннымн корпусами и крупные приспособле- ния с простыми корпусами, простого действия с различными .зажимами, кондукторы дли сложных деталей, простые поворотные столы, приспо- собления поворотного типа для фре- зерования, расточные приспособле- ния 10—15 15-20 45,0—63,5 62,5—80,0
IV Мелкие приспособления со слож- ными корпусами и средние приспо- собления с двух- и трехстенными корпусами, сложного или средней сложности действия с зажимами про- стыми и средней сложности. Крупные приспособления с кор- пусами средней сложности, а также средине приспособления со слож- ными корпусами, простого действия с различными зажимами (расточные приспособления для корпусных де- талей, кондукторы и другие при- способления сложной конструкции, с пневматическими, гидравлически- ми, электрическими приводами, мно- гошпиндельные головки) 20 — 25 25—30 30—35 35—40 125—145 145—175 175—190 190—215
370
Станочные приспособления
Продолжение табл. 3
Группа слож- ности Тип приспособления Число деталей Себестои- мость при- способления , руб-
V Средние приспособления со слож* ными корпусами, сложного действия, преимущественно с зажимами слож* ними и средней сложности. Крупные приспособления со слож- ными корпусами, простого действия и зажимами средней сложности и простыми. Крупные приспособления с двух- и трехстенными корпусами, слож- ного действия с зажимами средней сложности и простыми зажимами (приспособления для фрезерования по нескольким плоскостям, для рас- тачивания по нескольким осям, слож- ные и поворотные столы) 35-40 40—45 45 — 50 50-55 300—335 335—360 360—390 390—415
4. Формулы для расчета производительности
станочной операции, шт./мин
Производительность Формулы *1
Штучная станка: для массового производ- ства для серийного и единич- ного производства Технологическая Теоретическая: с автоматической уста- новкой деталей без автоматической уста- новки деталей Реальная операции: для массового производ- ства для серийного произвол* ства С И । г °- + О * •ее _L © $ t fr* да -J- О’ ь, 11 " + , ° 1 ь. I X , . 1 -Ч Ь- “ La" s- k ~ k + и и ^-+ + II II X А г ° С ° _1_ 2 О 5? Ьч Ьх + о о он о II s.° ‘1 -и « 1 - 1 o' И S. о. I О' 11 1— • ......
Общие сведения
371
Продолжение табл. 4
Прои зводительность Формулы **
Фактическая: для массового производ- ства для серийного и единич- ного производства Q ~ Too ) ~ Тог) Ф 7„.г V 100 л 100) Чф г 1 штк
** Обозначения: Тшт —~ штучное время обработки одной
детали, мин; ^штк — штучно-калькуляционное время обработки
одной детали, мин; -7'0 — основное время операции (время собственно
обработки), мин; — вспомогательное время операции, мин; —
время рабочего цикла при переводе станка на автоматический режим
работы, мин; — коэффициент основного времени, т. е. отношение
основного (технологического) времени к времени цикла или опера-
тивному времени; 7'пз — подготовительно-заключительное время иа
партию, мин; rfng — подготовительно-заключительное время, отнесен-
.. . ?"пэ
ное к одной детали; п — число деталей в партии ^па = - —• ; а —
потери времени иа простой, %; — брак деталей на данной техно-
логической операции,^%.
Сведения по эргономике
5. Сила различных мышечных групп
(сравнительные данные) *х
Мышечная группа - Сила ♦*, кгс , Мышечиаи i группа Сила кгс
Муж- чина Жен- щина Муж- чина Жен- щина
Рука 38,6 36,2 22,2 20,4 Кисть (разгибание) 23,4 21,8 18,5 16,7
Бицепс ••*••• 27,9 26,8 13,6 13,0 Большой палец • • 11,9 10.9 9,0 8,3
Кисть (сгибание) • • 27,9 26,6 21,7 20,7 Стан ••«««•« 123,1 71,0
*1 Уфлянд Ю. И, Физиология двигательного аппарата человека, «Медицина», 1965. *2 В числителе — правой руки, в знаменателе ~ левой.
'372
Станочные приспособления
6. Влияние возраста на мышечную силу мужчин
(сила выражена в кге) *’
Кисть *2
Возраст в годах Рука * Бицепс *2 Сгибание Разги- бание Большой палец *2 Стан
35,4 27,4 28,0 22,8 11,2 132,7
До 19 32,4 25,7 27,7 21,6 10,4
41,6 31,8 29.3 24,3 12,4 134,4
39,2 30,4 27,9 22,6 11,5
30—39 40,1 37,6 29,7 28,3 28,4 27,2 24,1 22,4 12,0 11,2 128,0
4'0—49 37,8 35,5 26,6 25,6 27,3 25,9 22,9 21,4 12,0 11,0 120,9
50—59 32,5 21,0 25,2 21,6 10,3 96
30,5 20,1 23,6 19,8 9,9
60—69 27,1 17,2 22,1 19,3 9,9 86
25,3 16,6 22,0 18,8 9,0
Уфлянд Ю. И. Физиология двигательного аппарата «Медицина», 1965. *г В числителе — для правой руки, в знаменателе — для человека. левой.
7, Сила руки при выполнении движений
в разных направлениях (по Б. Ф. Ломову), кге
Поло- жение руки, граду- сы ♦ 2 Вытягивание Толкание Приве- дение (к себе) Отве- дение (от себя)
на себя вверх от себя вниз
180 54,4 19,6 62,6 18,6 22,6 15,4
wr 18,6 57,1 16 19,5 13,6
150 65,3 26,4 55,7 21,3 24,4 15
50,7 23,6 50,3 18,6 21,3 13,1
120 47,1 42,6 27,2 24,5 46,7 14,9 26,3 23,1 24 20,4 15,4 13,6
90 зм 25,4 23,6 38,0 37,6 24 22,2 22,6 21,7 16,8 15
60 29 22,2 'ГО 41,7 36,2 ?3,1 20,8 23,5 22,6 19 14,5
В числителе — правой рукой, в знаменателе — левой рукой •2. Выражено величиной угла, образованного плечом и сагит- тальной осью тела (сагиттальная плоскость проходит через середину тела в передне-заднем направлении, например, 180° при толкании от себя — это положение, когда рука вытянута вперед).
Общие сведения
373
8. Основные антропометрические данные населения СССР
Размеры, см
Обо- Мужчины Жен- щины
значе* Наименование позиции
ние мин. сред- макс. сред.
А Рост Высота: 153 170 187 158
в 143 159 176 148
в плеча • • 124 139 154 130
г нижеберцовой точки . . . > 6 7 6 6
Длина: 96
а вытянутой руки . 76 66 79
Е головы 17 19 21 18
ж Глубина груди Высота: 17 21 25 23
3 локтя • 95 105 116 97
И 41 46 • 51 44
к Ширина плеч * * 39 46 53 39
л Размах рук . 159 178 198 160
м Ширина головы ....... Длина: 14 15 17 15
н плеча .......... 28,5 32,5 37 30
0 предплечья ........ 20 23,5 26,5 24
п кисти 16,6 19 21,5 17
Ширина: 8,5 10 11,5
р 9
с бедер 28 34 39 36
т Высота поднятой руки иад си- деньем 114 126 138 118
Высота:
У тела над сиденьем .... 79 88 97 84
ф оси глаз над сиденьем . • . 69 77 86 74
X плеча над сиденьем .... 50 57 64 56
Ц локти над сиденьем .... 21 23 26 23
ч бедра 12 13 14 13
Длина бедра:
111 до подколенной ямки . . . 42 47 52 ’ 44
щ до конечной чашечки . . . 53 59 54 55
3 вытянутой ноги 90 108 115' 100
ю Расстояние от пила до подко- ленной ямки 40 44 49 41
я Длина ступни * 23 26,5 29 23
0. Ширина кисти ........ 7.5 9 10,5 8
374
Станочные приспособления
Прочие сведения
Сведения по общим конструктивным элементам приспособлений
и материалам для изготовления деталей приспособлений приведены
в табл. 9—14.
9. Пазы станочные обработанные
Размеры, мм
10. Проушины в корпусах приспособлений
а и б — для литых корпусов; а — для прочих корпусов.
Размеры, мм
^болта D г‘ L Г
8 10 20 16 28 1,5
10 12 24 18 32
12 14 30 20 36
16 13 38 D 25 46
20 22 44 2 2 28 54
24 28 30 30 60 —
27 32 Б8 35 70
30 36 62 38 76 3
Общие сведения
375
11. Шпонки для установки приспособлений
Размеры, мм
Шпонка стержневая Шпонка привертная
В (доп. откл. по С3) *i Si (доп. откл. по С3) Н h (доп. откл. по Са) L е В (доп. : откл. по С) 1 sj’ (доп. откл. по С3) Н л. L d di л
10 10 10,5 16 5 8 3,2
12 14 18 12 4,0 20 1 12 14 12,5 14,5 8 3 20 6,0 10 4,0
18 24 18 5,5 25 18 18,5 25 7,0 12 4,5
22 28 22 7,0 40 22 23,0 12 5 32
28 36 28 29,0 16 7 40 9,0 14 5,5
36 42 48 35 10.0 50 2 36 42 37,0 43,0 20 24 9 11 50 60 13,0 20 8,0
48 54 60 50 12,0 65 48 54 49,0 55,0 28 32 13 15 70 80 17,0 26 10
А1 Размер сталь марки 45. Bt дан с учетом пригонки по пазу стола. Материал Термообработка: калить, HRC 40—45.
376
Станочные приспособления
12. Зев (отверстие), конец ключа и размер под ключ (по ГОСТ 6424 — 60)
Размеры под ключ
ж
J4-
—I" Л.
миналь- е разме- S-Ss Размеры, мм миналь- е разме- S —S, Размеры, мм
ключа ПОД ключ ключа ПОД ключ
5 S, S2 S, 5 S1 S, S,
£23 SXft Допускаемые отклонения 232 X д о. Допускаемые отклонения
3,2 4,0 + 0,24 — 0,16 — 0,16 4-0,24 4-0,08 27 30 + 0,42 + 0,14 — 0,28 — 0,28 — 0,52 + 0,42 + 0,14
5»0 5.5 + 0,08 32 36 + 0,5 + 0,17 — 0,34 — 1,0 + 0,5 + 0,17
7 - 8 ]0 4-о,з 4-од — 0,2 — 0,2 + 0,3 + 0,1 41 46 50 — 0,34
12 14 17 4-0,36 4*0,12 — 0,24 — 0,24 — 0,43 + 0,36 + 0,12 55 60 65 + 0,6 —0,4 — 0,4 + 0,6
19 22 24 4-0,42 4-0,14 — 0,28 — 0,28 — 0,52 4-0,42 4-0,14 70 75 80 + 0,2 — 1.2 4-0,2
13. Минимальные габаритные размеры мест под ключ *-
Размеры, мм
SHOM А В С 1 ° | *^иом 1 А i В 1 с 1 D
14 23 15 10 1 20 | 27 | 38 | 25 । 20 I 35
17 26 18 12 25 32 45 30 22 40
22 32 20 15 1 30 36 । 52 1 35 1 25 | 45
Наружные размеры ключей по ГОСТ 2839 — 62 и 2841 — 62.
14. Связь эксплуатационных свойств поверхностей с различными геометрическими параметрами
и характеристиками микрорельефа (знак -4- означает, что связь имеется)
Эксплуатационные характеристики Среднее арифмети- ческое отклонение профиля Высота неровно- стей профиля по 10 точкам Наибольшая высо- та неровностей про- филя Средний шаг не- ровностей Площадь опорной поверхности Коэффициент за- ! полнения профиля Угол наклона боко- вой стороны неров- ностей Радиус скругления вершин неровно- стей ' Суммарная пло- щадь реальной по- верхности , Длина реального профиля Количество высту- пов на базовой дли- не Коэффициент трения Угол наклона не- ровностей Коэффициент неод- нородности обра- ботки Радиус -скругления впадин . неровно- стей
Износостойкость 4- 4- 4- + + + + Ч" 4- + + «4- 4- 4- +
Коэффициент трсиия . . . 4- Ч" + + 4™ + + 4- 4- + 4- 4- 4- 4-
Усталостная прочность . . , + + + + 4-
Качество посадок 4- + 4- + + + 4- 4-
Коррозионная стойкость + Ч- + 4" + Ч- +
Обтекаемость газами я жидкостями + -L 4- + + 4- +
Пылеудаляемость » * . < . + Л- + + + + +
Прочность и качество галь- ванических покрытий , 4 . . + + + + + + 4-
Контактная жесткость . . . . + 4~ + + + 4- 4- +
Отражаемость световых и других лучей + + + + + -L 4- + 4~ +
Теплоотражение + + + ' + + + + + + 4- +
Свойство тонких пленок ч + + + + + + 4- 4-
Сопротивляемость схватыва- нию • » * ♦ + 4- + 4- + + + + + + +
Гидрвплотность + + + 4- 4- + 4- 4- 4- + +
378
Станочные приспособления
Условные графические обозначения опор и зажимов, применяемые
в технологической документации, регламентированы ГОСТ 3.1107—73
и приведены в табл, 15 и 16.
Для упрощения эскизов допускается любые опоры и зажимы обо-
значать знаками соответственно V и Примеры нанесения знаков
базирования приведены в табл. 17, а схем установок в табл. 18.
15. Условные обозначении опор
Наименование Обозначение
Вид спереди Вид сверху
Опоры подвижные, установочн Центры вращающиеся о-зажимные устройсп гад, патроны
Центры плавающие
Опоры регулируемые самоуста- навливающиеся, подводимые оди- ночные ф
Опоры сблокированные ^ф- -ф-
Опоры призматического типа •QJ—Щ-
Опоры плавающие
Патроны двух-, трех- и четырех- кулачковые, цанговые, оправки разжимные "фг-
Патроны шариковые, роликовые o-QI
Патроны поводковые
Люнеты Опоры Центры гладкие неподвижные
Центры рифленые ж
Штыри, пальцу, пластины -ф-
Общие сведения
379
Продолжение табл. 15
Наименование Обозначение
Вид спереди Вид сверху
Оправки цилиндрические AZ" ч и.
Оправки конические А/ к "А/- к
Опоры призматического типа 1~~|
Люнеты
Опоры съемные
16. Условные обозначения зажимов
Наименование Обозначение
Вид спереди Вид сверху
Одиночный (механический) ср
Сблокированный двойной (меха- нический) , ср ср о—о
Гидравлический t
Пневматический 5^
Магнитный н электромагнитный ф ЕШ
380
Станочные приспособления
17. Примеры нанесения знаков базирования деталей
Тип Примеры нане- сения знаков базирования Тип Примеры нане- сения знаков базирования
Центр гладкий Ь=4 Люнет подвиж- ный £-ч
Центр рифленый — - Люнет неподвиж- ный •|—
Центр плава ющий Патрон двух-, трех- и четырехку- лачковый -ф-
Центр вращающийся - Патрон пневма- тический
, Центр обратный Патрон гидрав- лический
Патрон ПОВОДКОВЫЙ -- Патрон магнит- ный и электрома- гнитный
18. Примеры выполнения схем установок деталей
Способ установки Схема обозначения
С упорным и вращающимся цен- трами, в поводковом патроне я в подвижном люнете Л/
С рифленым и упорным центра- ми
С упорным и плавающим цен- трами, в поводковом патроне и в неподвижном люнете -
Универсально-наладочные приспособления
381
Продолжение табл. 18
Способ установки
Схема обозначения
В тисках с опорой на плоскость
В призмах с опорой на пло-
скость
На разжимной цилиндрической
оправке с упором в торец
На гидравлической оправке
с упором в торец
На резьбовой оправке с упором
в торец
На шлицевой оправке с упором
в торец
ZZZZZZZZ
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ И УНИВЕРСАЛЬНО-НАЛАДОЧНЫЕ
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Центры
Точностные характеристики стандартизированных центров приведены
в табл. 19. Кроме того, применяются самоустанавливающиеся центры
по ОСТ 3-213—70 и 3-214—70 (с устройством для стопорения). Упорные
центры и полуцентры рекомендуется применять при малых частотах
вращения шпинделя (до 120 об/мин). Вставки из твердых сплавов для
центров к токарным и круглошлифовальным станкам изготовляются
по ГОСТ 2209—69*, форма 34. Допускается изготовлять наплавленными
прутковым сормайтом по ГОСТ 11545—69 (толщина наплавляемого
слоя не более 2,5—3,0 мм) рабочие конусы центров по ГОСТ 18259—72
и 13214—67* (рабочие конусы 60 и 75° исполнения 1 с конусом Морзе 6);
ГОСТ 2575—67* (рабочие конусы центров 60° и 75° исполнения 1 с ко-
нусом Морзе бис конусами метрическими).
382
Станочные приспособления
Наряду со стандартизированными-применяются центры специальных
конструкций (рис. 3). Нормы точности центров на радиальное биение
и на ссосность приведены в табл. 20, а смещения заготовки, уставов*
ленной в центрах —в табл. 21.
Рис. 3. Центры оригинальных конструкций:
а — с внутренним конусом для заготовок диаметром менее 6 мм; б — с раз-
движными кулачками для многорезцовой обработки втулок литых; в —
плавающий передний для обработки заготовок, когда необходимо точно вы<
держать линейные размеры от торца;, г — плавающий передний с повод-
ковым пальцем; д — плавающий с тарельчатыми пружинами; е — с внут-
ренним конусом
19, Точностные характеристики стандартизированных центров
Центры Допустимое значение радиального биения **, мкм
Вращающиеся станочные по ГОСТ 8742 — 75 Рабочего конуса центрового валика / х х 1.5(20) (после обкатки) у—- ; конца хво- стовика при вращении корпуса вра- щающегося центра относительно не- подвижного центрового валика 40 (50) 20
Универсально-наладочные приспособления 333
Продолжение табл. 19
Центры Допустимое значение радиального биения мкм
Упорные центры по ГОСТ 13214 — 67*; 2575 — 67 упорные лолуцентры ГОСТ 2576—67* и по Конуса 60 и 75е конуса хвостовика относительно 10 5 ОСН
Упорные н 1:7 по 18260 — 72 с конусностью 1 ГОСТ 18259 — 72 10 и Рабочего конуса относительно оси конуса хвостовика для центров дна- 16 метром до 120 мм включительно 'Jq-’* для центров диаметром более 120 мм 20 12
« В числителе значения для центров (полуцентров) нормальной, а в знаменателе — повышенной точности. В скобках значения для центров по ГОСТ 8742 — 75 усиленной серии.
20. Нормы точности центров на радиальное биение и на соосность
Центры Характеристика операции Допустимое отклоне- ние **, мкм
Жесткие Токарная обработка: черновая чистовая черновая чистовая Наружное шлифова- ние Фрезерование и долбление зубьев Шевингование пустимые отклонения дл центров. Без скобок дс а в скобках — на соосн следует проверить в дв ютветственно 150 и 100 проверить на длине 1 юнтальной плоскостях. 10 / 10 \ *в 50 \ 50 ' 10 / 10 \ *г 30 \ 50 ' 15 50 15 30 10 /7 \ *3 15 42 ' 10 / 10 \ *а 15 ' 20 ' 3 / 5 \ *< / 10 \ *й 6 V 5 ' X 10 новых, а в знамена- пустнмые отклонения ость. /х перпендикулярных лм. )0 мм соответственно
Вращающиеся
Передние и задние Нижние и верхние Левые и правые Й1 В числителе до теле — для изношенны иа радиальное биение, *2 и *л Соосность плоскостях на длине сс ** н *6 Соосность в вертикальной и горн
384
Станочные приспособления
21. Смещения заготовки, установленной в центрах
П в Формулы Причины смещений для определения смещений
Износ и деформации кромок из-за у । с несоосностя центровых гнезд зато- у ’ 1 тонки и несовпадения углов рабочего с конуса центра и центрового гнезда х — 2а —— заготовки , , 2,3ас ф = arctg——
Контактные деформации в местах y*=(?tP®*3\Q— сопряжения центров с центровыми 1 Рад гнездами под действием радиальной и q 5 3 осевой сил х = ^2^осев^
Р /3 р I3 Рад4
действием радиан V>»VI> nv/A t, лор Г ЬНОЙ Силы 64 (2^.+1)
Обоз х — осевое смет чального полож а—длина образу /’рад ” радиаль Упругости мате] пня заготовки D — диаметр заг метр центрового Формула d — 2 4- 15 мм, сталь 40; начеиия: у — радиальное смещение заготовки, мм; ение заготовки, мм; ф — угол полорота заготовки от на- ення, градусы; с — несоосность центровых гнезд, мм; ющей конуса центрового гнезда, мм; Z—длина заготовки; пая сила, кгс; /’□сед — осевая сила, кгс; £—модуль нала заготовки, кгс/мм2; J — момент инерции сече- (для круглой сплошной заготовки J--—— мм*); отовкн, мм; Д с= 25 d — наружный диа- гнезда, мм; N — осевая сила враспор, кгс. для определения коэффициента _А справедлива при ДГ = 104-400 кгс, D < 60 мм; материал заготовки — Значение коэффициентов Сг и С3
d, мм 1 2 2,5 4 6 7,5 10 12,5 15 20 30
мм/кгс 15,7 11,8 8,6 5,8 3,8 3,2 2,9 2,1 1.7 1,4 1,0 0.7
Ct, мм/кгс 12,1 8,6 6,6 4,1 2,9 2,5 2,2 1.6 1,3 1.1 0,8 0,55
Примечание. Справедливо для заготовки нз стали 45 при удельном . давлении на поверхности контакта центровое гнездо— центр не более 8 кгс/мм2.
Поводковые устройства стандартизированные
К стандартизированным поводковым устройствам относятся: хому-
тики поводковые для токарных и фрезерных работ (ГОСТ 2578—70)
и для шлифовальных работ (ГОСТ 16488—70); поводковые патроны
(ГОСТ 13334—67*); токарные поводковые патроны (ГОСТ 2571—71)
для фланцевых концов шпинделей по ГОСТ 12593—75 и 12595—75;
поводковые патроны для резьбовых концов шпинделей (ГОСТ 2572—72);
поводковые центры (ГОСТ 18257—72).
Универсально-наладочные приспособления
385
Кулачковые патроны
Кулачковые патроны. Основные данные и размеры стандартизи-
рованных патронов показаны на рис. 4 и приведены в табл. 22, а под-
готовленных к централизованному изготовлению или изготовляемых
централизовано на рис. бив табл. 23.
Кулачковые патроны разные. Патрон токарный сам О-
центрирующий двухкулачковый с боковым
расположением винта (рис. 6). Центральное отверстие
патрона позволяет пропустить хвостовик штучной заготовки или
пруток. Боковое расположение винта вызывает перекос кулачков и
интенсивное изнашивание резьбы впита, снижающих точность цен-
трирования заготовок.
Патрон трехкулачковый само центриру-
ющий с реечной подачей кулачков для тя-
желых работ (рис. 7). Основные размеры, мм:
D Н D Di Н
200 I85A 65 325 305А 98
Патрон токарный самоцентрирующий трех-
кулачковый клиновой с кольцевым пнев-
моприводом (рис. 8) (конструкции завода «Русский дизель»).
Наружный диаметр патрона 250 мм; диапазон диаметров закрепляемых
заготовок 60—80 мм; радиальный ход кулачка от пневмопривода 4 мм;
суммарное усилие закрепления заготовки 4000 кге (при давлении в пнев-
мосети 4 кгс/см2). Регулировочные винты в кулачках позволяют быстро
переналаживать патрон на новый размер обработки. К недостаткам
относится невозможность использовать патрон для тяжелых работ.
Патрон токарный самоцентрирующий трех-
кулачковый клиновой со встроенным пнев-
моцилиндром (рис. 9). Пневмоцилиндр вращается вместе с па-
троном. Сжатый воздух расходуется экономно—только в момент закреп--
Ления и открепления заготовок. Незначительный радиальный ход
кулачков (2—3 мм) ограничивает область применения патрона. При
давлении сжатого воздуха 4 кгс/см2 суммарное усилие закрепления
заготовок 1750 кге.
Патроны переналаживаемые с тремя при-
хватами (МН 3634—62) (рис. 10) имеют следующие основные
данные.
D Di пред, отк. по Л h н Усилие при- вода, кге (не болеем
от до от ДО
мм
2Б0 320 210 . 270 X 65 140 80 j 195 20 25 40 45 но 125 4000 8000
13
386
Станочные приспособления
Исполнение 2
Тип А
.Vниве реально-наладочные приспособления
Рис. 4. Патроны кулачковые стандартизированные:
а — самоцентрнрующие трехкулачковые по ГОСТ 2675—71*; б и е—самоцентрнрующие двухкулачковые по ГОСТ 14903—69
соответственно спирально-реечные и винтовые; гид — соответственно самоцентрнрующие трех- и двухкулачковые рычажно-
клшювые по ГОСТ 16682—71*; е к ас—соответственно самоцентрнрующие трех- и двухкулачковые клиновые по ГОСТ 16886—
71*; з — четырехкулачковые с независимым перемещением кулачков по ГОСТ 3890—72*
.388
Станочные приспособления
Универсально-наладочные приспособления <
:389.
Рис. 5. Патроны кулачковые:
а — мод. СТ; б — мод. СТП: в — мод. ПРК:. г — мод. ИКС;
д — мод. ПБК; 6 — мод. ЗПБП-400
390
Станочные приспособления
Рис. в. Патрон самоцентрирующий двухкулачковый с боковым рас-
положением винта
Рис. 7. Патрон трехкулачковый самоцентрирующий с реечной по-
дачей кулачков для тяжелых работ
Рис. 8. Патрон токарный самоцентрирующий трех-
кулачковый клиновой с кольцевым пневмоприводом
Рис. 9. Патрон токарный самоцентрирующий трехкулачкоаый
клиновой со встроенным пневмоцилиндром
Универсально-наладочные приспособления
Станочные приспособления
22. Патроны кулачковые стандартизированные (см. рис. 4)
Наименование, тип, исполнение, способ установки на шпиндель станка Основные размеры мм Диаметры закрепляе- мых загото- вок (ДЛЯ патронов по ГОСТ 16682 — 71* и 16886—71* указан ход кулачка), мм
D | Н. не более dmln | dmax
Самоцентрярующие трехкулачно- вые по ГОСТ 2675—71*; / — испол- нение с цельными кулачками; 2 — исполнение со сборными кулачками Крепление на концы шпинделей через переходной фланец по ГОСТ 3889—71* или непосредствен- но на фланцевые концы шпинделей 1 по ГОСТ 12593-72 и 12595-75 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 50 65 60 65 75 85 95 105 115 125 4 5 4 6 10 25 30—35 W- 45 65 85—90 120 140 170 230
Самоцентрирующие двухкулачко- вые по ГОСТ 14903 — 69: тип А — спиральнореечные; тип Б — винто- вые. Крепление через переходной фланец по ГОСТ 3889 — 71* 130 160 200 250 320 Тип А 60 65 75 85 95 Тип Б 80 90 100 НО 115
Токарные самоцентрирующие рычажно-клиновые по ГОСТ 16682—71*: тип А — трех- кулачковые; тип Б — двухкулач- ковые. Каждый тип может быть двух исполнений: / — с креплением через переходной фланец по ГОСТ 3889 — 71*; 2 — с креплением на фланцевый конец по ГОСТ 12595 — 75 125 160 200 250 315 400 500 600 Исп. 1 75 80 100 110 125 145 170 200 Исп. 2 85 95 115 125 140 165 190 230 4 5 6 7 8 10 12 . 14
Токарные самоцентрирующие клиновые по ГОСТ 16886—71: тип А — трехкулачковые; тип Б — двухкулачконые. Каждый тип мо- жет быть днух исполнений: / — с креплением через переходной фланец по ГОСТ 3889—71*; 2 — с креплением на фланцевый конец шпинделя по ГОСТ 12595 — 75 100 125 160 200 250 315 400 500 630 70 80 90 100 110 , 125 145 175 210 3 4 5 6 7 8 10 12 14
Универсально-наладочные приспособления
393
Продолжение табл. 22
Наименование, тип, исполнение* способ установки на шпиндель станка Основные размеры, мм Диаметры закрепляе- мых загото- вок (для патронов по ГОСТ 16682—71* и 16886—71* указан ход кулачка), мы
D ’ Н, не более iZmln | ''max
Четырех кулачковые с независи- мым перемещением кулачков по ГОСТ 3890 — 72*: тип А—для креп- ления на фланцевые концы шпинде- лей через переходные фланцы (па- троны типа А имеют два исполне- ния: 1 — с креплением на фланце- 160 200 65 75 —
250 315 85 95 10 1 80 1U ( 120
400 500 105 115 30 | 170
вые концы шпинделей исполне- 630 125
ння А по ГОСТ 12595 — 75; 2 — с креплением на фланцевые концы шпинделей под поворотную шайбу по ГОСТ 12593 — 72); тип Б — для крепления на резьбовые концы шпинделей через переходные флан- цы 800 1000 135 —
23. Патроны токарные трехкулачковыс самоцентрирующие,
подготовленные к централизованному изготовлению
или изготовляемые централизованно (см. рис. 3)
Модель (цифра . означает наруж- ный диа- метр патрона, мм) Основ- ные раз- меры, мм Диапазон диаметров базовой поверхности заготовки, мм Наибольший ход ку- 1 лачков, мм Тяговое усилие на : приводе •*, кгс Допускаемая частота вращения, об/мин
Высота Диаметр присо- единительного пояска Штучная 1 пруток i
при закреплении кулачками
прямыми обрат- ными
/ а) нормальной (ff) точности
СТ-80 СТ-100 СТ-130 СТ-160 СТ-200 СТ-2 50 СТ-320 СТ-4 00 СТ-50О СТ-630 50 55 60 65 75 85 95 105 55 72 100- 130 165 210 270 340 440 560 25-70 30-85 40—110 45-155 50-200 70—260 90 — 290 110 — 360 28 — 70 35—90 45—110 65—170 50-190 85—260 90 — 300 100 — 360 4 — 25 4 — 35 5 — 45 4 — 65 6—90 6—120 10 — 140 10 — 170
394
Станочные приспособления
Продолжение табл. 23
Модель (цифра Основ* Диапазон диаметров базовой поверхности заготовки, мм § са Я са О га я
ные мерь раэ- ii, мм
Я О Штучная S в* Я S
означает иаруж- о,° при закреплении я 3 a s 5? 3 *
иый дна- в л кулачками
метр, Sgs и 5 й зс й « 8g я х
мм) h обрат* о Ь 'о 2 и о О М U S и
3 л прямыми ними Съ С X ч 0? £Х я ч»
б) высокой (В) и особо высокой (Л) точности
СТП-80 60 55 35—85 35—90 4—30 Устанав-
СТП-100 55 72 45—110 40—110 5—40 лнваются
СТП-130 60 100 45—155 65—170 4—65 на самые
СТ П-160 65 130 50 — 200 50—190 6—85 быстро-
СТ П- 200 СТП-250 75 85 165 210 — ходные етанки
СТП-320 95 270
в) рычажно-клиновые
ПРК-250 210 25—250 80—250 7 4000 2400
ПР К-320 270 32—320 100—320 VC4 8 4500 1800
ПР К-400 340 40—400 120-400 8 5000 1250
г) клиновые
П КС-130 100 20—100 4 3000 1200
П КС-150 120 25—120 4 2800 2800
ПКС-160 130 15—160 50—160 W — 5 2800 2800
ПКС-200 165 18 — 200 60—200 6 2500 3500
ПКС-250 210 20 — 250 70 — 250 7 2400 4000
д) быстропереналаживаемые клиновые
ПБК-200 165 6—85 50 — 220 (200) ** 6 2000 2500
ПБК-250 210 6—110 70—250 7 3500 2400
— 270 10—140 (250) « 90—330 (290) 41 7 4500 1800 1250
ПБК-300
ПБК-400 340 10—170 100 — 400 8 5000
(360) « *
Универсально’наладочные приспособления
395
Продолжение табл. 23
Основные
размеры,
мм
Диапазон диаметров
базовой поверхности
заготовки, мм
Модель
(цифра
означает
наруж-
ный диа-
метр
мм)
Штучная
Прн закреплении
кулачками
прямыми
обрат-
ными
е) быстропереналаживаемый со встроенным пневмоприводом
ЗПБП-400 ] 120 I 119 | 10—190 I 90 — 370 ] <80 | 4 I —
И 139
Дли обратных специальных кулачков — не более указанного
размера в скобках.
Примечания: I. У патронов мод. СТ и СТП привод ручной;
типа ПБК. ПРК и ПКС — механизированный (пневматический, гидрав-
лический, электромеханический) самотормозящий, мод. ЗПБП-400 —
пневматический.
2. Патроны рекомендуется применять в производствах: типа СТ,
СТП — индивидуальном, мелкосерийном и серийном; типа ПБК,
ПБП — мелкосерийном н серийном; мод. ПРК. ПКС — крупносерий-
ном, массовом, а при групповой технологии — в мелкосерийном и
серийном.
3. Патроны рекомендуется применять: типа СТ со станками нор-
мальной точности; типа СТП — со станками прецизионными токар-
ными н шлифовальными; типа ПРК — с токарно-винторезными н то-
карно-револьверными станками, токарными миогошпиндельиымн полу-
автоматами; типа ПКС и ПБК — с токарными и револьверными полу-
автоматами; типа ЗПБП — с токарно-винторезными станками.
4. Патроны типа СТ и СТП отличаются повышенной жесткостью
и долговечностью; ответственные детали патронов типа СТП изготов-
лены нз легированных сталей, термообработаны и прошлифованы;
патроны разработаны в соответствии с ГОСТ 2675—71.
5. В патроне ЗПБП-400 суммарное усилие закрепления заго-
товки составляет 3500 кге при давлении сжатого воздуха 6 кгс/см?
наименьший и наибольший диаметры зажимного отверстия 10—390 мм.
Зажимной поворотный патрон мод. ПВ-3 (рис. 11)
предназначен для точной обработки с нескольких сторон заготовок
типа крестовин, корпусов, вентилей. Последовательно можно обрабо-
тать заготовку с четырех сторон. Патрон имеет две независимые друг
от друга кинематические цепи управления: для крепления заготовки
и для поворота закрепленной заготовки. Основные данные патрона;
Диаметр заготовки, закрепляемой в патроне, наиболь-
ший, мм ....................................... < « 42
Усилие закрепления иа одной призме, наибольшее, кге 300
Габаритные размеры патрона (днаметрХдлина), мм . . . .262X 242
Устройства к токарным станкам против самоотвиичивания патро-
нов. Крепление патронов навинчиванием на резьбовой конец шпин-
39G
Станочные приспособления
Универсалсно-наладочгше приспособления
.-397
деля недостаточно надежно. Для устранения самоотвинчивания пат-
’рона при интенсивном торможении или реверсе рекомендуется при-
менять устройства, показанные на рис. 12.
Накладные кулачки (рис, 13—17) устанавливают и переставляют
при обработке заготовок тонкостенных или сложной конструкции,
а также при переходе на обработку новой партии деталей в патронах
с малым ходом кулачков.
Технические требования на токарные патроны общего назначения
(ГОСТ 1654—71*). Самоцентрирующие патроны в собранном виде должны
быть статически уравновешены при положении кулачков, соответству-
ющем наружному диаметру патрона, с точностью (не менее) величин,
приведенных в табл. 24.
24. Предельные значения допустимой неуравновешенности
Классы точ- ности или вид патронов Предельные значения допускаемой неуравновешенности (гС’СМ) для патронов диаметром, мм
80 100 | 125 160 200 250 315 400 500 630
А 11 16 .23 32 45 63 90 140 200 250
В 18 26 35 50 71 100 140 200 250 400
п 28 40 56 80 112 160 224 310 420 600
н 45 63 90 125 180 250 355 500 710 1000
Токарные поводковые патроны 350 450 520 —
Проверку патронов производят на прочность и точность обработки
заготовок с режимами резания, приведенными в табл. 25 (скорость
резания 20 м/мин).
Предельные отклонения формы и расположения поверхностей па-
тронов самоцентрирующих и с независимым перемещением кулачков,
не должны превышать величин, приведенных в табл. 26 и 27 соответ-
ственно.
Точность обработки в токарных кулачковых патронах. Данные
погрешностей установки прутковых и единичных заготовок в осевом
и радиальном направлениях в зависимости от состояния базовой по-
верхности заготовок приведены в табл. 29 и 30, а погрешности бази-
рования — в табл. 31. .
Формулы для расчета усилия иа приводе токарных кулачковых
патронов приведены в табл. 32.
Усилие U' o (кгс) закрепления заготовки одним кулачком патрона
следует выбирать наибольшим из следующих двух значений;
а .а
sin -g- sin g _
\V.^kPx-----Д- и ----г--—-,
о х nf е 2 nf D ’
где п — число кулачков; k — коэффициент запаса; Pz — окружная
составляющая силы резания, кгс; Рх — осевая составляющая силы
резания, кгс; а — 90° — угол призмы кулачка; sin -g- == 1 для
радиусных кулачков; А'= 1,05—коэффициент, учитывающий допол-
нительные силы трения в патроне; f — коэффициент трения на рабочих
398
Станочные приспособления
Рис. 12. Устройства к токарным станкам
а—патрон упирается в буртик шпинделя и удерживается накидной гайкой#
шпиндель и дополнительно удерживаемое четырьмя штифтами (накидная
удерживается накидной гайкой с левой резьбой; г — предохранительные су
вкятоа предохранительные сухари своими скосами прижимаются к наклон
ные сухари со скосами вложены в прямоугольные пазы фланца. При затяжке
стейке центрирующей шейки шпинделя и удерживают патрои; е — затяжка
имеющей прорези, посажено кольцо с прорезями, одна из которых сквозная.
шпнес
Универсально-наладочные приспособления
399
л;
против самоотвинчивания патронов:
имеющей левую резьбу; б — патрон упирается в кольцо, напрессованное иа
гайка с левой резьбой); 9 — патрон упирается в подрезанный буртик н
хари со скосами вложены в углубления на ступице фланца. При затяжке
ной стейке буртика шпинделя и удерживают патрон; д — предохранитель-
вннтов предохранительные сухари своими скосами прижимаются к наклонной
патрона осуществляется конусными болтами; ж — на шейке планшайбы.
При затяжке вннта кольцо сжимает шейку планшайбы и плотно крепит ее на
деле
400
Станочные приспособления
Рнс. 13. Сопряжения накладных / кулачкоп с основными 2-.
а — кулачки J и 2 стянуты винтом через Т-образный сухарь 3; б — ку-
лачки сопрягаются шпоночными пазами и выступами
поверхностях кулачков (для кулачков с гладкой поверхностью f = 0,25,
с кольцевыми канавками f » 0,35, с крестообразными канавками
f = 0,45, с односторонне нарезанными зубьями параллельно оси па-
трона f — 0,8); — диаметр обрабатываемой поверхности, мм; D —
диаметр базовой поверхности заготовки, мм; I — вылет кулачка от его
опоры до центра приложения усилия закрепления, мм; — длина
направляющей части кулачка, мм; /2 — расстояние между осью за-
Рис, 14. Наладки двухкулач-
новых патронов:
йижн не накладные кулачки /
закреплены жестко, верхние
накладные кулачки 2 ци-
линдрическим штырем X вхо-
дят в гнезда основных ку-
лачков 3 и имеют возмож-
ность покачиваться, закреп-
ляя заготовку в четырех
точках
пальцев, закрепленном в корпусе патрона. Концы качающихся губок 3 они
товки всеми кулачками патрона; г — заготовка крепится в кулачках почти по
окружности губками /, имеющими возможность покачиваться относительно
лачков через мягкие прокладки; ж — заготовка крепится закаленными
Жей, Диск с внутренней конической расточкой опирается на корпус патрон»
ж)
е)
4)
Рис. 15- Наладки для обработки тон-
костенных заготовок:
а — заготовка центрируется в кулач-
ках 1 и зажимается по торцу прихва-
тами 2. При раскреплении заготовки
прихваты 2 отходят под действием
пружин, поворачиваются по часовой
стрелке, после чего заготовку снимают)
б — заготовка центрируется в кулач-
ках 1 и зажимается с помощью винтои^
качающимися губками посаженными на осях 4; в — заготовка центрируется
на закрепленной шлифованной сменной втулке /, плотно установленной на
раются на плавающее кольцо 4, что обеспечивает равномерный зажим заго-
всей окружности; д — заготовка закрепляется более чем в трех точках ее
неподвижных втулки 2 и сухарей 3, е—заготовка крепится винтами ку-
шлифоввннымн сменными кулачками, имеющими форму призматических но-
и имеет три окна для кулачков; з — заготовка крепится в разрезной втулке
402
Станочные приспособления
Рис. 16, Дополнительные кулачки (7):
е—с регулируемыми винтами 2 илн с постоянными штифтами <3; б—с качаю-
щейся губкой нли с регулируемым винтом для зажима заготовок по кони-
ческим поверхностям; в — для зажима заготовок сложной формы; а — для
зажима заготовок ступенчатой формы; д — со сменными насадными коль-
цами 2> расточенными по диаметру заготовки
Рис. 17, Схемы расточки сырых накладных кулачков при зажатом
установочном кольце для повышения точности центрирования и жест-
кости:
а — кольцо аажато штифтами, установленными в торцах кулачков;
б — кольцо зажато в выточке, изготовленной на концах кулачков;
в — кольцо важато в выточке, изготовленной по середине кулач-
ков; г —’ кольцо зажато свободными уступами кулачков; (схемы шли-
фования закаленных накладных кулачков аналогичные)
25. Нормы точности патронов
Наименование Режим обработки в патронах диаметром, мм
80 100 125 160 20Q 250 315 400 500 630
Диаметр заготовки, мм Длина выступающей части заготовки от торца кулачков, мм 22 30 25 40 35 50 55 70 75 90 95 ПО 120 130 150 150 190 180 230 210
Классы точности Патронов А Глубина резания, мм Подача, мм/об 0,4 0,1 0,45 0,12 0,5 0,14 0,55 0.15 0,6 0,18 0,7 0,2 0,8 0,22 0.9 0,3 1.0 0,3 1.1 0,35
В Глубина резаиня, мм Подача, мм/об 0,6 0,15 0,7 0,18 0,8 0,22 0,9 0,25 1,0 0,30 1.1 0,33 1.3 0,36 1.5 0,45 1,6 0,5 1,8 0,55
п Глубина резания, мм Подача, мм/об 1,1 0.25 1,2 0,3 1,3 0,36 1,5 0.42 1.7 0,5 1.9 0,55 2,1 0.6 2,4 0.7 2,7 0,75 3.0 0,8
н Глубина резания, мм Подача, мм/об 1.4 0,3 1.6 0,4 1,8 0,5 2,4 0,6 2,6 0.7 3,0 0,8 3.5 0.9 4,0 1,0 4.5 1.1 5,0 1,2
Универсально-наладочные приспособления
26, Предельные отклонения формы и расположения, поверхностей
Наименование отклонения Схема проверки Классы точности патронов Предельные значения отклонений (мкм) для патронов дааметром, мм
80 | 100 | 125 160 | 200 | 250 315 400 j 500 600
Радиальное биение наруж- ного диаметра патрона ф А В П н 10 15 25 40 12 20 30 50 15 25 40 60 20 30 50 80 40 60 100 100
- 7
Радиальное биение кон-
трольной оправки, зажатой
в прямых кулачках патрона
т
]
4
Диаметры контрольных оправок 4, мм
8 12 16 20 25 32 50 55
12 16 20 32 50 80
15 18 28 40 45 55 100 125
Вылет контрольных оправок L. мм
40 50 80 120 160
20 25 30 40 50
В 30 40 50 60 80
н 50 60 80 100 1 120
п ео 80 100 120 160
404 ' Станочные приспособления
Продолжение табл. 26
Наименование отклонения Схема проверки Классы точности патронов Предельные значения отклонений (мкм) для патронов диаметром, мм 1
80 1 100 125 160 200 250 315 400 500 600
Радиальное биение кон- трольного кольца *1 А В П 20 30 50 25 40 60 30 50 80 40 60 50 80
100 120
Н 50 80 100 1 20 160
Торцовое биение контроль- ного кольца (для патронов со сборными кулачками кольцо зажимать только внутренни- ми ступенями) •’ ** Размеры см. в табл 28. А В п н 10 20 30 г40 ' 15 30 " 40 60 20 40 50 80
Универсально-наладочные приспособления 405
27. Предельные отклонения формы н расположения поверхностей
Наименование отклонения Классы точности патронов Предельные значения отклонений (мкм) для патронов диаметром (мм) с независимым перемещением кулачков
ISO j 200 | 250 | 315 400 | 500 | 630 800 1000 1250
Торцовое биение контрольного кольца» зажатого внутренними н наружными ступенями кулачков А В п н 30 | 40 60 100 160 250
80 120 200
Неплоскостность передней по- верхности патронов А 20 В 25 30
П Н 30 50 . 40 60 50 80
28. Размеры контрольных колец для проверки токарных патронов
размеры контрольных колен Базовые размеры контрольных колец для проверки радиального и торцового биений токарных патронов диаметром, мм
80 1Q0 125 160 200 250 315 400 | 500 630
Наружный диаметр при закреплении сту- пенями обратных кулачков 63 80 100 160 250 400
35 50 62 88 96 150 210 250 300 400
Внутренний диаметр при закреплении сту- пенями прямых кулачков 60 75 100 135 162 200 252 282 315
45 52 j 62 92 135 202
Ширина 30 40 45 50 55
Станочные приспособления.
Универсально-наладочные приспособления
407
29. Погрешности установки заготовок в осевом направлении
Погрешности установки (мкм) при диаметре
базовой поверхности заготовки, ММ
Состояние базовой поверхности заготовки о
о со сО | 1
7 1 1 1 О о
<о со ю оо
Литье в песчаную форму 70 80 90 100 110 120
100
машинной формовки по не- 65 60 70 80
таллической модели 70 80 90 100 110 120
Горячештампованная или горячекатаная 65 60 70 80 90 . 100
Литье в постоянную форму 60 70 80 90 юо 110
"шТ 60 65 75 80 90
50 60 70 80 90 100
Литье по выплавляемой модели 55 65 75 80
30 40 50 60 70 80
Литье под давлением 25 35 45 50 55 55
Предварительно обрабо- танная 50 60 70 80 90 100
1о~ '50' 60- ~то 80 80
Чисто обработанная 30 40 50 60 70 80
ТГ ’35~ “за То" ~5СГ СО
Примечание. Числитель — для трехкулачкового самоцеи-
трирующего патрона; знаменатель — для пневматического патрона.
30, Погрешность установки прутковых и единичных заготовок
в радиальном направлении
Состояние базовой Погрешности установок (мкм) при диаметре базовой поверхности заготовок, мм
поверхности заготовки 6—10 10—18 18—30 30 — 50 50—80 80—120
Литье в песчаную форму машинной формовки по ме- таллической модели Литье в постоянную форму Литье по выплавляемой модели Литье под давлением 220 180 150 120 50 40 25 20 270 220 175 140 60 50 30 25 320 260 200 170 70 60 35 30 370 320 250 200 80 70 40 35 420 380 300 240 100 80 _50_ 40 500 440 350 280 120 90 60 45
4 OS'
Станочные-приспособления * •
Продолжение табл. 30
Состояние базовой поверхности заготовив Погрешности установки (мкм) при диаметре базовой поверхности заготовок, мм
6—10 10-18 18—30 зо—&о ,50—80 80—120
Горячештампованная или горячекатаная Предварительно обрабо- та иная Чвсто обработанная 220 180 50 40. 25 20 270 220 60 50 30 25 320 260 70 60 35 30 ,370 320 80 70 40 35 420 380 100 80 50 40 500 440 120 90 60 45
г Пр имеч а-н и е. Числитель — для трех кулачкового самонсн- трнрующего патрона; знаменатель — для пневматического патрона.
81, Погрешность базирования для типовых случаев обработии
в самоцентрирующнх зажимных устройствах
Схема базирования Выпол- няемый рзамер Наибольшая абсолют- ная величина погреш- ности базирования при закреплении по по- верхности
наруж- ной внутренней
Примечание. ДЛ и Ad — соответственно допуски на раз-
меры D в d; х — радиальное биение.
Универсамна-наладочные пр.исаосрбмния
409
32. Расчет усилия на приводе токарных кулачковых патронов
Схема патрона
Расчетная формула усилия
на приводе
С рычажным приводом
0 = пЬ' (1 +-^- Л ] V.
410 Станочные приспособления
жимного винта и продольной осью призмы, мм; 0 — угол клина; <р =
= 0,14-0,2— угол трения на наклонной поверхности клина; /\ ==
= 0,14-0,15 — коэффициент трения в направляющих кулачков; £—
длина рукоятки ключа, мм; гср — средний радиус резьбы, мм; <рПр —
— 5-4-6° — приведенный угол трения в резьбе; а' — угол подъема
резьбы винта.
Магнитные и электромагнитные патроны
Рис. (8. Приспособление для центрирова
ния заготовки на магнитном патроне
Патроны с постоянным магнитом не требуют источника постоян-
ного тока, предназначены для чистового обтачивания и шлифования
торцов тонких колец и дисков из ферромагнитных материалов. Электро-
магнитные патроны имеют аналогичное назначение, развивают значи-
тельно большую удерживаю-
щую силу, позволяют кре-
пить заготовки по необрабо-
танным поверхностям, но за-
висят от источника питания.
Основные размеры стандар-
тизированных магнитных
патронов (ГОСТ 16934—71)
указаны в табл. 33, а тре-
бования к точности форм и
расположения их поверхно-
стей — в табл. 34.
Удельная сила притяже-
ния на полюсе для патро-
нов классов точности Н и П
не менее 7 кгс/см2 и для
классов точности В и А —
не менее 4 кгс/см2. Удель-
ная сила притяжения, вы-
зываемая остаточным магне-
тизмом, не более 0,05 кгс/сма
для патронов всех классов
ТОЧНОСТИ. 1
Магнитные патроны се-
рии ПМ на постоянных маг-
нитах (табл. 35) предна-
значены для закрепления
плоских колец дисков из
ферромагнитных материалов
(с применением центрирующих приспособлений возможно закрепле-
ние деталей более сложной конфигурации). Включение и выключе-
ние производится при повороте ключом конического зубчатого ко-
леса, соединенного с магнитным блоком. Вспомогательное время на
установку заготовки в 5 раз меньше, чем при закреплении в пат-
ронах с механическим зажимом. Удельное усилие притяжения 9—
14 кгс/см2.
Приспособление для центрирования заготовки на магнитном патроне
показано на рис. 18.
LJ
Универсально-наладочные приспособления
411
83, Магнитные патроны (ГОСТ 16934—71)
Размеры, мм
Эскиз D И не более Примечание
80 100 125 160 200 250 315 400 500 50 55 60 65 75 85 95 105 115 1. Патроны с центральным от- верстием изготовляются по требо- ванию. 2. Технические требования — по ГОСТ 16933—71: рабочая по- верхность патронов не должна иметь ржавых участков, трещин, раковин, заусенцев, выпуклости выступов немагнитной прокладки между полюсами и других дефек- тов. 3. Шероховатость рабочей по- верхности: для патронов классов точности Н, П, В и А не ниже соответственно 7, 8, 9 и 10-го клас- сов шероховатости по ГОСТ 2789 — 59.
к
/у
84, Требования к точности формы
и расположения ответственных поверхностей магнитных патронов
Наименование отклонений Класс точности патрона Предельные значения отклонений (мкм) для патронов диаметром D, мм
До 125 Св. 125 до 200 • Св. 200 ; до 315 Св. 315
Отклонения от плоскостности ра- Н 8 10 12 16
бочей поверхности, параллельности рабочей поверхности относительно п & 6 7 10
поверхности основания, торцовое биение рабочей поверхности в . 3 4 5 6
А 2 2 3 4
Радиальное биение наружной по- н 25 32 40 50
верхности п 1& 19 24 30
в 10 12 16 20
А 6 7 10 12
412 ' Спгвноч'юёе прМпособлёньСЯ'-'
з5. Maгнитные патроны серии ПМ на постоянных магнитах
Эскиз
Модель Основ- ные раз- меры. мм Допускаемые режимы обра- ботки
Обра- баты- ваемая деталь ♦* Режим обра- ботки
D j Н, не более. Ь Z х S S кГе Толщина мм Глубина ре* зания. мм Подача ’ мм/об
ПМ-!
ПМ-2
ПМ-3
ПМ-4
П.М-5
ПМ-6
ПМ.-7
ПМ-8
80
60
80
0,6
0,2
100
130
160
200
250
320
4 00
65
70
80
90
100
120
100
130
160
200
250
320
400
10
20
0,7
0,8
0,9
1,0
1,3
1,5
0,22
0,25
0,28
0,33
0,36
030
0,45
*1 Материал сталь 45.
Скорость резания 20 м/мин
Примечания: I. При более напряженных режимах обра-
ботки должны применяться устройства, предохраняющие заготовку
от смещения.
2. Усилие от остаточного магнетизма не более 0,08 кгс/см!.
Универсально-наладочные приспособления
ч13
Мембранные, патроны
Мембранные патроны по ГОСТ 16157—70 (рис. 19, табл. 36 и 37.)
применяют при шлифовании центрального отверстия цилиндрического
‘зубчатого колеса с базированием по профилю зуба через ролики 3 и
торцу. Имеют плоскую пластину 1 с шестью приве.ртными кулачками 2
и шестью противовесами 4, которые препятствуют раскрытию стыков
дластииа-кулачок и снижению усилий зажима заготовки под действием
сил инерции. Центральное отверстие пластины служит для размещения
калибра активного контроля или подачи СОЖ-
414
Станочные приспособления '
36. Мембранные патроны по ГОСТ 16157—70
• л <
S
ей
S
3 м
И ей
*5
>Е с
ей
S
га
S
«=<
2 2
5 ®
£ X
Я*
X
S
н
ч
л
S
К
*
tn ч
Усилие
зажима
заготов-
ки одним
кулачком
Q*2
я &
мм
кгс
200 От 36 190 150 57 72 6 0,33 I960 75 160
до 70
250 Св. 70 240 160 67 82 7 0,35 170
до 110
320 Св. до 110 160 310 185 80 100 9 0,40 3215 130 280
400 Св. ДО 160 235 390 200 100 130 11 0,45 3845 250 500
0,00607
0,00446
0,00428
0,00479
Т 0 +
кулачков
Лгар’
где С — допуск
♦* Величина разжима
на размер заготовок (по роликам); Дгар = 0,1 мм — гарантированный
зазор на установку заготовки. Кулачки разжимаются на величину Т
при нагружении пластины осевым усилием Р.
** Усилие зажима фиаим определено для зубчатого колеса с наи-
меньшим размером по роликам н на длине LHaHg Усилие зажима
^нанб — для зубчатого колеса с наибольшим размером по роликам и
на длине L„aHM.
£
3
ж
к
г
<4
н
к
s
№
S
К
К
5_ “
s
ж
к
37. Отклонения рабочих поверхностей кулачков и опор
относительно базирующих поверхностен Ж и И (см. рис. 19)
Наименование отклонения Допустимая величина отклонения (мм) для патрона диаметром D, мм
200 | 250 300 400
Радиальное биение поверхностей; К 0,01 0,016
Л 0,012 | 0.016 0,020
Торцовое биение поверхностей: М 0,016 0,025 0,040
П 0,01 0,016 0,025
Универсально-наладочные приспособления
415
Мембранные самоцентрирующие патроны (ГОСТ 21277—75) пред-
назначаются для установки н закрепления толстостенных колец и
втулок (отношение толщины стенки к среднему радиусу не менее 1/5)
при выполнении на станках высокой и повышенной точности шлифоваль-
ных и чистовых токарных работ. Привод механизированный, закреп-
ленный на заднем конце шпинделя станка. Патроны изготовляются
£ L
Рис. 20. Патроны мембранные по ГОСТ 21277—75:
а — 1 тип; 6 — 2 тип; в — 3 тип; / — корпус по ГОСТ 21278 — 75; 2 —
пластина по ГОСТ 21279™75
трех типов (рис. 20): 1-й — с плоской пластиной с шестью привертными
кулачками и шестью привертными противовесами; 2-й и 3-й — с пла-
стиной, выполненной как одно целое с 12 кулачками без противовесов.
Патроны 1-го и 2-го типа служат для крепления заготовок по наруж-
ному диаметру, а 3-го — по внутреннему. Патроны всех трех типов
могут иметь исполнения: I — с креплением на концы шпинделей через
переходный фланец по ГОСТ 3889—63; II — с креплением на фланце-
вый конец шпинделя под поворотную шайбу по ГОСТ 12593—72; III —
с креплением на фланцевый конец шпинделя по ГОСТ 12595—75. При
повышенных требованиях к круглости обработанных заготовок пред-
почтительны патроны 2-го и 3-го типа.
Пластины стандартизированных мембранных патронов.
по ГОСТ 21279—75 (тип пластины соответствует типу патрона) должны
изготовляться из пружинной стали с HRC 36—40 (рис. 21).
416
Станочные приспособлена*
Тип п-йтро--
38. Мембранные патроны *'
Размеры, мм Л 2Ь 2jt ЗУ -
О £ св. ДО ' L он 2а
200 65 60 80 100 120 100 120 80 100 120 140 120 140 310 295 190 175 7 но 36 25
332 317 160 5,5 105 97 85 30 18
250 80 120 310 310 240 220 7,3 1 за 46 30
140 160 140 160 160 180 160 180 337 338 200 6,5 120 125 30 20
315 120 180 375 360 305 285 9.3 '195 50 30
180 200 180 200 200 220 300 220 W6 392 411 397 265 8,0 8,5 170 125 40 25
400 180 260 J375 365' 390 370 9,3 255 70 30
220 260 220 260 260 300 260 300 431 419; 392 350 8,5 245 50 35
431 419 140 180
** Условные обозначений: О — наружный диаметр патрона;
или С ); L — длина патрона; DH — наружный диаметр пластины; 2а — рабочий
положения кулачков; 2х и 2у — размеры площадки контакта кулачка с пла
плеча кулачка; рк — диаметр расточки кулачков под распорное кольцо;
кулачков патрона; Р — осевое усилие на пластину, Дгар — гарантированный
осевого усилия Р; EQrain и 2Qmax — суммарные усилия закрепления заготовки
12 В числителе значение L для патронов исполнения I, а в знаменателе —
для исполнения II и L — 392 мм для исполнения III. У всех пластин диаметр
Универсально-наладочные приспособления
417
по ГОСТ 21277—75
*-К ^р. рк Лр.рк п р дгар Ф СР) рад 2Фтп1п “Qmax rfp. «
кге
48 G2 20 6 1070 0,2 0,00475 800 960 62, 19 121,34 141,34 166,34 86.61 105.85 78,19
67 120 140 165 88 108 82 12 0,00819 670 660 650
79 0,00884 0,00995 0,00534 630 600 880 670 640 1000
1040
SO 78 18 6 1070 0,25
66 195 85 12 0,00704 760 840 196, 19
118 83 1040 0,00684 730 820 1 16,87
50 110 18 6 1660 0,00653 0.00431 1100 1600 116,92 110.16
78 235 95 12 0,3 0,00709 1350 1500 236,35
160 97 1640 0,00894 1300 1400 158,27
54 170 22,5 6 1660 0,00554 1300 1850 170,25
315 0,4 0,00674 1400 1390 1550 316,57
180 220 1640 0,01018 0,00930 1370 1450 1450 1550 177,62 217,83
D, — диаметр базовой поверхности заготовки (предельное отклонение по Аа
диаметр пластины; Л — толщина пластины; 2Ь — диаметр окружности рас-
стиной соответственно в радиальном и окружном направлениях; LK — размер
Др рК — размер плеча расточки кулачка под распорное кольцо; п — число
зазор для установки заготовки; (р (Р) — угол поворота кулачка под действием
всеми кулачками; с/р к — установочный диаметр распорного кольца.
для исполнений П и III. Для патронов диаметром 400 мм типа 2 L = 419 мм
центрального окна 2с = 35 мм
U
418
Станочные приспособления
Кольцо распорное
Рва. 21. Пластины мембранных патронов по ГОСТ 21279 —7S
В целях повышения точности обработки базовые поверхности ку-
лачков и торцы опор следует обработать на станке-изготовителе при
закреплении в патроне распорного кольца. Диаметр обработки кулач-
ков определяется по формулам:
для патронов типа 1 и 2
Драст — max ^iap
2LK ф(Р)
^Рк. факт ^ррк. факт
2^-р. рк
.Униеерсально-наладочные приспособления
419
для патронов типа 3
_ ^Р. к. факт ^р. рк. факт
''Раст — “3 mln дгар Т ф v)-------------nj >
L 2ЛР- рк J
где d3 max и d3 пяп — соответственно максимальный и минимальный
диаметры базовой поверхности заготовки, мм; dp, к.Факт и dp. р. факт—
соответственно фактические диаметры распорного кольца и выточки
кулачков патрона под распорное кольцо, мм (измеряются с точностью
до сотых долей миллиметра перед обработкой кулачков патрона).
Остальные значения приведены в табл. 38. Допустимые отклонения
радиального и торцового биений прошлифованных базовых поверх-
ностей кулачков и торцов опор выдерживать в пределах IV степени
точности по ГОСТ 10356—63.
Нестаидартизированные мембранные патроны, как правило,
предназначаются для крепления заготовок по наружному диаметру и
имеют плоскую пластину с центральным окном, выполненную как
одно целое с 6 или 12 кулачками без противовесов. Реже встреча-
ются патроны с 3, 4, 5, 7, 8, 10, 16 и большим числом кулачков.
Расчет усилия закрепления и выбор материала пластин с 6-ю
и 12-ю кулачками. Исходные данные (обозначения и размерности см.
в табл. 38 и на рис. 21): 2а = D — (15—40) мм; h — (0,044-0,07) а;
с~ (0,14-0,2) а; Ь= (0,64-0,8) а; х= (0,15ч-0,25) а; у= (0,14-0,15) а;
LK; п—6 или 12; Arap; Р; ds min—минимальный диаметр базовой
поверхности заготовки, мм; Л1рез и Рое — соответственно крутя-
щий момент (кгс-мм) и осевая составляющая силы резания (кгс), пе-
редачу которых должен обеспечить патрон; / = 0,14-0,2 — коэффици-
ент трения между кулачками патрона и заготовкой.
1. Вычислить угол (рад.) поворота кулачка патрона под действием
осевого усилия (значения коэффициента k (Р) см. в табл. 39):
Ф(Р) = 0,35-10-4РХ
13а3 1п-£-+с21п— 'i— с2( 1,3521п— — +
- \ b ' с ) \________с_______г )
* йй3 (0,7а2 Д-1,3с2) А (Р)
2. Вычислить угол (рад.) поворота кулачка патрона при закрепле-
нии заготовки диаметром d3 mln:
Ф (Qmm) = Ф (Р) - + M.
3. Вычислить минимальную величину усилия (кгс) закрепления
заготовки одним кулачком патрона:
Qmln
= 9,65-104
/<3<р (Qmin)
здесь И = — 2 1п ^4 * Ja ; функции И и
Фп определяются по графикам на рис. 22, а и б соответственно.
420
Станочные приспособления
49. Значения коэффициента k (Р)
Л а а п а Ь (₽) X а У _ а п а * (Р)
при п = 6 при п = 12 при п — 6 при /г 12
0,15 0,10 0,04 0,05 0,00 0,07 0,04 0,05 0,00 0.07 0,04 0,05 0,06 0,07 0,04 0,05 0,06 0,07 0,04 0.05 1,15 1,1 1.05 1.0 1,2 1,15 М 1,05 1,25 1,2 1,15 М 1,2 1,15 1,1 1,05 1,25 1,2 1,45 1,4 1,35 1,3 1,5 1,45 1.4 1,35 1,55 1,5 1,45 1,4 1,5 1,45 1,4 1,35 1,55 >,5 0,20 0,125 0, 15 0,06 0,07 0,04 0,05 0,06 0,07 0,04 0,05 0,06 0,07 0,04 0,05 0.0G 0,07 0,04 0,05 0,06 0,07 1,15 1.1 1,3 1,25 1.2 1,15 1,25 1,2 1,15 1,1 1,3 1,25 1,2 1,15 1,35 1,3 1,25 1,2 1,45 1.4 1,6 1,55 1,5 1.45 1,55 1,5 1,45 1,4 1,6 1,55 1,5 1,45 1,65 1,6 1,55 1,5
0,125
0,25 0, ю
0,15
0, !25 0,15
0,20 о.ю
0,125
4. Вычислить минимальное значение крутящего момента (кгсмм),
который передает мембранный патрон:
''Икр. min = 0,5/л</3 mln (Gmin ± <ЭинеРц)-
Для патронов с привертными кулачками и противовесами <2инерц -^ 0;
для патронов, пластина которых выполнена как одно целое с кулач-
ками и не имеет противовесов,
Дцтк
(Зивери = M2GK«>% ~f~ i0 e кге;
здесь бк —суммарная масса комплекта деталей одного кулачка патрона,
кг; и — частота вращения, об/мин; гк — радиус положения центра
тяжести комплекта деталей одного кулачка патрона относительно оси
вращения, мм; Дцтк — расстояние от срединной поверхности пластины
до центра тяжести комплекта деталей одного кулачка патрона, мм (сре-
Л \
данная поверхность отстоит от зеркала пластины на расстоянии-^- I .
5. Вычислить минимальное значение осевой составляющей усилия
резания (кге), передаваемого мембранным патроном:
foe min — fn (Grain ± Graiepu)-
(в формулах для вычисления Л1Кр. тш 11 Рос mlD знак *—?> — 11 случае
крепления заготовки по наружному диаметру, знак «-j-» — по вну-
треннему).
Универсально-наладочные приспособления 421
6. Должны соблюдаться условия
;^кр. mln &Л4рез и Рое и|1п kPOq.
Коэффициент 1,5-:-2,0.
При несоблюдении указанных условий следует уменьшить h или
Дгар и сделать перерасчет.
Рис. 22. Графики функции к методике расчета пластин
мембранных патронов:
/ х \ / Ь
а — для функции Н I — |; б — для функции Фц1~
Я — для функции А (<т)
7. Вычислить величину наибольшего напряжения (кгс/мма), возни-
кающего в материале пластины:
Р , , ,
Ошах = k (<*)-
Значение коэффициента k (о) определяется по графику на рис. 21, в
с „ ,
в зависимости от отношения С учетом напряжения Ощах подобрать
материал и термообработку пластины (см, табл. 30).
: 8. При обработке тонкостенной заготовки с повышенными требова-
ниями к круглости может возникнуть необходимость в определении
максимального усилия Qmax (кге) закрепления заготовки одним кулач-
ком патрона:
Ф(Р)-^
Qulax=Qmm •
422
Станочные приспособления
Цанговые приспособления
Цанги подразделяются на три основных типа (рис. 23). Наибольшее
распространение получили цанги II типа (в приспособлениях, в много-
шпнндельных автоматах) и III типа (в автоматах одношпиндельных
фасонио-продольного точения и револьверных). Цанги изготовляют
с 3, 4, 5 или 6 лепестками. Более точное центрирование заготовки обес-
печивают цанги с нечетным числом лепестков. Угол конуса а цанг
выбирают в диапазоне 12—60°. Наиболее распространены цанги с а. =
= 30°. Угловой зазор (на сторону) между конусом цанги и конической
расточкой составляет 0° 10'—0° 15' при закреплении калиброванных
прутков и отсутствует при закреплении точных заготовок или инстру-
ментов с цилиндрическим хвостовиком. Зажимное отверстие цанги
диаметром d изготовляют по наименьшему диаметру заготовки. Длина
40, Цанги подающие по ГОСТ 2877 — 70
Размеры, мм
ВидА
(Дм различных профилей загомоВни)
1 _
1 Г“
L
d 5 а Di пред.
не более D откл. по Х4 Us кл. 2 L
10 12 8 10 7 8 16 17 М16Х 1 лев. 75
10 18 13 15 И 12 22 24 М22Х 1 лев. 85
20 *1 17 11 14 41 24 41 26 *1 М24Х 1 лев. W1 90 *1
25 21 17 29 32 МЗОх 1 лев. 42 МЗОх 1,5 лев. 42 95 100 *1
32 36 *1 41 27 30 22 * 25 *> 38 41 40 42 ** 44 М39Х 1,5 лев. М42х 1 лев. *2 110 115 «1 «2
40 34 28 45 *» 46 41 48 42 52 41 М45 X 1 лев. *2 М48X 1 >5 лев, *1 125 130 *2 *1
50 42 34 56 59 *2 60 *1 М56Х 1,5 лев. 140 150 *2 «1
65 56 45 73 12 74 41 76 42 78 41 М72х 1.5 лев. 170 180 *2 *1
80 100 *> 125 41 70 41 85 41 66 41 70 41 85*" 90 41 112 41 138 41 95 41 115 41 145 41 М90х 1,5 лев. Ml Юх 1,5 лев. М140Х 1,5лев. 1 210 235 270 *1 *1
Только для
станков и токарных
гори-
токарно-револьверных
зоиталъных многошпиндельных прутковых автоматов.
*2 Только для токарно-револьверных одношпивдельных
матов.
авто-
Универсально-наладочные приспособления
423
4t. Цанги зажимные по ГОСТ 2876 — 70
Размеры, мм
Исполнение 7
50‘
исполнение 2
1540
15°40‘
(Для различных профилей прутковой заготовки)
Исполнение 2
Исполнение 1
d S а 4<J ф 5* о с с пред, по С d S а ЕС “ 0J 4J с ® - R (пред, по X) С-1
L ч ч Z.
ч Ч
не более не более м qS и
Q о q о q о q
10 8 7 10 8 7 М22Х 1
12 10 8 30 22 60 12 10 8 35 25 лев. 80
11 М27х 1,5
16 42 32 90
16 13 11 38 98 70 18 15 12 лев.
18 15 12 20 17 14 50 35 М30Х 1,5 100
лев.
25 21 17 48 35 80 25 21 17 60 45 М36Х 1,5 лев. 115
36 *> 30 25 60 48 32 27 22 70 53 М48Х 1,5 130
95 лев.
40 34 28 65 52 40 34 28 82 63 М58х 1,5 150
50 42 34 80 65 115 лев.
50 42 34 96 72 М65Х 1,5 170
65 56 45 105 85 140 лев.
65 56 45 1 15 93 М85Х 1,5 200
136 НО лев. 235
Дли 80 70 56 М100Х 1,5
нового проектиро- лев.
вания эти цанги не приме- нять. 100 85 70 165 135 М125Х 2 270
лев.
125 85 200 170 М155Х 2 320
лев.
424
Станочные приспособления
42. Цанги зажимные по ГОСТ 17201 — 71
Эскиз
8,0; 8.3; 8,7;
9,0; 9,3; 9,7;
Ю; 10,3;
10,7; 11,0;
11,3; 11,7;
12,0; 12,3;
12,7; 13,0;
13,3; 13,7;
14,0; 14,5;
15.0
2.0;
2.8;
3,5;
-4,2;
5,0;
5,8;
6,5;
Размеры, мм
100
губок цанги составляет Lr~a (2-1-15) d при d <' 5 мы; Lr =& 1,5 при
d г: 20 мм; Lr d при 20 d 90 мм.
Цанги подающие (табл. 40) применяются при обработке прутковых
заготовок на токарно-револьверных станках, токарно-револьверных
одношпиндельных автоматах и токарных горизонтальных многошпнн-
дельных прутковых автоматах.
Цанги зажимные (табл. 41) изготовляют двух исполнений; 1— с на-
ружной обжимающей втулкой для токарно-револьверных одвошпин-
о) 6) I)
Гис. 23. Цанги:
а — I типа; б — II типа; в — III типа
дельных автоматов; 2 — для токарно-револьверных станков и токарных-
гор изонтальных многошпиидельных прутков автоматов.
Цанги зажимные для инструмента с цилиндрическим хвостовиком.
Основные размеры этих цанг приведены в табл. 42-
Патроны цанговые к токарно-револьверным станкам по
ГОСТ 17200—71 (рис. 24) применяются с цангами поГОСТ 17201—71.
Униеерсально^аладочные приспособления
425
Рис. 24. Патроны цанговые пи ГОСТ 17200 — 71
Рис. 25. Оправки цанговые:
а — с односторонней цангой; б — для ступенчатых отверстий;
е — с регулируемым зажимом
426
Станочные приспособления
Размеры, мм: d ~ 2-ь10, D = 30 и 32, L = 63; d — 8-ь 15, D = 38,
40 и 50, L — 85.
Цанговые оправки показаны на рис. 25, расчеты усилия привода
приведены Ъ табл. 43.
43. Расчет усилия Q привода цангового патрона
Схема патрона
Формула для расчета усилия Q ♦<
кгс
9 = (К' + 1Г,1 Ati! (-?- + <₽'
Осепой упор ограничивает переме-
щение заготовки
Q = 4-W'i) — х
X Г tg /-у + + /]
усилие для надежного
,v, k 6D1S
закрепления заготовки, кгс; —.3 — — усилие для цент-
/ ►
рировання заготовки (т. е. для сжатия лепестков цанги до первого
контакта губок с заготовкой), кгс; k as 2,0 —- коэффициент запаса;
f = од 4-0,2 —- коэффициент треиня; Pz н Р х — соответственно окруж-
ная и осевая составляющие силы резания, кгс; Л1к — крутящий мо-
мент, передаваемый цангой, кгс»мм; а — угол конуса цанги; ф — угол
трения между цангой и заготовкой; 6 — диаметральный зазор между
губками цанги и заготовкой, мм; Dx и S — соответственно наружный
диаметр и толщина стенки лепестка цанги, мм; I длина лепестка
цанги от заделки до середины конуса, мм; D и d — соответственно
диаметры обрабатываемой н базовой поверхностей заготовки, мм;
коэффициент т = 600 для трехлепестковой и т — 200 для шестн-
лепестковой цанг.
Оправки
Оправки стандартизированные показаны на рис. 26.
Оправки нестандартизированные. Оправки с разрезным кониче-
ским кольцом конструкции Ташкентского тракторного завода им.
50-летия СССР (рис. 27) применяются для надежного закрепления тол-
стостенных заготовок при обработке на токарных станках с большими
Униеерсалъно-наладочные приспособления
427
Рис. 26. Оправки стандартизированные:
а — кулачковые шпиндельные с ручным винтовым зажимом (ГОСТ 1752$ — 72);
б — кулачковые шпиндельные с пневматическим зажимом (TQCT 17529—72);
в — кулачковые фланцевые с ручным винтовым зажимом (ГОСТ 17530 — 72);
(Продолжение рис. 26 см. на стр. 428—429).
428
Станочные приспособления
Исполнение 1
Рис. 26.
а _ кулачковые фланцевые с пневматическим зажимом (ГОСТ 17531 — 72);
д — цилиндрические центровые с упорным буртиком (ГОСТ 19886 — 74); е —
цилиндрические шпиндельные (ГОСТ 19887 — 74);
Исполнение 2
Универсально-наладонные приспособления
429
Рнс. 26.
м _.s — фланцевые с разжимной цангой с пневматическим и ручным зажи-
мом соответственно, предназначенные для закрепления заготовок со свобод-
ными отклонениями диаметра базового отверстия (ГОСТ 19888—74); м—цент-
ровые со сменными конусными втулками для установки заготовок на базовые
ионические фаски (ГОСТ 19889—74); к — резьбовые шпиндельные для уста-
новки заготовок по резьбе (ГОСТ 19890—74); л — зубчатые (шлицевые) пря-
мобочные конические центровые (ГОСТ 18437—73); л—зубчатые (шлицевые)
прямобочные центровые (ГОСТ 18438—73); н — зубчатые (шлицевые) прямо*
Сочные центровые с прессовой посадкой заготовок (ГОСТ 18439—73); о—зуб*
чатые (шлицевые) прямобочные шпиндельные (ГОСТ 18440—73); п, р, с—цент*
ровые для точных работ соответственно: конические (ГОСТ 16211 — 70), ци-
линдрические (ГОСТ 16212—70), цилиндрические ступенчатые (ГОСТ 16213—70)
430
Станочные приспособления
Рис. 27. Оправка (а) с разрезным коническим кольцом (б) (материал кольца
сталь 65Г твердостью HRC 36—40? отклонение наружного диаметра по X,
отношение наибольшей толщины стенки к наружному радиусу 0,3—0*4)
усилиями резания. Отклонения диаметра цилиндрического базового
отверстия заготовки — в пределах 3-го класса точности.
Оправки с упругими разжимными шай-
бами (рис. 28, табл. 44) используются на токарных и шлифовальных
станках для чистовой обработки заготовок типа колец, втулок, гильз.
Рис. 28. Оправки с упругими разжимными шайбами:
а — центровая; б — фланцевая; в — шпиндельная
стаканов. Диаметры цилиндрических базовых отверстий заготовок дол-
жны быть обработаны с точностью не ниже 4-го класса в диапазоне
размеров 25—200 мм.
Универсально-наладочные приспособления
431
44. Шайбы у пр угие разжимные
Размеры, мм
А
D пред, откл. по X d dt пред, откл. по Л* d2 d, пред. ОТКЛ. по Л4 1 В пред. 1 откл. по Ci b *1 S пред. ОТКЛ. ПО Ci а° «3 С О ч S3 г д е °
25 26 28 30 23,4 12 15 17,5 6 2,5 1 30“ 12
32 34 36 38 30,4 16 20 22,5 2 8 1.2 1 0,8
40 42 45 48 38,4 20 25 27,5 10 3,0 1,6 22° 30' 16
50 53 56 60 48,4 25 30 33,0 12 4,0 2 1 0,8 22° 30' 16
63 67 71 75 61,0 32 33 43 4 16 5 2,5 2 1,0 18“ 20
432
Станочные приспособления
di
Продолжение табл. 44
80
85
90
95
77,6
40
46
51
20 6
3.0
18"
2(1
100
105
96,8
50
58
63
25
4.0
1.6
15’
24
125
130
140
150
121,0
63
68
73
32
10
5,0
160
170
180
190
200
155,0
80
90
95
40
12
6,0
2.5
12"
30
с с
Q3
d
S-c
& =
c e
4
D
4
30
4
;<
о
Ь
0g
a
e
8
2
2
Технические условия на изготовление упругих разжимных шайб
следующие:
материал — сталь марки 65Г по ГОСТ 1050—74 твердостью HRC
42—46;
предельные отклонения размеров, не указанные в табл. 41;
охватывающих по А7, охватываемых — по В7;
радиальное биение поверхности Д относительно поверхности d7
в пределах III степени точности по ГОСТ 10356—63;
торцовые биения конических поверхностей относительно поверх-
ности d7 в пределах VI степени точности по ГОСТ 10356—S3;
торцовые биения поверхностей Б и Г относительно поверхности d7
в пределах IV степени точности по ГОСТ 10356—63.
Оправка с разрезной втулкой конструкции
Уралвагонзавода (рис. 29) используется для точной обработки загото-
вок типа втулок и гильз на токарных и круглошлифовалышх станках.
Оправка не обеспечивает фиксированного положения заготовки вдоль
оси.
Оправка с резиновым кольцом конструкции
Киевского завода станков-автоматов им. М. Горького (рис. 30) исполь-
зуется на токарных н круглошлифовальных станках для обработки
заготовок со свободными отклонениями размеров базовых отверстий.
Оправка с разрезной оболочкой конструкции
института Оргстанкинпром (рис. 31) обеспечивает равномерное закреп-
ление заготовки практически по всей длине ее базовой поверхности.
Унизерсально-наладочные приспособления
433
Предназначается для прецизионной обработки тонкостенных втулок
и гильз с высокими требованиями к цнлиндричности и к соосности
поверхностей вращения. Разрезная оболочка имеет полусквозные ме-
Рис. 29. Оправка (а) с разрезной втулкой (б) (материал втулки
сталь 60С2А твердостью И RC 50 — 55, отклонение размера
наружного и внутреннего диаметров соответственно по X и A8aj
радиальное биение наружного диаметра не более 0,01 мм»
ридианальные прорези, расположенные в шахматном порядке. Отвер-
стие оболочки и вал оправки имеют ряд коротких конических шеек
с углом конуса при вершине 45°. При завертывании гайки оболочка
расширяется, центрирует и закрепляет заготовку.
Рис. 30. Оправка с резиновым кольцом (материал кольца —
резина маслобензостойкая средней твердости марки А по
ГОСТ 7338 — 65* )
В свободном состоянии наружный диаметр D тонкостенной оболочки
может составлять 45, 56 или 63 мм (отклонения по С). Разжим обо-
лочки достигает 0,5 мм на диаметр. Материал тонкостенной оболочки
434
Станочные приспособления
Рис. 31. Оправка <а) с разрезной оболочкой и валом (в)
Унизе.рсальт-наяадочные приспособления
435
сталь 6ОС2А с термообработкой на твердость HRC 46—50. Относительно
наружного диаметра биение торца под гайку не более 0,005 мм и кони-
ческих шеек — ие более 0,002 мм. Наружный диаметр оболочки реко-
мендуется прошлифовать в сборе с оправкой при осевом натяге обо-
лочки 0,5 мм.
Самозажимные оправки (рис. 32) применяются для
надежного закрепления толстостенных заготовок при обработке с боль-
шими усилиями резания.
Рнс. 32. Оправки самозажимные:
а — однороликовая; б — трехроликовая; в — эксцентриковая
436
Станочные приспособления
Оправки цилиндрические прессовые (рис. 33)
используются для обработки толстостенных заготовок с большими уси-
лиями резания. При конструировании цилиндрических прессовых
оправок определяют диаметр D и усилие запрессовки Р. Исходными
данными для расчета являются: размеры заготовки (длина I базового
отверстия, диаметры наружный dj и номинальный внутренний d,
поле допуска 63 на диаметр d); момент М и осевая сила R, возиииа-
Рис. 33. Оправки цилиндрические прессовые:
в — с буртиком; б — без буртика; в — схема распределения полей допусков
(бэ — поле допуска иа диаметр заготовки а; 6 — диаметральный гарантиро-
ванный натяг; ₽, V — соответственно допуски на изготовление и па износ
рабочей шейки оправки); г — график х |-j- j Для сплошных оправок
ющие при обработке; коэффициент Пуассона ц и модуль упругости Е
материалов оправки в заготовки. Для оправок диаметром до 80 мм
Р = 0,01 мм и у = 0,01-5-0,015 мм.
Номинальный диаметр рабочей шейки оправки
D =
4 + «Sg
1 — q
где Еу и Pt — соответственно модуль упругости и коэффициент Пуас-
сона материала оправки; £2 и ц2—соответственно модуль упругости и
коэффициент Пуассона материала заготовки; tt — отношение внутрен-
него диаметра оправки к ее наружному диаметру;
d
<4
Универсалыт-наладочные приспособления
4.37
Коэффициент л, зависящий от отношения -j-, определяется по гра-
фику на рис. 33, г. При -^-^1 х =» 1.
За удельное давление q принимают большее из следующих двух
значений:
~ nd^lf И ndlf ’
где коэффициент трения /"-э 0,14-0,2;
fe — 1,5—2 коэффициент запаса. Усилие запрессовки
Р
ndif -ф--ф- у б)
Для сплошных оправок (1Х — 0) и наиболее распространенных
значений ~ Е., 2,1 ПО1 * * 4 * * * В кгс/мм2 и ц, = ц3 = 0,3;
</ + бэ .. „ лЛ/(б, + р + у + 5)2,1.104
1 + Z2 / I -Д \
0,3 -ф 0,7х -J-----% D I 0,3 + 0,7х -4---
7 2,1-104
Гнд роп л а стма с сов ы е оправки (рис. 34, а) исполь-
зуют на финишных операциях обработки точных зубчатых колес,
колец, втулок, гильз (в том числе тонкостенных). Базовые поверхности
заготовок должны иметь цилиндрическую форму диаметром не менее
28 мм-
В оправках используется гидропластмасса марки СМ.
При возбуждении в полости с гидропластмассой гидростатического
давления рг тонкостенная гильза оправки плотно прилегает к заго-
товке (рис. 34, б), центрируя и закрепляя ее. При устранении давле-
ния рг тонкостенная гильзя возвращается в исходное положение и
освобождает заготовку.
Определение геометрических размеров, материала и термообработки
тонкостенной гильзы оправки; давления р( в полости с гидропластмас-
сой для центрирования и закрепления заготовки; крутящего момента Л4кр
и осевой сдвигающей силы N, передаваемых оправкой:
I. По известному значению диаметра d3ar базовой поверхности
заготовки по табл. 45 определяются рациональные геометрические раз-
меры тонкостенной гильзы оправки, а также давление рг в полости
с гидролластмассой (рекомендуются меньшие значения рТ.)
2. Выбирают длину L- тонкостенного участка гильзы «правки из
конструктивных соображений с учетом длины ЬЗЯГ базовой поверхно-
сти заготовки в пределах L33r > Lr~> 21. Значение 21 принимают
цо табл. 45.
438
Станочные приспособления
3. По выбранному значению рг по табл. 45 определяют значения рк,
Q и 2/ для вычисления крутящего момента Л1кР (кге-мм) и осевой сдви-
гающей силы N (кге), передаваемых оправкой;
Мкр = [Q + 0.005рк (Lr - 2/)];
N — ndsar/ [2Q -|* 0>01Рк (Ьг — 2/)],
где f= 0,15-5-0,2— коэффициент трения между заготовкой и тонко-
стенной Гильзой оправки.
условия
с,баночного приспособления
б)
Рис. 34. Гндропластмассовая центровая
оправка (а) и характер прилегания (ff) тон-
костенной гильзы оправки к заготовке
Мкр И1 и Л' М,
где М и R — соответственно крутящий момент и сдвигающая сила,
возникающие при обработке; А= 1,5-=-2— коэффициент запаса.
Для передачи больших МкР и W следует либо увеличить длину Lr
тонкостенного участка гильзы оправки в вышеуказанных пределах,
либо принять по табл. 45 следующее по величине значение рГ н новые
соответствующие значения рк, Q и 21.
4. По выбранному значению рг по табл. 45 определяют наибольшее
напряжение отах, возникающее в материале тонкостенной гильзы
оправки.
Универсально-наладочные приспособления
439
45. Данные для расчета тонкостенных гильз гидропластмассовых оправок
ЗаготоЯка
ИИ Геометрические размеры тонкостенной гильзы оправки, мм g X * U Cl *2 ₽к Q *2 ни '1Ъ __ . Д X к 2 о
D пред. I ОТКЛ. ПО Со* пред, откл. по Л пред, откл. по^2а н Т ж и X кгс/мм
п О' по ред- гкл. СМ,
28Л, 27,98 26,66 18 160 190 230 270 7,5 38,0 73,5 113,5 0,5 1,0 1,5 2,0 14 12 И 10 60 70 80 90
28Л 7 8 220 250 26,0 58,5 1.0 1,5 13,0 11,5 80 90
324t 31,98 30,42 22 160 195 230 2Z0 11,0 42,0 78,0 120,0 0,7 1.3 2,0 2,5 16.0 13,5 12,0 11,5 60 70 80 90
32Л 220 250 28,0 60.0 1,0 1,8 14,5 13,0 80 90
36 Л1 165 200 240 290 30,0 65,0 106,0 150,0 1,0 1.8 2,5 3,3 15,5 14 13 12 60 70 80 90
ЗбЛ 35,98 34,22 26 8 8.5 190 220 260 21.0 54,0 90,0 1,0 1,8 2,5 17 1S 14 70 80 90
36Л 2а 240 21,0 1.2 17,0 90
440 Станочные приспособления
Продолжение табл. 45
HW 'JEBp Геометрические размерь» тонкостенной гильзы опранки, мм Рг . кгс/см} *2 ₽к Q *« 27, мм «так- кге/мм’
1 D пред. откл. по Со, 1 <f, пред, откл. по Л ds пред. : ОТКЛ. поДсд ; Н Т кгс/смг . кгс/мм
П 0 по Ред- гкл. СМ,
40Л. 170 210 250 300 48 87 130 185 1,6 2,4 3 4 16 14,5 13 12 00 70 80 00
4 0Л 39,98 38,02 28 8,5 160 190 230 270 10.5 41 77 118 0,8 1.6 2,4 3 20 17 15 14 «0 70 80 90
4М2е 215 250 16 46 1,0 2 19,5 17 80 90
40/, 240 14 1 20 90
45Л, !0 120 180 220 275 17,5 72 117 170 1 2,3 3 3 21 17 15 14 45 60 70 во
45Л 44,98 42,74 33 9 165 200 240 33 69 ПО 1.5 2,4 3,3 20 17,5 16 60 70 80
190 220 255 15 46 81 1,2 2 3 22 19,5 18 70 80 90
45Л, 215 250 15 48 1,3 2,3 22,5 20 80 90
50Л) 125 185 235 28 87 165 1,3 2.8 4 21 17 16 45 60 70
5CZ 49,98 47,54 38 10 9,5 170 210 250 47 85 130 2 3 4 20 18 17 60 70 80
50Л2а 160 190 225 1,4 31 65 0,7 1.7 2,7 27 22 20 60 70 80
50Ла 190 220 6 33 1 2 26 22,5 70 80
Универсально-наладочные приспособления
441
Продолжение табл. 46
• £ S d • Геометрические размеры тонкостенной гильзы оправки, мм 1 ** ! , | Рг , кгс/см! * 2 ₽к Q *2 21, мм 3 £ О а: X св Е °
D пред, откл. по С09 dt пред, откл, по 4 fi3 пред, откл. ПОЛод Н Т кгс/см* кгс/мм
п о по реД- гкл. СМ,
56Л, 120 180 220 16 70 114 1 2,8 3,7 26 21 19 45 60 . 70
564 55,975 53,235 44 10 10 165 200 37,5 74 3 24 21 60 70
56Л 2з 160 190 4 34 0,8 2 29 25 60 70
.56Л, 190 250 5 68 1 3 28 23 70 90
63Л, 125 190 240 32 93 145 1,8 3,7 5 26 22 20 45 60 70
634 62,975 59,855 49 10 10 120 175 215 9 60 100 1 3 4 31 24,5 22 45 60 70
63Л2а 165 200 280 26 60 144 2 3 5,6 29 25 22 60 70 00
634 э 190 265 30 103 2 5 29 24 70 90
71.4, 130 200 260 47 116 175 2,5 4,5 6,0 27 22,5 21 45 60 70
71Л 70,975 67,455 57 12 10,5 125 180 230 24 81 128 1,7 3,8 5,3 31 25 23 45 60 70
71Л2а 170 210 300 45 83 178 2,8 4,2 7,0 29 26 22,5 60 70 90
442
Станочные приспособления
Продолжение табл. 45
ки ,JBEp Геометрические размеры тонкостенной гильзы оправки* мм а о и 5 * IX* *8 Q*‘ WH ашах» кгс/мм8
D пред, откл. по С»» di пред, откл. по Л I <fs пред. | откл. ПО Л2а н Т кгс/см! кгс/мм
П о по >ед. гк л. CMj
714, 70.975 67,455 57 160 200 280 20 53 134 2 3 6 33 29 25 60 70 90
7М3а 240 14,5 2 36 90
8041 140 215 275 61 140 200 3 6 7,5 28 24 22 45 60 70
804 10,5 130 190 .240 37 100 150 2,5 5,0 6,5 32 26 24 45 60 70
804 2а 79,975 76,075 66 122 175 215 11 63 106 1,5 4,0 5.5 38 30 27 45 60 70
80Дг 12 170 200 37,5 74 3,0 4,5 33,5 30 60 70
804 За 245 40 3.5 36 90
904, 89,972 85,672 74 140 215 275 61 137 200 3,5 6,5 8,5 31 26 24 45 60 70
904 130 190 240 35 98 150 2,6 5,2 7,0 35 29 27 45 60 70
90А2а 11,5 120 175 215 8 59 100 1,5 4,0 5.7 43 33,5 30 45 60 70
904, 89,972 85,672 74 165 200 33 69 3,0 4,5 38 34 60 70
90Л3а 244 31 3,5 40,5 90
Универсмъно-наладочные приспособления
443
Продолжение табл, 45
KW ,J0Bp Геометрические размеры тонкостенной гильзы оправки, мм t* *2 "к 21. мм кгс/мм2
D пред. : ОТКЛ. ПО Со» d1 пред. ОТКЛ. по Д ^2 пред, откл. по Л2<2 н Т кгс/см8 кгс/мм
п 0 по ред. гкл. СМ7
100Лг 145 230 305 79 165 240 4,5 8,0 10,0 33 28 25,5 45 60 70
1 оол 135 205 260 51,5 123 180 4 7 9 37 31 28 45 60 70
100Л 2а 99,972- 95,092 84 12 12 125 180 230 24 80 130 2,5 5,0 7.5 43 35 32 45 60 70
1004 3 120 170 210 5 54 95 1 4 6 50 39 35 45 60 70
100» За 250 62 6 41 90
*х Давление, возбуждаемое в полости с гидропластмассой для
центрирования и надежного закрепления заготовки.
*г Давление рк (кгс/смг) и окружная сила Q (кгс/мм) — силовые
факторы, возникающие в контакте гильзы оправки с заготовкой.
Суммарная длина тонкостенного участка гильзы оправки,
не вступающего в контакт с заготовкой.
46. Рекомендуемые материалы упругих элементов
станочных приспособлений
Марка стали Рекомендуется при (Tjuax кгс/мм* Марка стали Рекомендуется при итах кгс/мм2
65Г 55ГС 50ХФА 50ХГФА 55С2 60С2 55СГ2Р 60 55ХГР 60СГР 60С2ХА 60ХГСФ 60С2ХФА 65С2ВД <120
<130
75
<150
<90
444
Станочные приспособления
5. Определяют материал тонкостенной гильзы оправки в соответ-
ствия с рекомендациями, содержащимися в табл. 46.
Твердость гильзы после термообработки НИС 38—42.
6. Радиус р сопряжения тонкостенного участка гильзы с буртиком
принимать 5 мм.
7. В целях удобства запрессовки тонкостенной гильзы в корпусе
приспособления изменить номинальное значение d2 правого буртика
на 0,1 мм по сравнению с данными табл. 45.
8. Допуск на разпостенность в поперечном сечении тонкостенного
участка гильзы А6Х 0,02 (D — dj.
Радиальное биение тонкостенной гильзы относительно оси враще-
ния шпинделя станка — в пределах II—III степеней точности
(ГОСТ 10356—63).
9. При использовании пневматического или гидравлического привода
диаметр плунжера определяют по формуле
где Оц — диаметр цилиндра привода, мм; ра — давление в цилиндре
привода, кгс/см2.
При использовании ручного привода рекомендуются значения
dB = 14; 15; 16; 17; 18; 19 мм.
Осевое усилие ручного привода, кге
Рж =0,0025ярг<.
Осевое перемещение плунжера, мм
2,25£>j (rf3ar — Дза|. 4~ A_D-[) (Lr — 21)
1 — ,9 »
где Д3аГ и ADj — поля допусков соответственно на диаметры d3ap
и D.
Плунжер изготовляют- из стали марок 18ХГТ, 20ХС с глубиной
цементированного слоя 1,0—1,2 мм и термообработкой на твердость
НИС 56—60. Плунжер притирают по отверстию, выдерживая диаме-
тральный зазор в пределах 0,01 мм.
Оправки с гофрированными втулками
(рис. 35, а и б) предназначаются для финишных операций обработки
точных колец, втулок, гильз (в том числе тонкостенных). В зависимости
от номинального диаметра базовое отверстие заготовки может иметь
отклонения в пределах 1—3-го классов точности. Для обеспечения
высокой точности центрирования оправка с гофрированными втулками
должна быть изготовлена точно. Осесимметричный характер усилий
закрепления позволяет получить высокую круглость обработанных
заготовок, в том числе тонкостенных. Некруглость базовых отверстий
заготовок переносится на обработанную наружную поверхность. Однако
некруглость обработанной поверхности примерно в 2—4 раза меньше
по сравнению с некруглостью базового отверстия.
Последовательность расчета центрирующего зажимного механизма
9 гофрированной втулкой (см. рис. 35, в).
t)
Универсально-наладочные приспособления
Рис. 35. Оправки с гофрированными втул-
ками:
а — центровая; б — фланцевая; s — гоф-
рированная втулка
446
Станочные приспособления
1. По известному значению диаметра с?заг базового отверстия за-
готовки из табл. 47 находим основные геометрические размеры гофри-
рованной втулки.
Рекомендуется принимать:
h = 0,3 мм и с = 0,3 мм при rf3ar - ; 50 мм, h = 0,5 мм и с —
= 0,5 мм при d3ar is 53 мм; г = 0,5 мм при d3ar 60 мм, г — 0,75 мм
при 63 азаг зтС 90 мм, г ~ 1 мм при rf3ir 95 мм.
2. Вычисляем величину приращения Д£> (мкм) наружного диаметра
гофрированной втулки для центрирования и закрепления заготовки:
ДО — 63 4~ бр -ф Агар,
бд — поле допуска на наружный диаметр D гофрированной втулки,
мкм; 63 — поле допуска на диаметр d33T базового отверстия заготовки,
мкм (из чертежа заготовки); ДгаР — гарантированный зазор, мкм'
Рекомендуются следующие значения гарантированного зазора ДгаР
между базовым отверстием заготовки и наружным диаметром гофри-
рованной втулки: при d3ar sg 30 мм ДгаР = 10 мкм; при 30 < d3ar у;'_
sC 50 мм ДГаР = 20 мкм; при 53 мм g'j d3ar 80 мм Дгар = 30 мкм;
при аза!. > 85 мм ДгаР = 40 мкм.
3. Вычисляем величину осевого сжимающего усилия (кгс), которое
нужно приложить к гофрированным втулкам для точного центрирова-
ния и закрепления заготовки;
р АР ,
х
где х — коэффициент, значения которого приведены в табл. 47.
4. Вычисляем наибольшее напряжение (кге/мм2), возникающее в ма-
териале гофрированной втулки при ее нагружении осевым сжимающим
усилием:
°тах — Рз,
где s — коэффициент, значения которого приведены в табл. 47.
5. По вычисленному наибольшему напряжению определяем мате-
риал и твердость гофрированной втулки в соответствии с данными,
приведенными в табл. 46.
6. Вычисляем величину сдвигающей силы и крутящего момента
от сил резания, которые может передать спроектированное приспособ-
ление:
tf = 3mt;irPn.lO-4; Л1 = 1,5л^ Рл-Ю-4,
Jell г tip 3dl 7
где п — число гофрированных втулок приспособления.
7. Разностеиность тонкостенных участков гофрированной втулки
следует выдержать в пределах III—IV степеней точности, биение тор-
цов гофрированной втулки относительно внутреннего диаметра —
в пределах IV степени точности; радиальное биение наружного диа-
метра гофрированной втулки относительно внутреннего — в пределах
I—II степеней точности (ГОСТ 10356—63).
8. Осевые размеры вала оправки следует назначать с учетом осевых
габаритных размеров обрабатываемой заготовки. Величина гаранти-
рованного зазора между валом оправки и (гофрированной) втулкой
оГар — Ю мкм при d3ar 50 мм и 6гаР = 20 мкм при d3ar 53 мм.
47. Геометрические размеры гофрированных втулок (см. рис. 35, в)
1 Диаметр I отверстия Геометрические размеры гофрированной втулки, ММ Расчетные коэфф и-
заготовки ^заг* мм цненты
D D3 пред, откл. по С d пред, откл. по _ «е
S о X пред, откл. (реко- мендуем) S о X пред, откл. е ° х с ч qB dt d2 пре; откл. по А L 1 ц 1, х, мкм/ксс S je
22 21,99 21.8 12,8 21,2 18 12 19,4 6.4 0,21 0,84
25 28 24,99 27,99 24,8 15,8 24,1 21 15 19,5 6,5 6,Б 3.5 4 0.22 0,71
27,8 27,1 24 0,30 0,90
32 31.98 31,8 21 31,1 28 20 24 8 4 0,20 0,51
36 35,98 35,6 35 32 8 5 0,28 0,65
40 ^1. Л, /Л ,Л 39,98 39,6 26 38,8 36 25 25 9 0,18 0,34
45 44,98 44,6 33,2 43,8 41 32 29 10 9,5 4.5 5.5 0,11 0,16
50 49.98 £й7 49.6 39,5 48,5 46 38 29,5 0,09
0,11
56 55,97 55,6 41,6 54,5 52 40 30,5 10,5 10 0,11 0,12
63 62,97 62,5 46,6 61,2 59 45 31,6 10,5 4,5 6 0,10 0,10
71 70,97 70,5 51.7 69 67 50 34 13 5,5 0,09 0,09
80 79,97 79,5 78 75.5 0,06 0,08 0,05 0,07
90 Л, 89,96 89,5 61,8 87,5 85,5 60 42 15 13,5 7,5 7
100 п. А, 99,96 99,5 72 97 95 70 51 18 16,5 8.5 10 0,07 0.05
Универсально-наладочные приспособления
448
Станочные приспособления
Отклонения размеров посадочного диаметра вала оправки в пределах
09 или 1-го классов точности. Радиальное биение посадочного диа-
метра вала оправки относительно оси вращения —в пределах I, а бие-
ние опорного торца — в пределах III—IV степеней точности.
9. Осевые размеры проставок назначать из конструктивных сооб-
ражений с учетом осевых габаритных размеров заготовки и гофриро-
ванных втулок. Диаметральный зазор между проставкой и валом
оправки 0,03—0,05 мм. Биение торцов проставок относительно вну-
треннего диаметра в пределах III—IV степеней точности. Материал
вала оправки — сталь марок 18ХГТ и 20Х с цементацией ответственных
поверхностей иа глубину 1,0—1,2 мм и термообработкой на HRC 52—56.
Отклонения формы и расположения поверхностей колец
Отклонения от соосности поверхностей колец, обработанных
с использованием различных патронов и оправок приведены в табл. 48.
Влияние деформаций заготовок колец при закреплении патронов
и оправках на точность обработки. Деформации заготовок при закре-
плении в патронах и оправках снижают точность обработки, что осо-
бенно заметно при изготовлении тонкостенных колец (с отношением
11
толщины стенки к среднему радиусу -g-и менее). Патроны токар-
ные кулачковые, мембранные, патроны и оправки самозажимные,
цанговые, оправки кулачковые развивают асимметричные усилия
закрепления, т. е. переменные по углу поворота. Приспособления
магнитные, гидропластмассовые, с тарельчатыми пружинами, с гофри-
рованными втулками, с шайбами упругими разжимными, с резиновыми
кольцами, оправки цилиндрические, конические, прессовые развивают
осесимметричные усилия закрепления, т, е. постоянные по углу по-
ворота. При обработке тонкостенных колец предпочтительны приспособ-
ления с осесимметричным усилием закрепления.
Отклонения А (мм) от круглости колец
в связи с деформациями под действием асим-
метричных усилий закрепления возникают, как
это показано на рис. 36, и определяются по формуле
где С — коэффициент, значения которого приведены в табл. 49 и 50;
Р — величина усилия закрепления, кге; R — средний радиус кольца,
мм; Е — модуль упругости материала кольца, кгс/мм2; J — момент
инерции поперечного сечения кольца, мм4.
Величина некруглости А может быть уменьшена за счет: увеличения
числа усилий закрепления (п 'С 12); уменьшения величины усилия
закрепления Р до наименьшего значения, обеспечивающего надежное
закрепление заготовки; увеличения дуги а контакта кулачков при-
способления с заготовкой (см. табл. 50); увеличения коэффициента
трения между кулачками приспособления и заготовкой (при значи-
тельных а); выбора рационального радиуса Рк расточки кулачков
приспособления: /?к R3 при закреплении по наружному диаметру
и RK =s /?3 при закреплении по внутреннему диаметру (Ra — радиус
базовой поверхности заготовки).
Универсально-наладочные приспособления
449
48. Отклонения от соосности поверхностей колец,
обработанных с использованием различных патронов и оправок
(в степенях точности по ГОСТ I035G —63)
Название приспособления Откло- нения от СООС- НОСТИ Название приспособления Откло- нения ОТ СООС- НОСТИ
Патроны токарные об- щего назначения (по ГОСТ 2675 — 71, ГОСТ 3890—72, ГОСТ 13334 — 67, ГОСТ 2571 — 71. ГОСТ 2572-72, ГОСТ 16682 — 71, ГОСТ 16886-71); клас- сы точности: нормальный (Н) повышенный (П) высокий (В) особо высокий (А) VIJI-1X и грубее VII —IX и грубее VI-VII1 и грубее V-VU и грубее Оправки с разрезной обол04кой 111 — IV
Оправки с гофриро- ванными втулками II —IV
Патроны и оправки цанговые V —X
Патроны и оправки с пластинчатыми (та- рельчатыми) пружи- нами VIII —IX
Оправки с шайбами упругими разжимными IV —IX
Патроны самоцентри- рующие двухкулачко- вые (по ГОСТ 14903 — 69) IX и грубее
Оправки с резиновы- ми кольцами V —IX
Патроны самоцентри- рующие двухкулачко- вые с боковым располо- жением винта X и грубее Оправки цилиндриче- ские прессовые IV—VI
Патроны мембранные III—VI
Патроны и оправки самозажимные IX я грубее г, Патроны и оправки гндроилаетмассовые 111 —VI
Оправки конические центровые по ГОСТ 16212 — 70 IV —VII
Патроны магнитные VIII и грубее
Оправки кулачковые (по ГОСТ 17528 — 72— 17531 — 72) VIII—X Оправки цилиндриче- ские центровые по ГОСТ 16211—70 И —III и грубее
Оправки цилиндриче- ские (по ГОСТ 19886—74 и 19887—?4) 1Х-Х и грубее Оправки цилиндриче* ские центровые ступен- чатые по ГОСТ 1621^—70 lit —V
15
Станочные приспособления
49. Значения коэффициента С
Схема закрепления
Р == const
0,060
0,023
Схема закрепления
Число п усилий закреп- ления Р 6 8 12 »>
Р *» const 0,006 0,001 0,00036
•1 При п > 12 интенсивность уменьшения некруглости Д стано-
вится незначительной и приспособления становятся нерациональными
ввиду усложнения конструкции.
Универсально-наладочные приспособления
451
Отклонение от круглости Д толстостен-
ного кольца под действием асимметричных
усилий закрепления подсчитывают по формуле
Д = I Vo I + I 6t-t I.
где | Vi I и 16о-о I — абсолютные величины перемещений кольца
соответственно в сечениях под силой Р и посередине между двумя
соседними силами Р (табл. 51).
Рис. 36. Схема возникновения
циями под действием
некруглостей кольца
асимметричных усилий
в связи с деформа-
закрепления;
а — кольцо закреплено в приспособлении н деформировалось; 6 — кольцо
закреплено в приспособлении, отверстие после обработки круглое; в —
кольцо снято с приспособления и упруго восстановилось (обработанное
отверстие имеет некруглость Д)
Отклонение бр диаметральных размеров ко-
лец в связи с деформациями поддействием
осесимметричных усилий закрепления опре-
деляют по формуле
6р =
№ 7/3(1-^)
Eh V 7W ’
где h — толщина стенки кольца, мм; р — коэффициент Пуассона
материала кольца; q — интенсивность осесимметричного усилия за-
крепления, кгс/мм.
Отклонение формы и расположении обра-
ботанных поверхностей вращения и торцов
тонкостенных колец в связи с угловыми де-
формациямипри закреплении в приспособ-
лениях (рис. 37). При закреплении в приспособлениях тонкостен-
ные кольца испытывают угловые деформации, которые могут явиться
причиной разнообразных отклонений формы и расположения обрабо-
танных поверхностен (табл. 52), соизмеримых с предельными отклоне-
ниями I и II степеней точности по ГОСТ 10356—63. Угловые деформации
означают поворот поперечного сечения кольца в своей плоскости на
некоторый угол <р **.
При осесимметричном усилии закрепления угол ф постоянный по угло-
вой координате, а при асимметричном — переменный.
4Ё2
Станочные приспособления
50< Значение коэффициента С для трехкулачковых патронов (л ==. 3)
при различных значениях а дуги контакта кулачков с заготовкой
и коэффициенте трепня / — 0,2
а° 0 Го 20 30 40 50
С 0.060 0,057 0,050 0,010 0,028 0,012
51. Деформации толстостенных прямоугольных колец
при закреплении в приспособлениях
Схема закрепления кольца Число п 1 усилий Р { *1 <>l-V «• б(Д-0‘ см
IJ UU -Р'Р' x4-'z 3 # (о-1® X х ~ + 1.324) — (о.ШбХ С.Г 4 k-51+o.on)
г. 0 w ffi 4 (°’°72 Х X ~ + 1.212) nz f (о.ое X Х-^г-0,321)
/ * д /jC-L-V 6 (о,0204 X -££-(0,0108 X
Г р Яря ЩИТ улр ГЛ Т'Т *J Условные обо моугольного сечения коль а стенки кольца, см; Р - угости материала кольца з н а ца, с - ус кгс X + !.313) ч е и н я: F — плог м*; — средний р клне закрепления, СМ*- X - 0.550 цадь поперечного аднус и Л — тол- кге; Е — модуль
Универсально-наладочные приспособления
453
5г. Отклонения формы и расположения обработанных поверхностей
в связи с угловыми деформациями тонкостенного кольца
Обработан- ная поверх- ность Усилие закрепления
осесимметричное асимметричное
Торцовая Торец выпуклой «во- гнутой) формы Торец выпуклой (вогнутой) формы с переменным углом на- клона образующей к оси коль- ца и окружном направлении. Торцовое биение
Цилиндри- ческая Конусообразность Конусообразность с перемен* ным углом образующей к оси кольца в окружном направле* нии. Некруглость
Коническая Отклонение от заданно- го угла конуса Переменное в окружном на- правлении отклонение угла ко- нуса, Некруглость
Фасонная вращения Отклонение профиля об- разующей фасонной по- верхности вращения Переменное в окружном на* правлении отклонение профиля образующей фасонной поверх- ности вращения. Некруглость
Для кольца любой формы может быть найдена рациональная осе-
вая ордината равнодействующей усилий закрепления (осесимметричных
или асимметричных и любых по величине), при которой угловые де-
а)
f)
37. Схема возникнове-
Рис.
ния отклонений формы и рас-
положения обработанных по-
верхностей вращения и торца
тонкостенного кольца в связи
с угловыми деформациями
при закреплении в приспо-
соблении:
а — кольцо закреплено в
приспособлении с некото-
рым усилием Р, попереч-
ные сечения повернулись иа
угол <р (в клетку заштри-
хован материал, удаляемый при обработке); б — снятое из приспособления
после обработки кольцо упруго восстановилось: возникли неплоскостиость
торца и конусообразность наружной поверхности вращения
формации кольца будут отсутствовать и не повлияют на точность
обработки. Эти ординаты для колец наиболее распространенных форм
указаны в табл. 53. (Если поперечное сечение кольца имеет плоскость
симметрии, равнодействующая усилий закрепления должна лежать
в этой плоскости, т. е. посередине длины кольца.)
454
Станочные приспособления
Продолжение табл. 53
Профиль сечения к la c
L t t in + (£.-/> х v - 2n-(L + 0 tga x m 0,5t! In — + 0,5 (L! - P) X x m /. Л
V±A
“х L _L X In + t In -y- + + (£ - x-1} in 4‘п4 + '(^т) ’"4 + , £* — (* +г)2 2r, — (L — < — л) tga + " "2 1П 2r _Л
С —
2t m + (2. _ 2T) In Lt in -2А-/М« + 2r + 0,5L(£ —2f)ln — 0,5L
Пл
ХГ се IX.
L
Универсально-наладочные приспособления
456
Станочные приспособления
1родолжение т;
о 7Й‘О й о 0,5L ;
“С с “н см 1 •J [г> + К 4- CI Г к с *4 аг|*Г <3 я 1 О И В г В 2f in -~ + (L~ 2i) In -9- /£ in — + (£ — 2/) -=-in-f- *1 “ Tj 2 r
g •J JB ?» 1 чн
- + (£
Й + o<|v
|к с л g
Профиль сечения X 4, У V ч /тР <iLLLra 3^ z. ~T Ц * ^///72 Wz LI L L.
Продолжение табл. .63
Универсально-наладочные приспособления
Обозначения: е — рациональная ордината равнодействующей усилий закрепления кольца, мм (отсчиты-
вается от торца, помеченного стрелкой): и /» — геометрические характеристики поперечного сечения кольца (со-
ответственно мм и мм2).
488
Станочные приспособления
Плиты, столы, стойки
Плиты прямоугольные электромагнитные (ГОСТ 17519—72*) служат
для крепления заготовок нз ферромагнитных материалов на плоско-
шлифовальных станках с прямоугольным столом. Изготовляются двух
типов (рис. 38, табл. 54), классов точности П, В и А:
I
исполнение ! гип ' Исполнение 2
на продольной врана
Тип 2
Исполнение) Исполнение 2
Рис. 38. Плиты прямоугольные электромагнитные
по ГОСТ 17519 — 72*
Столы стандартизированные (рис. 39) предназначаются для уста-
новки и закрепления заготовок на металлорежущих станках.
Стойки делительные стандартизированные (рнс. 40, табл. 55) пред-
назначаются для установки, закрепления и поворота заготовок.
Универсально-наладочные приспособления 459
64. Основные размеры электромагнитных плит, мм
В 125 200 320 400
L 400 360 630 560 630 560 800 710 1000 1250 900 1120 1000 900 1250 1120
Н, не более 100 ПО 120
В 400 500 630
L 1600 1500 1250 1120 1600 1500 2000 1900 1600 1500 2000 1900 2500 2360
Н, не более 120 125
Примечания: I. Значение L в числителе — для типа 1, а в знаменателе — для типа 2. 2. Номинальное напряжение постоянного тока, питающего плиты, выбирать из ряда 12; 24; 36; 48; 60; 110; 220 В.
65. Основные размеры стоек **, мм
Одноопорные D 160. 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250
В 500, 630, 800, 1000, 1250
Одноопорные с элек- тромеханическим приво- дом D 500, 800, 1250
В 500, 800, 1250
Двухопорные D 400, 500, 630
В 500, 630
•1 Размеры D и В — соответственно для стоек 1-го и 2-го исполнений.
Рис. 39. Столы стандартизированные {продолжение см. стр» 461 и 462):
а — стол-тумба неподвижный с пневматическим зажимом не менее 1200 нго
(ГОСТ 16206—70); б — столы поворотные круглые с ручным и механизирован-
ным приводами по ГОСТ 16936—71, изготовляются классов точности Ни П,
D — 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000 и 1250 мм (технические усло-
вия — по ГОСТ 16935—71); а — столы с пневматическим зажимом неподвиж-
ные круглые по ГОСТ 20217 — 74, D — 125, 160, 200 и 250 мм, тянущее уси-
лие от 297 до 1188 кге и толкающее усилие от 317 до 1266 кге при давле-
нии 6,3 кгс/см*; г — столы с пневматическим зажимом неподвижные круглые
с Т-образными пазами по ГОСТ 20218—74, £> = 250, 320 н 400 мм, тянущее
усилие от 1188 до 2897 кге, толкающее усилие от 1266 до 3091 кге при давле-
нии 6,3 кгс/см2; д — столы поворотные двухпозициоиные по МН 3139 — 62,
D « 630, 800 н 1000 мм; е — столы делительные круглые по МН 1062—60
и 1063 — 60, D = 200, 250, 320, 400, 500 и 630 мм; ж — столы делительные
круглые по МН 1064 —60, D = 400, 500, 630 и 800 мм; з — столы делитель-
ные круглые по МН 1065—60, D — 630 к 800 мм; и — столы плавающие
с пневматическим фиксированием по МН 3869—62 и 3870—62, D = 250, 400
и 630 мм; к — столы угловые прямоугольные по МН 2687—61, S X L —
*= 180X400, 200X 500 и 250X 630 мм; а — столы угловые прямоугольные
двухкоординатные по МН 2683—61, BXL (на рисунке не показан) = 125 X
160, 160X 200, 200X 250, 250X320 и 320X400 мм; м — столы угловые ква-
дратные двухкоординатные по МН 2684—61, В= 400, 500 и 630 мм; н—
стали угловые прямоугольные трехкоордннатные по МН 2685—61; о— столы
угловые круглые поворотные и делительные по МН 2686—61, D = 320,
400 и 500 мм
(О
9
Универсально-наладочные приспособления
463
Исполнение 2
Исполнение 1<
Рис. 40. Стойки дели-
тельные стандартизиро-
ванные:
а — одиоопорные по
ГОСТ 16203-70; б—одно-
опорные с электромеха-
ническим приводом по
ГОСТ 16204-70; е-
двухопорные по ГОСТ
16205—70
(Продолжение рисунка
см. на стр. 464)
464
Станочные' приспособления
Тиски
Данные о тисках приведены в табл. 56—59 и на рис. 41—43.
мспмиение!
Универсально-наладочные приспособлен
Рис. 41. Тиски станочные по ГОСТ 14904—89:
а—с ручным приводом; б — гидравлическае: я—пнев-
матические
466
Станочные приспособления
Рис. 42. Тиски станочные с эксцентриковым зажимом:
а — с одной подвижной губкой по ГОСТ 18237—72; б — с двумя подвижными
губками по ГОСТ 18684—73
Универсально-наладоыые приспособления
467
а)
Рис. 43. Тиски станочные вин-
товые самоцентрирующие для
круглых профилей:
а — рычажные по МН 5790—65;
6 — с призматическими губками
по МН 5791—65
468
Станочные приспособления
56. Тиски станочные с ручным и механизированным приводами
(ГОСТ 14904 — 69) для закрепления заготовок иа сверлильных,
фрезерных и других станках (см. рис. 41) классов точности Н и П
Размеры, мм
Ширина губок В, им 63 •’ 80 •* 100 »> 125 160 200 250 320 400
Ход губой *s Л» мм, не менее 40 « 50 « 63 •’ 80 100 125 160 400 500
Усилие закреп- ления заготов- ки *» иге 400 « 600 •* 1000 »• 2000 2500 3500 4500 5500 6500
* * Только для тисков с ручным приводом. * ’ Ход губки от механизированного привода 4—6 мм. ♦ * Усилие закрепления заготовок в гидравлических и пневмати- ческих тисках подсчитано при давлении масла 50 кгс/см* или воздуха 6 кге/см* соответственно.
57. Основные размеры мм тисков по ГОСТ 18237—72 (см. рис. 42)
Диапазон хода губки 4 От 0 до 50 От 0 до 63 От 0 до 80
Ширина губки В .... . 80 100 125
L не более 455 525 625
Усилие зажима кге . , . 400 425 485
•* Рассчитано на приложенную к рукоятке силу 16 КГС.
58. Основные размеры (мм) тисков по МН 5790 — 65 (см. рис. 43, а)
в 80 100 140 180
Диаметры заготовок . . . 12—50 15—60 20—90 30—120
В. ...... 170 200 230 250
L , 330 400 425 510
Усилие ** закрепления, кге 1000 1500 2000 2500
“ Подсчитано на приложенную к рукоятке силу 16 кге.
Специальные приспособления
469
59. Основные размеры (мм) тисков по МН 5791—65 (см. рнс. 43. б)
S 80 100 но 180
8, *20 470 560 630
L 300 340 450 560
Диаметры загото- вок при закрепле- нии призмами И и Ж От 12 до 20 От 15 до 30 От 18 до 45 От 20 до 50
Ди £ От 20 до 55 От 20 до 65 От 25 до 90 . От 35 до 120
Усилие зажима ** вок, кге ♦’ Подсчитано загото- на прилс 1200 женную к 1700 рукоятке с 2200 илу 16 кге 2700
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Установочные детали приспособлений
Установочные детали (опоры) приспособлений служат Для уста-
новки на них базирующими поверхностями обрабатываемых деталей.
Основные опоры — неподвижные опоры, координирующие деталь
в приспособлении в трех взаимно перпендикулярных плоскостях,
т, е. опоры, лишающие деталь всех степеней свободы, относительно
приспособления. Максимально необходимое число таких опор равно
шести.
Опорные штыри и пластины (рис. 44, а—д) используют для уста-
новки по плоским поверхностям — первые (44, в) для малых по разме-
рам деталей, а вторые (44, г~д) для средних и крупных.
Опорные штыри (рис. 44, а—в) с плоской головкой используют
при установке деталей с обработанными установочными поверхностями,
а со сферической и с насечкой — для деталей с необработанными по-
верхностями. Штыри с насечкой предпочтительно применять для боковых
опор; при использовании их в качестве горизонтальных опор следует
учитывать трудности их очистки от стружки. Штыри устанавливают
в приспособление с тугой или глухой посадкой 2-го класса точности.
Опорные пластины первого типа (рис. 44, е) используют в качестве
вертикальных или верхних опор, а пластины второго типа (рис. 44, д)
для любого расположения опор.
Регулируемые опоры (рнс. 44, е, ж, в) применяют в случаях, когда
на установочной поверхности имеется припуск, удаляемый при'выпол-
470
Станочные приспособления
нении последующих операций. Их применяют при установке деталей
с необработанными поверхностями.
Основные самоустанавливающиеся опоры (рис. 45) выполняются
в виде качающихся рычагов, плунжеров или сочетаний качающегося
рычага с плунжерами.
Призмы (рис. 46) применяют в качестве опор при базировании обра-
батываемых деталей по наружной цилиндрической поверхности. Их
изготовляют с углами 60, 90 и 120°, размеры находят по таблице нор-
малей, а расстояния Н, S и В определяют по формулам, приведенным
в табл. 60.
60. Формулы для определения расстояний установки призм
(см. рис. 46, а, б)
Значение углов а0 Расстояние Н от основания призмы до центра окружности Смещение S центра окруж- ности по бис- сектрисе
В общем в в де 60 90 120 h . д д 2 sin а/2 2 tg а/2 = 'l + sin'a/2 <° Bc0Sa/2) D h + 0.707D — 0,5B Й + 0,5780 — 0,289В D — d 2 sin а/2 D — d D — d 1,414 D — rf 1,732
Специальные приспособления
471
Рис. 45. Самоустанавливающиеся основные опоры
а) в)
Рис. 46. Установочные призмы:
а — для коротких деталей; 6 — для длинных деталей
472
Станочные приспособления '
л,
базовая плоскость'
Рис. 47. Установка деталей:
б)
£ — на один палец; tf — на
два пальца; г — на один палец и плоскость
Рнс« 46. Установочные конусы
Специальные приспособления
473
В тех случаях, когда необходимо увеличить износостойкость призм,
их оснащают пластинками из твердых сплавов.
В контрольных приспособлениях, там, где в процессе контроля
деталь должна поворачиваться, применяют призмы с закаленными
цилиндрическими сухарями и опоры с вращающимися роликами;
последние применяют при контроле деталей значительной массы.
Рис. 49. Вспомогательные опоры
Установочные пальцы служат для установки на них обрабатываемых
деталей одним (рис. 47, а, б) или двумя (рис. 47, в) отверстиями. При
установке обрабатываемой детали на один палец диаметр рабочей части
пальца выполняют по ходовой посадке или по посадке движения 2-го
или 1-го класса точности. При посадке на один палец и плоскость
(рис. 47, а) или на два пальца (рис. 47, в) боковую поверхность одного
из пальцев выполняют срезанной. Размеры установочных пальцев
рассчитывают по формулам, приведенным в табл. 61 и 62.
Установочные конусы (рис. 48) позволяют обеспечить центрирование
по цилиндрическим поверхностям заготовок. Коническую поверхность
таких опор делают прерывистой, для чего прорезают поперечные пазы
под углом а = 120°.
Вспомогательные опоры — подвижные опоры (рис. 49), координи-
рующие деталь в приспособлении в трех взаимно перпендикулярных
поверхностях, т. е. опоры, лишающие деталь всех степеней свободы
относительно приспособления. Максимально необходимое число таких
опор 6. Их применяют для увеличения жесткости в местах, подвержен-
474
Станочные приспособления
61. Определение посадочных размеров при установке на пальцы
(см. рис. 47, ев г)
Определяемая величина Расчетная формула
Наименьший зазор между направляющим пояском ере- ванного пальца и отверстием заготовки Л Р°-° “mln — 2 ' где Do — наименьший диаметр отвер- стия; D — наибольший диаметр срезан- ного пальца
Величина зазора для сре- занного пальца, обусловлен- ная смещением отверстий и установочных пальцев за счет допусков на межцентровое расстояние 5 - у + л - дт1п. где у и ffi — наибольшие отклонения расстояний между отверстиями и паль- цами соответственно
Наименьший зазор между цилиндрическим пальцем и от- верстием заготовки а' — P°~~P« Лт1п ““ 2 ’ где —• наибольший диаметр цилин- дрического пальца
Ширина направляющего пояска на срезанном пальце . ° Amln 2 (На основании предыдущих формул)
Ширина В пальца между срезами (в зависимости от его диаметра D), мм О = 4-6 7—10 11 — 18 19—30 31 — 50; В =D-1 DK-2 DK-4 DK-6 DK—10
Погрешность установки за счет возможного угла пово- рота заготовки (а) вследствие посадочного зазора между установочными пальцами и от- верстиями , 4tnax ~ 4max ,g“ L где Дщах наибольший зазор между стенкой отверстия и направляющим пояском срезанного пальца; Дтах наибольший зазор между стенкой отвер- стия и цилиндрическим пальцем; L — расстояние между центрами отверстий
Специальные приспособления
47Б
62. Определение высоты направляющей части пальцев
Определяемая величина
Расчетная формула
Установка заготовки на один палец
Рабочая высота пальца, исклю-
чающая заклинивание заготовки
при съеме
где I — расстояние от оси отверстия
до опущенного края заготовки; D —
наименьший диаметр отверстия заго-
товки; Afnin — наименьший посадоч-
ный зазор между пальцем и стенкой
отверстий
Установка заготовки на два пальца
Рабочая высота пальцев, исклю-
чающая заклинивание заготовки
при съеме, для условия
D = н I « Lt.
Для окончательного определе-
ния Н надо взять наименьшее ее
значение из формул (1) и (2)
£ + < + 0,50
” L+D Х
X /2(£ + <» Дт1п. (2>
где L — расстояние между центрами
отверстий
ных деформации изгиба (прогиба) от действия зажимов или сил реза-
ния. С рядом конструкций вспомогательных опор можио ознакомиться
в работах [3, 7] и отраслевых нормалях.
Классификация баз и базирующих поверхностей *1
Базой называется совокупность поверхностей: линий или точек,
по отношению к которым ориентируются другие детали изделия или
другие поверхности данной детали при их обработке или измерении.
Базирующей поверхностью называется поверхность детали, уча-
ствующая в ориентировке обрабатываемой поверхности или в ориенти-
ровке поверхности, сопряженной с другими деталями изделия.
Условные обозначения опорных точек базирующих поверхностей,
а также мест приложения и направлении действия усилий зажима иа
операционных эскизах обрабатываемых деталей приведены в табл. 15—
17, а примеры рекомендуемых условных обозначений технологических
баз при различных случаях базирования и обработки деталей —
в табл. 18.
По характеру применения различают базы конструкторские, сбо-
рочные, измерительные и технологические.
Конструкторская база — совокупность поверхностей, линий или
точек, по отношению к которым ориентируют (по расчетам конструк-
тора) другие детали изделия.
** С 1/1 1977г. вводится ГОСТ 21495—76 на базирование н_базы в машино-
строении (Термины и определения).
476
Станочные приспособления
Сборочная база — совокупность поверхностей, линий или точек, по
отношению к которым фактически ориентируются другие детали изделия.
Измерительная (контрольная) база — совокупность поверхностей
линий или точек, от которых производится отсчет размеров при изме-
рении детали или по которым производится проверка взаимного рас-
положения ее поверхностей (параллельность, перпендикулярность).
Технологическая (установочная) база — совокупность поверхностей,
линий или точек, относительно которых ориентируется при изготовле-
нии детали поверхность, обрабатываемая на данной операции
По своему значению для готового изделия технологические базы
детали подразделяются на основные и вспомогательные.
Основной технологической базой называется база, расположение
которой относительно обрабатываемой поверхности имеет существенное
значение с точки зрения работы детали в собранном изделии..
Вспомогательной технологической базой называется база, распо-
ложение которой относительно обрабатываемой поверхности в готовом
изделии непосредственного значения не имеет.
Вспомогательной искусственной базой называется база, создаваемая
исключительно для облегчения установки детали в приспособлении
или на станке.
Дополнительными базирующими поверхностями называются бази-
рующие поверхности, несущие на себе избыточные (сверх теоретически
необходимых шести).
Опорные точки, необходимые для предотвращения деформации
детали при обработке под действием силы тяжести, усилия резания
или другие причины.
Погрешности установки обрабатываемых деталей в приспособле-
ниях можно представить так;
едейс ~ Уе26 + еэ + епр
где eg—погрешность базирования; е3 — погрешность закрепления;
e.ip — погрешность положения обрабатываемой детали. Считается, что
eg, ез> вир представляет собой случайные независимые величины,
законы распределения которых близки к нормальному.
Погрешность базирования eg — разность предель-
ных расстояний измерительной базы относительно установленного на
размер инструмента, возникающая при несовмещении измерительной
и установочной (технологической) баз в результате неточностей формы
и размеров обрабатываемой детали.
Расчет погрешности базирования производят представляя ее проек-
цией смещения измерительной базы на направление выполняемого
размера. Если направления смещения и размера не будут совпадать, то
₽б ~ б cos р,
где б — допуск на размер; р— угол между направлением смещения
измерительной базы и направлением размера.
Формулы для расчета погрешности базирования eg при различных
схемах и способах задания размеров приведены в табл. 63. Более под-
робные сведения с примерами расчета приведены в работах [2, 5, 7J.
Выбор схемы установки следует производить сопоставляя получен-
ную для данного случая погрешность установки с допустимой погреш-
ностью установки, т. е. должно быть соблюдено условие.
едейс 8доп.
Специальные приспособления
477
63. Погрешность базирования для различных схем установок
и способах задания размеров
Л — погрешности базирования для типичных схем установки
на плоскость
W/77777Z 777777777.
77777777777 7777777
777777777777
478
Станочные приспособления
Продолжение табл. 63
Направление (Вознож-
ное) спещения эле-
мента „0изагшпо6ки
Направление
размера а
еа= cos fi Д№ + ДЛг
еа = cos р |ЛДЬ + ДМ* + (ДАТ + Дс)
е6 = Ла; ek = &1: ес
Б — погрешности базирования при установке цилиндрических заготовок
на призму “
AD
Еа=“------7-
2sin —
ДО
V
sln —
AD
ее 2
sin -у-1 )
ДО , Д<* ,
^“77_V+~2- + jc;
2 sin —
еу~
Специальные приспособления:
479
Продолжение табл. 63
480
Станочные приспособления
Продолжение табл. 63
Специальные приспособления
481
Продолжение табл. 63
В — погрешности базирования для типовых случаев
установки заготовок на пальцы и оправки *'
Палец
А
'п
__Z4-4
Гаванти-^ п
рованный зазор
ер по пункту 25;
ер по пункту 12;
ДО cos У] 3
eS₽<45» ~2«'cig~— ад-----
Палец
устано-
вочный
',‘^^"Пр'антирр-
-4 ванный
зазор
ea = ef=bd-.
®6 = ве “ 4</ + + *
Палец
ныи зазор
„ о „ z Ad cos р
еВ<45° « 2 arctg------~К.. t
„ п • < Ad sin в
«^>45" “ 2 «rctg--------—i- j
= Ad;
ej = Д<4 cos |J
Ad
Be = ~: eft = 0;
e — se — + 40 i
®c ~ ---------2 4
16
482
Станочные приспособления
Продолжение табл. 63
. Д</ sin В
ер - arctg------;
Л<1 cos В
СЛ~ —j----------;
ДО + Ad cos В .
®f “------jj--------+ х
. ле sin Bi
е₽, ~ arctg—;
ер^ по пункту 12;
Ad sin У] р
ЕЕ В “arc,g-й?—’
Самоцентрирующее устрой-
ство: цанга, патрон и т.п.
еВ " °: еЯ = °:
ДО
«Г “-Г
вЭ1 = 0; ep^2srctg-^;
г(п—1) наиб
4“afCte —
Специальные приспособления
483
Продолжение табл. 63
Arf д* . АЬ
Vk/ е« = -Г + д&
е/= 8₽ = ”+*'-
еп “ 0: ет “ ДЛ
Палец установоч-
ный (ромбический
/или срезанный)
еа = Д/С; в6 = ДЛ;
ес = 0: еп = &d;
em = &d + &N-,
ер = 2 arcsin
Nd sin fi
2Я
г-гарантированный зозор-
обеспечиВается размерами уста-
новочного пальца (погрешность б"3)
Bjr, = Arf cos ₽
n_JL
г,.гг-гарантированные зазоры-
обеспечиваются размерами уста-
новочных пальцев (погрешность б!)
еа == ДДХ; в„ = ADt;
ей == Л1 + ADX;
вс = Д/С + ДОХ;
гт = AN + ADi:
о . . Л£>1 ± АО»
еа « 2 arcsin —=-~Ь-----
484
Станочные приспособления
Продолжение табл. 63
% °= *min + &в + ДЛ;
*Л,= +
Г — погрешности базирования при установке в трафареты
и зажиме по наружной поверхности **
Са поц внтрирую'щее
устройство: цанга,
патрон и т.п.
е₽1 “= 0;
Е₽,- 2 arctg .
Специальные приспособления
4S5
Продолжение табл. 63
зазор
ер по пункту 22;
по пункту 12;
Ad sin VJ р
eS ₽>45’ “2 аГС<е 2Я ' '
Ad cos 5} 3
eS 0<45" ~2ard®----
«о “ гЬ “ 8с = Д°5
= AD Н- — + X
•вР<45° * 2 arct?
AD sin#
2Я
е0>45° " 2 arc*g
AD eosg
2Й’
= AD;
Bf «= AD cos ₽ 4- -}- x
При p < 45°
. AD sin p
8р1’“аГс,«—27Г~ 1
ea по пункту 12
pn
ADsinVJp
e2g«arctg--------
486
Станочные приспособлений
Продолжение табл. 63
-Втулка аП устано оочная 8e=^: е*=Д£*; «с=°;
**** T<V/ -Oi ДР 4- Ad cos Р , ’.. е/“ 2 +Х: «в = х
• .а *oj Cl
"W''
Втулка установочная „ , AD sin p ePi * arc,ff 2J? ’ Bp по пункту 12; П S Ad + AD cos P , f -J-g ^ + x
С] zi/
Обработка за f устино С нескольких позиции >ку eat — 0» ea2 “° zj вавб =O ean “ г(л—1) наиб
\'M.\\VM II 'O».WSOK&
I fftT «У Т<к 1
Т 1 *♦ *1 1 г п
Д —> погрешности базирования для осевых размеров
h _ а eD = ed = £„ = 0; en=l!ft=Ae
у п т.
—i
й ^3
. А . rf ”D = ed = em - *n - eft “ 0
л т.
<=)
Специальные приспособления
487
Продолжение табл- 63
При установке оправки на передний
плавающий центр, в гильзу или патрон
по упору
= 0
При установке оправки на жесткий
передний центр
ет =• °; е« = 4ц
Разжимная или жесткая
оправка с натягом
eD “ Ed = ей= °:
ezn = 4rt=
8П = 0
Обозначения: Ла, Д5, Ас н др. — допуски размеров а, Ь,
с и др.; х — радиальное биение, z — зазор между сверлом и кондук-
торной втулкой или между отверстием заготовки и оправкой; й, =*
V
“ 2 tg~- — конусность оправки (см. эскиз 29); е — ширина пальца
для случая (см. эскиз 31) е « -v. •/ . >
ДЙ -j- Лк,.
D 2
' = Л?+ Л-Лт1°,---: 4Аа -
4L+As~’nnn у
меру k; ЛЬу — допуск приспособления по
центров, имеющая следующие значения, мм:
и для случая (см. эскиз 32)
приспособления по раз-
размеру L; Лц — просадка
Наибольший диаметр центро- вого гнезда 1; 2; 2,6 4; 5; 6 7,5; 10 12,5; 15 20; 30
4Ц 0,11 0,14 0,18 0,21 0.25
*х Для И, 17, 22, 24, 39, 41 для других квадратов находят по
формулам приведения.
488
Станочные приспособления
Допускаемое значение погрешности базирования заготовки в при-
способлении ориентировочно равно
ВдОП — 8 -- В>,
где 6 — допуск выдерживаемого размера; со — точность обработки,
получаемая при выполнении данной операции. Более точные расчеты
едоп приведены в работе (7 ].
Погрешность закрепления е3 — проекция смещения
измерительной базы относительно настроенного на размер инструмента
на направление выполняемого размера в результате приложения к за-
готовке сил зажима. Это смещение может быть учтено настройкой
станка, если оно и велико, ио постоянно по величине. В ряде случаев
особенно, когда применяются пневматические, гидравлические, элек-
тромеханические и другие зажимные устройства, обеспечивающие по-
стоянство усилий зажима, погрешность закрепления можно исключить
из расчетов.
Погрешность положения заготовки епр яв-
ляется следствием неточности изготовлеиия станочного приспособле-
ния и износа его установочных элементов, а также погрешности уста-
новки самого приспособления на станке. Сюда относится также погреш-
ность индексации — поворота зажимных устройств при обработке
заготовок на многопозиционных станках, которую в большинстве слу-
чаев принимают равной 0,05 мм. За исключением последней составля-
ющей элементы погрешности положения заготовки часто затруднительно
выявить как самостоятельные значения, поэтому их учитывают входя-
щими в погрешность закрепления. С учетом сказанного, для одиопо-
зиционной обработки формула примет вид
«дейс = 1Л ®б + ез-
Если векторы ед и е3 коллинеарны, как это имеет место при обра-
ботке плоских поверхностей, параллельных установочной базе, то
вдейс = ®б”'г е3.
Значения погрешностей установки приведены в табл. 64—67.
Погрешность изготовления приспособления
еп —проекция смещения измерительной базы на направление выпол-
няемого размера вследствие неточности изготовления приспособления,
износа его установочных элементов, а также ошибок установки при-
способления на станок:
f'n = У 8/ + «з + + 8у>
где 6/ — погрешность изготовления деталей приспособлений; 63 —
погрешность вследствие конструктивных зазоров, необходимых для
посадки на установочные элементы приспособления; бп — погрешность
перекоса или смещения инструмента, возникающая из-за неточности
изготовления направляющих элементов приспособления, если направ-
ляющие отсутствуют, погрешность 6П не учитывается; бу — погреш-
ность установки приспособления на станок (табл. 68 и 69).
64. Погрешности установки и закрепления деталей на опорные плаетинкн приспособлений
при различных способах закрепления
Метод получения базовой поверхности Ддейс + дз> мкм> Дли Деталей с поперечными размерами, мм
6-10 10-18 1 18-30 os—00 50—80 1 80 — 120 120 — 180 180 — 260 260-360 360—500
Установка в зажимное приспособление с винтовыми или эксцентриковыми зажимами
Литье в песчаную форму машинной фор- мовки по металлической модели — 100 ПО 120 135 150 175 200 240 280
Литье в постоянную форму 65 60 70 80 90 100 ПО 120 130 140
Литье по выплавляемой модели 40 50 60 70 80 90 100 110
Литье под давлением 30 40 50 60 70 80 90 100
Горячая штамповка Горячекатаный прокат 90 100 110 120 135 150 175 —
Предварительная обработка (3-й и 4-й клас- сы шероховатости) 40 50 60 70 80 90 100 по 120 130
Чистовая обработка (5-й класс шерохова- тости) 30 40 50 60 70 80 90 100 ПО 120
Шлифование, 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ПО
Специальные приспособления
Продолжение табл. 64
L 1дейс + Д3, мкм, для деталей с поперечными размерами, мм
Метод получения базовой поверхности О СО О со О ИЗ о со о еч О 00 7 о со сч 1 О С£> со | О о ю |
7 2 « 1 1 1 о о о о
со со из 00 сч м
Установка в зажимное приспособление с пневматическим зажимом
Литье в песчаную форму машинной фор- мовки по металлической модели — 80 90 100 110 120 140 160 190 220
Литье в постоянную форму so 55 60 65 70 80 90 100 ПО 120
Литье по выплавляемой модели 30 40 50 55 60 70 80 90
Литье под давлением 25 30 35 40 50 60 70 80
Горячая штамповка — 80 90 100 ПО 120 140 160 190
Горячекатаный прокат 70 —
Предварительная обработка (3-й и 4-й клас- сы шероховатости) 35 40 50 55 60 70 ' 80 90- 100 ПО
Чистовая обработка (5-й класс шерохова- тости) 25 30 35 40 50 60 70 80 90 100
Шлифование 15 20 25 30 40 50 60 70 80 90
Примечания; 1. Поперечный размер детали следует принимать наибольшим в батываемой поверхности. 2. Погрешность закрепления дана по нормали к обрабатываемой поверхности. 3. Для свободно устанавливаемых деталей, обработанных с шероховатостью S-ro 4-0,030 мкм, для шлифованных поверхностей Ддейс + Д3 = 04-0,020 мкм. сеченни класса по нормали к обра- зует + Дкр IR .0 + .
65. Погрешности установки и закрепления деталей на опорные штифты приспособлений
при различных способах закрепления
Метод получения базовой поверхности ^дейс+ Да, мкм, для деталей с поперечными размерами, мм
6—10 10—18 08—81 1 os-os 1 : 09—09 80—120 120-180 180—260 260—360 360—500
Установка в зажимное приспособление с винтовыми или эксцентриковыми зажимами
Литье в песчаную форму машинной фор- мовки по металлической модели 100 125 150 t75 200 225 250 300 350
Литье в постоянную форму ПО 120 130 140 150 160 180 200
Литье по выплавляемым моделям 80 90 100 110 120 130 140 150
Литье под давлением 70 80 90 100 ПО 120 130 140
Горячая штамповка — 100 125 150 175 200 225 250 300
Горячекатаный прокат 90 —
Предварительная обработка (3-й и 4-й клас- сы шероховатости) 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170
Чистовая обработка (5-й класс шерохова- тости) 70 80 90 100 ПО 120 130 140 150 160
Шлифование 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 .
Специальные приспособления
Продолжение табл. 65
Метод получения базовой поверхности Ддейс мкм, для деталей с поперечными размерами, мм
о 7 в 10—18 1 18 — 30 30 — 50 50 — 80 051—08 081 — 051 180 — 260 260 — 360 360—500 |
Установка в зажимное приспособление с пневматическим зажимом
Литье в песчаную форму машинной фор- мовки по металлической модели 90 100 120 140 160 180 200 240 280
Литье в постоянную форму 80 90 100 ПО 120 130 140 160 180
Литье по выплавляемой модели 65 70 75 80 90 100 110 120
Литье под давлением 40 45 50 60 70 80 90 100
Горячая штамповка — 90 100 120 140 160 180 200 240
Горячекатаный прокат -70 80 —
Предварительная обработка (3-й и 4-й клас- сы шероховатости) 65 ' 70 75 80 90 100 110 120 130 140
Чистовая обработка (5-й класс шерохова- тости) 50 60 70 90 100 110 120 130
Шлифование 40 50 60 70 80 80 90 100 ио 120
Примечания: 1. Поперечный размер детали следует принимать наибольшим в сечении по нормали и обра-
батываемой поверхности.
2. Погрешность закрепления дана по нормали к обрабатываемой поверхности. .....
492 - Станочные приспособления
вв. Погрешность закрепления заготовок Дуст при установке в осевом направления для обработки на станках
Ддейс мкм# для заготовок с поперечными размерами, мм
Характеристика базовой поверхности о СО о ео О из ф СО в еч О во 7 О ф еч в о 1 О е 40 |
7 J X д 1 1 о © о Ф
с© •- ео со еч 4*5
Установка в зажимной гильзе (цанге) по упору
Холоднотянутая калиброванная Предварительно обработанная 40 50 60 50 70 80 — —. «а —X
Чисто обработанная 20 25 30 35 40
Установка в треххулачховоя самоцентрирующем патроне
Литье:
в песчаную форму машинной формовки по металлической модели 70 80 90 100 ПО 120 130 140 150 160
в постоянную форму 60 70 80 90 100 ПО 120 130 140 150
по выплавляемой модели 50 60 70 80 90 100 1 10 120
под давлением 30 40 50 60 70 80 90 100
Горячая штамповка Горячекатаная 70 80 90 too ИО 120 130 140 150
Предварительно обработанная 50 60 70 80 90 100 НО 120 130 140
Чисто обработанная 30 +0 50 60 70 80 90 100 ПО 120
ч?
Специальные приспособления
Продолжение табл. 66
Ддейс , мкм, для заготовок с поперечными размерами, мм
Характеристика базовой поверхности О 40 о со о о 90 о со О оо 7 о <О сч ] О о со 1 О о ю 1
1 СО 7 о 1 90 1 о со 1 О ю 1 о о сч о 90 о <О сч о о со
Установка а пневматическом патроне
Литье:
в песчаную форму машинной формовки по металлической модели 55 60 70 80 до 100 по 120 130 140
в постоянную форму 55 60 65 75 80 90 100 по 120 130
по выплавляемой модели 45 50 55 65 75 80 85 90
под давлением 25 35 45 50 55 65 70 80
Горячая штамповка Горячекатаная 55 60 70 80 90 100 110 120 130
Предварительно обработанная 40 50 60 70 80 90 90 100 11D 120
Чисто обработанная 25 30 35 40 50 60 70 80 90 100
Примечания: 1. При установке иа оправку дано учитывать погрешность базирования и принимать по-
грешность закреплении в зависимости от крепления оправки в гильзе, патроне или зажимном приспособлении.
2. Установка в центрах ие дает погрешности закрепления, но дает погрешность базирования в осевом направ-
лении.
Станочные приспособления
в?. Погрешность закрепления заготовок Луст при установке в радиальном направлении для обработки иа станках
йдейг мкм> для заготовок с поперечными размерами, мы
Характеристика базовой поверхности 6—10 ео I 18—30 1 I OS-OS OS—0S , 80 — 120 120 — 180 180—260 260—360 360—500
Уст Холоднотянутая калиброванная Предварительно обработанная ыовка 40 зажил! 56 ной гильзе (цан 60 | 70 ге) 60
Чисто обработанная Успи Лвтье: в песчаную форму машинной формовки по металлической модели в постоянную форму 20 гновка б 220 150 25 mpexKf 270 175 30 /лачково 320 200 35 м патр 370 250 40 онг 420 300 500 350 600 400 700 450 800 550 900 650
по выплавляемой модели под давлением SO 25 60 30 70 35 80 40 100 50 120 60 140 70 160 80
Горячая штамповка Горячекатаная 220 270 320 370 420 500 600 700 800
Предварительно обработанная Чисто обработанная 50 25 60 30 70 35 80 40 100 50 120 60 140 70 160 80 180 90 200 100
Специальные приспособления
Продолжение табл. 67
Ддейс- «км- для заготовок s поперечными размерами, мм
Характеристика базовой поверхности i 1 6-10 90 7 о 02—81 30—50 50—80 80—120 120—180 180—260 260—360 360-500
* Уели * Литье: в песчаную форму машинной формовки 1 по металлической модели в постоянную форму по выплавляемой модели под давленаем гювка а 180 120 40 20 пнеема 220 140 50 25 ти ческо 260 170 60 30 м патр 320 ' 200 70 35 оне 380 240 80 40 440 280 90 45 500 320 100 50 580 380 120 60 660 440 760 500.
Горячая штамповка Горячекатаная 180 220 260 320 380 440 500 580 660 1 1
Предварительно обработанная Чисто обработанная 40 20 < 50 25 60 30 70 35 80 40 so 45 100. 50 120 60 140 70 160 80
Примечания: 1. При установке на оправку надо учитывать погрешность базирования и принимать по-
грешность закрепления в зависимости от крепления оправки в гильзе, патроне или зажимном приспособлении.
2. Установка в жестких центрах не дает погрешности закрепления в радиальном направлении. Погрешность
закрепления, получающаяся при установке в плавающий передний и вращающийся задний центры, не учитывается,
так как перекрывается отклонением заготовки под действием силы резания.
Станочные приспособления
Специальные приспособления
497
68. Погрешность устаноакн приспособлений
при разных схемах установки
Схема установки *1
Погрешность бу
В направлении оси X 0.010—
0,040 мм -
В направлении оси Y •— зна-
чение а
Дли угла В = 2 arcig—|-
В направлении оси X — зна-
чение z
В направлений осн Y 0,010—
0,040 мм
„ о 0.01 + 0,04
Для угла р = 2 arctg---------—-----
В направлении оси X 0,03—
0,06 мм
Для угла Р « 5 + 10'
Для конуса Морзе ЛЬ 0, 0,1 —
0,2 мм
Для конуса Морзе Ms 1, 2, 3.
0,15—0,3 мм
Для конуса Морзе № 4, S 0,2—
0.4 мм
Для конуса Морзе Ns 6 0,26—
0,5 мм
Для метрического конуса Ni 80
0.25—0,5 мм
Для метрического конуса № 100
и 200 0,3—0,6 мм
498
Станочные приспособления
Продолжение табл. 68
Схема установки •*
Погрешность
В направлении оса X 0,01 —
0,03 мм
В направления оси У — значе-
ние г
Для угла $ <= 2ва
В направлении оси X 0,05—
0,20 мм
Для угла Р — 2 -f-5'
Для биения 0—0,020 мм
В направлении оси У 0—
0,020 мм
В направлении оси X значе-
ние г
Для угла Р •» arctg -р
2/д
На длине / —
В направлении оси У 0—
0,030 мм
„ „ , 0,01^-0,03
Для угла Р <= 2 arctg-------j----
** Обозначения на эскизах: / — шпиндель; 2 •—
приспособление; 3 — конус; 4 — центры; 4 — стол станка; 6 — шпонка
установочная; 7 — плата приспособления; 8 — кондуктор: г — зазор;
Р _ угол поворота приспособления (или кондуктора).
Специальные приспособления
499
99. Погрешности е установки заготовок в приспособлениях
Схема установки Характеристика </?z, мкм) В, мм
Свободная установка детали; форма опоры; плоская сферическая насечка 0.03—0,08 0,04—0,10 о.оа—о,15
А а) зажим усилием руки; фор- ма опоры: плоская сферическая насечка б) зажим от механического привода; форма опоры: плоская сферическая насечка 0,05—0,15 0,08—0,2 0,10—0,25 0,05—0,2 0,08—0,25 0.10—0,3
/Л Свободная установка детали; опорная пластина плоская за- каленная шлифованная 0,01 — 0,05
я W 77. Опорная пластина — та- кая же: а) зажим усилием руки б) зажим от механического ' привода 0,02—0,06 0,03 — 0,08
^/77яХ Чг^ 7, Свободная установка детали: а) деталь обработана до Rz *** 20; форма опоры: плоская сферическая б) деталь обработана св. Rz « 20; форма опоры: плоская 0,01 — 0,03 0,02—0,04 0—0,03
500
Станочные приспособления
Продолжение табл. 69
Схема установив Характеристика в, мм
t J zW/jfe z Форма опоры — плоская: а) зажим усилием руки; деталь обработана; до /?з =» 20 св. 2?г = 20 б) зажим от механического привода; деталь обрабо- тана: до /?z “= 20 св. 7?г »’ 20 0,02—0,06 0,03—0,08 0,04—0,10 0,03—0,08
7/ к Свободная установка детали: опорная пластина плоская за- каленная шлифованная; деталь обработана: до Rz 20 св. Rz — 20 0—0,030 0—0,020
_JL_ V/. Опорная пластина та- кая же; а) зажим усилием руки; деталь обработана: до Rz = 20 св. Rz = 20 б) зажим от механического Привода; деталь обрабо- тана; до Rz = 20 св. Rz ** 20 0,015—0,04 0,010—0,03 0,02—0,05 0,01 — 0,04
L i_iw Свободная установка цилин- дрической детали по отверстию или детали цилиндрическим от- верстием на: а) цилиндрическом пальце б) ромбическом пальце 0—0,10 0—0,020
Специальные приспособления
501.
Продолжение табл. 69
Схема установки Характеристика 8, ММ
Установка . цилиндрической детали по отверстию: в) зажим усилием руки; деталь обработана: до /?г « 20 св. Яг 20 б) зажим от механического • привода; деталь обрабо- тана: до Яг =* 20 св. Яг « 20 0,010—0,02 0-0.02 0,015—0,04 0,010—0.03
Установка детали отверстием «а цилиндрическом пальце: а) зажим усилием руки; деталь обработана: до Яг — 20 св. Яг ~ 20 б) зажим от механического привода; деталь обрабо- тана: до Яг = 20 св. Яг = 20 установка детали отвер- стием иа ромбическом пальце; зажим усилием руки; деталь обработа- на: до Яг «= 20 св. Яг ® 20 0,015—0,035 0,01—0,030 0,010—0,05 0,010—0,04 0,02 — 0,04 0.015—0,03
Свободная установка детали; опорная пластина плоская за- каленная шлифованная; деталь обработана: до Я« = 20 св. Яг 20 0—0,030 0—0,020
Опорная пластина — та- кая же: а) зажим усилием руки: обработана: до /?г = 20 са. Rz = 20 б) зажим от механического привода; деталь обрабо- тана: до Rz = 20 се. Rz = 20 0,010—0,045 0,015—0,035 0,02-0,05 0,015— 0,04
502
Станочные приспособления
Продолжение табл. 69
Схема установки Характеристика е, мм
а) установка цилиндриче- ской детали в цанге» в мембран- ном устройстве, в гидропласт- массовом приспособлении; де- таль обработана: до Rz — 20 св. Rz = 20 0—0,030 0—0,020
б) установка детали цилин- дрическим отверстием в цанге, в мембранном устройстве, в ги- дропластмассовом приспособ- лении; деталь обработана: до Rz «= 20 св Rz » 20 0—0,030 0—0,020
а) установка цилиндриче- ской детали в патронах (трех- кулачковых, винтовых, клино- вых); деталь обработана: до Rz х= 20 св. Rz = 20 0,030—0,10 0,020—0,050
6} установка детали цилин- дрическим отверстием в патро- нах (трехкулачковых, винто- вых, клиновых); деталь обра- ботана: до Rz « 20 св. Rz = 20
0,03—0,10 0,020-0,050
Свободная установка в приз- ме; деталь обработана: до R z = 20 св. Rz =я 20 0—0,015 0—0,010
а) важны усилием руки; де- таль обработана: ДО Яг = 20 св. Яг = .20 б) зажим от механического привода; деталь обработана: до Яг = 20 св. Яг = 20 0,010—0,03 0,005—0,025 0,015—0,04 0,01 — 0,03
Социальные ариспосоБленця
503
Продолжение табл. 69
Схема установки
Характеристика
в. мм
Свободная установка детали
цилиндрическим отверстием на
коническую оправку
Установка детали цилиндри-
ческим отверстием на кониче-
скую оправку под легким за-
жимом
0.03—0,08
0,04—0,10
Направляющие устройства
Направляющие устройства обеспечивают взаимное относительное
перемещение элементов приспособления в заданном направлении.
Основные требования к направляющим устройствам следующие; мини-
мальный зазор, легкость и плавность движения, износостойкость и
хорошая защита рабочих поверхностей от попадания стружки, пыли
и грязи в процессе работы.
В приспособлениях используют направляющие: открытые, полу-
закрытые и закрытые прямоугольные, закрытые трапецеидальные,
Т-образные, призматические типа ласточкина хвоста; цилиндрические
с треиием скольжения и цилиндрические с трением качения.
Наиболее часто применяют направляющие, показанные на рис. 50.
При выполнении направляющих типа ласточкин хвост для расчета
рекомендуются следующие зависимости;
c=Lia-\-k; Hi = Н -f- Р>5 мм;
a=//ctga0; a1=//1ctga0;
, . k . k , , с
т = А4— ------: пи — m-4—:------= Л 4—.-----;
sin ae ’ sin a0 1 sin aB ’
b = A 2H ctg ae = A 4 2a;
Ь±— m -f- 2Hi ctg ae = m 4- 2ai*
A2 = A 4d (ctg —4-i'j .
При ae = 55° At = A 4- 2,92098d; A3 = Af — d (ctg 4- 1) »
где d — диаметр вписанного ролика.
504
Станочные приспособления
При а0 = 55° А3 = Aj — 2.9209М
В формулах приняты обозначения:
а0 — угол направляющих (обычно берется 55‘); А—ширина на-
правляющих; L— длина направляющих; Я—высота направляющих;
k — толщина тонкого конца клина; i0 — уклон клиновой стороны
(>бычно принимается 1/50); остальные обозначения даны на рисунке.
Рис. 50. Направляющие устройства
Зажимные механизмы
Общие требования при работе зажимных механизмов:
силы закрепления должны обеспечиваться в соответствии с возника-
ющими силами резания и не допускать перемещения заготовки в про-
цессе обработки;.
процесс закрепления в общем цикле обработки является вспомога-
тельным движением, поэтому время срабатывания зажимного механизма
должно быть минимальным;
Специальные приспособления Б05
размеры звеньев зажимного механизма должны определяться из
условия их нормальной работы при закреплении заготовок как наимень-
шего, так и наибольшего размеров;
конструкция зажимного механизма должна обеспечивать наимень-
шие упругие отжатия в процессе обработки заготовок и обладать вы-
сокой виброустойчивостью;
в конструкции зажимного механизма должна быть предусмотрена
защита от попадания стружки;
силы закрепления не должны вызывать деформацию заготовок и
порчи их поверхностей;
при закреплении недостаточно жестких заготовок силы зажима
должны действовать над опорами или возможно ближе к ним;
силы резания по возможности не должны восприниматься зажим-
ными устройствами;
зажимной механизм должен быть безопасным и удобным в процессе
эксплуатации приспособления;
усилие, разввваемое зажимным механизмом, должно быть ста-
бильным.
Указанные требования могут быть выполнены при соблюдении сле-
дующих условий.
Чтобы заготовка в процессе закрепления не смещалась относительно
установочных элементов, необходимо чтобы зажимное усилие было
направлено перпендикулярно к установочным поверхностям заготовки
и проходило через опорный элемент приспособления или находилось
внутри многоугольника, образованного прямыми, соединяющими точки
контакта заготовки с установленными элементами приспособления,
а элементы зажимного устройства (контактные элементы) должны пере-
мещаться только в направлении прилагаемого усилия. Возникающим
при резании металла силам, которые стремятся сместить заготовку с
установочных элементов, должны противодействовать большие силы
противоположного направления.
Производительность закрепления обрабатываемых деталей зависит
от выбранного типа, зажимного механизма (устройства) и ориентирова-
ние может быть следующим: закрепление в трехкулачковом патроне
ключом 0,07 мин; закрепление (затяжка) одного винтового зажима
ключом 0,07 мин; закрепление штурвалом (маховичком) 0,04 мин;
закрепление обрабатываемой детали поворотом рычага или рукоятки
0,04 мии; закрепление обрабатываемой детали поворотом рукоятки
пневмо- или гидрораспределительного крана 0,02 мии.
Расчет сил зажима заготовок. Исходное усилие
(усилие рабочего, давление сжатого воздуха и т. п.) с помощью меха-
низма (рычажного, винтового, эксцентрикового и т. п.) преобразуется
в зажимное усилие, которое при посредстве органов зажима (кулачков,
губок, прихватов и т. п.) воздействует на закрепляемую заготовку.
Величину силы зажима рассчитывают по формулам; при отсутствии
механизма усилителя
V = Qk;
при наличии механизма усилителя
Г= icQk,
где ic — коэффициент передачи силы; k — коэффициент запаса, учи-
506
Станочные приспособления
тываюгций состояние поверхности заготовки, увеличение сил резания
от прогрессирующего затупления инструмента, постоянство силы за-
жима и т, д.
51. Винт и типовые наконечники
Коэффициент запаса определяется применительно к конкретным
условиям обработки и имеет значение k .== 1,54-2,5.
Формулы для расчета зажимных усилий и ряд сведений по зажим-
ным механизмам и устройствам приведены ниже.
Рис. 52. Типовые головки зажимных винтов
Винтовые зажимные механизмы. Сила, развиваемая винтовым
механизмом W, зависит от величины приложенного момента, формы
рабочего торца винта и вида резьбы.
На рис. 51 показаны винтовые зажимы формы исполнения рабочего
торца винта, а на рис. 52 типовые головки винтов. Расчет сил зажима,
развиваемых с помощью винтов и гаек, приведен в табл. 70.
Сила зажима W зависит не только от винта, но и от конструкции
головки, к которой приложена сила Q. В табл. 71 приведены сравни-
тельные данные о зажимной силе, развиваемой винтами со сферическим
торцам с различными конструкциями головки.
Специальные приспособления
.507
70. Силы зажима, развиваемые винтами и гайками •* (см. рис. 51)
Форма торца винта
или гайки
Но-
мер
ри-
сунка
Расчетные формулы
Со сферическим корцом 51,6
С плоским торцам 51, в
С кольцевой поверх- ностью плоского торца 51. е
гср (а + «пр)
ip ------------_____________
'ср te (“ + «’пр) + V3J4.D
W7 =
_____________0[_____________
£>5-7
'cp‘g(“ + 4np) + W -г-------
С закругленным торцом 51. д
радиуса г, опирающегося
на окружность диаметром
d конусного углубления
с углом ₽
Обычная гайка с шайбой 51, г
'ср *8 (“ + «пр) +»** с‘8Г-^г
'ср ‘й (“ + «пр) + ^Do
Обозначения: W — сила зажима, кге; Q — сила, при-
ложенная к рукоятке винта, кге; I — длина рукоятки, мм; гср —
резьбы; tg а = —
^гср
средний радиус резьбы, мм; а —. угол подъема
s — шаг резьбы в мм, Ч’пр — приведенный угол трения в резьбе
*8 «пр = р 1 «пр = arct8 eOyg-: t — коэффициент трения на
опорной поверхности гайки f « ц; 3 — половика угла при вершине
профиля резьбы; ц — коэффициент трения на плоском торце; DH —
наружный диаметр опорного торца, мм; DB — внутренний диаметр
опорного торца, мм; 7? — радиус сферы винта, мм; 31 — угол конус-
ного углубления наконечника; — наибольший диаметр опорной
поверхности гайки, — диаметр отверстия для болтов в шайбе; D—
наружный диаметр плоского торца, мм.
При проектировании винтов типа, показанных на рис. 51, в и г,
их торцы надлежит проверить по напряжениям смятия, а винты типа,
показанныр ня лиг. 51 Я и Д пп imPT............ ----------------------------- —
Осм — “г [Осм]>
г см
Оки = 0,418 /q п₽ s.^ [Окд],
Г Рпр
508
Станочные приспособления
71, Сила й'/, развиваемая нажимными винтами приспособлений,
в зависимости от конструкции головки
Тип головки винта Обозна- чение ве- личин Резьба винта
. IM10 1 1М12 1М.16 1 2М20 ! 2М24 2М30
- 4 гГ///Х/Л 1 20 25 30 35 45 50
/
! к— D W 18 200 22 300 28 550 35 900 40 1200 52 2000
1 1 1, W 25 80 200 30 100 350 35 140 550 40 200 950 50 250 1400 —
Г . 1 . ..
~~—1 1 '| —
1 1^%%^ £
1 t L W 25 60 120 30 80 250 35 120 480 40 160 750 50 240 1250
+
-S ... ^<Э~ 40 120 180 50 150 300 60 190 400 80 235 450 100 300 620 120 380 800
Ж||р1г
Специальные приспособления
509
Продолжение табл. 71
D, L и 1, мм; 47, кге.
510
Станочные приспособления
где FCm — площадь смятия для винтов, показанных на рис. 51, в,
ида л (£>2_da)
Гсн = ——, а на рис. 51, г Fat=~^—гq — нагрузка, равная
отношению силы IT к длине контакта; для винтов, показанных на
рис. 51, d, q — —j, а на рис. 51,6 q— IF; £пр — приведенный модуль
я . р - 2EiE2 •
упругости материалов контактируемых деталей £пр = _ . „
Рис. 53. Зажим Г-образным прихватом
(здесь £\ и Е3 — модули упру-
гости материалов контактируе-
мых деталей; при одинаковых
материалах EX~E2, a Enp—Elt
для стальных винтов Ег
= 2,2-10»); Рпр = - р^-2— -
Р1 П Ра
приведенный радиус кривизны
контактируемых поверхностей
деталей в месте их контакта
(Р1 — радиус кривизны торца
винта в месте контакта с заготов-
кой). При закреплении плоской
детали р2 = со (для винтов,
показанных на рис. 51, б и д
РпрР1); [акн] — допускаемое
контактноенапряжение, которое
выбирают в зависимости от предела текучести от материала менее проч-
ной из контактирующих деталей. Для винтов, показанных на рис. 51, д,
248
ffKH — ~у
o.jh 620
W
sin 0,50 ’
для винтов,
показанных на рис. 51, б
Рекомендуем после выбора диаметра винта про-
верить его прочность (для метрической резьбы)
а
JL
cd2
где о — напряжение растяжения винта, кгс/мм2; с = 0,5; [<тр]—до-
пускаемое напряжение растяжения материала винта, кгс/мм2 (табл. 72).
В табл. 73 приведены допускаемые силы, создаваемые винтовыми за-
жимами с метрической резьбой. В тех случаях, когда зажим осуще-
ствляется одно- или двуплечими рычагами, приведенными в действие
силой, создаваемой винтом или гайкой, расчет производится по форму-
лам, приведенным в табл. 74.
Расчет силы зажима и момента затяжки М в приводе приспособле-
ния с Г-образным прихватом (рис. 53) осуществляется по формулам:
й7 = ((2-?) (1-3/А);
[ П»__гр
dcp tg (“р + ф) 4- 0,33f
Специальные приспособления
fill
72, Допускаемые напряжения при растяжении материалов
для изготовления зажимных винтов н гаек
Марка стали Термообработка °т кге/мм3 J<7p], Кгс/мм3, при нагрузке
статической переменной
10 20 6—7
СтЗ — 22 7—8
35 30 10—11 5-6
45 Нормализация 35 12-14 6—7
45 Улучшение 50 15-17 7 — 8
45 Закалка 70 19—21 8-9
40Х Улучшение 65 17—19 8,5-9,5
40 Закалка 90 28—30 11-12
73. Допускаемые значения сил зажима W, кге.
создаваемых винтовыми зажимами (для нормальной метрической резьбы),
W = 0,5d2 [ор]
Резьба Шаг t. при допускаемых напряжениях растяжения материала винта ктс/мм2
ММ 7 —S-J „
МО М8 МЮ М12 М14 М16 М18 М20 М22 М24 М27 МЗО 1 1.25 1.5 1,75 2 2 2,5 3 3.5 54 96 150 216 294 384 486 600 726 864 1095 1350 72 128 200 288 392 512 648 «00 968 1152 1460 1800 90 160 250 360 490 640 810 1000 1210 1440 1825 2250 108 192 300 432 588 768 972 1200 1452 1728 2190 2700 126 224 350 504 686 896 1134 1400 1694 2016 2555 3150 144 256 400 576 784 1024 1296 1600 1936 2304 2920 3600 162 288 450 648 882 1152 1458 1800 2178 2592 3285 4050
Резьба Шаг t ММ № при допускаемых напряжениях растяжения материала винта [<7р|» кге/мм*
10 11 12 13 14 15 16
Мб М8 МЮ М12 М14 М16 М18 М20 М22 М24 М27 МЗО 1 1,25 1.5 1,75 2 2 2,5 3 3,5 180 320 500 720 980 1280 1620 2000 2420 2880 3645 4500 198 352 550 792 1078 1408 1782 2200 2662 3168 4015 4950 216 384 600 864 1176 1536 1944 2400 2904 3456 4380 5400 234 416 650 936 1274 1664 2106 2600 3146 3744 4745 5850 252 448 700 1008 1372 1792 2268 2800 3388 4032 5110 6300 270 480 750 1080 1470 1920 2430 3000 3630 4320 5470 6750 288 512 800 1152 1568 2048 2592 3290 3872 4608 5840 7200
512
Станочные приспособления
74. Формулы для расчета силы зажима,
развиваемой винтами или гайками в сочетании с прихватами
Отодвигаемый прихват с регулируемой опорой
I'
HZ «х -13—; в7 < Q
I Ч- и
Откидной прихват
1Г = —— всегда W > Q
Специальные приспособления
513
Пр&должеяке табл. 74
• Отодвигаемый прихват с приложением усилия зажима
на конце прихвата
при Z > °’5Д; W
Примечание. Если L 2lt f «> ОД иг => 0,2/ для случая 1
Й/ =at 0,495Q; для случая 2 U7 ~ 0.96Q и для случая 3 1? — lf982Q.
Обозначения: 1Г — сила зажима, развиваемая прихватом,
кгс; Q сила приложенная к винту, кгс; L — расстояние от точки
опоры до точки приложения силы, мм; /, lL — длины плеч прижима, мы
„ • Л> nda '•-
Величина поворота прихвата по дуге S о^лач* градусы; величина
JOu
. Ч - • . S
подъема (опускания) прихвата при его повороте h = -^-g-, мм.
Обозначения: /== 0,14-0,15 — коэффициент трения на торце гайки;
ф = 5-г-6° — угол трения в резьбовой паре; Р =’, 30э-40° — угол подъ-
ема винтовой канавки; а == 90° — угол, поворота,прихвата; D и d —
наружный и внутренний диаметры опорной- гайки; а,, — подъем резьбы
Прихвата. / ' .
Эксцентриковые зажимные механизмы (рис. 54, табл. 72) относятся
к быстродействующим, но по силе зажима уступают винтовым.
Круговые эксцентриковые з а ж и м ы (см. рис. 54).
формулы для расчета усилий зажима приведены в табл. 75 и. 76, основ-
ные, параметры эксцентриков — в табл. 77, размеры эксцентриков —
в табл. 78.
Величина эксцентриситета е практически принимается йе более полу-
торакратной величины допуска на размер заготовки по месту зажима.
Ориентировочно при отсутствии ограничения угла поворота эксцен-
трика
3 , В7 . 3, , S2
е = — ——р- ,
где № — сила зажима, кгс; Sj = 0,2ч-0,4 — необходимый зазор для
свободной установки закрепляемой заготовки (детали) под эксцентрик;
17
514
Станочные приспособления
S2 = 0,3-r-0,5 — запас хода для предотвращения перехода эксцен-
трика через мертвую точку; 6 — допуск на размер заготовки (детали)
по месту зажима; / — жесткость зажимного устройства, кгс/мм.
Рас. 54. Типовые конструкции эксцентриков
При ограничении угла поворота эксцентрика (у значительно меньше
180°)
Si 4- 6 + —т~
е 1—cosp •
Определение рабочего участка эксцентрика осуществляют следу-
ющим образом (рис. 55); из центра вращения эксцентрика делают
Рис. SS. К определению ра’
бочего участка эксцентрика
D
радиусом-----е+ 0,2 + 61 и вторую засечку ра-
- е -f-0,2 + 6а-|-б8 + 61. (6ц, 6Ъ6О и 6а—допуски
первую засечку
О —6ц
диусом----
иа размеры D, Н, е и а).
Специальные приспособления
615
75. Формулы для определения усилий зажима
эксцентриковыми механизмами
Круговой эксцентрик QI Криволинейный эксцентрик ц/ — &
" /1 Ctg (а + ср)+tg ч>11 ' rcptg(a + 4>) + tg<i>i ’
IF б-~-+ (0,2-г-0,4) . 1 * tga=T^-
“ 1 — cos V
Обозначения: VF — сила зажима, кге; Q — сила, прило- женная к рукоятке эксцентрика, кге; 1 — плечо приложения силы, мм; if v- расстояние от оси вращения эксцентрика до точки соприкосно- вения с заготовкой (деталью), мм; а — угол подъема кривой эксцен- трика (архимедовой спирали); ф — угол трения между эксцентриком и заготовкой; ср4 — угол трения на оси эксцентрика; б — допуск на размер обрабатываемой заготовки от ее установочной базы до точки приложения силы зажима, мм; у — угол поворота эксцентрика; j — жесткость приспособления, кге/мм2; г—'начальный радиус эксцен- трика, мм; гСр — средний радиус эксцентрика, мм; — угол между начальным и конечным радиусом эксцентрика; Л — разность между начальным и конечным радиусом эксцентрика, мм; е — эксцентриси- тет кругового эксцентрика, мм.
76. Расчет усилий закрепления W
в приспособлениях с круговыми эксцентриками
Эксцентрик с рычажным прихватом
_____________QL114_____________
гср ['+ М (М“ср + "М +‘S "М
Эксцентрик с рычажным прихватом
3 Н f) { [tg(«cp+<₽i) + tg<₽sl]rcp ’}
616
Станочные приспособления
Продолжение табл. 76
Эксцентрик с системой Г -образных прихвата»
w —11 _ . з*.. А /_,_££ц_______„ I
\ Н 'Д 2[tg (аср + 4>i) + ‘g^Kp J
Эксцентрик с плунжерно-рычажной системой
Обозначения: IF — сила зажима, кге; Q — сила, прило-
женная к рукоятке эксцентрика, кге; L — плечи приложения силы,
мм; I и lt — длина плеч прихватов, мм; Н — участок Г-образного
прихвата, находящегося в направлении; 1} == 0,9 — коэффициент,
учитывающий потерн от трения в шарнирной части прихватов; фп <р2,
Ф* — углы трения скольжения в точках зажима и на оси эксцентрика
(для расчета принимают «= ф2 = фд ==? 5°); аср — средний угол
подъема кривой эксцентрика й месте зажима; гср — среднее значение
радиуса, проведенного из центра вращения эксцентрика в точку за-
жима; (f — сопротивление пружины, кге; / — коэффициент трения.
Специальные приспособления
517
77. Основные параметры круговых эксцентриков
Схемы положения эксцентрика и формулы основных параметров
При v < W
При у =а 90°
При у > 9UsZ
t. е cos 0
Й®”~ 0,5Р-й81пД
. 2е
£®п?ах“ 0
i .. е cos ft
'^а ' 0,50 + esinB
I ~~ ®r!*P "h? sin ft
cos а
I _ °-5°
* cos а
0.5D 4- е sin ft
Н 73--------------
cos а
Л — е
А е=£ (1 — SHI 0)
h е (1 4* sin ft)
g 90° _ у
g » у _ 90*
Обозначения: у — угол поворота эксцентрика; Л ход
эксцентрика, мм; а — угол подъема эксцентрика; 1г — расстояние
от центра вращения эксцентрика до точки соприкосновения его с за-
готовкой (деталью), мм; е ~ эксцентриситет, мм; D — диаметр кру-
гового эксцентрика, мм.
78» Размер (мм) круговых эксцентриков
e 1.2 1.6 2.0 2,5 3,0
r 12 16 20 25 30
Зажимаю- щий ход 1,2 1,6 2,0 2.5 3,0
518
Станочные приспособления
Участок профиля эксцентрика между этими засечками и будет
рабочим, Остальная часть диска может быть срезаиа как нерабочая.
Оси вращения эксцентрика от установочной плоскости должна отстоять
на величину I, рассчитываемую по формуле
/=.£/ +о 4-0,2 +-у- — е,
где е — эксцентриситет; Н — размер зажимаемой детали; а — про-
кладка.
Радиус наружной поверхности эксцентрика R = DI2 определяют
из условия самоторможения
при flmin = « + г + А,
где г — радиус цапфы; А — толщина перемычки; <р — угол трения;
f — коэффициент трения в цапфе эксцентрика.
Радиус цапфы г определяют из выражения
W
Г ~ 2Ь [о] ’
где Ь — ширина эксцентрика в месте сопряжения с цапфой, мм; [о] =
— 1,54-2 кгс/мма— допустимое напряжение смятия; /'=0,184-0,2;
ф = 54- 6°.
Ширину Ь рабочей части эксцентрика определяют из формулы
где Ei и £s — модули упругости материалов эксцентрика и соприка-
сающегося с ним элемента, кгс/см2; а — допускаемое напряжение смя-
тия, кгс/см2 (о 2ат); <тт — предел текучести материала эксцентрика,
кгс/см2; и рг — коэффициенты Пуассона для тех же материалов.
При Е1 = Е3 = Е и pj = р2 = 0,25
откуда
t-O.OI75§.
Основным недостатком кругового эксцентрика является изменение
угла подъема и силы зажима при закреплении заготовок (деталей),
а достоинством — простота изготовления.
Криволинейные (некруглые) эксцентрики
(см. рис. 54, табл. 79). Наружная поверхность эксцентриков очерчена
по логарифмической спирали или спирали Архимеда.
Логарифмическая спираль обеспечивает постоянство сил зажима
и коэффициента самоторможения в любой точке профиля кулачка.
Специальные приспособления
519
Построение профиля спирали показано на рис. 56. Из центра начальной
окружности эксцентрика проводят лучи под углом друг к другу, равные
удвоенному углу трения и откладывают на них от центра О отрезки
б)
Рис, 56. Построение профиля криволинейного эксцентрика:
а — логарифмическая спираль; б — Архимедова спираль
соответственно равные: R--------; R —=— ; R —=— и т. д,
1 cos a cos2 а cos3 а
Полученные точки соединяют дугами окружностей, центром вращения
эксцентрика принимают центр начальной окружности (точку О).
Вследствие трудности изготовления эксцентриков, очерченных по
логарифмической спирали, их заменяют на эксцентрики, очерченные
520
Станочные приспособления
79. Расчет механизма с эксцентриковым пазом
Рекомендуемые размеры профиля эксцентрика, мм
Эскиз
2 3
2,6 3,5
3 4,5
3,5 5
4 5,5
Сталь 35
Сталь 45
Сталь
40Х
40 55
20
25
10
15
20
8
10
12
16
30—40
40—50
52—56
20
37
по спирали Архимеда (см. рис. 56), у которой радиусы, взятые через
равные углы р, образуют арифметическую прогрессию.
Если х разность прогрессии, то
г2 = ri + х; rs = Г1 4- 2х, .... rn = rt -}- (п — 1) х.
Угол подъема а спирали Архимеда переменный и уменьшается
с увеличением радиуса-вектора; его определяют из выражения
где ря — угол; h — разность между начальным rj и конечным г„
радиусами.
Необходимая величина эксцентриситета е О.бгД Угол подъема
кривой эксцентрика
, 2е cos Р
а = arctg ггт-s—4-я-.
ь D + 2е sin Р
Зажимающий ход S = е sin р.
Расстояние от центра вращения до точки касания с заготовкой
£> -}- 2е sin р
~ 2 cos а
Усилие закрепления
W ___________
rK (tg (а + фх) + tg <р2]
где обычно <рх — <р2 — 5°43'.
Специальные приспособления
521
Наименьший диаметр цапфы эксцентрика
ЩСТсм]'
(рекомендуется осм = 1,5—2 кгс/мм2).
Высота лапки эксцентрика в опасном сечении
Л — разность между начальным и конечным радиусом эксцентрика, мм;
rt — начальный радиус эксцентрика, мм.
В целях обеспечения самоторможения угол подъема спирали Архи-
меда а принимают равным 8° 30'. Тогда tga — 0,15 и h — О,О75лР,
В = 2г.
Коэффициент трения /=0,14-0,15; углы трения в цапфах <рт =
~ <ps — 6ч-7°; усилие на рукоятке Q = 15ч-20 кге.
Клиновые многорычажные и шарнирно-рычажные механизмы зажима.
Имеют применение клиновые механизмы одностороннего действия,
клнноплунжерные механизмы одностороннего и двустороннего дей-
ствия, клиноплунжерные механизмы в сочетании с прихватами. Фор-
мулы для расчета усилий зажима этих механизмов, а также многоры-
чажных и шарнирно-рычажных и принципиальные схемы их испол-
нения приведены в табл. 80.
Механизмы усилители применяют в приспособлениях в целях повы-
шения силового эффекта ручных и механизированных приводов.
В табл. 81 приведены схемы усилителей рычажного типа, клиновые
и клнноплунжерные механизмы были приведены в табл. 80 — рычаж-
ные в сочетании с винтовыми и эксцентриковыми зажимами — в табл. 76,
а пневмогидравлические рассмотрены в разделе механизированные
приводы (см. стр. 528). Использование механизмов-усилителей наибо-
лее эффективно в случае применения механизированного привода
80, Принципиальные схемы и расчетные формулы
клиновых и шарнирно'рычажяых механизмов
Принципиальная схема
Расчетная формула
1. Клиновые механизмы
одностороннего действия
С трением скольжения на на*
клонной и горизонтальной пло-
скостях
tg(a + <P) + Vi
522
Станочные приспособления
Продолжение табл. 80
Принципиальная схема Расчетная формула
Ш С треннем скольжения на на- клонной поверхности клина н трением качения по горизонталь- ной поверхности клина 0
tg (а + ф) + *вФж —
АЙ/ а х ° J С трением качения по наклон- ной поверхности и треннем сколь- жения по горизонтальной поверх- ности клина W а- 2 ; tg (а + Фпр) + tg фг d Фпр = arctg -д- tg ®
| IV г*х< 9 С трением качения по наклон- ной и горизонтальной поверхно- стям клина W = 9. — ; te(“ + <₽np) + ‘g,₽i^o fnp “ arcte 4 *«
2 К л 4 tv ннопдунжери :М . ы е механизмы Двухолорный плунжер с тре- ннем скольжения на наклонной поверхности IF = о 1 - tg (а + ф) tg ф, tg (а + Ф) + tg Ф1
e=fZ ь*-1' ,
LW жж
Специальные приспособления
623
Продолжение табл 80
Принципиальная схема Расчетная формула
0 L- а Г^_г- f IV Jf Одноопорвый плунжер е тре- нием скольжения на наклонной поверхности 1 - tg (а + ч>пр> tg Фа ~ \КГ =- /) —.„-и. . . jL tg (а + <рпр) + tg 4>i
-ъ
-г 'tf f— IV s Двухолорный плунжер с тре- нием качения на наклонной по- верхности 1 - tg (а + Фпр) ‘g<F2-^
« K-
*й (а + Фпр) + tg «Jj , d х <pnp=8rctg-fl- tg<₽
Одноопорвый плунжер с тре- пнем качения иа наклонной по- верхности l-tg(a + <pnp)tg<pa-^-
ж
tg (а + Фпр) + tg <Pj ’ d Фпр = агс*г^- 1<ф
йг|см L Одноопорвый плунжер о тре- нием качения иа наклонной и го- ризонтальной плоскостях 31 w = Q г-*М* + Фпр) («Ф2 — tg(a + <pnp) + tgcpj -i Фпр = arcfg -g- tgtp
и
Ji. H
«я
т i fcv a t ] Д Двухопорвый плунжер с тре- нием качения на наклонной и го- ризонтальной поверхностях 1-*£(“ +Фпр)‘еф2 tg (« + Фпр) + tg q>1 -4 ‘ d Фпр~ arctg — tg ч>
Iх
jL
524
Станочные приспособления
Продолжение табл. Ж)
Принципиальная схема
Расчетная формула
3. Клиновые механизм ы,
работающие в сочетании с прихватами
С одноопорным плунжером (тре-
ние скольжения на обоих поверх-
ностях клина)
" - г‘ 1~|g<01 + <*>>18Ф,пр
tg (а + ф) +- tg<Pi
С односторонним плунжером
(трение качения на обоих поверх-
ностях клина)
№' = Q X
1 - tg(а + Фрр) tgq>g~-
X”---------------------“
>8 (“ + Фпр) + ‘8 <₽1 ~d
d
Фпр = arctg — tg<p
С двухопорным плунжером
(трение качения на наклонной
поверхности й трение скольже-
ния на вертикальной поверхно-
сти клнна)
< + G
I—tg (Сх + ф) tg ф,
tg(a + <pnp) + *к Ч>|
d
<₽np = arc’8-D ‘гФ
4. Клаиорыча»ные механизмы
С угловым рычагом и несовпа-
дающий линией действия силы
зажима и приложения нагрузки
к промежуточному звену
_____________Qn
tg (а + ф11р) + tg ф,
Фпр arctg -g- tg Ф
Специальные приспособления
525
Продолжение табл. 80
Принципиальная схема
Расчетная формула
С угловым рычагом и совпадаю-
щее линией действия силы зажи-
ма и приложения нагрузки
П? ____________,9*1 —к ,__ V
<К (а + 4>np) + ig Фх
I, t .
® I cos at '
Фпр ~ arct« 4"tg ф
С двуплечим рычагом
_________on________*< •
tg (а + фцр) + tg <?£ I '
4>„p = »rctg ~D гч’
5. Кулачковые механизмы,
работающие в сочетании с прихватами
Универсальный механизм с ну
лачком
^ср
— ig /a -ь «и) 4-
<2 г -И I
**" з ' Я? 4-'я]
Механизм боновой о кулачком
„. «С--Г)
&,вв+„-4,г^
526
Станочные приспособления
Продолжение табл. 80
Принципиальная схема
Расчетная формула
С двумя двуплеч имя рычагами
'Х7 = с4гт^т’1-’
С двумя двуплечими рычагами
(ливня действия усилия зажима
не совпадает с линией упора за-
готовки)
IT = Q cos at) — q
С двумя рычагами (линия дей-
ствия усилия зажима совпадает:
с линией возможного смещения
заготовки относительного распо-
ложения упоров)
= Q —;— —1)
Обозначения: W сила зажима, кге; Q — приложенные
силы, кге; а угол клниа, градусы; ф, <р,, <ра — углы трения на на-
клонной горизонтальной поверхностях клина (<pt •= <ра = 5ч-6°); а >—
длина направляющей плунжера, мм; D — наружный диаметр ро-
лика, мм; d — диаметр цапфы ролнка, мм; Т| = 0.8-ь0,9 — коэффи-
циент полезного действия рычажных механизмов; f « 0,1 -ь0,15 —
коэффициент трения плунжерной пары (или на нижней поверхности
кулачка); L — длина рукояти; тц 0,9 — коэффициент, учитываю-
щий потеря на трение в шарнирной части прихвата; ф, угол трения
скольжения в точке зажима кулачком.
Специальные приспособления
527
81. Расчет усилий зажима при наличии рычажных,
рычажно-шарнирных н шарнирно-плунжерных механизмов—усилителей
528
Станочные' приспособления
Продолжение табл. .SI
Конструкция зажимного механизм*
Формула
Двуплечий двухстороннего дей-
ствия с двумя рычагами
Г=.О ctg<a+P> ;
S a 2i |1 » COS а)
Двуплечий двустороннего действия
IP -» Q fctg (а + ₽) «•> tg <p,J;
S >= 2Ь (I «• cos а)
Обозначения*. P — дополнительный угол к углу <х> учиты-
вающий потерн на трение в роликовой опоре:
₽ =» arcsin f «• 1° 10';
f »= tg<p =» tg tpt * tgq>8 » 0,1 + 0.15 — коэффициент трения.
Независимо от конструктивного исполнения коэффициент усиле-
ния или, как обычно его называют, силовой коэффициент передачи без
учета потерь на трение можно рассчитать по формуле
где W — сила зажима, a Q — сила привода.
Механизированные приводы
. Для механизации зажима заготовок (деталей) в станочных приспо-
соблениях используются следующие типы приводов: пневматические,
гидравлические, пневмогидравлические, мекаиогидравлические, элек-
тромеханические и приводы с использованием энергии движущихся
частей станка. Выбор того или иного типа привода определяется:
наличием источника питания (сжатый воздух, гидрояасосная уста-
новка и др.); габаритными размерами и конструктивными особенно-
Специальные,:, приспособления 529
стями приспособлениям; условиями зажима (величин зажимного уси-
лия, длина хода) и условиями использования приспособления на стайке
(неподвижное приспособление; приспособление, совершающее сов-
местно со столом станка прямолинейное движение; приспособление,
совершающее вращательное движение на столе или на шпинделе станка).
Каждый из указанных типов силовых приводов обладает опреде-
ленными техническими особенностями, определяющими его преиму-
щества или недостатки в конкретных производственных условиях.
Пневматические приводы по конструкции силовой части можно
разделить на поршневые и диафрагменные, а по способу компоновки
с приспособлением их подразделяют на встроенные (помещающиеся
в корпусе приспособления, и составляющие с ним одно целое), при-
крепляемые (помещаются отдельно от корпуса приспособления и при-
крепляются к нему) и универсальные — агрегатированные (пред-
ставляющие собой отдельный пневмоагрегат, применяемый для пере-
мещения зажимных элементов различных станочных приспособлений).
Достоинство пневмоприводов — простота конструкции, быстрота дей-
ствия, малая стоимость изготовления, работоспособность привода
не зависит от колебания окружающей среды, непрерывность действия
зажимной силы, вследствие чего эта сила может быть значительно
меньше, чем при ручном приводе. Недостатками пневмоприводов
(особенно поршневых) являются значительные габаритные размеры,
что является следствием использования малых давлений, и отсутствие
плавности приложения зажимного усилия, что в ряде случаев является
недопустимым. Пневмоприводы наиболее целесообразно применять
При сравнительно небольших и средних значениях зажимных усилий
в средних по размерам приспособлениях с одним зажимом или с не-
большим их числом (2—3).
Поршневые приводы и вспомогательная аппаратура для их обслу-
живания стандартизированы. Выбор диаметров пневмоцилиндров
рекомендуется производить по- табл. 82. Расчетные зависимости но
поршневым пневмоприводам приведены в табл. 83. Величина хода
поршня может быть практически любой в зависимости от длины ци-
линдра. На протяжении всего хода поршня зажимные усилия практи-
чески неизменны. Предъявляются высокие требования к шероховато-
сти рабочих поверхностей цилиндра и поршня. Использование для
питания привода сжатым воздухом резиновых шлангов позволяет
применять привод для подвижных приспособлений.
Следует отметить, что в эксплуатации поршневых пневмоприводов
наблюдаются утечки сжатого воздуха, особенно, к концу срока службы
уплотнений.
Падение давления в пневмосети, кгс/сма
Др « х -L vjy,
“о
где. у — плотность сжатого воздуха, кг/см3 (при р = 4-г- 6 кгс/сма у —
== 5,15-4-6,45 кг/м3); К — коэффициент сопротивления (табл. 84 и 85);
v3 — скорость протекания воздуха.
Пневмоприводы диафрагменные (чаще называют пневмокамеры)
характеризуются: незначительной величиной хода, штока, зависящего
от диаметра, толщины и материала диафрагмы; переменной величиной
зажимного усилия по всей длине хода штока; привод простой по кон-
630
Станочные приспособления
82. Ряды диаметров (мм) цилиндров, штоков плунжеров
и золотников ** (по МН 1250—60)
струкции, компактен в осевом направлении и несколько развит в ра-
диальном, не требует точного исполнения и допускает большое число
переключений без ремонта; утечка воздуха отсутствует.
Расчетные зависимости по диафрагменным пневмоприводам при-
ведены в табл. 83.
Размеры пневмокамер нормализованы. При выборе пневмокамер
рекомендуется руководствоваться следующими расчетными диаме-
трами и их толщинами: 125/3—4, 200/4—5, 250/5—6, 320/6—8, 400/8—10
(в числителе расчетный диаметр, а в знаменателе толщина диаг-
раммы, мм).
Как и указывалось, по компоновке с приспособлением пневмоци-
линдра и пиевмокамеры делятся на три группы. Особого внимания при
проектировании приспособлений для фрезерных и сверлильных стан-
ков заслуживают агрегатированные конструкции (рис. 57и 58, табл. 86).
Гидравлические приводы по сравнению с пневматическими имеют
меньшие размеры, позволяют передавать силу зажима непосредственно
от гидравлических цилиндров зажимным механизмом, т. е. исключать
применение механизмов-усилителей, позволяют легко осуществлять
Специальные приспособления
531
Рис. 58. Схема, иллюстрирующая применение универсальной пневмока-
меры для зажима деталей в приспособлениях:
I — деталь; 2 — рычаг; 3 — управляющий рычаг
532
Станочные приспособления
88. Расчетные зависимости по пневматическим приводам
станочных приспособлений
/ — в атмосферу; 2 — из магистрали
Рассчитываемый параметр Формула
Поршневые
Сила на штоке для приводов:
одностороннего действия
двустороннего действия:
е) толкающая сила
б) тянущая сила
сдвоенного привод»;
а) толкающая силе
6} тянущая сила
Диаметры:
шпилек для крепления кры-
шек цилиндра
резьбы ив штоке
Ориентировочное значение див-
метр» рабочей полости пневмоци-
линдра при известных Q и р
л
Q =: О3₽t) •*- 4?
С = Л- О«/П)
Q = (О’ — РП
Q - — (2 О! - d’) ₽ч
/, = тЛ
V «qopj
а, „ У _1«.01
К п [OpJ
D ™ 0,7 VQ
Специалъные-\присаас^лепия
533:
Продолжение табл - ВЗ
Рассчитываемый параметр Формула
Время t срабатывания пневмо* привода Время срабатывания t для ориен- тировочных расчетов пневмопри- вода Расход сжатого воздуха на 1 ч работы для приводов: одностороннего действия двустороннего действия Диаметр воздухопровода Объем рабочей полости, запол- няемой сжатым воздухом за один двойной ход штока для приводов: одностороннего действия двойного действия Диафрагма Сила иа штоке для пневмокамер одностороннего действия в исход- ном положении штока для тарель- чатых н плоских диафрагм из про- резиненных тканей Сила на штоке в положении после перемещения на расстояние 0.3D для тарельчатых и 0,070 для плоских диафрагм Сила иа штоке для плоских ре- зиновых диафрагм: в исходном положении штока в положении после перемеще- ния на расстояние 0.22D 11 -^L— , -ГИЛ-.--,- . ... ... *52 -3^1 [ «Й - I «X , • » Е * _ а* Чг 1e b § Ф ° е ?|*|> ?> 7 ? II X s. ° °'%в Г +вЪ=- io + J ' С* W ** JI й V111*^ f-- 54 W j Hf oi-w a Q Y К •* 4 Lr £ '=> g, 3 « 8 8 « 7 ' Ifcs a °* c 2 & « .-л? » s Ф . of * 8 S'* ’ S » II 01 !) » « O' O- . U. sj § ... *
634
Станочные приспособления
Продолжение табл. 83
Рассчитываемый параметр Формула
Сила на штоке для пневмокамер двустороннего действия: а) для резиновых диафрагм
При d, » D — 2t — (2-j-4) мм:
в исходном положении штока л л .2 Q -= —- d3p
в положении после пере- мещения на расстояние 0,220 „ 0,9л .9 Q „ dJ3P
б) для резинотканевых диа- фрагм при d9 л* 0,70:
в исходном положении штока <? = (£>,+
при ходе 0,30 для тарель- чатых и 0,070 для пло- сиих диафрагм _ 0,75л . .в Q ~ ~!16 (D, +
Время срабатывания диафраг- менного пневмопривода Объем рабочей полости, запол- няемой сжатым воздухом за один двойной ход штока для намер; L (в2 + Dds + d%) / “ п
одностороннего действия / «- 0,26 (D2 + Dd3 + d2) L
двойного действия «' = 0,52 (Z>2 4- Dd3— d2-
- l,51d^) L
Обозначения: р — да 0 — диаметр поршня пневмоцил вратной пружины при крайнем d — диаметр штока лневмоцнлн! di — внутренний диаметр резьбь (а 2,26); z «- число шпилек (6oj вление сжатого воздуха, кгс/см2; андра, см; q сопротивление воз- рабочем положении поршня, кгс; 1дра, см; т| — к. п. д. (т| « 0,85); л, мм; а — коэффициент затяжки нов); f<rD] — допускаемые напряже-
вня материала болта на растяжение, кгс/мм8; d2 внутренний Р
диаметр резьбы на штоке, мм; е «= _а ; Рг *- приведенная сила иа штоке в начале движения (сила сопротивления перемещению штока), кгс; F — площадь поршня, см2; — коэффициент, учитывающий трение между поршнем и цилиндром (£4 = 0,92); L длина хода
поршня, см; fJ — —~ ж* отношение диаметра воздухопровода d0 к дна-
метру цилиндра D; и — скорость протекающего воздуха, см/с (о — в 1500-1-2500 см/с); Vo — объем рабочей полости цилиндра, см3; Vj *- объем рабочей полости со стороны штока, см*; V — объем сжа- того воздуха, протекающего по воздухопроводу за одни рабочий ход, см3; — диаметр диафрагмы, см; <4 —• диаметр опорной шайбы, см.
Специальные приспособления
535
84. Значения коэффициента сопротивления Л-107
Расход воздуха, кг/ч Условный диаметр трубы, мм Расход воздуха, кг/ч Условный диаметр трубы» мм
20 30 20 30
100 120 150 200 250 2,082 2,027 1,960 1,879 1,819 2,103 2,047 1,980 1,898 1,837 400 500 800 1000 1.696 1,640 1,528 1.481 1,713 1,075 1,546 1,496
85. Эквивалентные длины местных сопротивлений прямой трубы, м
Вид местных сопротивлений в трубопроводах Диаметр трубы, мм
20 30 40
Колено гнутое 90° Колено гнутое 90° с фланцевым СО’ единнтелем « . . . . . Тройник Нормальный вентиль Обратный клапан ««,«««.». 0,9 1.3 2,2 5,5 1,3 1.0 t.6 2.5 6,0 1.5 1.6 3.2 5 13 3,2
86. Основные размеры агрегатированного поршневого пневмопривода
Сила тяги, кге Размеры пневмопривода, мм
О d ft L Н ti /,
2500 150 30 60 470 200 152 38
5000 200 30 80 560 220 185 4S
Примечание. Силу на тяге агрегатированного пневмопри-
вода рассчитывают по формуле IT = 0,785рОг1Т1, где i — передаточ-
ное отношение промежуточного механизма, расположенного между
штоком цилиндра и тягой к зажиму, закрепляющему обрабатываемую
деталь.
многоточечные зажимы, а значит, применять приспособления для много-
местной и многопозиционной обработки. По сравнению с пневмопри-
водами более устойчивы при изменениях нагрузки на деталь в процессе
обработки и работают бесшумно.
К недостаткам гидравлических приводов относятся: сложность
гидроустановки и необходимость дополнительной площади для ее раз-
мещения; большая стоимость гидроприводов по сравнению с пневмо-
приводами; у гидроприводов происходит утечка масла через уплот-
536
Станочные приспособления
нения в местах сопряжения подвижных деталей и для сбора этого масла
необходимо применять специальные устройства; работоспособность
гидропривода зависит от качества используемого масла.
Гидравлические приводы состоят из силовой части (гидропередачи),
устройства управления, вспомогательных линий и вспомогательных
устройств. Силовая часть (гидропередача) состоит из источника давле-
ния (нагнетательного агрегата) магистральных линий и гидродвигателя,
Элементы гидропривода компонуются в условиях массового произ- -
водства стационарно, в других же производствах применяют предпоч-
тительно агрегатирование гидроприводов, так как отсутствие в при-
способлениях относительно сложных и дорогих компонентов гидропри-
водов (источников давления) значительно упрощает конструкцию .
приспособлений, уменьшает их габаритные размеры и массу.
В приспособлениях с гидравлическим приводом передача энергии
давления от ее источника осуществляется минеральным маслом
(табл. 87). Используются следующие марки масел для работы при дав-
лениях, кгс/см2: <100 — масла индустриальные 12; 20; 30; >100 —
индустриальные 45; 50.
87. Характеристики индустриальных масел,
используемых в приспособлениях с гидравлическим приводом
Наименование показателей Показатели по маркам масел
12 (вере- тенное 2) 20 (вере- тенное 3) 30 (машин, ное Л) 45 (машин- ное С) ба (ма- шинное СУ)
Плотность, кгс/м* Температура 876 — 891 881 — 901 886—916 886—926 89 — 93
вспышки по Брюне- ру, €С (не ниже) Температура за- стывания, fcC (ие 166 170 180 190 200
выше) — 30 — 20 — 15 — 10 -20
Вязкость по 50° С кинематическая, Ст 10—14 17-23 27—33 38—52 42—58
Зольность, % (не более) 0,007
Свойства рабочей жидкости характеризуются следующими основ-
ными величинами:
удельный вес жидкости ...................
плотность жидкости .................. .
сжимаемость жидкости ..........
модуль упругости жидкости........... . .
7 v
= яр:
где g — ускорение силы тяжести; т — масса данного объема жидко-
сти^ — плотность; |5 — коэффициент относительного объемного сжатия.
Специальные приспособления
Для минерального масла модуль упругости составляет е= (1,4*
*5-2,0)10* кгс/см2. Сжимаемость жидкости в расчетах принимают р =
= 6-Ю"5 кгс/см2 или на каждые 100 кгс/см2 давление сжатая масла
составляет 0,6%.
Гидравлические двигатели. В качестве гидродви-
гателей, гидроприводов станочных приспособлений применяют гид-
равлические цилиндры (рис. 59, табл, 88), которые по виду движения
ведомого звена разделяются на силовые (с возвратно-поступательным
1 2 S)
L
Рис, 59. Гндроцилиидры конструкции Оргстанкннирома:
1 — корпус; S — резиновое кольцо; 3 — поршень; 4 — кольцо; 5 — пружина;
б — фланец; 7 — сальниковое уплотнение; а — цилиндр одностороннего дем*
ствия; б — цилиндр одностороннего действия с полым штоком; в — цилиндр
двустороннего действия
движением поршня) и моментные (с возвратно-поворотным движением
вала). Силовые гидроцилиидры разделяют на цилиндры односторон-
него и двустороннего действия. Наибольшее применение получили
силовые цилиндры одностороннего действия, в них рабочий ход осуще-
ствляется рабочей жидкостью, поступающей в поршневую полость
цилиндра, а обратный — под действием пружины. В цилиндрах дву-
стороннего действия как рабочий, так и обратный ход осуществляются
рабочей жидкостью. Гидравлические силовые цилиндры изготовляются
по стандартам отрасли. Установка силовых цилиндров и их крепление
вертикально, горизонтально или под углом осуществляются в держав-
ках, которые нормализованы (см. нормали Оргстанкинпрома).
Расчет гидравлических двигателей производится по формулам,
приведенным в табл. 89.
Трубопроводы для гидросистем, работающих с давлением
до 100 кгс/см2, изготовляются из стальных бесшовных труб. В каче*
538
Станочные приспособления
88. Размеры (им) гидравлического силового цилиндра
одностороннего действия
Модель а 1 D L Рабочее давление кгс/см1 Усилие зажима, кге
Гидроцилиндры со сплошным штоком (см. рис. 59, а
С7021-40И 32 МЮ 45 92 730 1160
С7021-4012 40 М12 56 100
С7021-4013 50 16 М16 65 93 1800
С7021-4014 60 М20 75 2630
Гидроцилиндры с подыле штоком (см. рис. 59,6)
С7021-4006 40 13 65 920
С7021-4007 50 16 17 92 100 1460
С7021-4008 60 21 75 2070
Гидроцилиндры двустороннего действия (см. рис. 69, в)
С7021-4015 32 МЮ 45 760
С7021-4016 40 32 М12 55 140 100 1190
С7021-4017 50 М16 65 1865
С7021-4О18 60 22 М20 75 2685
стве гибких трубопроводов применяют армированные шланги. Вну-
тренний диаметр и толщину стенки трубопровода рассчитывают по
формулам, мм:
2 [op] ’
где Q — количество масла, протекающего по трубопроводу, л/мин;
v — скорость перемещения масла по трубопроводу, м/с (для всасы-
вающих трубопроводов о«== 1,5 м/с, а для нагнетающих м/с);
[Ор ] —- допускаемое напряжение; р — давление масла в кгс/см2.
Рекомендуемые диаметры трубопроводов и радиусы их закругле-
ния см. в работах (1, 6]. В силовых цилиндрах одностороннего дей-
ствия возврат поршня в исходное положение после освобождения обра-
батываемой детали от зажима осуществляется возвратной пружиной,
расчет которой производят по формулам, приведенным в табл. 90,
Моментные цилиндры (цилиндры поворотного действия)
применяют для передачи крутящего момента зажимным устройствам
приспособлений (рис. 60, табл. 91). По числу лопастей роторов они
делятся на одно-, двухлопастные и трехлопастные.
a) i) D
Рис. 60. Моментные цилиндры:
а — однолопастные; б — трехлопастные; « — двухлопастные
Специальные приспособления
639
89. Расчетные зависимости по гидравлическим двигателям
(гидроцилиндрам) станочных приспособлений
Рассчитываемый параметр Формула
Диаметр цилиндра односторон- него действия, мм Сила развиваемая цилиндром при подаче масла в поршневую полость, кге Диаметр цилиндра двусторон- него действия при подаче масла, мм: в поршнепую полость в штоковую полость Сила, развиваемая цилиндром при подаче масла, кге: в поршневую полость в штоковую полость Объем масла, подаваемого в ци- линдр (без учета объемных по- терь): в поршневую полость в штоковую полость Скорость перемещения поршня при заданном объеме масла (без учета объемных потерь в системе) при подаче масла: в поршневую полость в штоковую полость Время срабатывания (ориенти- ровочное) гндроцилиндра г Рц = ръ-ч D «= 1,13 1Л - Рц - F РП ]/1,27-^+<Р Г РЧ п ”О= р = т v = ~-» V _ я (Og-rf8) , 4 12 7 = -тг- <?. у, = -J2-7(??.. ’ D! — , яДЧ
540
' Станочное приспособления
Продолжение табл. 89
Рассчитываемый параметр Формула з
Производительность насоса 1000/1)
Толщина стенки гидроцилиндра S > pD ; 2 ГМ
Мощность для привода насоса ,, pQh пр 612 Л
Примечания: 1. Полученные по расчету диаметры цилин-
дров сопоставляют с ГОСТ 6450—68 и принимают ближайшими боль-
шими.
2. Диаметры штоков принимать по ГОСТ 6540—68.
Обозначения: р — давление масла; 0 <» 0,85 — коэффи-
циент полезного действия гидроцилиндра; d — диаметр штока, мм;
И — объем масла, подаваемого в цилиндр (без учета объемных потерь);
I — ход поршня; [Opj »= 500+600 кгс/см’ — допускаемое напряжение
растяжения для стали с учетом запаса прочности; Р — сила на штоке
гидроцилнндра, кгс; р—сила возвратной пружины.
80. Пружины сжатия для силовых гидроцилиндров,
пневмоцилиидров и пневмокамер
Определяемые величины Расчетная формула
Нагрузка пружины: начальная (предварительная) канечная полезная Длина пружины в свободном со* стоянки Шаг пружины Длина пружины сжатой при предельной нагрузке Рабочее число витков Р,1Рк<Рв<0,5Рв Рк- (0,8 + 0,9)Рпр рп = «к — «н » " «пред + ‘ (f - tf) * + ~f- + ep t *— принимается в пределах D/3 < t < D/2 «ПР “ (‘о - °-5) “ i а ia — (|,5-г2,0)
Специальные приспособления
641
Продолжение табл. 90
Определяемые величины Расчетная формул?
Крутящий момент л\р - Рр ч
Величава касательных напряже- ний в крайних точках сечения наибольшая _ Лкр. _ 8РД 'max - |]zp ’ nd* с , BPD 'щах = *1 nrf3 х
Осадка пружины под кой Р нагруз- 8О»₽- f = = ' . Gd< ЫРР,- ^'к> ~ёЗ*~
Сила, разбираемая пружиной '-т; Gd* bD’i ?
Жесткость пружины р f i _ Gd* г 80’ >
Рабочая нагрузка пружины Р -г— /
максимальная к* *
Примечание. Расчет пружины на прочность производится
приближенно и сводится к расчету на кручение.
Обозначен и я: Р •— сила, развиваемая гидроцилиндром
(пяевмоцилиидроы, пяевмокамерой) без пружины; Рн и Рк — началь-
ная н конечная нагрузки пружины; Рпр — предельная нагрузка,
при которой пружйна сжимается до соприкосновения витков; Н —
длина пружины после предварительного сжатия, равная расстоянию
от торца фланца до поршня цилиндра; d — диаметр проволоки;
> 0,Id— зазор между витками при конечной нагрузке; D — средний
диаметр пружины, U — полное число витков (выбирается кратным 0,5);
№гр — полярный момент сопротивления; т — допускаемое напряже-
нно (для стали т » 500 4-700 кгс/см2); и k3 — коэффициенты, имею-
щие следующие значения:
|ь.| to 4 5 ъ 8 10 12
1,3.7 1,29 1,24 1,17 1,14 1,11
1,09 1.08 1.07 1,06 1,05 1,04
542
Станочные приспособления
01. Расчетные формулы для моментных цилиндров
Определяемая величина Расчетная формула
Крутящий момент, развиваемый
моментным цилиндром:
однолопастным
двухлопастным
Тяговое усилие винта, сопря-
женного с гайкой ротора одноло-
пастного цилиндра
Угловая скорость вала момент-
ного цилиндра (без учета объемных
потерь):
однолопастного
двухлопастного
Момент трення, возникающий
в подшипниках цилиндра
Объем масла, поступающего за
один поворот лопасти на угол
Минутный расход масла
(О’ - Ч‘)
РЬ
М = (fi'-d’)
г = MKp’t' = P6(O2-d2) я
Гер tg (а + Р) 8гср tg (а 4- р)
8Q
4<?
® *(£>• —d’)
Мтр = 2pW?cp sin fnpri
п _ (D‘ - d2) ta,
Q» a
{«!«(£>’ — d2)
4 8
Обозначения:? — усилие, действующее на лопасть; Яср —
средний радиус лопасти; D — диаметр цилиндра; d — диаметр ступен-
чатой лопасти; b — ширина лопасти; р — рабочее давление жидкости;
гср — средний радиус резьбы; а — угол подъема резьбы; р — приве-
денный угол трення в резьбе; я — к. п. д. моментного цилиндра;
— расход масла; ф — угол поворота лопасти; — радиус цапфы
вала лопасти; /пр — приведенный коэффициент трення цапфы в под-
шипнике; п — число поворотов лопасти в минуту; at — угол поворота
лопасти, рад.
Специальны^ приспособления
543
Гндропневматические приводы. Одновременное применение сжа-
того воздуха и жидкости позволяет гидравлическую часть использо-
вать для создания больших сил, а пневматическую — для быстрого
приведения в действие привода.
Гидропневматические приводы (конструкции см. в работе [6])
разделяют на одноступенчатые (прямого действия) и двухступенчатые
(последовательного действия). Наибольшее распространение получили
одноступенчатые приводы.
; Гидропневматические приводы чаще применяют в виде отдельных
агрегатов, устанавливаемых на станке.
1 Наибольшее распространение получили одноступенчатые усили-
тели (табл. 92); их следует применять при небольшом расходе масла,
т. е. при небольшом числе гидроцилиндров приспособления н неболь-
шом ходе поршня. При большом числе цилиндров предпочтительнее
применять двухступенчатые усилители [6].
Механогидравлические приводы (насосы) бывают рычажные и вин-
товые, по числу ступеней они разделяются на одноступенчатые (пря-
мого действия) и двухступенчатые (последовательного действия).
Их следует использовать в закреплении заготовок с небольшим коле-
банием размеров; особенно они целесообразны на карусельных, расточ-
ных, продольно-строгальных и плоск’ошлифовальных станках. Формулы
для расчета механогидравлических приводов приведены в табл. 93,
а конструкция одного из них показана иа рис. 61. С приводами других
типов можно ознакомиться в работе 16].
Ваккумиые приводы используют при чистовой обработке маложе-
стких деталей. В приспособлениях с вакуумными зажимными устрой-
ствами (рис. 62) между базовой поверхностью заготовки и полостью
приспособления создается вакуум, в результате которого заготовка
избыточным атмосферным давлением прижимается к установочной
поверхности корпуса приспособления. Силу прижима заготовки рас-
считывают по формуле
1Г = ГпРиА,
где Гп — полезная площадь, ограниченная уплотнением, см2; р„ —
= 1 — р — избыточное давление, кгс/см2; р — остаточное давление
в вакуумной полости приспособления, кгс/см2 (р не меиее 0,65 кгс/см2);
k = 0,8+0,85—коэффициент герметичности вакуумной системы.
Вакуум для индивидуальных и групповых установок создается
центробежными многоступенчатыми насосами (р = 0,3 кгс/см2), рота-
ционными насосами (р = 0,15 кгс/см2), поршневыми одно- и двухсту-
пенчатыми насосами (р = 0,05+0,01 кгс/см2), струйными одноступен-
чатыми насосами, работающими сжатым воздухом или паром (р =
= 0,15^кгс/см2), а также струйными двухступенчатыми насосами (р =
Электромеханический привод. В электромеханических приводах
(рнс. 63), используемых в станочных приспособлениях, силу, передавае-
мую к зажимным элементам, рассчитывают по формуле
«7 =71620
«'ср tg (а + ср) ’
где /ср — средний радиус резьбы, см; i — передаточное отношение
редуктора; N — мощность двигателя, л. с.; п — частота вращения
Рмс. 64. Мехааогндраалвчехкмй привод
Специальные приспособления
545
вала двигателя, об/мин; а — угол подъема резьбы; <р — угол трения
в резьбовом соединении; г] — КПД редуктора.
Электромагнитные и магнитные зажимы. Крепление обрабатывае-
мых деталей осуществляется замыканием деталей магнитопровода
Рис. 62. Схемы установок с вакуум-
ным приводом;
а — с нсцользованяем пневмоци-
лийдра (1 — закрепляемая заго-
товка; 2 — приспособление; 3 —
вакуумный цилиндр; 4 — пяевмо-
цидийдр; 5 — кран); б — с ис-
пользованием вакуумного насоса
(/ — закрепляемая заготовка; 2—
приспособление; 3 — кран; 4 —
воздушный баллон (ресивер); 5 —
вакуумный насос)
магнитным потоком, создаваемым электромагнитами или постоянными
магнитами, причем обрабатываемые детали являются составляющим
звеном магннтопровода. Конструкции и расчет электромагнитных и
магнитных зажимов см. в работе (83.
Рис. S3. Схемы электромеханических зажимных устройств:
1 — электродвигатель; 2 — редуктор; S — муфта; 4 — пружина; 5 — вин-
товая пара
Установочные эталоны для фрезерных приспособление
Установочные эталоны для фрезерных приспособлений (pjje. 64)
бывают высотные и угловые (ГОСТ 4091—57 и 4092—57). По вы-
сотным эталонам производится установка фрезы только на один
размер, по угловым — установка Во двум взаимно перпендикулярным
18
546
Станочные приспособления
92. Расчет одноступенчатых пневмогидравлических усилителей
Определяемый параметр Расчетная формула
Давление масла pBFi PBD‘
р* F2 11 d* 11
Диаметр пневматического порш- ня усилителя Ход поршня в гндроцнлиндре D d 1/ ₽M
Г pBn L = 1,27
Объем масла в гидроцнлнндре усилителя Объем масла, необходимый для заполнения гидроцнлнндров при- способления Vm > Vu + + n = -T- L 1=1
Изменение объема масла вслед- ствие его сжатия др = —v M 0
Объем масла при атмосферном давлении v = v Ц, V J_ V 0 *M ' Ктр“ *n
Ход поршня усилителя 4V , nL D%- , _ ”ц 1 Ц Ц
'Лоб d%6
= (1,1-1,05) «1ц^-
Объем масла гндроцилиндра вы- сокого давленая (мультиплика- тора)
Объем масла при предваритель- ном и окончательном зажимах об- рабатываемой детали n Vye ~ \ 4 L 7=1
Требуемый объем сжатого воз- духа при зажиме обрабатываемой детали (заготовки) V = V в a РВЛ
Объем воздуха при атмосферном давлении (объем воздуха, засасы- ваемого компрессором нз атмо- сферы) ’'ат = (Рв + ’)
Объем сжатого воздуха при расжатии обработанной детали При давлеини сжатого воздуха 5 кгс/см2
V = 6V — ат « РВП Ив1 4 L
Специальные приспособления
547
Продолжение табл. 92
Определяемый параметр Расчетная формула
Расход воздуха за один двойной ход поршня усилителя, ч <2 “ О'» + ^В1) *
Объем масла гидравлического цилиндра нижнего давления (пре- образователя) двухступенчатого усилителя п п vi > Ё i=i 1W
Обозначения: Fj и F2 — площадь поршня и штока усили- теля; Dud — диаметр поршня н шток-плунжера усилителя; Рв — давление воздуха в цеховой магистрали (при расчетах рв~ 4 -е-5 кгс/смг); рм — давление масла в гидросистеме; т] = 0,8-f-0,9 — к. п. д.; VM — объем масла в гидравлическом цилиндре усилителя; — объем масла, необходимый для заполнения гидроцнлиндров приспособления; п — число цилиндров; Z. . — ход поршня цилиндра; D, • — диаметр f Щ Ц* цилиндра; — объем масла, расходуемый на объемное расширение трубопроводов или шлангов, гидроцнлиндров, деформацию зажимных механизмов и утечки; Ем— модуль упругости масла; .и Vn — объем масла в трубопроводах и подпоршневых полостях гидроцнлин- дров; 110б — объемный к. п. д. равный 0,9—0.95; — расстояние от крайнего положения штока плунжера до положения, при котором перекрываются отверстия, соединяющие гидроцилнндр усилителя с резервуаром; р и Ратм — абсолютное н атмосферное давление воздуха.
координатам. Положение фрезы проверяют от установочного эталона
и от него же, как от базы, задают размеры до установочных мест
приспособления.
Для того, чтобы не затупить инструмент, его устанавливают по
щупу, закладываемому между поверхностью эталона и режущим лез-
вием фрезы.
Расчет настройки станка по установам ЛСм.= Аз + & (& — толщина
щупа)
^см— ^нм
или
Лем = Лпопр Н---J I
Апопр = Дш + Дзаз ± Аж1 Лсн = 1 >2 + А3 !
Оизн =6 —
В формулах приняты обозначения: Лсм—номинальный размер ста-
тической настройки; Л!1б и Дим—наибольший и наименьший раз-
меры детали; 6 — допуск на деталь; ДПОцр — величина, иа которую
следует скорректировать размер настройки Лем! Аш — высота гребеш-
,*
I Дпопр ± 2~ } '
Б48
Станочные приспособления
ков неровностей на обработанной поверхности детали; Дж — упругое
отжатие системы СПИД; Дзаз — смещение фрезы за счет зазоров в под-
шипниках шпинделя; Д4— погрешность определения поправки на
настройку; — 0,5ДПОпр; Да = 0,02<-0,04 — погрешность установки
инструмента по эталону, по щупу или тонкой бумаге; Д3 —погрешность
изготовления и сборки установочного эталона (оценивается допуском
по 2-му классу) точности; аизн — допустимый износ фрезы.
Кондукторные втулки служат для направления инструмента при
сверлении, зенкеровании, растачивании и развертывании. Размеры
постоянных и сменных втулок стандартизированы. При сверлении ма-
лых близко расположенных одно к другому отверстий, отверстий,
Рис. 64. Установочные эталоны Для фрезерных приспособлений:
а — установочные эталоны; б — установка фрезы по эталону
удаленных от кондукторной плиты, и отверстий на цилиндрических
поверхностях применяют специальные кондукторные втулки.
Точность межцентрового расстояния при обработке отверстия по
кондуктору рассчитывают по формулам:
71^72 + * [(-Цг1-) + ( 6Т~261 )] +me + P(s —;
Уз> FЪ + Ч(Р - ₽т) + (« - «1): + тг + 2р (6 - 6,) ,
где У1 и уд — наименьшие отклонения размеров L заготовки, мм; у2
и у4 — наибольшие отклонения размеров L кондуктора, мм; 0 — наи-
больший допуск на внутренний диаметр £>вн основной втулки, мм;
01 — наименьший допуск на наружный диметр DCM сменной втулки,
мм; б — наибольший допуск на внутренний диаметр dBH сменной
втулки, мм; б4—наименьший допуск на диаметр d„ инструмента,
мм; е—эксцентриситет сменной втулки, мм; I — расстояние между
Специальные приспособления
549
93. Формулы для расчета механогидравлического привода [1J
Определяемый параметр Расчетная формула
Площадь поршня, см? „ nd* г и —т—’ 4
Площадь сечения плунжера, см2 nd2 Ft *= —^4
Объем рабочей полости цилиндра, смя Давление в цилиндре: V = (F _ Ft) h
при предварительном закреплении, кгс/сма Q = (F ~ Ft) p
при окончательном закреплении, кгс/см8 Усилие, необходимое на рукоятке махо- вика, кгс Qt — PiFt
27? ЛЧ
Усилие, необходимое для окончательного закрепления заготовки, кгс p Q.h,
' ~ 27? лЛ,
Крутящий момент передаваемый муфтой, кгс »м A1K = PP
Полное усилие на рукоятке маховика, кгс Ры = Р + Р3
Обозначения: d — диаметр цилиндра; dt — диаметр плун- жера; h — наибольший ход поршня; р — удельное давление, разви- ваемое поршнем; т) — к. п. д. в резьбовом соединении; R — радиус маховика; pt — удельное давление, развиваемое плунжером; h2 — шаг резьбы.
торцом втулки и заготовкой, мм; h — высота направляющей втулки, мм;
Ь — глубина сверления, мм; R = 0,8 — радиус закругления втулки,
мм; р —0,2+0,3 — поправочный коэффициент; F = 0,8; т — 0,4;
k = 0,3+0,5.
Копирные устройства
Копиры для фрезерных станков. Копировальное фрезерование
может быть плоским и объемным. При плоском копировальном фрезе-
ровании обрабатываемый контур заготовки расположен в одной пло-
скости и мгновенное положение фрезы определяется двумя коорди-
натами в прямоугольной системе координат или полярными коорди-
натами. При объемном копировальном фрезеровании мгновенное поло-
жение фрезы определяется тремя координатами в прямоугольной
системе координат. Построение профиля копира выполняется расчет-
ным или чаще графическим методами.
Плоское копировальное фрезерование. В табл. 94 приведены расчет-
ные формулы и порядок графического построения копиров. Во всех
550
Станочные приспособления
случаях принимается, что профиль обрабатываемой порерхности заго-
товки задан прямоугольными или полярными координатами или по-
строен графически по закону движения толкателя.
Построению дискового копира предшествует выбор центра враще-
ния заготовки и копира, последний должен быть выбран так, чтобы
угол давления 0 был минимальным. Для симметричных профилей
(рис. 65, а) иаивыгоднейшее положение центра вращения О совпадаем
с центром тяжести контура. Для профилей, имеющих ось симметрии
а—а (рис. 65, б), ось вращения лежит на этой оси. Для более сложных
профилей центр вращения находится по условию минимального зна-
чения угла 0. Нахождение центра вращения или, как его обычно назы-
вают, технологического центра осуществляют следующим образом
(рис. 66). На кальке вычерчивают контур обрабатываемой детали и
на нем произвольно намечают ряд точек alt а2, as ... (рис. 66, а).
Отдельно на бумаге строят небольшой отрезок прямой АВ, с которым
жестко связаны два луча, образующие между собой некоторый угол 2р,
а биссектриса $с направлена перпендикулярно АВ (рис. 66,6). Нало-
жив кальку поверх бумаги так, чтобы вершина угла 2ц находилась
в какой-либо из точек, например ait а биссектриса совпадала с перпен-
дикуляром к этой точке, заштриховывают часть фигуры аналогично
нижнему листу (рис. 66, в). Сохраняя такое прилегание отрезка АВ
и перемещая его последовательно в точки я2, а3 ... по всему контуру,
отсекают внешние заштрихованные секторы так, что только внутри
контура остается нетронутая область (рис. 66, г). При уменьшении
угла- 2р. и повторных обводах контура кулачка внутренняя незаштри-
хованная область сократится, превращаясь в точку О± (рис. 66, б).
Число повторных обводов для уменьшения незаштрихованной области
зависит от профиля кулачка, выбранных углов 2р. и требуемой точ-
ности построения.
Найденная графическим построением точка Of и будет технологи-
ческим центром вращения кулачка и копира, относительно которого
максимальные углы подъема профиля принимают наименьшие зна-
чения.
Расстояние между конструктивным (заданным в чертеже) и техно-
логическим (найденным построением) центрами и является величиной, на
которую должно быть смещено приспособление при фрезеровании детали.
Отыскание технологического центра для каждого наименования
кулачка производится один раз — в процессе проектирования при-
способления. Обработка кулачков от технологического центра обес-
печивается автоматически.
В тех случаях, когда фреза и ролики находятся иа одной оси, и
в целях плавности фрезерования фреза имеет наклонные зубья, угол
наклонах последниях X рассчитывается по формуле
X = arctgl^’
где В — ширина фрезерования, мм; г — число зубьев фрезы; d$ —
диаметр режущей части фрезы, мм; k — число одновременно работаю-
щих зубьев (2<?£<j3). Целесообразно применять фрезы с копир-
ными роликами на игольчатых подшипниках.
Цилиндрические кулачки (рис. 67) на фрезерных станках обраба-
тываются по дисковым или цилиндрическим копирам.
Специальные приспособления
551
Рис. 65. Схема выбора оси вращения для симметричных фигур:
а — симметричные профили; б ~ профили, имеющие ось симметрии
г) а)
Рис. 66. Графический способ нахождения оси вращения копира
Рис. 67. Построение копиров для цилиндрических
кулачков
552
Станочные приспособления
Дисковые копиры для цилиндрических кулачков рассчитывают
следующим способом. Развертку профиля цилиндрического кулачка
делят на п частей (необязательно одинаковых) и на такое же число
частей делят начальную окружность DK заготовки копира. От началь-
ной окружности (рис. 67, а) по направлению радиусов-векторов, про-
ходящих через аналогичные точки деления, откладывают чертежные
значения аппликат /г j и находят центры теоретического профиля копира.
У цилиндрических копиров (одинаковых размеров с деталью или
с увеличением в т
Рис. 68. Объемное копировальное
фрезерование
раз) сохраняются величины приращений аппли-
кат Л Л па одних и тех же углах
поворота (рис. 67, б):
ДЛк = ДЛд.
Объемное копировальное фрезе-
рование выполняется на специаль-
ных копировально-фрезерных и на
обычных фрезерных (чаще верти-
кально-фрезерных) станках. Здесь
перемещение фрезы происходит по
двум координатам (рис. 68) х и у,
из которых перемещение в направ-
лении оси XX является задающей
подачей Sx, а по оси YY — следя-
щей Sg, но для получения объем-
ного профиля необходимо еще пери-
одическое смещение фрезы в на-
правлении оси ZZ, т. е. строчеч-
ная подача (Зг).
Копиры для токарных станков
(табл. 95) обычно используют для
обработки деталей с углом наклона (к оси детали) касательной к кривой
не более 35°. При большей величине-этого угла усилие подачи значи-
тельно возрастает и возможна поломка копировального устройства
или станка. Чтобы обработать такой профиль, применяют растянутые
копиры, расчет и построение которых приведены в работе [11].
Метод расчета обычных копиров зависит от требуемой точности
детали. Если деталь грубая, а образующая тела вращения криволи-
нейная, предпочитают графический метод; для точных деталей пред-
почтение отдают аналитическому методу расчета.
Графический метод построения копиров для обработки фасонных
поверхностей на токарных станках. Необходимо спроектировать про-
фили и Л2Й2 (Рис. 69) копирных планок двухпланочного копира
для обработки детали, профиль образующей которой задан кривой АВ.
Радиус вершины резца р равен радиусу копирнбго ролика г. Центр
окружности радиуса р, по которой заточена вершина резца, будет нахо-
диться всегда на одинаковом расстоянии от профиля АВ по направ-
лению нормали к последнему. Все точки резца, а следовательно, и
поперечного суппорта, с которым связан резец, будут описывать такую
же траекторию, как и центр закругления вершины резца. Проведем
ряд окружностей радиуса р, касательных к профилю обрабатываемой
детали. Соединив центры их, найдем путь центра вершины (кривая
А'В'). Так как ось копирного ролика жестко связана с поперечным
суппортом, на котором закреплен резец, то, очевидно, ее траектория
Специальные приспособления
553
есть линия А"В", эквидистантная линии А’В'. Затем радиусом, рав-
ным радиусу копирного ролика, проведем ряд окружностей, центры
которых расположены на линии А"В". Они будут представлять собой
ряд последовательных положений ролика при обработке фасонногд
профиля АВ детали. Огибающие и Л2Ва этого ряда окружно-
стей есть интересующие нас профили копирных планок.
Профилирование копирных планок однопланочного копира с двумя
роликами производят аналогично. При использовании однопланоч-
Рис. 69. Графический метод построения копира
кого копира с одним роликом за профиль планки принимают про-
филь А1В! или Л2В2 в зависимости от того, как расположена планка
в копировальном механизме.
При проектировании копирных планок необходимо соблюдать
следующие правила:
1. Радиус закругления вершины резца должен быть меньше наи-
меньшего радиуса кривизны вогнутого участка профиля обрабатывае-
мой детали. В противном случае этот участок не будет обработан.
2. Сумма радиусов заточки резца и копирного ролика не должна
превышать минимального радиуса вогнутого участка профиля детали.
Это правило надо соблюдать в том случае, если вогнутому участку
профиля детали соответствует выпуклый участок копирной планки
или, наоборот, выпуклому — вогнутый. Копирная планка находится
между резцом и роликом.
3. Радиус копирного ролика не должен превышать радиуса заточки
вершины резца.
4. При замене резца новым или после его переточки и при ремонте
или замене ролика радиусы их должны оставаться равными приня-
тым при профилировании копирных планок. В противном случае
профиль обрабатываемой детали будет искажен.
5. Допустимый предельный угол подъема направляющей кривой
профиля неподвижного копира составляет 45°. При дальнейшем уве-
личении угла подъема профиля возникает опасность поломки меха-
низма вследствие сильно возрастающей реакции на копирный ролик.
554
Станочные приспособления
94. Копиры для фрезерных станков
(эскиз» порядок построения н расчетные формулы)
1. Линейный незамкнутый
Копир строят по эквидистанте к профилю заготовки, т. е. центры
копирного ролика и фрезы имеют одну и ту же траекторию. Контур
заготовки разбивают на участки, представляющие отрезки прямой или
дуги окружности. К этим отрезкам проводят нормали и на их внешних
участках от точек пересечения Д, В, С и т. д. откладывают отрезки,
* °ф
равные радиусу фрезы —
Полученная кривая AiBiCiDtEiFi представляет центровую линию
фрезы. Центровая линия .ролика AzBiCzDtEtFz представляет собой
эквидистантную кривую. Из центров этой линии проводят дуги ра-
диусом—Огиба1°Щая кривая А3В^С3ВЯЕ3Е3 представляет собой
материальный профиль копира. Материальные профили копира и
заготовки могут совпадать в частном случае, когда Гф = Гр
Специальные приспособления
655
Продолжение табл. 94
2. Замкнутые или полузамкнутые,
обрабатываемые по поступательно-вращательной схеме
с аксиальным расположением фрезы и копирного пальца:
а) Копировальный ролик и фреза расположены на одной оси
На лучах центровых линий ролика толкателя находят точки Fti Fsi
Fs..., являющиеся центрами окружностей фрезы £>ф. Соединяя эти
точки плавной кривой, получают траекторию движения оси фрезы *—
центровая линия фрезы. В данном случае она же является центровой
if.-,
линией ролина копира* из точек которой проводят дуги радиусом_.
Огибающая кривая к этим дугам является материальным профилем
копира К. В частном случае; когда dp = Оф, профиль копира пол-
ностью совпадает с профилем обрабатываемой детали;
Дк°*в+-Рф1 ~•
При обработке внутренних профилей порядок построения профиля
копира аналогичен вышеизложенному, но
о — в СФ ~~ dP
Лк “ Ла - --а---
556
Станочные приспособления
Продолжение табл. 94
б) Копировальный ролик и фреза расположены по одну сторону
от оси. вращения детали, расстояние между ними Af =# О
радиусом —, огибающая к которым
филсы копира:
Як в + М +
Построение центровой ли»
нии фрезы по заданному
профилю обрабатываемой
детали аналогично предыду-
щей схеме. Откладывая от
центровой линии фрезы ве-
личину М вдоль лучей, про-
веденных от центра враще-
ния заготовки и копира О,
находят точки расположе-
ния ролика пальца. Соеди-
няя точки плавной кривой,
получают центровую линию
. ролика пальца. Из точек
этой линии проводят дуги
и является материальным про-
дф - dp
2
При обработке внутренних профилей порядок построения профиля
копира аналогичен изложенному:
Кк - < М -
°ф - "р
2
Специальные приспособления
557
Продолжение таб i. 94
в) Разностороннее расположение
осей ролика и фрезы М & О
Из точек центральной ли-
нии фрезы Ф 1, 2, 17 от-
кладывают величину М по
другую сторону от центра О
и находят соответствующие
точки/*, 2*, являю-
щиеся центрами ролика
пальца. Плавная кривая,
соединяющая эти точки<
является центровой линией
ролика пальца.
Проводя дуги радиусом —£•
от этой линии и огибая их
плавной линией, получают материальный профиль копира К.. В дан-
ном примере криволинейный участок детали, а следовательно, и ко-
пира ограничен углом ак. Остальная часть детали и копира в пре-
делах угла 360° — ак ограничены по окружности постоянного ради-
уса (соответственно (// н 0/'):
«к = М - я3-------—Е-.
При обработке внутренних профилей порядок построения профиля
копира аналогичен изложенному:
Яд —
«к = AI - «з + -Ф -Г--
2
558
Станочные приспособления
Продолжение табл. 94
г) Одностороннее расположение фрезы и плоского пальца М ф О
При построении профиля копира считают, что расстояние М между
рабочей плоскостью пальца и осью фрезы является постоянным. По-
строение профиля производят по той же методике, что и для копиро-
вальных устройств с роликовыми пальцами. От центровой линии
фрезы Ф откладывают величину М по лучам и вычерчивают рабочую
поверхность пальца с диаметром окружности dn перпендикулярно
к этим лучам.
Плавная кривая, касающаяся поверхности пальца во всех положе-
ниях, представляет собой искомый материальный профиль копира К.
В этом случае иа участках подъема н спада кривых точка контакта
располагается на крайних участках пальца, тем самым давление на
палец со стороны копира смещается от осевой линии иа величину - ♦
что приводит к дезаксиальиой нагрузке и неравномерному износу
пальца:
= -Яд 4- Af 4- —&-.
При разностороннем расположении фрезы и плоского пальца поря-
док построения аналогичен изложенному;
£*гЬ
«и = М _ Лд-------
Примечания: 1. В формулах приняты обозначения (кроме
указанных): Дк « радиус копира; — радиус детали; Гф — радиус
фрезы; гц » радиус копировального ролика.
Специальные приспособления
559
Продолжение табл. 94
2. Высоту конического ролика определяют, мм:
h =
2 tg а
+ * + (4^5).
где ДРф суммарное уменьшение диаметра фрезы в результате ее за-
точек; а < 10.4-15° — угол конуса ролика.
3. Диаметр ролика принимают равным 20—30 мм.
4. Во всех случаях при использовании штифтового копироваль-
ного пальца искомый материаль-
ный профиль копира соответствует
центровой линии ролика пальца.
5. Во избежание искажения
профиля обрабатываемой детали
радиус фрезы должен быть меньше
радиуса закругления впадииы де-
тали
^Рнм’'
где рнм — наименьший радиус
кривизны вогнутого участка обра*
батываемой детали.
6. Для обеспечения постоянного
контакта пальца нлн ролика с по-
верхностью копира необходимо
обеспечить условие
. < Д
^нб _ J
sin ав
гдеЧб“
наибольший радиус ро-
лика илн радиус закругления
пальца; 7? — радиус наименьшего
удаления точки вогнутого участка
от центра вращения; ав — половина угла, в который вписывается во-
гнутый участок.
7. Из предыдущего следует, что плоские копировальные пальцы
(г =s со) неприемлемы для копиров с вогнутыми участками профиля.
8. При работе с плоским пальцем точка контакта пальца с ра-
бочей поверхностью копира по своему расположению на торце пальца
не остается постоянной.
560
Станочные приспособления
95. Копиры для токарных станков
Формулы и пояснения к расчету
Прямая линия
Траектория центра ролика d и стороны копира будут линиями,
ей параллельными, а расстояние между ними равно диаметру ролика d.
Дуга круга
Траектория центра закругления резца и стороны копира будут так же
дугами круга,- описанными из того же центра, что и образующая:
а) при внешнем касании между резцом и образующей:
R, = R' - - R + r “ -4-; = R' + 4- == R ' + -T-:
4 * 4 L
б) при внутреннем касании между резцом и образующей:
Д, = Д' — —= Д — г — —Д, = Д' -\--~^R-r +-—
Рабочая длина копира (расстояние между рисками)
Специальные приспособления
561
Продолжение табл. 95
Дуга и прямая, касательная к ней
Точкой касания во всех трех случаях является точка В. Точки ка-
сания Bi и В2 элементов сторон копира лежат на радиусе, проведен-
ном через точку В.
Радиусы внешней и внутренней сторон копира:
а) при внешнем касании между резцом и образующей:
л» = я- - 4-=r+г - ~т- «•=«' + 4- “r-'+~г:
б) прн внутреннем касании между резцом и образующей:
-4 = R-r-4-: r>=r' + 4 =r-'+ 4-
4 it 4 £
Если задан размер Н, то Hi = Н Н, = Н а если угол а,
4Х 2\
ГО
Ht = 7?! sin а; На = Hi sin а.
Расстояние до рисок при касании прямой и дуги
Lt — Hi 4- (Ь а» Н); L, = Н, 4- (L — Н),
Б62
Станочные приспособления
Продолжение табл..95
Касательные дуги
При внешнем касании между резцом и образующей:
При внешнем касании дуг (случай б):
ff, <» п ; Hs = п ; i-1 = L - (Ра — р) sin т; Ls =>
л тР КтР
г . , х » n — L
*= L t (р ★- Pi) sin т; sin т а= ~,
Определение точек пересечения
прямолинейных элементов
сложных копиров
1. Образующая тела вращения
состоит из двух пересекающихся прямых,
образующих с осью вращения углы cti и сс2
Для случая а, когда обе пересекающиеся лнннн расположены по
одну сторону прямой XX, параллельной оси вращения н проходящей
через точку пересечения:
Специальные приспособления
563
Продолжение табл. 95
Для случая б, когда обе пересекающиеся линии расположены по раз-
иые стороны от линии XX:
, ai+oss
sin--2---
= pi —-——;
«1 ““ Ctg
cos---------
sinJMp-
*2 = рг " ~a7^aT*
cos-----------
Для случая, когда одна яз пе-
ресекающихся прямых параллельна
оси вращения;
а
Xi = Pl tg -2~;
X, — р2 tg
В формулах: pt — расстояние
между образующей и внешним
участком копира; ра — расстояние
между образующей и внутренним
участком. Значения и р-2 сле-
дующие:
Участок обра- зующей Участок копира Участок обра- зующей Участок копира
вну- тренний внешний вну- тренний внешний
Внешний Pl = Л _L = — +' 2 Г Вну- тренний. -*4 <N °- 1 » --Т+'
564
Станочные приспособления
Продолжение табл. 95
2. Определение точек пересечения для образующей,
заданной дугой радиуса R и прямой,
составляющей с осью вращения угол а
Угол т (образован касательной и осью вращения):
Я
sin Т - -jp
где Н — расстояние от точки пересечения до центра;
Hi е= И ха; Н2 «=а Н i Xi или
Hi ~ /?i sin Tt; Ht •» /?2 sin т2.
Двойные знаки введены и связи с тем, что точки Bi и В2 пересече-
ния элементов сторон копира в зависимости от взаимного расположе-
ния элементов образующей могут быть как по одну, так и по другую
сторону точки В.
Значения Xi н xs
в зависимости от их
положения относи-
тельно линии XX
рассчитывают по фор-
мулам:
== Pi
<ха 4- а2
Sln"—2 -
sin
Значения углов
и т, при а = 0:
Pt
arccos р ;
Hi
р,
arccos —£ —,
^2
а при а > О
Та =*
Ti = а ±
*1
Pl
arccos —;
*Х|
- (Я - Яг);
р = R cos (а ± т) *J
А
я.:
Рг “ Р + (Яг — Я);
Та = а ± arccos
Pi в Р
Специальные приспособления
565
Продолжение табл. 95
3. Пересечение двух дуговых элементов
Две дуги заменяют прямыми и
рассчитывают по формулам:
, / Н'
sin V = -
углы, образуемые осью вращения,
, „ Н"
sin Т" ---5-,
ti
COS ------2 cos -----
где значения pt и р2 см. выше.
Знак в формулах зависит от того1; в какой четверти находится отре-
зок прямолинейного элемента образующей или его предложения,
заключенный между осями координат, проведенными через центр О
дугового элемента, и в каждой четверти находится точка пересече-
ния В.
При выборе знака следует руководствоваться следующими данными:
Положение отрезка I, 11, III, IV четверти
Положение точки пересече- ния 1 11 IV 1 II III 11 Ill IV 1 111 IV
Знак в формуле Знак в формулах прн: +1 1 1 1 1 + + ++ + 11 ; 1 1 + + + + t \ ' ,+ + 1 1 + + + + 11 +1 1 1
Примечания: 1. Полную длину копира следует принимать
больше расчетной рабочей длины для того, чтобы ролнк прн выходе
резца за пределы образующей не выходил за пределы копира.
'2. Точки касания роликом сторон копира, соответствующие его
начальному положению, должны быть зафиксированы на копирных
планках путем нанесения рисок на расстояниях Li и Д2 от центра дуги.
• 3. Приведенные формулы верны как для внешнего, так н для
внутреннего касания резца н образующей.
Б66
Станочные приспособления
6. Режущая кромка резца должна быть установлена точно по вы-
соте центров станка.
Пример расчета копира (рис. 70). Образующая обрабатываемой детали
ABCDE; радиус закругления резца г =в 2,5 мм; диаметр ролика d = 25 мм;
участки копира A2B2Cit В2Сй£>2 н CiDiEi — внутренние, а участки AiBiCa
BtCtPi, — внешние: элементы внутренних участков сопряжены
дугами-
Рис. 70. К расчету и построению копира для токарного станка
1. Радиусы и R2 копира рассчитывают по формулам согласие табл. 95
R, = р _ г - = ПО — 2,5 - 12,5 = 95 мм;
R, = R _ г + А = ПО — 2,5 + 12,5 = 120 ММ.
2. Положение точек пересечения сторон копира В„ В2, С, Сц Ds £>,;
а) точки В, и Вг. Искомые размеры xt и хг.
Участок образующей АВС внутренний, отрезки АВ и ВС расположены
по разные стороны прямой, параллельной осн вращения и проходящей через
точку пересечения В согласно табл. 95.;
. «, + «. . 15°+7“
sin ——5- sin з
= р‘-------a.-ctT “ Pl------15^^Г" = °-I9137pl:
cos ——- cos---------
, a,+a. , 15° + r
sin —1-2--5- Sin----------3---
* = p>-----= p>--------------= o-16137^;
cos — г cos---------
₽1 = A + r = 12,5+2,5 = 15 мм; X, = 0,19137pi =0,19137-15 = 2S8? мм;
₽. = -y — r = 12,5 — 2,5 - 10 мм, X. - 0,19137р. = 0,19137-10 = 1,91 мм;
Специальные приспособления 567.
б) точки Ci и С2. Искомые размеры /7, и Н г.
Угол касательной в точке С согласно табл. 95;
44
sin тс = —~ = -ну- = 0.4; т = 23° 55'.
, ° К ИО
Точка пересечения находится в IV четверти, продолжение прямолинейного
элемента ВС, заключенного между осями координат, — в 111 четверти. При
этих условиях в формуле для р должен быть знак плюс:
РС=К cos (а + тс) == ПО cos (7° +23’ 55') =94,7 мм;
Pi = PC + (R ~ Rl) = 94-7 — (ПО — 95) = 79.7 мм;
Р2 = pc + (R2 — R) =94,7 + (120 — ПО) = 104,7 мм.
При этих же условиях в формулах для расчета т, и т2 должен быть знак
минус;
П = а — arccos -£*— — 7° — arccos —— = — 26’;
т2 = а — arccos = 7° — arccos = — 22’ 15';
Л.2 120
-- sin Tt = 95 sin 26° = 41,6 мм;
= Z?2 $in ja — 120 sin 22° 15' = 45,6 MM;
в) точки Dt и D2. Искомые размеры Я3 и Я4. Угол касательной в точке О'
Нг\ й?
Sinrfl = -+i = — = 0,74545;
ТО = 48’12';
рд — cos Гд — НО cos 48° 12' » 73,3 мм;
рз = pD~ (% — /у = 73,3 — (ПО — 95) = 58,3 мм;
Р4 = *>£> + (Я3~ Я) =73,3 4- (120 — 110) == 83,3 мм.
р2 58,3 _rtO
т3 = arccos = arccos —- == 52° 10';
Р* 83,3 .Л0
т4 « arccos = arccos « 49°;
«м 120
Н9 = sin Та «= 95 sin 52° 10' = 75,05 мм;
/Z* = /?г sin т* = 120 sin 49° = 83,3 им,
Так как размеры копира должны быть проставлены от одной базы, рас-
считываем размеры mt, ma, т9, т±.
= j/^S2 - 41,62 — j/~952 - 752 = 27,1 мм;
т2 = ]/Г R2 “ ~ R2-Z/4 = ]/' i2°2-45,62-
— j+1202 — 83,Зг =24,613 мм;
та = т, _ (117.13 — 62,4) tg 7’ = 21,37 мм;
m4 = та — (121,91 — 58,4)fg 7° = 17,943 мм.
Копиры широко используются и на токарных станках, оснащенных
гидросуппортами. Основные положения по конструированию этих
копиров изложены в гл. 6 тома 3 настоящего справочника.
568
Станочные приспособления
Все сказанное относилось к обработке деталей с фасонной образую-
щей. Обработку по копиру используют и для участков деталей, имею-
щих фасонное поперечное сечение, т. е. некруглых деталей (кулачки,
лопатки и т. п.). Обработку деталей этого типа осуществляют по одной
из схем, показанных на рис. 71.
При обработке по схеме, показанной на рис. 71, а, заготовку 1
и копир 2 устанавливают на общей оправке, а ролик 3 и резец 4 —
иа суппорте. Последний разобщается с винтом поперечной подачи и
отжимается к линии центров силой Q. Включив продольную подачу,
можно обтачивать некруглые заготовки небольшой длины.
При обтачивании по рассмотренной схеме передний и задний углы
у резца изменяются в процессе вращения заготовки. Если необходимо
постоянство этих углов, используют схему, показанную на рис. 71, б.
Устройство имеет два копира, кинематически связанные друг с дру-
гом: копир L сообщает суппорту 3 с резцом поступательно-возвратное
Специальные приспособления
569
движение, определяющее форму поперечного сечения детали, а копир 2
сообщает качательное движение державке 4 с резцом, т. е. поворачи-
вает резец в положение, при котором обеспечивается постоянство угла
резания в процессе обработки. Еще ряд подобных устройств приве-
ден в литературе [1 и 3].
Кинематический способ получения криволинейных и граненых
поверхностей основан на применении специальных устройств к уни-
версальным металлорежущим станкам или специальных станков, поз-
воляющих режущему инструменту или обрабатываемой детали совер-
шать относительно инструмента выходные определенные перемещения,
дающие требуемый тип фасонной поверхности детали. Кинематический
метод применяют для точения граненых поверхностей, эллипсов, фре-
зерования и шлифования поверхностей, очерченных дугами окруж-
ностей, архимедовой спиралью и т. п. Конструкции устройств для
кинематического способа получения фасонных поверхностей на уни-
версальных станках рассмотрены в литературе [7].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Аисеров М. А. Приспособления для металлорежущих станков. Л.,
«Машиностроение», 1975. 654 с.
2. Антонюк В. Е., Королев В. А., Башеев С. М. Справочник конструктора
по расчету и проектированию станочных приспособлений. Минск, «Беларусь»,
1969. 392 с.
3. Болотин X. А., Костромин Ф. П. Станочные приспособления. М.,
«Машиностроение», 1973. 344 с.
4. Головачев Ю. В., Коузов Н. Н. и др. Проектирование станочных при-
способлений. Л., СЗПИ. 285 с.
5. Горошкнн А. К. Приспособления для металлорежущих станков. Спра-
вочник. М., «Машиностроение», 1965. 459 с.
6. Дальский А. М. Цанговые зажимные механизмы. М., «Машинострое-
ние», 1966. 168 с.
7. Косов И. П. Станочные приспособления для деталей сложной формы.
М., «Машиностроение», 1973. 232 с.
8. Константинов О. Я. Магнитная Технологическая оснастка. Л., «Маши-
ностроение», 1974. 383 с.
9. Корсаков В. С. Основы конструирования приспособлений в машино-
строении. М., «Машиностроение», 1971. 288 с.
10. Кузнецов Ю. И. Станочные приспособления с гидравлическими при-
водами. М., «Машиностроение», 1974. 150 с.
11. Никифорова-Денисова С. Н. Установка н закрепление деталей в при-
способлениях. Приводы. М., «Машиностроение», 1969. 105 с.
12. РТМ 37.105.00505 — 70. Расчет и конструирование гидропластмассовых
приспособлений. М., ЗИЛ, 1969. 25 с.
13. РТМ 24.009.024 —РТМ 24.09.041. Шайбы упругие разжимные. Оправки
универсальные для токарных и шлифовальных работ. Конструкция н раз-
меры. М-, ЗИЛ, 1969. 21 с.
Глава 7
ОСНОВЫ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ
И ОРГАНИЗАЦИОННО-ПЛАНОВЫХ
РАСЧЕТОВ
ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
В соответствии с действующими положениями основные директив-
ные показатели работы предприятий включают: объемы реализуемой
продукции; задания по важнейшей номенклатуре изделий; объем
централизованных капитальных вложений; ввод в действие производ-
ственных мощностей и основных фондов по центоализованным вло-
жениям; задания по развитию и внедрению новой техники; задания
по объему поставок сырья, материалов, оборудования; фонд заработ-
ной платы; показатели повышения качества продукции; прибыль
(объем и уровень рентабельности); показатели взаимоотношений с бюд-
жетом.
Другие показатели хозяйственной деятельности на предприятиях
планируют самостоятельно.
Основным показателем является измеряемый в оптово-отпускных
ценах объем реализованной продукции, под которым понимается стои-
мость предназначенных к поставке потребителем и подлежащих оплате
последними в планируемом периоде готовых изделий и полуфабрика-
тов собственного производства, а также работ и услуг промышленного
производства.
Схема формирования на предприятии себестоимости
и оптово-отпускной цены продукции
Оптово-отпускная цена продукции
Полная себестоимость При- быль пред- прия- тия
Заводская себестоимость Вне- произ- вод- ствен- иые расхо- ды
Цеховая себестоимость Обще- завод- ские расхо- ды
Прямые расходы Цехо- вые косвен- ные расхо- ды
Расходы на ос- новные материа- лы и по- луфабри- каты 1 Расходы на основную н дополнитель- ную зара- ботную пла- ту основных производ- ственных рабочих Расходы по со- держа- нию и эксплуа- тации оборудо- вания
Прочие расходы
про- пор- ций- наль- ные условно- постоянные
Экономические вопросы технической подготовки производства 571
Разность между оптово-отпускной ценой реализованной продук-
ции ТУреал И ее полной себестоимостью Sn составляет, прибыль пред-
приятия, руб.:
ff = (,VptM— Sn), (1)
которая, являясь исходным показателем для исчисления рентабель-
ности R предприятия, служит и основным источником образования
фонда развития предприятия
<2)
где Qoch — стоимость основных производственных фондов, руб.; <2<>б —
объем нормируемых собственных оборотных средств, руб.
Экономические вопросы технической подготовки производства
Экономическая эффективность производства закладывается при
экономической проработке конструкции на всех стадиях и этапах тех-
нической подготовки,
В процессе экономической проработки должна быть обеспечена
технологичность конструкции новых изделий (табл. 1).
С 1/1 1975 г. введены государственные стандарты ЕСТПП
(единая система технологической подготовки производства) —
ГОСТ 14.001—73 — общие положения, 14.002.—73 — основные требо-
вания к технологической подготовке производства (ТПП), а также
целый ряд других ГОСТов, из которых для целей обеспечения экономич-
ности и рентабельности производства наибольшее значение имеют:
14.201—73 — 14.204—73. В этих документах отражены правила отра-
ботки конструкций на технологичность, выбора показателей и обеспе-
чения технологичности. В другой группе ГОСТов—14.301—73 —
14.307—73 определены правила выбора технологических процессов,
оснастки и оборудования.
Основное содержание стадий отработки
конструкции изделия на технологичность
(Показатели см. в табл. 1)
Техническое задание. Установление требований к разрабатываемому
изделию по показателям технологичности на основе анализа данных о техноло-
гичности аналогичных конструкций, требований к разрабатываемому изделию
и результатов научно-исследовательских работ.
Техническое предложение. Анализ вариантов возможных конструктивных
решений изделия. Выявление оптимального (с точки зрения технологичности)
варианта.
Анализ принципиальной схемы и компоновки изделия, номенклатуры
оригинальных составных частей, требующихся при изготовлении применения
новых технологических процессов-и специальных средств технологического
оснащения.
Эскизный проект. Технологический контроль конструкторской докумен-
тации. Анализ принципиальных конструктивных решений с учетом номен-
клатуры используемых материалов, габаритных размеров и конструкции
составных частей, общего представления об устройстве изделия н принятие
решений о технологичности членения конструкции, сборки и технического
обслуживания изделия.
Технический проект. Технологический контроль конструкторской доку-
ментации. Принятие окончательных решений о технологичности конструкции
и точности изготовления изделия и его составных частей на основе окончатель-
ных конструктивных решений и полного представления об устройстве изделия
в соответствии с основными задачами, решаемыми при отработке конструкции
на технологичность.
!♦ Основные показатели (коэффициенты) технологичности конструкции | сл
Коэффициент (показатель) технологичности Ориенти- ровочный уровень, соответ- ствующий внедрению ЕСТПП Формула для расчета Принятые обозначения
Применения типовых технологических процес- сов 0,8 . <>т. т. п , —— —" *—• ^т. п QT т п — число применяемых типовых техно- логических процессов изготовления, контроля, испытания; <2Т п — общее число применяемых технологических процессов
Автоматизации проекти- рования технологических процессов 0,6 W II к а 1 <с “ * |я Qa т. п ~ число технологических процессов, проектируемых автоматизированно с помощью ЭВМ за год; QT п — общее число технологиче- ских процессов; проектируемых за год; п — число лет
Унификации технологи- ческой документации 0,9 _ Qy. ф — чф Qy ф — число наименований форм докумен- тов, соответствующих стандартам; <2ф ~~ общее число наименований форм документов, приме- няемых в ТПП
Обеспеченности норма- тивами для проектирова- ния 0,85 QH fe*= Q ЧП. н QH — общее число нормативов, имеющихся на предприятии для решения задач ТПП; Qn и — потребное число нормативов для решения задач ТПП
Основы экономических и организационно-плановых расчетов
Продолжение табл. 1
Коэффициент (показатель) технология ноет и Ориенти- ровочный уровень, соответ- ствующий внедрению ЕСТПП Формула для расчета Принятые обозначения
Автоматизации проекти- рования оснастки 0,55 1 1 о <0 О' 01 1 е ‘И 11 Qa> 0 — число типоразмеров оснастки, спроек- тированной за год с помощью • ЭВМ; Qo •— общее число типоразмеров оснастки, спроектированных за год; п — число лет
Стандартизации техно- логической оснастки Специализированного производства технологиче- ской оснастки 0,75 0,6 * № В 0 о о Q QCT, о ““ °61цее число типоразмеров оснастки стандартных систем, применяемых при изготов- лении изделия; Qo о — общее число типоразме- ров оснастки, применяемых на предприятии при изготовлении изделия; Qc п 0 — число типораз- меров оснастки, производимых на специализи- рованных предприятиях по изготовлению тех- нологической оснастки на изделие
Специализированного производства инструмента 0,9 <20. и Qcn и °бщее число типоразмеров инстру- мента на изделие, изготовленных на специали- зированных инструментальных заводах; Qo и — общее число типоразмеров инструмента, приме- няемого на изделие
Экономические вопросы технической подготовки производства 573
Продолжение табл. I I сл
Коэффициент (показатель) технологичности Ориенти- ровочный уровень, соответ- ствующий внедрению ЕСТПП Формула для расчета Принятые обозначения
Применения агрегатно- го оборудования Применения станков с ЧПУ 0,38 0,28 . ^аг. об «об Зчпу 10 ~ «об Qar. об — число единиц агрегатного оборудо- вания, применяемого иа предприятии при изго- товлении изделия; Qog — общее число единиц оборудования на изделие; фчпу — число еди- ниц оборудования на изделие с ЧПУ
Применения перенала- живаемой оснастки 0,6 о| о Е 6 су lo- ll фп 0 — число типоразмеров переналаживае- мых систем 'оснастки на изделие; Qo 0 — см. выше
Унификации изделий 0,65 II а ri5 II 1 31 а а ° II Пу — число типоразмеров унифицированных деталей в изделии (включая стандартные); nQ — число типоразмеров оригинальных деталей в изде- лии; Лд — общее число типоразмеров деталей в изделии
Использования материа- лов 0,64 п,- п 1 Мм — масса материала, израсходованного на изготовление составной части изделия; М — масса составной части изделия; п — число со- ставных частей
Основы экономических и организационно-плановых расчетов
Продолжение табл. 1
Коэффициент (показатель) технологичности Ориенти- ровочный уровень, соответ- ствующий внедрению ЕСТПП Формула для расчета Принятые обозначения
Загрузки оборудования 0,8 а *1 -ч S Рд — действительный годовой фонд времени единицы технологического оборудования, ч; FH — номинальный годовой фонд времени, ч
Оснащенности техноло- гических процессов Кооперированных по- ставок комплектующих изделий 0,8 0,66 II я Я |о Qo. о ~ см- зыке: <?д ~ число деталей изде- лия. изготовляемых иа предприятии; QKn к — число комплектующих изделий, получаемых по кооперации; <?кп — общее число комплектую- щих изделий
Специализации произ- водства деталей и сбороч- ных единиц общего при- менения 0,72 <?Д, об. СП п ®Д. об об. сп — число деталей и сборочных еди- ниц общего применения, изготовляемых на спе- циализированных предприятиях и получаемых по кооперации; фд< — общее число деталей и сборочных единиц (ДСЕ) общего применения в изделии
Применения групповых методов обработки 0,55 k S ”дсе 1—1 л? =— ^ДСЕ ПДСЕ — Г0Д°вая программа Z-й операции групповых участков; k — число технологических операций групповых участков обработки; ^ДСЕ общая годовая программа ДСЕ изделия
Экономические вопросы технической подготовки производства 575
576 Основы экономических и организационно-плановых расчетов
Разработка рабочей документации. Технологический контроль констру-
кторской документации. Обеспечение технологичности конструкции и точ-
ности изготовления изделия н его составных частей.
На этой стадии разрабатывается следующая документация:
1. Опытного образца (опыт-ной партии). Окончание в основном отработки
конструкции иа технологичность.
Конкретизация условий обеспечения основных требований технологич-
ности, в том числе использования типовых технологических процессов, пере-
налаживаемой оснастки и технологического оборудования в соответствии
с условиями серийного (массового) производства и намечаемым масштабом
выпуска изделия.
2. Установочных серий. Доведение конструкции изделия до соответст-
вия требованиям серийного (массового) производства с учетом применения
наиболее производительных технологических процессов и средств техноло-
чэского оснащения при изготовлении основных составных частей.
3. Установившегося серийного илн массового производства. Оконча-
тельная отработка изделия и технологического процесса в период изготовления
и испытания головной (контрольной) серый.
Показатели технологичности конструкции изделий (см. табл. 1)
делятся на показатели, характеризующие технологическую рацио-
нальность конструктивных решений, и показатели, характеризующие
преемственность конструкции.
К первым относятся: трудоемкость изготовления изделия (общая
и удельная), удельная материалоемкость изделия и др.
Ко вторым относятся: коэффициент стандартизации конструкции
изделия, коэффициент унификации изделия, коэффициент унификации
конструктивных элементов, коэффициент повторяемости. В соответ-
ствии с ГОСТ 14.202—73 и 14.203—73 отработка конструкции на тех-
нологичность ведется на этапах технологической подготовки произ-
водства с ориентацией на уровни показателей, соответствующих внед-
рению ЕСТПП (см. табл. 1).
Одними из важнейших среди перечисленных в табл. 1 показателей
являются коэффициенты технологической оснащенности, которые рас-
читывают как в форме общего коэффициента, так и по видам техноло-
гической оснастки. Средние коэффициенты технологической оснащен-
ности приведены в табл. 2; чем они выше, тем выше уровень производ-
ства и ниже трудоемкость изделий.
2. Средние коэффициенты технологической оснащенности
в машиностроении
Наименование Серийность производства
Единичное Мелко- серийное Серийное Крупно- серийное
Общий коэффициент оснащенности В том числе: приспособлениями режущим инструмен- том ....... мерительным инстру- ментом ♦ вспомогательным ин- струментом .... штампами и пресс- формами ..... 0,1-0,17 0,03—0,05 0,04 — 0,05 0,03—0,05 До 0,01 0,22 — 0,37 0,05-0,07 0,08—0,13 0,07 — 0,12 0,02 — 0,03 До 0,02 0,55—1,1 0,15—0,3 0,15—0,25 0,15 — 0,3 0,05—0,15 0,05—1,0 1,35 — 3,6 0,4 —1,2 0,3 —0,6 0,3—1,0 0.15—0,3 0,2—0,5
Экономические вопросы технической подготовки производства 577
Дальнейшая работа по обеспечению экономической эффективности
ведется на стадиях организационной подготовки производства (ОПП)
(табл. 3).
Сведения, необходимые при конструкторской подготовке произ-
водства, приведены в табл. 4—8.
Сведения, необходимые при технологической подготовке произ-
водства, приведены в табл. 9—19.
3. Основные стадии организационной подготовки производства
Содержание стадий Исполнители
Выбор метода, перехода на выпуск но- вого изделия Главный инженер, главный экономист, отдел главного тех- нолога (ОГТ), отдел (бюро) планирования подготовки производства
Планирование и моделирование про- цессов организационной подготовки и освоения Отдел технической подго- товки производства
Изготовление специальной технологи- ческой и контрольной оснастки, элемен- тов унифицированной оснастки, а также средств транспорта, тары, оргтехоснасткн и прочего вспомогательного оборудования Инструментальные цехи (цехи оснастки) Вспомогательные цехи, дру- гие предприятия (по догово- рам)
Расчеты н проектирование планировок оборудования и рабочих мест, формиро- вание производственных участков и кон- трольных постов Проектно-технологические институты, ОГТ и отдел НОТ
Заказ, приемка, комплектация и рас- становка основного, вспомогательного оборудования и оргтехоснастки на рабо- чих местах ОГМ, ОГЭ, отдел механиза- ции завода, отдел монтажных работ
Обеспечение завода материалами, заго- товками, деталями и сборочными едини- цами, получаемыми со стороны, органи- зация кооперирования ОМТС и отдел внешней ко- операции завода
Подготовка и комплектование кадров ОТиЗ и отдел кадров
Изготовление производственно-пробной партии; свертывание выпуска старой продукции и развертывание производства новых изделий Производственные цехи при участии ОГТ
19
578 Основы экономических и организационно-плановых расчетов
4. Стоимость проектных работ
по агрегатным и специальным станкам [7]
Объект проектирования Расценки на проектирование агрегатных и специальных станков по группам слож- ности, руб-
1 2 3 4 5 6 7 8
Технический проект
Схема обработки .... 6 12 21 42 56 78 98 125
Станочные сборочные
единицы . . . 60 90 124 165 260 432 570 708
. Шпиндельные сбороч-
ные единицы — — — 62 98 123 125 —
Рабочий проект
Станочные сборочные
единицы 128 169 228 312 458 668 900 1200
Шпиндельные сбороч-
ные единицы 25 40 65 80 105 135 182 е—
Инструмент, наладки 7 15 25 40 60 100 120 150
Электрооборудование 15 23 32 44 65 95 119 168
Гндрооборудованне « . . 11 15 23 36 67 89 120 159
5. Продолжительность этапов конструкторской подготовки
производства приборов [7]
Этап работы Продолжитель- ность, % к об- щему времени
Разработка исходных данных . . < . « « t . Лабораторная работа и макетирование Испытание макетного образца Технический проект Рабочий проект Изготовление экспериментального (опытного) об- разца Испытание опытного образца и корректирование до- кументации Всего. . . 3 20 7 20 15 25 10 IOO
6. Трудоемкость деталировки рабочих чертежей [7]
Категория работников Трудоемкость по группам сложности, человеко-часов
I 11 III IV V VI
ИТР 3 □ 8 25 50 100
Служащие 1,5 3 8 15 30
Экономические вопросы технической подготовки производства 579
7, Укрупненные нормативы времени
на опытно-конструкторские работы [7j
Этапы работы Единица измере- ния Группа новизны Нормативы времени по группам сложности человеко-часов
I II 1111 1 iv 1 v
Техническое зада- ние Проект 1 II III IV V 85 100 115 125 145 135 155 175 195 225 190 220 250 275 320 300 350 400 440 510 390 440 500 550 640
Эскизный проект Проект 1 II III IV V 315 350 370 470 580 665 735 805 980 1250 950 1050 1115 1400 1750 1320 1680 1850 2250 2800 1900 2100 2300 2800 3500
Технический проект У слов• ная деталь 1 и III IV V 1,0 1,2 1,5 1,7 2,0 1.5 1.8 2,2 2,5 2,8 2,20 2,62 3,06 3,76 4,00 2,80 3,43 3,98 4,70 5,60 3,7 4,2 5,0 6,0 7,2
Обзор патентной литературы по каж- дому этапу Проект Для всех групп 40 50 55 60 70
Рабочий проект Услов- ная деталь I—III IV V 3,1 3,6 4,1 3,7 4,1 4,5 4,8 5.9 6,0 6,6 7,6 8,4 8,7 9,6 10,5
Обзор патентной литературы к рабо- чему проекту Проект • Для всех групп 80 90 100 120 140
Участие в отладке опытного образца % от трудо- емкости рабочего проекта на обра- зец — 5
Лабораторные ис- пытания — 12
Испытания иа на- дежность — 3
Эксплуатационные испытания — 5
Корректировка технической доку- ментации — До 15
580" Основы экономических и организационно-плановых расчетов
6. Укрупненные нормативы времени на разработку рабочих чертежей
(на одну оригинальную деталь) j7]
Группа сложности деталей Характеристика деталей данной группы сложности Затраты времени человеко- часов
1 11 Простые, не требующие расчетов .... Простые, требующие расчетов (зубчатые 2,0
ш IV V VI колеса, рейки, червяки и т. п.) Простые литые (рычаги, кронштейны, вил- КН и т. п.) ................ Литые средней сложности, а также детали, требующие расчетов на прочность (подшип- ники, валы, колонны для сварио-лнтых ста- торов и т. п.) Сложные литые детали {корпуса, патруб» ки и т. п.) . • . Особо сложные, требующие сложных рас- четов (рабочие колеса насосов, лопасти тур- бин, спиральные камеры и т. л.) . . . . • . 4,0 8,0 16,0 30,0 100,0
9. Структура трудоемкости технологической подготовки программ
для станков с ЧПУ
Этап Удельный вес
Проектирование технологического процесса , . . . 36,6
Расчет программы ♦ . 40,5
Нанесение расчетной информации на перфоленту 3,0 х
Интерполирование и вычерчивание траектории режу- 2,1
щего инструмента ........
Контроль траектории по картограмме , 1,2
Нанесение на магнитную ленту .......... 4,2
Проверка на станке качества записи программы ва 1,9
магнитной ленте
Обработка на станке плоского контура на листовой
заготовке и контроль . 4,2
Контрольная обработка детали по программе и кон- 6,4
троль
10. Структура трудоемкости технологической подготовки производен ва
Элементы затрат Удельный вес, % к общей' сумме затрат
Отработка и размножение рабочих чертежей изделия Проектирование и оформление технологических про- 6—12
цессов . 10—16
Проектирование специальной оснастки Перепланировка и содержание цехов в период под- 15 — 20
готовки производства - Доплата рабочим до среднего заработка и подготовка 20—45
кадров Прочие затраты 15—20
5—10
Экономические вопросы, технической подготовки производства 581
11. Соотношение трудоемкостей разработки различных видов
технологической документации при механической обработке
Документация Трудоемкость одной операции 1 нормо-часы Коэффи- циент
Операционные карты с эскизами . . . 2,0 1,0
Сводная технологическая карта (укруп- пенная технология) .......... 1.4 0.7
Маршрутная карта ......... 0,5 0.2J
12. Примерный объем работ
(для изделия, имеющего 100 наименований оригинальных деталей)
Вид работы Объем работ по типам производства, шт.
Единич*. ное Мелко- серийное •Серийное Крупно- серийное
Разработка технологиче- ских процессов механической обработки: 100
маршрутных 100
операционных Проектирование и изготов- — 35 75
товление:
приспособлений 8 30 40—80 100—200
режущего инструмента 4 — 8 15 — 25 25 30—90
мервтельного 9 — 20 20-35 40 20 — 80
вспомогательного 2 5-10 15
штампов 10 20 — 50
деревянных моделей 35
металлических » — 5 10 20 — 35
13. Затраты на проектирование
индивидуальных и групповых технологических процессов
механической обработки детали
Группа технологической сложности деталей
Уровень детализации в разработке технологиче- ских процессов Простые (среднее число операций До 5) Средней сложности (среднее число операций 6—12)
Инди- видуаль- ный про- цесс *’ Группо- вой про- цесс *1 Инди- видуаль- ный про- цесс *1 Группо- вой про- цесс *1
Т, ч ! 3, руб. ! г’4 3, руб. ! Т, ч j 3. руб, 1 4 3, руб.
Маршрутная технология ко 0,7 1.5 1.1 3.5 2.5 5.2 3,7
Карты деталей Пооперационная техно- 1,9 1,35 2,8 1,95 6,5 4,5 10.0 7.0
логия .......... 4.5 3,2 6,5 4,5 13,6 9,5 17,4 12.0
*J Т — трудоемкость; 3 — затраты.
582 Основы экономических и организационно-плановых расчетов
Продолжение табл. 13
Группа технологической сложности деталей
Сложные (среднее число операций 13 — 22) Повышенной слож- ности (среднее число операций св. 22)
Уровень детализации в разработке технологиче- ских процессов Инди- видуаль- ный про- цесс Группо- вой про- цесс Инди- видуаль- ный про- цесс Группо- вой про- цесс
О' Руб. 9 руб- руб. гг руб-
ь. ь. СП к к
Маршрутная технология 9,0 6,3 12,5 8,82 17,0 12,0 25,4 18,0
Карты деталей . . . . 14,0 10,0 21,0 14,7 30,0 21,0 42,2 29,0
Пооперационная техно- ЛОГИЯ 32,0 22 46,8 32,8 65,0 45,0 95,0 66,6
Примечание. Оплата 1 ч работы технолога и взята из расчета 0,5—0,7 р. (включая доплаты). конструктора
14. Укрупненные нормативы времени на разработку технологии
обработки одной оригинальной детали
Вид разработки Нормативы времени по группам сложности машин, ч
I II III
Маршрутная технология , 1,9 2,3 3,0
Операционная технология 12,9 15,7 19,7
Определение норм времени на изго- товление 5,75 13,0 29,0
Определение норм расхода материалов 2,0
Примечание. Трудоемкость разработки технологии сбо- рочных работ может быть принята $0% от трудоемкости разработки технологии механической обработки.
Экономические вопросы технической подготовки производства 583
15. Средняя трудоемкость конструкторских работ
по проектированию единицы технологической оснастки
Технологическая оснастка Трудоемкость нормо-часы
Приспособления Инструмент; режущий мерительный вспомогательный ы 1 1 — сл ьэ о
10—15
16. Трудоемкость проектирования и изготовления
одного станочного приспособления
Стадия работы Трудоемкость по группам сложности работ, нормо-часы
1 1 11 III !V V VI VII
Проектирование 6,1 10,0 13,0 16,8 20,5 24,0 29,2
Изготовление 20 40 80 120 180 210 250
17. Трудоемкость проектирования, изготовления
и отладки приспособлений
Стадия работы Трудоемкость по категориям сложности оснастки, нормо-часы
Простая Средней СЛОЖ- НОСТИ Сложная
Проектирование ..... 45,5 66 98
Изготовление и отладка 41 52 67
18. Затраты времени на конструирование одного штампа
и приспособления
Вид работ Затраты времени по группам сложности работ, ч
I III IV V
Штампы
Разработка чертежей ..... 1,5 2,5 3,5 5 7
Конструирование ....... 4,0 7,0 9,0 13,0 20
Контроль . 1.5 3,0 3,5 5,0 8
Копирование «... 2 3,5 4.3 6,5 10
Приспособлен ия
Конструирование 4,0 7,0 10,0 18,0 35,0
Деталировка 30
Контроль 2,8 4,0 6,0 9,0 18,0
Сверка калек . . 0,7 1.0 1.5 3,0 5,0
Копирование ... 4,0 7,0 12,0 18,0 35,0
Б84 Основы вкономических и организационно-плановых расчетов
19. Трудоемкость проектирования единицы специальной оснастки
Оснастка Укрупненные нормативы
Часы Дни
Приспособления « » . . < 20,0 .2,5
Штампы 24,5 3,0
Форматы и пресс-формы « * . «.««.«•»* 140,0 17,5
Формы точного литья . . . . « « 27,0 3,5
Инструменты . • 6,0 0,75
Контрольно-юстировочные приборы 158,0 19,7
Сетевое планирование и управление
Наиболее совершенным методом планирования этапов техни-
ческой подготовки производства является сетевое планирование, хотя
наряду с сетевыми моделями применяются н давно известные ленточ-
ные графики.
Сетевое планирование целесообразно использовать для координа-
ции больших комплексов работ н управления их выполнением. Напри-
мер: при разработке проектов н создании новых опытных образцов
сложных изделий; при создании уникальной сложной продукции
(крупное металлургическое и металлорежущее оборудование); при
монтаже и пуско-наладочных работах; при ремонтных работах круп-
ных агрегатов.
В сетевой модели, в отличие от ленточного графика, где основным
является только один элемент — этап, имеются, как правило, два
основных элемента — работа и событие.
Работа — основной элемент модели. Под этим словом подразу-
мевается любой процесс, действие, приводящее к достижению опре-
деленных результатов (событий).
Событие — это состояние в процессе выполнения комплекса работ.
Событие, за которым непосредственно начинается данная работа,
называется начальным (1) для данной работы. Событие, которому
непосредственно предшествует данная работа, называется конечным (/).
Первоначальное событие в сети, не имеющее предшествующих ему
событий и отражающее начало выполнения всего комплекса работ,
включенных в данную сеть, называется исходным J. Событие, которое
не имеет последующих событий и отражает конечную цель комплекса
работ, включенных в данную сеть, называется завершающим С.
В сетевом графике событие обычно изображается кружком с ука-
занием внутри него номера события, а работа — стрелкой. Однако
ни длина стрелки, ни ее орнеитацня на графике не имеют значения.
Принято, однако, выдерживать ориентацию стрелок так, чтобы исход-
ное событие располагалось слева в сетевом графике, а завершающее
событие — справа (рис. 1).
При выполнении следующих друг за другом работ каждая после-
дующая работа может быть начата только после получения резуль-
татов предшествующих работ, т. е. после свершения определенного
события.
Сетевое планирование
585
Для построения сетевого графика удобно сначала составить пере-
чень всех основных событий и работ, далее «сшивать» сетевой график,
соблюдая указанные ранее и ниже требования.
После предварительного построения сети необходимо тщательно
проверить все ее элементы и выявить все ошибки,'которые могли воз-
никнуть при «сшивании».
Рис. Г. Пример сетевого графика для несложного комплекса работ:
(5)— изображение события; — изображение работы, продолжи-
тельностью 50 дней. Жирной лниней обозначен критический (наиболее про-
должительный путь)
Требования к построению сети: отсутствие «тупиковых» событий;
от которых не начинается нн одна работа, отсутствие «хвостовых»,
событий, т. е. событий, которым не предшествует ни одна работа,
проверка сети иа наличие в ней «замкнутых контуров» (циклов), т. е.
путей, которые соединяют начальное событие с ним же самим.
После «сшивания» сети и проверки наличия всех работ, необходи-
мых для выполнения планируемого комплекса, определяется ожидае-
мое время /ож, которое проставляется в сети над соответствующей
стрелкой. Ожидаемое время определяется на основе трех или двух
оценок времени, даваемых ответственными исполнителями. В системе
с тремя оценками от ответственного исполнителя получают так назы-
ваемые минимальную /1П;п, максимальную /гаах и наиболее вероят-
ную /),. в оценки времени, тогда ожидаемое время
, бит + 4?и. в + (’max
?ож - g .
Для более полной характеристики распределения случайных вели-
чин в теории вероятностей используется понятие «дисперсия». Для
выбираемого в системе СПУ закона распределения случайной величины
при трех временных оценках
Gt ож —
6
586 Основы экономических и организационно-плановых расчетов
В системе с двумя оценками времени используют только минималь-
ную и максимальную оценки, тогда
i + 2/тах
>ож = “"g
И
^оЖ=0,04(/тах-/т,п)2.
К основным параметрам сетевого графика относятся: критический
путь, резервы времени событий, резервы времени путей и работ. Эти
Рис. 2. Графическое изображение резервов врет
мени работ:
(ц — продолжительность работы,
полный резерв работы; Д — свободный резерв
параметры являются исходными для получения ряда дополнительных
характеристик — для анализа составленного плана разработки.
Резерв времени существует в сетевом графике во всех случаях,
когда имеется более одного пути разной продолжительности.
Резерв времени события 7? определяется как разность между наибо-
лее поздним Тп и наиболее ранним Тр сроками свершения какого-
либо одного (например i или / на рис. 2) события
/? = ТП-ГР.
Наиболее поздний из допустимых сроков 7П — это такой срок
свершения события, превышение которого на какую-то величину
вызовет аналогичную задержку наступления завершающего события.
Наиболее ранний из возможных сроков свершения события Тр—
это срок, необходимый для выполнения всех работ, предшествующих
данйбму событию.
Ранний срок свершения события TPl определяется как продолжи-
т^льйость во времени максимального из путей Lmax, ведущих от исход-
ного события J до данного события i:
7р(. = t [L (J 4-
Поздний срок свершения события ТПг определяется разностью
между продолжительностями критического пути t (LkP) я максималь-
Сетевое планирование
587
ного из последующих за данным событием путей до завершающего
события С: .
ТП(- =Л (£-кр) — / [L (/ Ч- C)maxl-
Зная ранние и поздние сроки свершения событий, можно для любой
работы определить ранние и поздние сроки начала и окончания работы.
Самый ранний из возможных сроков начала работы равен
Самый поздний из допустимых сроков начала этой работы
ГпИ,-/ = ТП. — tjj,
где tij — продолжительность данной работы.
Самый ранний из возможных сроков окончания работы
TP°ij = ТР[ +
и самый поздний из допустимых сроков окончания работы
Т’пОуу = Гпу.
Разница между длиной критического пути t (LKp) и длиной любого
другого полного пути t (Li) называется полным резервом времени пути.
Он равен
R (Lf) — i (LKP) t (Li),
Полный резерв пути показывает, насколько в сумме могут быть
увеличены продолжительности всех работ, принадлежащих пути
Полный резерв времени работы /?,, т. е. время, на которое можно
увеличить продолжительность данной работы, не изменяя при этом
продолжительности критического пути, определяется из выражения
Rnij — Тп. TPi — tip
У отдельных работ, помимо полного резерва времени, имеется
свободный резерв времени, являющийся частью полного резерва. На
время этого резерва можно увеличить продолжительность работы, не
изменяя ранних сроков начала последующих работ (см. рис. 2):
Retj — TPj — Tpi — Up
Определение критического пути сводится к нахождению событий,
располагающих минимальными резервами времени, как правило
равными нулю.
Когда кроме вычисленного при расчете сетевого графика раннего
срока свершения завершающего события Тк дается директивный
срок Гд, то минимальные резервы событий могут быть не равны нулю.
При ТЛ > Тк минимальные резервы будут положительными, а при
Тд <7'рс отрицательными, и тем не менее в обоих случаях минималь-
ные резервы будут определять события, через которые проходит кри-
тический путь.
При оптимизации сетевой график необходимо проанализировать
с целью сокращения критического пути, затрат, уменьшения ненужных
резервов.
588 Основы экономических и организационно-плановых расчетов
Анализ позволяет оценить целесообразность структуры графика,
определить степень сложности выполнения каждой работы, вероят-
ность свершения событий в директивный срок, загрузку исполнителей
работ на всех этапах выполнения проекта.
Трудность соблюдения сроков выполнения работ на некритиче-
ских путях можно характеризовать коэффициентом напряженности
работ
ь ____ t (/-ma.-<) — t' (Ткр)
г/ t (А-Кр) f' (1цр)
где t (/-max) — продолжительность максимального пути, проходящего
через данную работу; t (£кР) — продолжительность отрезка пути
f (/-max), совпадающего с критическим путем.
Чем выше коэффициент напряженности, тем сложнее выполнить
работы в установленные сроки.
При анализе сетевых графиков проводится расчет вероятности
свершения завершающего события в заданный срок. Существует не-
сколько методов расчета, но на практике чаще всего пользуются мето-
дом, основанным на учете только работ критического пути. По этому
методу вероятность свершения завершающего события Рк в заданный
срок Тд можно определить, используя формулу
где Ф — аргумент нормальной функции распределения вероятностей;
Тк — срок свершения завершающего события н днях; о3 (7,-/) — дис-
персия работы, лежащей на критическом пути.
Найдя Ф по таблице значений функции Лапласа [3], определяют
вероятность свершения завершающего события в заданный срок.
Загрузку исполнителей работ определяют путем построения карты
проекта или графика потребности в исполнителях. Графический метод
оптимизации позволяет проводить расчеты вручную или на вычисли-
тельных клавишных машинах. Оптимизация по времени при неогра-
ниченных ресурсах проводится путем использования на работах крити-
ческого и лодкритических (т. е. близких по продолжительности к кри-
тическому) путей, такого числа исполнителей, которое позволяет
Достичь заданной продолжительности выполнения проекта.
Резервы ненапряженных путей сокращаются и приближаются
к нулю, так как при этом способе оптимизации рекомендуется перерас-
пределять часть ресурсов с работ ненапряженных путей, в пределах
имеющихся резервов времени, на работы критического пути.
Для более сложных и эффективных методов оптимизации разра-
ботаны алгоритмы и программы для ЭВМ. В некоторых случаях исполь-
зуются специализированные аналоговые машины типа «Граф».
СЕБЕСТОИМОСТЬ
Показатели экономичности принимаемого технического решения.
Прямые показатели экономичности изделия,
технологического процесса и его организации, технологической опе-
рации, а также применяемых основных средств: себестоимость,
трудоемкость, станкоемкость и материалоемкость.
Себестоимость
589
Себестоимость продукции S (руб./шт.) включает все затраты пред-
приятия на изготовление и сбыт продукции, выраженные в денежной
форме.
Трудоемкость т (нормо-час/шт.) отражает часть затрат живого труда
и выражается нормированным временем, потребным основным произ-
водственным рабочим для выполнения конкретного технологического
процесса, операции или же изготовления изделия в целом,
Станкоемкость тст (станок-час/шт.)— число потребных часов работы
оборудования для выполнения процесса, операции или изготовления
изделия в целом.
Материалоемкость GM (кг/шт. или т/шт.) — часть затрат прош-
лого труда на изготовление продукции, связанных с получением, пере-
работкой и доставкой сырья и материалов.
Все прямые показатели могут быть исчислены на единицу продук-
ции и на весь объем выпуска.
Косвенные показатели, не являясь непосредственным
мерилом эффективности технического решения, служат для выбора
лучшего из равноценных по прямым показателям варианта. Косвен-
ные показатели совершенства и экономической целесообразности кон-
струкции — показатели нормализации, стандартизации, повторяе-
мости, преемственности. Косвенные показатели прогрессивности техно-
логического процесса и его организации — показатели уровня механи-
зации и автоматизации процесса, загрузки и использования оборудо-
вания, коэффициента оснащенности и ряд других (см. табл. 1).
Структура себестоимости — это отношение отдель-
ных элементов себестоимости к общей сумме затрат. Все затраты пред-
приятия на производства продукции группируются по экономическим
элементам или по Калькуляционным статьям расходов. В первом слу-
чае составляется смета затрат на производство, во втором — кальку-
ляция себестоимости продукции (табл. 20):
Смета затрат на производство охватывает наряду с себестоимостью
товарной продукции стоимость изменения остатков незавершенного
производства (в сумме — это объем валовой продукции), услуги своему
капитальному строительству и жилищно-коммунальным предприятиям.
По методу включения в себестоимость расходы подразделяются
на прямые и косвенные.
Прямые расходы определяют непосредственно на основании рас-
хода по существующим нормам на единицу продукции (по нормам тру-
доемкости— заработную плату основных рабочих; нормам расхода
основных материалов — их стоимость и т. д.).
Косвенные расходы либо не могут быть отнесены непосредственно
на единицу изделия, либо это представляет значительные трудности.
Полная себестоимость продукции подсчитывается по одному нз
трех методов: коэффициенто-машино-часов, бухгалтерским и прямым
путем (расчетный метод). Если в уровне механизации и автоматизации
процессов изготовления отдельных изделий нет больших различий,
допускается, с разрешения вышестоящих организаций, распределять
косвенные расходы бухгалтерским методом (пропорционально заработ-
ной плате основных рабочих — см. ниже) на автоматизированных
предприятиях и в автоматизированных цехах, выпускающих один
вид продукции, расходы на содержание оборудования рассчитывают
прямым путем.
590 Основы экономических а организационно-плановых расчетов
20. Разбивка затрат на производство продукции
По элементам затрат По калькуляционным статьям расходов
Основные материалы (за выче- том возвратных отходов) Покупные комплектующие из- делия, полуфабрикаты и услуги кооперированных предприятий Вспомогательные материалы Топливо со стороны Энергия со стороны Амортизация основных фондов Основная и дополнительная Заработная плата Отчисления на социальное страхование Прочие денежные расходы Материалы (за вычетом возвратных отходов) Покупные комплектующие изделия, полуфабрикаты и услуги коопериро- ванных предприятий Топливо для технологических целей Энергия для технологических целей Основная заработная плата произ- водственных рабочих Дополнительная заработная плата производственных рабочих Отчисления иа социальное страхо- вание от заработной платы производ- ственных рабочих. Расходы по освоению новых видов продукции; возмещение износа инст- рументов и приспособлений и прочие специальные расходы Расходы по содержанию и эксплуа- тации оборудования Цеховые расходы. Общезаводские расходы. Потери от брака (только в отчетных калькуляциях). В непроиз- водственные расходы
Итого затрат (по смете) Итого себестоимость продукции
Метод к оэффи ц и е н т о - м а ш и н о - ч а с о в. Расчет
себестоимости изделия (детали, машино-комплекта) основываются на
определении: величины сметной ставки расходов на оборудование,
приходящихся на одно изделие; затрат на основную заработную плату
основных производственных рабочих; затрат на материал.
Расчет сметной ставки ведется с помощью коэффнциенто-машипо-
часов и заключается в том, что по каждому цеху предприятия обору-
дование объединяют в группы по признаку одинаковой величины амор-
тизационных и эксплуатационных затрат на 1 ч работы оборудования.
По каждой группе оборудования устанавливают нормативную вели-
чину расходов на 1 машино-час работы единицы данной группы обо-
рудования. Нормативную величину расходов на 1 ч работы по одной
нз групп оборудования принимают за единицу — базу и по отношению
к ней рассчитывают коэффициенты по остальным группам оборудо-
вания. Таким образом, если величина годовых затрат на какую-либо
i-ю группу оборудования равна S06t., а на группу оборудования, при-
нятую в качестве базовой 30б. баз. то нормативная величина расходов
(РУб.) на 1 коэффициенто-машино-час (т. е. на 1 ч работы условного
базового станка) будет
^об- баз
^баз
(3)
Себестоимость
591
где Со — число станков в данной группе оборудования; ^ф — эффек-
тивный годовой фонд времени работы одного станка; k3 — коэффициент
загрузки оборудования.
Величина расходов на 1 ч работы станка любой другой группы
‘-=-ст¥- <4>
CqF ф&з
Отношение себестоимости машино-часа любого станка к себестои-
мости машино-часа базового станка называется машино-коэффициеитом
. ht
" Йбаз
Сметная ставка, руб/ч
топ
Уем = Й(5аз^м^, (6)
1
где Л1оп — число операций в технологическом процессе; t — норма
времени на операцию, ч.
Расходы L на основную заработную плату основных производ-
ственных рабочих могут быть определены как сумма расценок по всем т
операциям технологического процесса, руб./шт.
т т
р=ъ с‘у’ (П
1 1
где Ст — часовая тарифная ставка по данному разряду работы, руб./ч;
(т
У] t—трудоемкость изделия
1
Расценка Р является основой расчета заработной платы сдельщи-
ков и определяется по формуле
Р = или Р =-£-, (8)
где Ns — норма выработки, шт./ч.
Месячная заработная плата сдельщика, и повременщика (без доп-
лат и премий), руб:
Зсд = S NP> <9)
1
Зповр — ^тДм» (10)
где п — число различных операций, выполненных сдельщиком в месяц;
N — число деталей, изготовленных по каждой операции; FM—дей-
ствительный месячный фонд времени (ч), отработанный повремен-
щиком в течение месяца.
Для оплаты труда рабочих предприятий машиностроительной и
металлообрабатывающей промышленности принята единая шестираз-
рядная тарифная сетка (табл. 21 и 22).
592 Основы экономических и организационно-плановых расчетов
21. Часовые тарифные ставки (коп.)
для рабочих предприятий машиностроения
Условия труда Разряды
1 I! Ill IV V V!
На работах с нормаль- ными условиями труда: для сдельщиков . . . 44,7 48,7 53,9 59,6 67,0 76,7
для повременщиков 41,8 45,5 50,3 55,7 62,7 71,7
На работах с тяжелыми и вредными.условиями тру- да: для сдельщиков . , . 50,3 54,8 60,6 67,0 75,4 86,3
для повременщиков 47,1 51,2 56,6 62,7 70,5 80,7
На работах с особо тя- желыми и особо вредными условиями труда; для сдельщиков . . . 55,7 60,6 67,0 74,2 83,5 95,5
для повременщиков 52,1 56,5 62,7 69,3 78,0 89,3
22. Часовые тарифные ставки (коп.)
для рабочих» занятых на станочных работах
по обработке металлов и других материалов резанием
на металлообрабатывающих станках в машиностроительной промышленности
Условия труда Разряды
1 11 111 IV V VI -
На работах с нормаль- ными условиями труда: для сдельщиков . . . 50,3 54,8 60,6 67,0 75,4 86,3
для повременщиков 47,1 51,2 56,6 62,7 70,5 80.7
На работах с вредными Условиями труда; для сдельщиков . . . 53,0 57.6 63,7 70,5 79,4 90,8
для повременщиков 49,5 53,9 59,6 65,9 74,2 84,9
Применение единой тарифной сетки позволяет1 дифференцировать
уровни заработной платы только по признакам, предусмотренным тариф-
ной сеткой. К числу этих признаков относятся условия труда (холод-
ные или горячие работы, тяжелые, вредные и т. д.), а также системы
оплаты труда (сдельная или повременная).
Отношение часовой тарифной ставки соответствующего разряда
к часовой ставке I разряда называется тарифным коэффициен-
том К7-;. Разрыв в тарифных коэффициентах, соответствующий край-
ним разрядам сетки (I и последнего, в данном случае VI), принято
называть диапазоном D тарифной сетки.
Расходы на основные материалы и полуфабрикаты М определяют
по формуле, руб./шт.
М = t 'ИштСп - £ \
(11)
Себестоимость
593
где Кгз — коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные
расходы (в среднем 1,05—1,12); U — суммарная стоимость покупных
деталей и сборочных единиц по прейскурантам или договорам на по-
ставку; Л1Шт — норма расхода материала данного вида на единицу
продукции с учетом припусков на обработку и потерь, кг/шт. или т/шт.;
Сп — оптово-отпускная (прейскурантная) цена основного материала
за единицу массы, руб./кг или руб./т; М'пт — норма реализуемых отхо-
дов основного материала на единицу продукции, кг/щт. или т/шт.;
Сп — плановая цена отходов материалов, руб./кг или руб. т; и —
номенклатура основных материалов, потребляемых для производства
продукции.
Цеховые и общезаводские расходы распределяются пропорцио-
нально сумме основной заработной платы производственных рабочих
и косвенных расходов, определяемых по сметным ставкам.
Процент цеховых Кх и общезаводских расходов:
Ki = д -------100%; (12)
S (t + vCM)
1
= ____—юо%, (13)
(L -?• I'см)
1
где Рц — сумма годовых цеховых расходов по смете или отчету; L —
суммарная заработная плата за изделие; VCM — суммарная сметная
ставка за изделие; /? — число изделий (деталей, машино-комплектов),
выпускаемых цехом в течение года; Рзав — сумма годовых общеза-
водских расходов.
Цеховую, заводскую и полную себестоимости рассчитывают по
формулам, руб./шт.:
Snex = M + (L + VCH)(l+^l-)+Lfe; (14)
5зап = Л1 + (1 + Гя)(1+^±^)+1^; (15)
$n = S3aB(l+J^-), (16)
где Кдоп — дополнительная заработная плата и начисления по со-
циальному страхованию в процентах от основной заработной платы
(обычно Кдоп == 12+15%J; /(3— процентная доля внепроизводствен-
ных расходов от заводской себестоимости (в среднем для машинострои-
тельных заводов К3 — 1+3%).
Бухгалтерский метод расчета основан на учете
всех видов затрат, входящих в состав цеховых и общезаводских рас-
ходов в процентном отношении к основной заработной плате произ-
водственных рабочих.
594 Основы экономических и организационно-плановых расчетов
Цеховую и общезаводскую себестоимости по бухгалтерскому методу
определяют по формулам, руб./шт.:
5цех = Л/ + L ^Кдоп Ч---jQQ- I (17)
5зав = Л4 + L (кдоп 4- ) > (17')
где К{ — процент цеховых расходов, включая затраты на оборудова-
ние, по отношению к заработной плате основных рабочих; К'г — про-
цент общезаводских расходов, отнесенный к заработной плате основ-
ных производственных рабочих, подсчитывается для каждого пред-
приятия в отдельности как и величина процента цеховых накладных
расходов.
Полную себестоимость 5П и по данному методу подсчитывают по
формуле (16).
Прямой (расчетный) метод калькуляции
себестоимости основан на раздельном определении элемен-
тов затрат, абсолютная величина которых распределяется и относится
на каждую операцию обычно пропорционально фактору времени (вели-
чине штучного времени, продолжительности работы оборудования,
времени наладки, времени использования оснастки и т. д.).
Кроме рассмотренных ранее затрат на заработную плату и материалы,
для расчетного метода отдельно подсчитывают расходы на электроэнер-
гию, ремонт оборудования, смазочно-обтирочные и охлаждающие ма-
териалы, на амортизацию универсального и специального оборудо-
вания, по эксплуатации и амортизации оснастки и инструмента, по
переналадке станков.
Общезаводские и общецеховые расходы (заработная плата админи-
стративно-технического персонала, амортизация и эксплуатация зда-
ний и сооружений, расходы по охране труда и технике безопасности,
расходы на содержание технических служб завода и т. д.) рассчитывают
в виде процента от основной заработной платы основных производ-
ственных рабочих (при массовом выпуске однородной продукции)
или пропорционально прямым расходам на заработную плату и на
содержание и эксплуатацию оборудования (в остальных случаях).
Элементы расходов по этому методу рассчитывают на одну операцию
(руб./опер.) или на одну штуку (руб./шт.).
Расходы на ремонт, электроэнергию и амортизацию оборудования
составляют в сумме расходы на содержание и эксплуатацию обору-
дования, их подсчет необходим и по первому методу для установления
сметных ставок.
Расходы на силовую электроэнергию за 1 ч работы можно рассчи-
тать по приближенной формуле, руб./опер.
Рэ = ^Э. С^уСэл^М, (1®)
где £э, с — коэффициент использования мощности силового привода
станка (коэффициент нагрузки), зависящий от многих факторов и
колеблющийся в пределах 0,4—0,7 (в среднем для ориентировочных
расчетов можно принимать k3, с=0,6); //у— установленная мощ-
ность силового электродвигателя станка, кВт; Сэл — стоимость 1 кВт'Ч
Себестоимость
595
электроэнергии, руб. (индивидуальна для каждого района, в среднем
0,001 руб./кВт-ч); /м — машинное время работы станка, ч.
Расходы на эксплуатационные ремонты (кроме капитальных), -
приходящиеся на единицу продукции, могут быть определены на
основе нормативов «Единой системы планово-предупредительного
ремонта» по формуле, руб./т.
/? =
HRC„
F3
/щт*
(19)
где Н — средняя величина расходов на единицу ремонтной сложности
в год, руб. (для самых приближенных расчетов величина И может
быть принята 9 р —для легких и средних станков, 10 р —для круп-
ных и тяжелых и 11 р—для особо тяжелых и уникальных); /?„ —
категория сложности ремонта станка; F3 — годовой эффективный фонд
времени (ч) работы оборудования (для двухсменной работы «^4000 ч);
/шт — штучная норма времени, ч; т — число операций в технологи-
ческом процессе.
Расходы на амортизацию Ра универсального и специального обо-
рудования подсчитывают по формулам, руб./опер.;
. Рау = юоХ ?к’ (20)
, ___. аб?об
ас~ 100Л/ГОд’
(20')
где а — годовая норма амортизации, %; Сос,— плановая цена обору-
дования, включая монтаж; F3 — эффективный годовой фонд времени
работы оборудования с учетом коэффициента использования, прини-
маемого обычно равным 0,85; /к — штучно-калькуляционное время
(с учетом потерь на наладку на партию деталей); NroK — годовая
программа.
Нормы амортизационных отчислений приведены в разделе «Выбор
оборудования» (см. стр. 603).
Расходы по эксплуатации инструмента в расчете на одну операцию,
руб./опер.
р ____ ,
“ ~ /ст («п 4- 1)
(21)
где Си — первоначальная стоимость инструмента, руб.; пп — число
переточек до полного износа; Sn — себестоимость одной переточки,
руб-,’ /ст — период стойкости между двумя переточками, ч; /м — ма-
шинное время в течение одной операции, ч. Величины элементов затрат
для различного вида оборудования приведены в табл. 23.
По аналогичным формулам определяют затраты на штампы и мери-
тельный инструмент.
596 Основы экономических и организационно-плановых расчетов
23. Значения элементов затрат машино-коэффициентов и машино-часов
по некоторым видам станков для единичного и мелкосерийного
односменного производства
Наименование оборудования (станка). Марка Нормативные затраты, коп.
₽а я ps hl
1К62 7,5 8,1 2,7 4,1 22,4 1,2
1А62 6.5 6,1 1.8 4,1 18,5 1,0
Токарио-вииторезвые 163 ” 26,8 10,1 3,6 5,6 46.1 2,4
1Д63А 11,7 7,7 2,6 5,6 27,6 1,5
Токарный автомат 126JM 21,5 11,6 4.5 4,1 40,7 2,2
Токарио-револызер- ный — 18,7 6,4 5,2 5,3 35,6 1,9
Карусельный »—• 35,6 21,2 8,9 6,0 71,7 3,8
С50 6,5 5,6 2,3 6,3 20,7 1,1
Вертикально-свер- лильные 2А135 3.6 4,1 1.4 6,3 15,4 0,8
2AI50 10,7 4,9 2,0 6,3 23,9 1,3
Вертикально-свер- лильный специальный 2С170С158 3,3 7.7 0,9 4,8 16,7 0,9
Радиально-сверлиль- ный 2А55 12,3 8,7 1,7 6,2 28,9 1,5
Горизонтально-раС’ точный 262Г 31,1 11,6 2.2 7.1 52,7 2,8
Бесцентрово-шлифо- вальный 3181 22.1 9,7 5,1 19,6 56,5 3,0
Внутришлифовальный 3256 13,6 8.3 0.5 6,0 28.4 1,6
Заточной 3625 1,3 2,6 0,2 2,6 6,7 0,4
Наждачное точило ТШ-300 1,3 2,8 0,6 2,6 7,3 0,4
Плоскошлифовальный 372Б 9,3 10,5 1,2 7,0 28.0 1,5
Продол ьно-шлифо- 3795 40,0 17,5 2,5 7,0 67,0 3,5
вальный
Зубофрезерный 5312 15,9 8,3 3,4 16,9 44,5 2,5
Вертикально-фрезер- 6Б11Р 12,4 8,1 1,6 9,4 31,5 1,7
ные 6Н13 14,6 10,2 • 4,0 10,3 40,1 2,1
Горизонтально-фре- зерный —* 9,0 7,7 2,7 6.8 26,2 1,4
Универсально-фрезер- ный 6М82 6,9 8,8 2,7 7,5 25,9 1,4
Долбежный Т-350 9,5 5,2 2,0 4,8 21,5 1,1
Продольно-строгаль- ный 724-М 72,8 29,9 31,5 6,7 140,9 7,5
Горизонтально-про* тяжной 7А520 16,2 7,1 6,8 28,0 58,1 3.1
** Расстояние между центрами 2800 ММ.
Себестоимость
597
Расходы на специальные и универсальные приспособления под-
считывают по формулам, руб./опер.:
с
Рсп = 0,7-^Н-; (22)
'Угод
0,7Суи
Рун — ’' ;к> (22 )
£
где Ссп — себестоимость изготовления специального приспособления;
Л/Год — годовая программа детален, изготовляемых при помощи дан-
ного приспособления; Сун — стоимость универсального приспособ-
т
ления; — суммарная трудоемкость выполнения всех детале-
1
операций при помощи данного универсального приспособления (пг—
число таких детале-операций;1 Nt — программа по каждой детали;
1К1 — штучно-калькуляционное время на одну операцию).
Коэффициент 0,7 учитывает величину ежегодных амортизационных
отчислений (50% от стоимости приспособления) в величину затрат на
эксплуатацию (20%).
Методика определения затрат па унифицированные (стандартизиро-
ванные) приспособления, которые могут подвергаться переналадке
и перекомпоновке (универсально-сборные, универсально-наладочные,
групповые), имеет определенную специфику и подробно рассмотрена
в разделе «Выбор технологической оснастки».
Затраты на наладку и переналадку рассчитывают, исходя из общих
затрат ца заработную плату наладчиков £11аЛ цеха, деленную на общие
потери времени на наладку по цеху 7'Н;1_,С и умноженные иа время на-
ладки (подготовительно-заключительное время tn. 3) на данную опера»
цию:
р _ ЬналЛдоп
‘ нал — Tf, ‘ п. 3>
г нал
где kдоп яа 1,15 — коэффициент, учитывающий дополнительную зара-
ботную плату и начисления.
Методы оценки себестоимости на стадии проектирования. При
укрупненных расчетах себестоимости нового изделия SH (руб./шт.)
на стадии проектирования применяется метод удельных показате-
лей (наиболее простой):
5И == 5уд <jGH (24)
или
Sh = 5уд (24*)
где 8удо — удельная себестоимость на единицу массы аналогичной
машины руб./кг (т); Он— расчетная масса проектируемой машины,
кг (т); 8уд,у— удельная себестоимость по мощности аналогичных
598 Основы экономических и организационно-плановых расчетов
машин, руб./кВт (руб./л. с.); Na — мощность двигателя проектируе"
мой машины, кВт (л. с.).
Подобные расчеты могут быть уточнены путем использования диф-
ференцированных удельных показателей — удельной материалоем-
кости и удельной трудоемкости. В этом случае затраты на материалы,
полуфабрикаты, покупные изделия и на основную заработную плату'
производственных рабочих могут быть укрупненно определены по
формулам, руб./шт:
М = myGHCM; (25)
Z. — (25л)
где ту — удельный расход материалов, полуфабрикатов и покупных
изделий, кг/кг (т/т); GH — расчетная масса новой машины, кг (т); См —
Баллы
Рис. 3. Система баллов
для оценки себестоимо-
сти универсальных то-
карно-винторезных ра-
бот на стадии их проек-
тирования [2]:
—- — отношение ча-
ntnln
стот вращения шпинделя;
1 — число ступеней по-
дач; N — мощность при-
вода; t — межцентровое
расстояние; da— диаметр
изделия; т — масса стан-
ка
средняя стоимость материалов, полуфабрикатов и покупных изделий,
руб./кг (руб./т); /уД — трудоемкость единицы массы машины, нормо-
час/кг (нормо-час/т); СТ — средняя тарифная ставка, руб./нормо-час.
Значения ту и /уд предварительно находят для выпускаемых ана-
логичных машин и затем используют для расчетов М и L по проекти-
руемой машине.
Более точное определение себестоимости на стадии проектирования
основывается на методе баллов. Сущность этого метода заключается
в том, что основные конструктивные и эксплуатационные характери-
стики машины — например, производительность, габаритные размеры,
скорость, грузоподъемность и т. п. — оцениваются условными баллами.
Предельную величину балла по каждому параметру следует брать
небольшую, порядка 3—5, причем это значение желательно оценивать
в соответствии со степенью влияния на себестоимость каждого из рас-
сматриваемых параметров. Для этой цели применяют экспертные
оценки, в том числе метод коллективной экспертизы. При построении
графиков балльной оценки используют наиболее простые линейные
формы зависимости, т. е. исходят из того, что себестоимость изменяется
пропорционально, например, массе, частоте вращения й т. п. На рис. 3
Определение браков окупаемости
599
показан пример использования системы балльной оценки для расчета
себестоимости токарных станков.
Полученные по каждому из оцениваемых параметров баллы сумми-
руют и сумму баллов умножают на постоянный для данного класса
машин (или для данного завода) ценностной множитель. Для опреде-
ления величины последнего фактические показатели себестоимости
аналогичных машин, выпускаемых промышленностью, делят на най-
денные для них соответствующие суммарные значения баллов. В каче-
стве ценностного множителя для оценки новых конструкций принимают
среднее арифметическое значение полученных величин.
Балльный метод позволяет получить отклонения расчетных значе-
ний себестоимости проектируемых машин в пределах ±15—20% от
их фактических значений. Точность расчетов увеличивается по сравне-
нию с методом удельных показателей в среднем в 2 раза.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРОКОВ ОКУПАЕМОСТИ
И КОЭФФИЦИЕНТОВ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ
ЭФФЕКТИВНОСТИ
Для определения общей (абсолютной) эффективности капитальных
вложений по отдельным предприятиям применяют показатель — отно-
шение прибыли к капитальным вложениям, исчисляемый по формуле
Е Vo-S
' ~ К ’
где Цо — стоимость годового выпуска продукции в оптовых ценах
предприятия; S — себестоимость годового выпуска продукции; К —
сумма вложений в основные фонды и оборотные средства.
При определении общей эффективности капитальных вложений
анализируют факторы, влияющие на ее повышение или понижение:
изменение трудоемкости продукции; изменение материалоемкости
продукции; изменение фондоемкости продукции.
Срок окупаемости ТОк и коэффициент сравнительной экономиче-
ской эффективности Е дополнительных капитальных вложений на
внедрение новой техники определяют по формулам:
т K2 — Kj .
ок “ Sx-S2 ’
Р__ _ 1
к2-м ~ток ’
где Kt и Кг — капитальные вложения по базовому и внедряемому
вариантам, руб.; и S2— себестоимость годовой продукции по этим
же вариантам, руб.
При сравнении нескольких вариантов (более двух) увеличивается
число и сложность расчетов. Для выбора наиболее эффективного ва-
рианта осуществления мероприятия по развитию техники можно
пользоваться формулами, по которым лучший вариант будет опреде-
ляться наименьшей суммой затрат:
К + THS минимум (28)
(26)
600 Основы экономических и организационно-плановых расчетов
или
S + ДЛ -> минимум, (29)
где К — капитальные вложения по каждому варианту, руб.; S — себе-
стоимость продукции за год по тому же варианту, руб.; Тп —единый
нормативный срок окупаемости в годах; Еи — единый нормативный
коэффициент эффективности (0,15) (2].
Суммы затрат по формулам (28) и (29) называются приведенными.
Для народного 'хозяйства установлен нормативный срок окупаемости
в пределах 7 лет и соответствующий ему нормативный коэффициент
сравнительной экономической эффективности капитальных вложений
равный 0,15. При технико-экономических расчетах разрешается
пользоваться нормативом срока окупаемости от 5 до 10 лет и коэффи-
циентом экономической эффективности от 0,2 до 0,1.
Трудоемкость единицы продукции определяется: а) по базовому
варианту в фактически затрачиваемых человеко-часах; б) по сравнивае-
мому варианту на проектной стадии в нормо-часах с учетом ожидае-
мого перевыполнения соответствующих норм, а после внедрения меро-
приятия — в фактически затрачиваемых человеко-часах,
Годовой экономический эффект или годовую экономию (руб.) оп-
ределяют по формулам:
э = (Sj + EH/Q - (S 2 + ДНД2) (30)
ИЛИ
^=[(5;+^<)-(^+зд)н2, (31)
где Si и S2 — себестоимость изготовления годовой продукции соот-
ветственно до и после проведения мероприятий, руб.; Ki и К2 — капи-
тальные вложения или производственные фонды до и после проведения
мероприятий, руб.; Еа—единый нормативный коэффициент эко-
номической эффективности; SJ и 52 — себестоимость единицы про-
дукции до и после внедрения мероприятия, руб.; К[ и К-> — удельные
капитальные вложения на.единицу продукции, руб.; N2 — годовой
объем производимой продукции или объем работы после начала внед-
рения мероприятия (натуральные единицы).
При всех расчетах экономической эффективности капитальных
вложений объем продукции и ее себестоимость, капитальные вложения
и другие показатели принимают по проектным данным.
В условиях действующего производства для сравнения принимают
также и соответствующие плановые данные.
Если капитальные вложения осуществляются в разные сроки и
текущие затраты изменяются во времени, то сравнение вариантов
следует производить приведением планируемых затрат более поздних
лет к текущему моменту с помощью коэффициента приведения, исчи-
сляемого по формуле
*п₽ = 7TZW ’
(I -j- Снп)
где Еип — норматив для приведения разновременных затрат рав-
ный 0,01; t — время приведения в годах.
В случае приведения капитальных и текущих затрат к будущему
времени (на t лет вперед) затраты надо умножать на = (1-]-Енп)г«
«пр
Расчеты экономии от внедрения изобретений 601
Когда варианты различаются по срокам внедрения, либо по рас-
пределению капитальных вложений по годам, либо по обоим факторам,
то величины капитальных вложений по вариантам приводят к началь-
ному моменту времени по формуле
zi>
i
где Kt — капитальные вложения в i-й год; йпР; — коэффициент при
ведения в i-м году; /р — срок реализации мероприятия.
РАСЧЕТЫ ЭКОНОМИИ ОТ ВНЕДРЕНИЯ
' ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИХ
МЕРОПРИЯТИЙ, РАЦИОНАЛИЗАТОРСКИХ
ПРЕДЛОЖЕНИЙ И ИЗОБРЕТЕНИЙ
При определении экономической эффективности от внедрения
мероприятия должно быть установлено: насколько прогрессивно дан-
ное мероприятие и должно ли именно оно быть принято к внедрению;
какова величина экономического эффекта, который будет получен от
внедрения этого мероприятия.
Показателями эффективности организационно-технических меро-
приятий являются: повышение рентабельности производства; экономия
от снижения себестоимости продукции; рост производительности труда—
снижение трудоемкости изделий; сокращение срока окупаемости затрат
на проведение мероприятия [2]; повышение качества изделий.
Если в результате внедрения мероприятия увеличивается выпуск,
то в расчет принимают относительную экономию по условно-постоян-
ным косвенным расходам Эус, определяемую по формуле
о / Sc<Xi SncTa2 \ л,
где Sc — сумма условно-постоянных расходов в составе расходов
по содержанию и эксплуатации оборудования и цеховых (общезавод-
ские расходы принимаются в расчет, если мероприятие повлияло на
величину заводского выпуска продукции); и а2 — удельный вес
детали в общем выпуске продукции до и после внедрения мероприятия;
Л7! и Nг — годовой выпуск детали до и после внедрения мероприятия.
Экономия от внедрения рационализаторских предложений н изоб-
ретений подсчитывается в соответствии с методиками, инструкциями
и разъяснениями, утверждаемыми и издаваемыми Государственным
Комитетом по делам изобретений и открытий [6].
Размер выплачиваемых вознаграждений за рационализаторские
предложения определяется по шкале, приводимой в табл. 24, а за
изобретение 2% от суммы годовой экономии.
Размер вознаграждения за рационализаторское предложение или
изобретение, не создающее экономии, устанавливается руководителем
предприятия в зависимости от его действительной ценности с учетом
технического н иного положительного эффекта, создаваемого предло-
602 Основы экономических и организационно-плановых расчетов
24. Размер вознаграждений за рационализаторские предложения
Сумма годовой экономии, руб. Вознаграждение за рационали- заторское предложение
До 100 От 100 до 500 » 500 * 1 000 s 1 000 » 5 000 » 5 000 » 50 000 » 50 000 * 100 000 » 100 000 в выше 17% экономии, но не менее 10 р. 7% + 10 р. 5% + 20 р. 3% + 40 Р- 2% + 90 р. 1% + 590 р. 0,5% + 1090 р., но не более 5000 р.
жением, и объема применения предложения, однако оно не может быть
менее 10 р. и более 5000 р. за одно рационализаторское предложение
и не менее 20 р. и более 20 000 р. за одно изобретение.
Размер вознаграждения может быть повышен до 3 раз но не более
указанных максимальных сумм за изобретения, которые приводят
к созданию новых видов производств, ценных материалов, машин, или
если предложение касается единичных и мелкосерийных видов про-
дукции, экономия по которым не может быть большой.
Вознаграждение выплачивается в размере 25% (но не менее 20 р.)
в месячный срок со дня утверждения плана внедрения предложения,
остальная часть — не позднее 2 мес. после окончания первого года
использования этого предложения.
Финансирование изобретательства и рационализации осуществляется
из двух источников: за счет собственных средств предприятия и хо-
зяйственных организаций н из государственного бюджета.
ВЫБОР ВАРИАНТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА
Сумма меняющихся при изменении технологического варианта
затрат носит название технологической себестоимости. Входящие
в технологическую себестоимость затраты делятся на условно-пере-
менные (их сумма обозначается So и условно-постоянные Sc).
Условно-переменные затраты (расходы на сырье, материалы, основ-
ную заработную плату производственных рабочих, расходы по ремонту
н содержанию оборудования, расходы на быстро изнашивающийся
инструмент, силовую энергию, амортизационные отчисления от стои-
мости универсального оборудования и универсальной оснастки и др.)
изменяются примерно пропорционально изменению объема выпускае-
мой продукции.
Условно-постоянные затраты (например, расходы на содержание
заводского н цехового управленческого и обслуживающего персонала,
на отопление, освещение, амортизационные отчисления от стоимости
специального оборудования и оснастки и др.) по существу не зависят
от объема производства при изменении последнего в относительно
небольших размерах и характеризуются относительной стабильностью.
Выбор оборудования
603
Технологическая себестоимость выпуска за какой-либо период
времени равна
S = SVN 4- 5е, (32)
где А — число изделий, выпущенных при постоянных затратах Sc
(например, месячный или годовой выпуск). Технологическая себе-
стоимость одного изделия
5изд — + — .
(33)
Сравнение двух вариантов обработки (по технологическому про-
цессу в целом или при выполнении единичной операции) ведут исходя
из следующих соотношений:
= SVJN SC1;
S2 = SmN -|- Ссг> (34)
где Si и S2 — себестоимость выпуска в 1 и 2-м вариантах, причем
в 1-м варианте переменные затраты равны Sa| и постоянные SC1,
а во 2-м соответственно н Sc,2. По формулам (34) может быть построен
график зависимости величин себестоимостей выпуска деталей для
сравниваемых вариантов от программы Л\
Точка пересечения двух прямых, соответствующая равенству затрат
по обойм вариантам (программа в этом случае носит название «крити-
ческой» и обозначается Л?к), находится путем приравнивания правых
частей уравнений (34):
+ $сх = SV2Nk + Se2)
тогда
N = ~ Sci (35)
ZVK — c C
Вычисленную по формуле (35) или путем построения графика про-
грамму NK сопоставляют с годовой плановой программой Nn. Вариант
с меньшими постоянными и большими переменными затратами выгод-
нее при Nn <3 NK. При Лгп > ;VK — выгоднее вариант с большими
постоянными и меньшими переменными затратами.
ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ
Наиболее экономичный типаж оборудования выбирают по рас-
четным формулам (26), (27), (29), (30), т. е. на основе наименьшего
срока окупаемости, наивысшего коэффициента сравнительной эконо-
мической эффективности, наименьшей суммы приведенных годовых
затрат, наибольшего годового экономического эффекта.
При сравнении нового оборудования с действующим рекомендуется
определять условно-годовую экономию приведенных затрат, получае-
мую в результате внедрения нового оборудования, по формуле
^ус = (S2 — Si) + 5доп-(Ка — S/iJ, (36)
604 Основы экономических и организационно-мановых расчетов
где S2 и Si — себестоимость годовой продукции соответственно по
действующему и новому ’ вариантам, руб.; Эдон — дополнительная
экономия от использования действующего оборудования (главным
образом за счет дополнительного увеличения выпуска продукции
вследствие уменьшения доли условно-постоянных расходов), руб.;
/(,,— капитальные вложения по новому варианту, руб.; 5д, — на-
копленная сумма амортизационных отчислений по действующему
оборудованию, руб.
При высвобождении действующего оборудования и передаче Дру-
гому предприятию дополнительную экономию можно подсчитать по
упрощенной формуле
^ДОП = ВОС СТ. СТ> (^7)
где Л’восст. ет — восстановительная стоимость действующего обо-
рудования, подлежащего передаче другому предприятию, с учетом
морального и физического износа оборудования.
Размер годовой экономии (руб.) от внедрения станка новой модели
Эг= (St-Sa) Л%, (38)
где 5! и S, — себестоимость продукции при изготовлении ее соответ-
ственно на старом и новом оборудовании, руб.; Af2— годовая про-
грамма, на которую рассчитано новое оборудование.
Часть общей суммы амортизационных отчислений от стоимости
оборудования расходуется на капитальный ремонт, а также на модер-
низацию и средний ремонт, осуществляемый с периодичностью свыше
одного года (расходы на модернизацию и средний ремонт производятся
с 1 января 1963 г. за счет амортизационных отчислении). Другая
часть суммы амортизационных отчислений используется на полное
восстановление основных фондов (т. е. на поставку предприятиям
нового оборудования).
ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ
Экономия, получаемая при использовании приспособлений, обра-
зуется главным образом за счет снижения трудоемкости изготовления
изделий [5].
Величину снижения трудоемкости изготовления одной детали
в среднем на одно приспособление можно определить по формулам:
(39)
тп
или для одного конкретного приспособления
Кпт = ti - <2. (40)
где Tj и т2 — трудоемкости изготовления детали соответственно до
и после оснащения технологического процесса; та — число приспо-
соблений, внедренных в технологический процесс изготовления одной
детали; и t2 — штучно-калькуляционное время на одну операцию
соответственно до и после оснащения.
Выбор технологической оснастки
605
Экономия на прямой заработной плате в связи с применением при-
способлений составит
ч, = . Ml)
где /х и Z2 — средние тарифные ставки иа данной операции до и после
оснащения технологического процесса.
Условие, определяющее рентабельность применения приспособле-
ний, выражается зависимостью
Sn^9aN, (42)
где Эп — экономия; Sn— величина годовых затрат на эксплуатацию
одного приспособления, зависящая от стоимости приспособления;
N — годовая программа производства данного изделия.
Если в сравниваемых вариантах используется различное оборудо-
вание, то, очевидно, должны быть учтены разные затраты на единицу
времени работы станков. В этом случае при использовании оснастки
экономия на заработной плате и затратах на оборудование, учитывае-
мых по методу коэффициенто-машино-часа, будет
Э = /i (Z, -)- /1,) — t$ (1г + Ла), (43)
где hi и — затраты соответственно на 1 машино-час (или 1 машино-
минуту) работы станков при сопоставляемых вариантах (без учета
заработной платы станочников).
Срок окупаемости приспособления подсчитывают по формуле
где ДЛ — дополнительные первоначальные затраты, связанные с при-
менением приспособления;’ЭГ—суммарный годовой экономический
эффект от использования одного приспособления в течение года.
Сопоставление двух различных по эффективности и требующимся
затратам приспособлений сводится к зависимости
6’п -S„
Л/к = “^37 ’ <45>
где NK — критическая программа, соответствующая равенству эко-
номической эффективности обоих приспособлений; Sn и Э, — соот-
ветственно затраты и экономия, относящиеся к дешевому приспособ-
лению; Sn2 и — соответственно затраты и экономия, относящиеся
к дорогому приспособлению.
При размере программы, большем NK, более дорогое приспособле-
ние окажется выгоднее дешевого.
Крайний случай рентабельного применения приспособлений имеет
место, когда неравенство (42) превращается в равенство
Sn~ 3N- (46)
606 Основы экономических и организационно-плановых расчетов
Минимальная годовая программа, при которой окупятся затраты
на приспособление, обеспечивающее получение определенной вели-
чины экономии Э, определится из отношения
с
Л/шт = . (47)
. с*
Если годовые затраты на приспособление и программа выпуска
известны, то .минимальный экономический эффект, который должен
быть обеспечен при применении приспособления, составит
5mm = ^- (48)
Суммарный экономический эффект от использования одного при-
способления в течение года составит
5г — Э (Nfy Mtnn)> (49)
где Лф — фактическая годовая программа завода:
Стандартизация и унификация технологической оснастки являются
предпосылками для создания оснастки многократной применяемости,
т. е. оснастки, которую можно использовать для оснащения различных
деталей одного изделия или же при смене объектов производства.
В отличие от специальной унифицированная обратимая оснастка,
обладая свойствами универсальности использования, не подвержена
моральному износу. Для специальной оснастки сроком, определяющим
продолжительность эксплуатации, является обычно продолжитель-
ность выпуска данного изделия по неизменным чертежам.
Границы экономичного применения приспособления определя-
ются зависимостями:
(^1 — ^уи) ((т N > 5ПуП; (50)
(^ун ~~ Ди) (Jt "Ь ^ст) № -гГ 5псп 5пун* (51)
(^Ук1 ' ^Ун2) N “^'nyiM 5riyli£, (52)
где 1} — штучное время при обработке детали без приспособления,
мин; /уп, /уН1, ?уНг и /сг1 — штучное время (соответственно) прн обра-
ботке деталей в сравниваемых унифицированных (индексы 1 и 2) и
специальном приспособлениях, мин; hCT — себестоимость одной стан-
коминуты при выполнении данной операции, руб.; /т—минутная та-
рифная ставка станочника, руб.; 5пуи и Sncn— годовые затраты соот-
ветственно при применении унифицированного (стандартизирован-
ного) или специального приспособления.
По уравнению (50) определяют целесообразность использования
унифицированного приспособления по сравнению с обработкой без
приспособления, по уравнению (51) — целесообразность использова-
ния унифицированного приспособления вместо специального, по урав-
нению (52) — целесообразность применения одного из двух вариантов
унифицированной оснастки.
Для предварительной оценки затрат на оснастку могут использо-
ваться укрупненные нормативы, приведенные в табл. 25.
Расчеты производственной мощности
С07
25. Укрупненные нормативы стоимости специальных приспособлений
Группа СЛОЖ' ноет и Число наиме- нований деталей Стоимость приспо- соблений руб. Группа слож- ности Число наиме- нований деталей Стоимость приспо- собления руб-
1 Менее 5 3-5 5—10 10—15 10-15 15—20 20—25 20—25 . 25 — 30 30—35 35—40 До 8,5 8,5—17 17-30 30—45 45 — 62 62—80 80—95 125-145 145—175 175—190 190-215 V 35—40 40-45 45—50 50-55 50—55 55—60 60—65 65-70 70—75 75—80 80-85 85-90 90—95 300—335 335 — 360 360—390 390—415 610—640 640—690 690—735 735 — 765 765 — 810 810 — 850 850 — 880 880—925 925—965
и
III VI
IV
РАСЧЕТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ МОЩНОСТИ,
ЗАГРУЗКИ И КОЭФФИЦИЕНТОВ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ
Производственная мощность N определяется объемом выпуска
продукции в натуральном выражении. Различают календарный, но-
минальный и эффективный (располагаемый) фонды времени работы
оборудования.
Календарный фонд времени (ч) равен числу календарных дней
в расчетном периоде умноженному на число часов в сутках:
Кн = 24Ок. (53)
Годовой календарный фонд времени 8760 ч.
Номинальный фонд времени (ч) учитывает установленный режим
работы оборудования и равен
FHc = Dpkcq, (54)
где Dp — число рабочих дней в расчетном периоде (в году 258 рабочих
дней); /гс — коэффициент сменности (может быть дробным) — число
смен (в среднем) работы оборудования; q — число часов в смене.
Эффективный (располагаемый) фонд времени (ч) оборудования ра-
вен номинальному фонду за вычетом регламентированных простоев
оборудования
^=^(1-0,01г), (55)
где г — простои оборудования в капитальном и планово-предупреди-
тельном ремонте, % (в среднем 6—7%).
Коэффициент сменности определяется отношением
, 2с
Ь _ ...f"* -----
с Су FBCy ’
(56)
608 Основы экономических и организационно-плановых расчетов
где 2с — суммарное число станков, работавшее за отчетный период
в цехе или на предприятии во всех сменах; 2 С = Ct -f- С2 -f- С9
(здесь Cj, С2 я С3 — число единиц оборудования, работавшего соот-
ветственно в 1, 2 и 3 смены); Су — фактическое (установленное) число
единиц оборудования; Готр — число отработанных за отчетный период
станко-часов.
При однопредметной программе производственная мощность (шт),
определяется отношением
ГэфС
М = ,
‘пр
(57)
где С — число единиц взаимозаменяемого оборудования; /Г|р — про-
грессивная норма трудоемкости изготовления единицы изделия (или
прогрессивное штучно-калькуляционное время при выполнении одной
дета ле-опера ции).
Произведение F^C выражает пропускную способность участка
взаимозаменяемого оборудования и выражается в станко-часах.
Коэффициент использования производственной мощности выра-
жается отношением
Т
*им=лЦ’ <58)
где Тп— годовой выпуск продукции (по плану или по отчету); Мср —
производственная мощность, рассчитанная как средневзвешенная с уче-
том вступившего в строй и выбывшего оборудования.
Коэффициент загрузки оборудования
Ь Фо?..
^эфСу
(59)
где (?об — время, необходимое для выполнения производственной
программы; Су — число единиц установленного оборудования.
В свою очередь,
Qo6 —
ш
2 А6гн + Тип + ^ДОП
Г
(60)
где N — плановая программа одного из изделий; ти — трудоемкость
изготовления этого изделия; m — число изделий различных наимено-
ваний в производственной программе; тнл — время, затраченное
на изменение остатков незавершенного производства в станко-ча-
сах; Тдоп — объем, дополнительных работ, ие вошедших в произ-
водственную программу, стрнко-часов; А'ви — средний коэффициент
выполнения норм.
Для оценки технического совершенства оборудования и эффектив-
ности его использования рассчитывают также коэффициент экстенсив-
ности £иэ = -212L, технический коэффициент использования Лит ---
I Fk
для универсальных станков» коэффициент использования мощ-
*шк
Элементы расчетов поточного производства
609
(61)
операциях;
(62)
, N3 — 0,025Л/у
пости feHE = —~ и интегральный коэффициент использо-
0,/o/Vy
ваиия оборудования &ИЭ ’ ^ио &ит kaE-
В перечисленных формулах обозначено: /шт — штучное (каль-
куляционное) время; /•’эф — эффективный (фактический) фонд времени;
Ек—расчетное календарное время; N3— эффективная (средняя ис-
пользуемая мощность (обычно равна 0,4—0,7); Ny — установленная
мощность.
ЭЛЕМЕНТЫ РАСЧЕТОВ ПОТОЧНОГО
ПРОИЗВОДСТВА
Период времени (такт) между запуском (или выпуском) двух смеж-
ных изделий
__ _______ __ im
Ci С2 С3 Ст
'где ft, tm — штучное время на соответствующих
Cj, Са, Ст — число рабочих мест на'этих операциях.
В свою очередь, такт
Еэф
г==~лГ’
где /фф — эффективный фонд времени в течение планового периода
с учетом регламентированных потерь времени (в том числе регламенти-
рованных остановок поточной линии); N — производственная про-
грамма за плановый период.
Число рабочих мест на каждой операции определяется из отношения
Ci = . (63)
Общее число рабочих мест
с = С/ =....... , (64)
1 - '
где т — число операций на линии; т — общая трудоемкость обработки
(или сборки) на линии.
Скорость ленты конвейера, м/мин
v=4 ’ <85)
где I — расстояние между осями соседних изделий на ленте, м (этот
размер должен предусматривать свободное размещение изделий и
возможность работы вокруг него); в среднем I равно габаритному раз-
меру изделия -|-(1-т-2) м; г — такт.
Для распределительного конвейера о не превышает обычно 3 м/мин
для рабочего до 1,5—2 м/мин.
На многопредметных непрерывно-поточных линиях обрабатывают
или собирают изделия нескольких наименований (серийно-поточное
производство).
20
610 Основы экономических и организационно-плановых расчетов
Для многопредметных линий обычно необходимо подсчитать ча-
стные такты выпуска, размеры партии запуска изделий различных
наименований и периодичность запуска партий или число запусков
в течение планового периода.
Если для поточной линии подобраны унифицированные изделия,
обрабатываемые по одному технологическому процессу, то расчет много-
предметной линии сходен с расчетом однопредметной и такт
Еэф
Г " + • • • + ТД , ( *
где Л'д, JVB, Arg, Л'м—производственные программы по каждому
изделию; т — число наименований изделий.
Общее число рабочих мест С подсчитывают по формуле (63), а ско-
рость у — по формуле (65). Если трудоемкость изготовления изделий
различна, применяют один из следующих вариантов расчета:
1. Сохраняют одинаковое число рабочих мест, если устанавливают,
всех или большинстве опе-
что имеются различия в трудоемкости на
раций.
Общее число рабочих мест
т
S Niti
----
Еэф
где Т/ — трудоемкость /-го изделия.
Частный такт по каждому изделию
виде г»)
(67)
(гд, ''б...... в общем
(68)
Скорость конвейера меняется при смене изделий
(69)
2. Сохраняя для всех изделий одинаковый такт и скорость конвей-
ера, меняют по каждому наименованию число рабочих мест. Такой .
способ применяют, когда отличие в трудоемкости имеется по неболь-
шому числу операций (например, одной—трем).
С = -^-. (70)
Оптимальный размер партии (я) устанавливают с учетом:
соответствия выбранного размера партии заданному графику по-
ставки и сдачи готовой продукции (размер партии должен быть равным
или кратным этим партиям поставки);
повышения производительности труда в результате увеличения
размера партии и повышения навыков рабочего (нормальный размер
партии должен обеспечить загрузку линии не менее чем на половину
смены или смену);
Элементы расчетов поточного производства
611
возможности выполнения всех работ по переналадке линии в не-
рабочее время; это имеет значение в условиях организации смены
объектов с оставлением переходящих заделов и при значительной дли-
тельности наладок.
Расчетную величину партии (округляемую затем с учетом изло-
женных выше соображений) определяют по формуле, шт.
n = 11 ~ fn- » , (71)
аг ’ ' '
где а — коэффициент допускаемых потерь времени на переналадку
при смене очередной партии (а = 0,03 — крупносерийное производ-
ство; а = 0,1 — мелкосерийное производство) /п. 3 — подготовительно-
заключительное время, необходимое для перехода с обработки пар-
тий одних деталей к другим.
Исходя из ритмичности подачи деталей на сборку, величину пар-
тии запуска можно приближенно определять в зависимости от годо-
вой программы по формулам: п = 0,02М — для крупносерийного
производства (50 запусков в год) и п = 0,04/V — для мелко- и средне-
серийного производств (25 запусков в год). Число запусков пар-
, N
тий в год а = — .
п
От выбора величины партии зависят объем незавершенного про-
изводства и длительность производственного цикла.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Барташев Л. В. Технико-экономические расчеты при проектировании
и производстве машин. М., «Машиностроение», 1973. 384 с.
2. Методика (основные положения) определения экономической эффективно-
сти использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и ра-
ционализаторских предложений. — «Экономическая зазета», 1977, № 10,
с. 11—14.
3. Организационные и экономические основы технической подготовки
производства. Инженерно-экономическая монография под редакцией М. И. Ипа-
това, А, В. Проскурякова, Л. Я. Шухгальтера. М., «Машиностроение», 1972.
597 с.
4. Организация и плаиироваиие машиностроительного производства.
Учебник под ред. И. М- Разумова, Л. Я- Шухгальтера. Изд. 3-е. М., «Машино-
строение», 1974. 591 с.
5. Основные проблемы и направления разработки ЕСТПП. М., Издатель-
ство Стандартов, 1973, 165 с.
6. Положение об открытиях, изобретениях и рационализаторских пред-
ложениях. М., Госкомитет СМ СССР по делам изобретений а открытий, 1973.
7. Расчеты экономической эффективности новой техники. Справочник
под ред. проф. К. М. Великанова. Л., «Машиностроение», 1975. 430 с.
Глава 8
КОНТРОЛЬ РАЗМЕРОВ
В МАШИНОСТРОЕНИИ
По ГОСТ 16504—74 контролем называют проверку соответствия
продукции или процесса, от которого зависит качество продукции,
установленным техническим требованиям.
Контроль размеров может осуществляться с помощью измеритель-
ных средств нли непосредственно, без измерений, путем пробного
сопряжения контролируемого изделия с предельными калибрами,
которые представляют собой специальные меры, воспроизводящие
один или несколько размеров, подлежащих контролю.
Изделие контролируют комплектом калибров, как минимум двумя,
каждый из которых соответствует одной из границ поля допуска.
Различают внешнюю по отношению к изделию границу поля допуска,
для годной детали проходящую по воздуху, и внутреннюю границу,
в годной детали проходящую по металлу.
Калибр для контроля внешней границы выполняют комплексным,
в виде прототипа сопрягаемой детали. Все его размеры должны быть
близки к внешней границе допуска.
Калибр для внутренней границы следует по возможности выпол-
нять элементным, обеспечивающим контакт с минимальным участком
поверхности, чтобы при проверке заданного элемента поверхности
пи один другой ее элемент ие мог помешать сопряжению калибра с этой
поверхностью. Его размер близок к внутренней границе.
Комплексный калибр должен полностью сопрягаться с проверяе-
мой деталью, поэтому его называют проходным. Элементный калибр —
вепроходной, он не должен сопрягаться с деталью ни на одном участке
поверхности.
Изложенное выше — принцип подобия или принцип Тейлора.
Результаты контроля должны быть по возможности одинаковы
как при непосредственном контроле калибрами, так и при контроле
с помощью иных средств измерения. Принято погрешность показы-
вающих средств измерения и положение границ разбраковки при-
нимать такими, чтобы переходы размеров изделий за границы поля
допуска ие превышали допустимых переходов при контроле калибрами.
Не следует, однако, отождествлять переходы по калибрам с погреш-
ностью контроля калибрами, зависящей от многих факторов.
Границы поля допуска с учетом разрешенного перехода по калиб-
рам считаются гарантированными, то-есть размеры принятых изделий
должны лежать внутри этого поля.
Ниже приведены сведения об измерительных средствах, главным
образом серийно выпускаемых отечественной промышленностью, пре-
имущественно инструментальной J2J.
Контрольные средства общего назначения
613
Для указания завода-изготовителя приняты следующие обозначе-
ния: ЛИЗ— Ленинградский инструментальный завод; КРИН — «Крас-
ный инструментальщик», г. Киров; ЧИЗ — Челябинский завод
«Инструментальщик». Слово «модель» с трехзначным номером отно-
сится к продукции завода «Калибр», г. Москва.
КОНТРОЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ
Конструкции калибров должны обеспечивать реализацию прин-
ципа подобия. Однако, по ряду практических соображений строгое
выполнение этого принципа не всегда возможно.
Для каждого типа сопряжения стандартизуется определенная длина
калибра, зависящая от номинального размера сопряжения и в, общем
случае, не равная длине сопряжения.
С целью облегчения, начиная с размера 102 мм, проходные пробки
изготовляют неполными, из-за чего при контроле пробку приходится
вводить в изделие несколько раз, поворачивая ее вокруг оси отвер-
стия. Это позволяет исключить погрешность из-за четных огранок
(овал и т. п.). Однако при наличии нечетных огранок отверстия даже
такое использование неполной пробки не исключает возможности вы-
хода контура отверстия за пределы поля допуска.
Практически все калибры для гладких валов—скобы, а не кольца.
Они быстрее изнашиваются, а также подвержены разгибу от усилия
при контроле, что искажает результат последнего. Кроме того, кон-
троль скобами размеров по диаметру не выявляет перехода контура
изделия за границу поля допуска при наличии нечетных огранок, ана-
логично указанному для неполных пробок.
При контроле отверстий часто вместо штихмасов используют
неполные непроходные, а для малых и средних размеров — полные
пробки уменьшенной длины. В последнем случае при овальности про-
веряемого изделия возможно нарушение границы допуска.
Все отменённые выше, отступления от принципа подобия не должны
вызывать, однако, серьезных опасений, так как действующие системы
допусков прошли долголетнюю проверку в условиях применения
калибров именно таких типов.
Калибры для отверстий. Для диапазона 1—-6 мм — полные пробки
в виде цилиндрических хромированных вставок, посаженных в ручку,
двусторонние (ГОСТ 14807—69*, мод. 505-7), проходные (ГОСТ
14808—69*, мод. 503-7) н непроходные (ГОСТ 14809—69*. мод 504-7);
со вставками из твердого сплава двусторонние (ГОСТ 16779—71*),
мод. 351) и проходные (ГОСТ 16778—71*, мод. 352).
Для диапазона 6,3—50 мм — двусторонние полные пробки с хро-
мированными вставками на коническом хвостовике (ГОСТ 14810—69*,
мод. 505), а также со вставками из твердого сплава (ГОСТ 16780—71*,
мод. 353).
Для диапазона 52—75 мм. — полные пробки с хромированными
вставками на коническом хвостовике проходные (ГОСТ 14812—69*.
мод. 503-5) или пепроходные (ГОСТ 14813—69*, мод. 504-5); неполные
непроходные (ГОСТ 14814—69*).
Для диапазона 75—100 мм — полные проходные пробки с насад-
ками (ГОСТ 14815—69*, мод. 503-5); для диапазона 102—300 мм —
неполные проходные пробки (ГОСТ 14822 —69*, мод. 503 9). Для этих
614
Контроль размеров в машиностроении
же диапазонов — неполные непроходные пробки (ГОСТ 14823—69*,
мод. 504-9).
Для диапазона 310—360 мм—неполные пробки с накладками про-
ходные (ГОСТ 14824—69*, мод. 503-4) и непроходные (ГОСТ 14825—
69*. мод. 504-4):
Калибры, для валов (ЧИЗ). Для диапазона 1—6 мм — составные
скобы односторонние (ГОСТ 18358—73) и двусторонние (ГОСТ
18359—73). Для диапазона 3—10 мм — листовые скобы двусторонние
(ГОСТ 18360—73). Односторонние листовые скобы выпускаются для
диапазонов: 3—10 мм (ГОСТ 18361—73), 10—100 мм (ГОСТ 18362—73),
100—180 мм (ГОСТ 18363—73) и 180—260 мм (ГОСТ 18364—73).
Листовые скобы со сменными губками выпускаются для диапазо-
нов 100—180 мм (ГОСТ 18365—73) н 180—360 мм (ГОСТ 18366—73).
Штампованные скобы выпускаются для диапазонов 10—50 мм
(ГОСТ 18367—73) и 50—180 мм (ГОСТ 18368—73).
Листовые скобы с пластинками из твердого сплава выпускаются
для диапазонов 3—10 мм (ГОСТ 16775—71*), 10,5—100 мм (ГОСТ
16776—71) и 102—180 мм (ГОСТ 16777—71*).
Кроме перечисленных нерегулируемых скоб предусмотрен выпуск
для диапазона 5—340 мм регулируемых гладких двухпредельных скоб
с односторонней регулировкой с двумя подвижными вставками со
сферической измерительной поверхностью и двумя неподвижными
пятками с плоской измерительной поверхностью, оснащенными твер-
дым сплавом (ГОСТ 2216—68).
Предусмотрен также выпуск нерегулируемых скоб со скошенными
губками для наружных проточек (ГОСТ 10549—63*) и канавок (ГОСТ
8820—69).
Технические условия на изготовление калибров регламентированы
ГОСТ 2015—69*. Допуски на калибры приведены в томе 3 настоящего
справочника.
Меры длины. Концевые мер ы — основное исходное средство
передачи единиц длины в производственных условиях. С их помощью
воспроизводят единицы длины, проверяют и градуируют установоч-
ные меры, измерительные инструменты и приборы, проверяют калибры
н коптркалибры, настраивают оборудование, а также выполняют
особо точные разметочные работы. Номинальные и габаритные раз-
меры концевых мер (плиток) приведены в табл. 1 и 2.
Область применения мер расширяется при использовании наборов
принадлежностей по ГОСТ 4119—76.
1. Градация и номинальные размеры концевых мер
по ГОСТ 9038—73*
Градация, мм Размер, мм Градация, мм Размер, мм
0,001 0,991 — 1,01 1 1 — 25
1,991 — 2,09 10 10—100
0,01 0,1 —0,7 25 25-200
1 — 1,5 50 50—300
0,1 0,5 0,1 — 2 0,5-25 100 100— 1000
Контрольные средства общего назначения
«15
2. Размеры сечения концевых мер (плиток) по ГОСТ 9038 — 73*
Номинальные размеры, мм Размер сечения, мм Номинальные размеры, мм Размер сечения, мм
До 0,29 Св. 0.29 до 0,60 15-0.»6Х5-0.3 20-0.зх9-о,з Св. 0,60 до 10 » 10 » 100 30-О.ЗК9-О.З 3S-0.8X9-0,S
3. Классы концевых мер, мкм ( ±)
° 1 1 2 3 * 1 5
Номй* Допустимые отклонения; а — длины (±): раллельности б — от плоскопа-
размеры, мм а б а б а 6 а б а 6 а б
Вновь изготовляемые меры (ГОСТ 9038 — 73*) Находящиеся в эксплуатации (ГОСТ 8.166—75)
До 10 Св. 10 ДО 25 0,10 0,14 0,09 0,10 0,20 0,30 0,16 0,4 0,6 0,3 0.8 1,2 0,3 2.0 2,5 0,6 4 5 0,6
Св. 25 до 50 0,20 0,40 0,18 0,8 1,6 2.0 3,0 6
Св. 50 ДО 75 0,25 0,12 0,50 1,0 0,35 0,35 4,0 8
Св. 75 до 100 0,30 0,60 0,20 1,2 2,5 5,0 10
Св. 100 до 150 0,40 0,14 0,80 1,6 3,0 6,0 0,8 0,8
Св. 150 до 200 0,50 0,15 1,00 0,22 2,0 0.4 4,0 0,4 8,0 15
250 0,60 1,20 0,25 2,5 5,0 6,0 10 20
300 0,70 0,18 1,40 3,0 12 25
400 500 0,90 1,00 0,20 0,25 1,80 2,00 0,30 0,35 3,5 4,0 0.5 0,6 7;0 8,0 0,5 0,6 14 16 1,0 30 1.0
600 1,20 2,50 0,40 5,0 0,7 10,0 0,7 20
700 1,40 0,28 2,80 0,45 5,5 11,0 0,8 22 1,5 35
800 1,60 0,30 3,20 0,50 6,5 0,8 13,0 26 1,5
900 1,80 3,50 7,0 0,9 14,0 0,9 28
1000 2,00 0,40 4,00 0,60 8,0 1,0 16,0 1.0 30 40
По точности изготовления меры относят к одному из шести клас-
сов (табл. 3). Сложность изготовления мер и их сравнительно быстрый
износ обусловили систему их применения с учетом измеренных и за-
писанных в аттестат отклонений от срединной длины. В результат
измерения входит лишь погрешность аттестации мер, зависящая от
метода аттестации, который и определяет разряд меры (табл. 4).
616
Контроль размеров в машиностроении
4. Разряды концевых мер по ГОСТ $.166—75
Номинальные размеры 1, мм 1 2 3 4 5
а — предельные погрешности действительного значе- ния срединной длины в мкм (£); б — допустимые отклонения от плоскопараллельности в мкм
а б а б а 6 а б а 6
До Ю Св. 10 ДО 25 » 25 » 50 > 50 » 75 > 75 » 100 > 100 » 125 » 125 » 150 » 150 » 175 » 175 » 200 200 300 400 500 500 700 800 000 1000 0,02 0,10 0,06 0,10 0,11 0,12 0,15 0,18 0,20 0,22 0,25 0,28 0,30 0,35 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,10 0,16 0,22 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,70 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00 2,20 0,30 0,6 0,6
0,03 0.08 0,09 0,10 0,11 0,12 0,14 0,15 0,18 0,20 0,25 0,30 0,35 0.40 0,45 0,50 0,55 0,13 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,4 1,5 1,8 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 6,5
0,35 0,8
0,12 0,12
0,04 0.20
0,14 0,14 0,40
0,05
0,06 0,16 0,16 0,25
0,45
0,07 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 0,20 0,22
0,3 8 0,20 0,18 0,20 0,50
0,30 0,35 0,40 0,45 1.0
0,25 0,25 0,60
0,70 1,5
0,30 0.30
0,50 0,80 0,90 1,0
0,35 0,40 0,35 0,40
0,60
а, мкм ±(0,02 + + 0,2Х X 10~Ч) ±(0,05 ± + 0,6Х X 10-4) ±(0,1 + + 10-4) ±(0,2 + + 2-10'4) ±(0,5 + + 5-10-»1)
Примечания: 1. Концевые меры длины 1-го и 2-го разря-
дов по отклонению их длины от номинальной должны относиться
к классу точности не ниже 2; меры 3-го разряда — к классу точности
не ниже 3; меры 4-го и 5-го разрядов — к классу точности не ниже 5.
2. При отнесении находящихся в эксплуатации мер к тому или
иному классу значение а. должно соответствовать:
для мер класса 0 — ве грубее 2-го разряда
» » » 1 — » * 3-го »
» » » 2 — > » 4-го »
» 3, 4, 5 — » s 5-го >
Контрольные средства общего назначения 617
Методы измерения концевых мер. Непосредст-
венный интерференционный метод осуществляется на компараторе
Кестерса.
Сравнительный интерференционный бесконтактный метод отли-
чается от непосредственного метода сличением измеряемой меры с ра-
нее аттестованной образцовой.
Технический интерференционный метод основан на применения
плоских стеклянных пластин (иижних и верхних). К нижней пластине
притирают рядом проверяемую и исходную меры, а на них с неболь-
шим наклоном накладывают верхнюю пластину. В каждой точке воз-
душного клина падающий пучок раздваивается, и глаз наблюдает ин-
терференцию, локализуемую на поверхности меры. Разность хода между
этими частями пучка определяется толщиной клина в рассматривае-
мой точке, и темные полосы наблюдаются в тех точках, где эта толщина
X п .
кратна половине длины волны —. В белом свете получается сложная
система цветных полос, а темные полосы соответствуют разнице тол-
щины клина в 0,3 мкм.
Для измерения концевых мер контактным методом используют кон-
тактный интерферометр, измерительные машины, ультраоптиметр,
оптикатор, оптиметр (см. ниже).
Штриховые меры (табл. 5). Металлические линейки по
ГОСТ 427—75 имеют деления через 0,5 и 1 мм и длину 150, 300, 500
и 1000 мм. Ленточные рулетки по ГОСТ 7502—69 выпускаются длиной
от 1 до 50 м.
Штангенинструмент. Основные детали штангенинструмента —
штанга с миллиметровой шкалой и одной измерительной поверхностью
и подвижная по штанге рамка со второй измерительной поверхностью
Б. Погрешности шкал линеек и рулеток по ГОСТ 427 — 75 и 7502—09
Параметр Линейки Рулетки
1-й класс 2-й класс 3-й класс
Допустимые отклонения, мм (±)
Общая длвна, м: до 0,3 св. 0,3 до 0,5 » 0,5 » 1,0 1 2 5 10 20 30 50 Отдельные подразделения: метровые и дециметровые сантиметровые миллиметровые и полу- миллиметровые 0,10 0,15 0,20 • —
0.4 0,8 2,0 2,5 4.0 5,0 7,0 0,40 0,30 0,20
0,4
1.0
0.5 1.0
2,0 3,0 5,0 0,30 0,20 0,10
—
0,20 0,10 0,05
0,10 0,05
618
Контроль размеров в машиностроении
и указателем в виде нониуса для отсчета долей миллиметра. Исполь-
зование нониуса с отсчетом i — 0,02 мм практически ие дает повыше-
ния точности в сравнении с i == 0,05, и поэтому первый не выпускается
(кроме штангензубомера)
Штангенциркуль (табл. 6) служит для наружных и внут-
ренних измерений, для разметки, для измерения глубин и высот. Для
специальных целей выпускаются штангенциркули до 4000 мм.
в. Штангенциркули по ГОСТ 166—73
Размеры, мм
Обозна- чение Диапа- зоны измере- ний Отсчет по нониусу Губки Изготовитель
0,05 0,1 Вылет ие менее Длина не менее
Допустимая погрешность (±)
Д1Ц-1 0—125 0—160 0—250 0—400 250—630 320—1000 500—1600 800—2000 0,1 35 45 60 60 14 6 «Калибр»
щц-п 0,05 ЛИЗ чзми
8
шц-ш Ставропольский инструменталь- ный завод
80 10
0,1 (са. 1000— 0,2) 100 12
Штан ген гл уби номер ы (табл. 7) предназначаются для
измерения глубины отверстий и уступов. Изготовитель — КРИН.
Штангенрейсмасы (табл. 8) служат для разметки н из-
мерения высот. Для разметки в рамку вставляется заточенная ножка,
а для измерения — плоская ножка илн державка с индикатором.
Изготовитель — КРИН.
8. Штангенрейсмасы по ГОСТ 164—73
Размеры, мм
7. Штангенглубииомеры
по ГОСТ 162—73
Размеры, мм
Диапа- зоны измере- ний Отсчет по нониусу
0,05
Допустимая погрешность (±)
0-160 0—250 0—400 0,05
Диапазон измерений Отсчет по нониусу Вылет изме- рительной ножки
0,05 0,1
Допустимая погрешность (£)
0-250 40—400 60—630 100—1000 600—1600 1500-2500 0,05 •— 50
80
— 0,1
125
0,1 (св. 1000—0,2) 0,2
160
Контрольные средства общего назначения
619
Микрометрический инструмент. Основные детали: микровинт с ша-
гом 0,5 мм (иногда 1 мм), гайка и связанные с ними линейная и кру-
говая шкалы, обеспечивающие цену деления i — 0,01 мм. Диапазон
показаний до 25 мм.
Микрометры (табл. 9) выпускаются трех типов. Тип МК —
гладкие. Диапазон измерения 0—15 мм и выше, измерительное усилие
500—900 сН, его колебание для одного микрометра 200 сН. Микро-
метры для размеров св. 300 мм имеют переставные или сменные пятки,
расширяющие диапазон измерения до 100 мм. Микрометры комплек-
туются установочными мерами (табл. 10).
9. Микрометры типов МК, МЛ и МТ по ГОСТ 6507—60
Верхний предел измерений, мм Допустимая погрешность показаний, мкм (±)*i Допустимое отклонение от парал- лельности плоских из- мерительных поверхно- стей, мкм Допустимое изменение показаний от изгиба скобы при усилии 10 Н, мкм Изготови- тель
5, 10, 15, 25 50 75, 100 125, 150 175, 200 225, 250, 275, 300 400 500 600 По сог грешностью — 4 2 2,5 3 2 3 «Калибр»
5 4 4 крин ются с по-
6 6 6
8 10 лашенню мик] мкм. 8 10 12 юметры до 25 8 10 12 ММ изготовля
10. Установочные меры к микрометрам МК
Номинальный размер меры, мм Допустимое отклоне- ние длины, мкм (±) Допустимое отклоне- ние от плоскопарал- лельиости измеритель- ных поверхностей, мкм (±)
25; 50; 75 1,5 0,5
100; 125 2,0 0,75
150; 175 2,0 1,0
200; 225; 250; 275 2,5 1,5
325; 375; 425; 475 525; 575 3,5 4,0 —
Тип МЛ — листовые с неподвижным циферблатом служат для из-
мерения толщины листов и лент. Диапазоны измерения 0—5, 0—10
и 0—25 мм, вылет скобы соответственно 20, 40 и 80 мм. Если одна из
измерительных поверхностей — сферическая, измерительное усилие
снижается до 300—700 сН. Изготовитель — КРИН,
620
Контроль размеров в машиностроении.
Тип МТ — трубные, служащие для измерения толщины стенок
• труб с внутренним диаметром 12 мм и более. Диапазоны измерения
0—10 (по требованию) и 0—25 мм. Пятка сферическая радиусом 5 мм.
Измерительное усилие 300—700 сН. Изготовитель — КРИН.
Нутромеры микрометрические (табл. 11) имеют
диапазоны измерения: 50—75, 75—175, 75—600, 150—1250, 600—2500,
1250—4000, 2500—6000 мм. Рабочий ход головок нутромеров первых
трех типоразмеров 13 мм, остальных 25 мм. Микрометрические голов-
ки нутромеров последних двух типоразмеров оснащаются также инди-
каторами. Изготовитель — КРИН.
II. Микрометрические нутромеры по ГОСТ 10 — 75
Диапазон измерений, мм Допу- стимая погреш- ность, мкм (±) Диапазон измерений, мм Допу- стимая погреш- ность, мкм (±)
От 50 до 125 4 Св. 1600 до 2000 30
Св. 125 » 200 б » 2000 » 2500 40
> 200 » 325 8 > 2500 » 3150 50
» 325 » 500 10 » 3150 » 4000 60
» 500 » S00 15 » 4000 » 5000 75
» 800 » 1250 20 » 5000 » 6000 90
» 1250 » 1600 25
Глубиномер микрометрический по ГОСТ
7470—67* имеет диапазоны измерения 0—100 и 0—150 (ГОМ-ЮО и
ГМ-150), достигаемые ходом микровинта 25 мм и сменными стержнями.
Измерительное усилие 300—700 сН. Погрешность в диапазоне 0—25 мм
до ±5 мкм, погрешности длины установочных мер 25 мм до ±1 мкм,
50 и 75 мм до ± 1,5 мм. Изготовитель — КРИН.
Механические головки и стойки. Радиальные головки применяют
при контроле на плите, при выверке деталей на станках (особенно на
расточных). При работе на плите наиболее удобны головки с верх-
ней шкалой, плоскость которой параллельна оси поворота наконеч-
ника и продольной оси корпуса. Более универсальны, а при расточ-
ных работах особенно удобны головки с торцевой шкалой, перпенди-
кулярной продольной оси корпуса.
В табл. 12 приведены характеристики типовых отсчетных головок
(для основных типоразмеров).
Микрокатор мод. 1ИГП особенно удобен для контроля
отклонений формы и взаимного расположения поверхностей. Варианты;
с ценой деления I = 0,0001; 0,0002; 0,0005; 0,002; 0,005 и 0,01 мм обо’--:
значаются 01ИГП; 02ИГП и т. д. Измерительное усилие можно регу-.
лировать от 0 до 350 сН.
Оптикатор мод. 0Ш благодаря дополнительной оптической
рычажной передаче имеет расширенный диапазон показаний, он осна-
щен также цветовыми указателями поля допуска. Имеются варианты
с i — 0,0002; 0,0005 и 0,001 мм.
М и к а то р мод. 1ИПМ особенно удобеп в многомерных приспо-
соблениях. Выпускаются варианты с I — 0,0002; 0,0005 и 0,002 мм.
12. Головки механические отсчетные
Наименование Изготовитель, ГОСТ (ТУ) Тип головки Цена деления, мм Диапазон пока- заний. мм Погреш- ность, мкм Вариация, мкм Измерительное усилие, сН Масса, г Число делений шкалы
: на всей шкале на уча- стке
Мнкрокатор мод. 1ИГП ЛИЗ, ГОСТ 6933 — 72 Осевая однооборот- ная 0,001 ±0,03 0.6 0,4 0.25 200, колебание 30 360 60
Оптикатор мод. 01П ЛИЗ, ГОСТ 10593—74* 0,0001 ±0.012 0,1 0.05 0,03 150. колебание 30 1250 240
Микатор мод. 1ИПМ ЛИЗ. ГОСТ 14712-69* +0,05 1,0 0,5 0,3 130 100
Головка мод. 1ИТ ЛИЗ, ГОСТ 18S33—73 0,001 0,7 0,4 0,2 150, колебание 40 80
Головка мод. 1МИГ ЛИЗ, ГОСТ 9696 — 75 0—1 2,5 2,0 0,5 200, колебание 80 120 200
Головка мод. 05205 ЛИЗ, ТУ2-034-317 —71 0,002 0 — 5 5,0 4,0 1,0 200, колебание 70 180 250
Индикаторы часового типа: нормальный мод. ИЧ-10 нормальный мод. ИЧ-5 КРИН, ГОСТ 577-68* Осевая многообо- ротная 0,01 0-10 0-5 20 16 6 3 150, колебание 60 195 100
малогабаритный мод. ИЧ-3 0-3 12 115 50
торцовый мод. ИТ-3 8 150
Миннкатор мод. ИРП ЛИЗ, ГОСТ 14711—69* Радиальные: верхняя 0,00] ±0,040 1.0 0,5 0.3 20, колебание 12 110
Головка мод. ИРВ Головка мод. ИРТ КРИН, ГОСТ 5584—75 ' верхняя торцовая 0,01 +0,40 10 5 3 30, колебание 20 50, колебание 30 45 80
Примечай и е. Погрешность дается нли от нуля со знаком ±, или без него как сумма абсолютных величин наи-
больших погрешностей, накопленных на данном участке при прямом н обратном ходе. Участки с нормируемой погреш-
ностью для микрокатора —30 делений микатора, головкн ИГ ±30 делений; для индикаторов, головки МИГ и 05205__
J одни оборот; для головок ИРВ и ИРТ--любые 10 делений; для оптикатора любые 100 делений.
Контрольные средства общего назначения
622
Контроль размеров в машиностроении
Головка мод. 1ИГ. Двухрычажно-зубчатая передача мало-
габаритная и весьма технологичная. Выпускается вариант 2ИГ с I =
= 0,002 мм.
Головка мод 1 МИГ. Трехрычажно-зубчатая передача обеспе-
чивает резкое увеличение диапазона показаний почти без потери точ-
ности. Выпускается вариант 2МИГ с i = 0,002 мм.
Головка мод. 05205 в двухрычажной схеме имеет дополнитель-
ную регулировку второго плеча, что позволило увеличить диапазон по-
казаний без потери линейности.
Рис. 1. Наконечники к головкам:
а — сферический; 6 — плоский
Индикаторы часо-
вого типа унифицирова-
ны. Выпускаются модели брыз-
гозащищенные, на трех камнях,
с разгрузкой от удара по осн
стержня, а также с диапазонами
0—25 и 0—50 мм.
М и н и катер имеет удли-
ненный сменный наконечник,
что дает i — 0,002 мм. Меха-
низм пружинный, не подвержен
износу и разгружен от удара.
Головка мод. ИРВ ры-
чажная, требует точного изго-
товления зубчатых пар, особен-
но конической, которые сравни-
тельно быстро теряют точность при износе. Малые габаритные раз-
меры обеспечивают удобство в работе. Имеется вариант с 1 = 0,002 мм.
Головка мод. ИРТ торцовая' имеет сходные с ИРВ свойства
и характеристики.
По ГОСТ 11007—66 наконечники к головкам могут выпускаться
со сферической или плоской рабочей поверхностью (рис. 1). Преду-
смотрены следующие сочетания параметров;
R . . . . . 0,6 1,6 1,6 5 10 —для сферического
L ......... 20 10 20 10 10 наконечника
и О = 1 или D = 8 мм — для плоского.
I
Присоединительные размеры головок регламентированы ГОСТ »
15593—70 (рис. 2 и табл. 13).
Рассмотренные головки, а также ряд других приборов могут быть
установлены на стойках и штативах по ГОСТ 10197—70*.
Специально к индикаторам ИЧ и головкам ИРВ выпускаются раз-
личные наборы принадлежностей, в которые кроме штатива могут вхо-
дить дополнительные элементы. _ •<
Оптические приборы. Интерферометр контактный с переменной
ценой деления по ГОСТ 8290—57 выпускается в виде трубки, устанав-
ливаемой на вертикальной или горизонтальной станине. Цена деления
Прибора может устанавливаться в пределах от 0,00005 до 0,0002 мм
поворотом зеркала.
Оптиметр (ГОСТ 5405—75) построен по автоколлимационной схеме.
Цена деления i = 0,001 мм, диапазон показаний ±0,1 мм. Оптиметр
снабжен сферическими, плоскими и ножевидиыми наконечниками.
Для наружных измерений до 180 мм трубку оптиметра устанавли-
Контрольные средства общего назначения
623
вают в вертикальной стойке, имеющей столик с микроподачей. Пре-
дельная погрешность: ± 0,0002 мм на участке 0,06 мм; ± 0,0003 мм
на большем участке, вариация—0,0001 мм. Измерительное усилие
200 ± 20 сН.
Микроскопы измерительные. Универсальный из-
мерительный микроскоп УИМ-21 (УИМ-200) по ГОСТ 14968—69*
Рнс. 2. Присоединительные размеры головок:
/ — гильза; 2 — стержень
имеет площадь измерения 100X200 мм, отсчет линейных координат
0,001 мм, круговой 30". Погрешности измерения на микроскопе опре-
деляются объектом измерения и применяемым методом, например, для
измерения длин на плоском столе в продольном направлении проек-
ционным (теневым) методом погрешность (мкм) находят по формуле
3 4- 4-
30 4000 ’
где L — измеряемая длина, мм; hx — высота изделия над столом, мм.
13. Присоединительные размеры головок по ГОСТ 15593—70 (см. рис. 2)
| Присоедини- тельные диаме- 1 тры гильзы | di М /1 не менее Крепление наконечников иа резьбе Крепление наконечников иа стержне
Ряд 1 Ряд 2 da *3 не менее 4,Л6 не менее
8 4 12 16 20 10 16 25 40 —
М2.5-6Н ГОСТ 16093-70 Б 4 6
— 6 12
28 60
624
Контроль размеров в машиностроении
Рис. 3. Индуктивный прибор мод.212
Микроскоп дополнительно может быть укомплектован столом
СИ-2 с высокими центрами, круглым поворотным столом СТ-3, изме-
рительной бабкой ИБ-21 с отсчетом угла поворота центра, проекцион-
ной насадкой ПН-7 и др.
Большой микроскоп Б МИ по ГОСТ 8074—71 имеет площадь изме-
рения 50Х 150 мм, отсчет перемещений стола 0,005 мм, отсчет угла
его поворота 3'.
Малый микроскоп ММ И имеет
площадь измерений 25X 75 мм,
отсчет перемещений стола 0,01мм,
поворот стола не отсчитывается.
Проектор ЧП-1 сходен по
схеме с микроскопами, но имеет
значительно большее увеличение
(до 200х) и предназначен в основ-
ном для контроля плоских дета-
лей малого размера, изображе-
ние которых на экране сравни-
вают с образцовым прозрачным
чертежом, наложенным на тот
же экран. Перемещение стола
продольное 45 мм, поперечное
25 мм и вертикальное 85 мм.
Перемещения отсчитываются с
дискретностью 0,01 мм и точно-
стью 0,03 мм. По ГОСТ 19795—74
этому проектору ближе всего
соответствует тип ПИ-2.
Электронные приборы. П о-
казывающие индуктив-
ные приборы [6]. Базо-
вая мод. 212 (рис. 3) комплектуется двумя датчиками мод. 223 (осевой)
или 227 (радиальный) с посадочным диаметром соответственно 8 или
28 мм, глубиной арретирования 2 и 1 мм и измерительным усилием 40 сН.
Прибор имеет переключение характера работы — отсчет сигнала лю-
бого из датчиков, либо их суммы или разности. Также переключается
нужная цена деления i = 0,0001; 0,0002; 0,0005; 0,001 и 0,002 мм.
Упрощенная модификация базовой модели — мод. 214 комплек-
туется одним датчиком. Мод, 215 отличается от мод. 212 дополнитель-
ной возможностью точного дискретного смещения нуля на 30 или
60 делений на первых двух шкалах. В модели 216 отсчет ведется ие
по шкале, а по трехразрядному цифровому табло, дискретность I =
= 0,00001 и 0,0001 мм, диапазоны показаний 0,01 и 0,1 мм, погреш-
ность: 1% при одном датчике, 2% —при двух датчиках. Мод. 217
снабжена датчиками мод. 234 и имеет цену деления i — 0,0005; 0,001-;
0,005; 0,01 и 0,05 мм. Все модели имеют выход на самописец Н-327
или систему автоматизации.
Самопишущие индуктивные приборы по ГОСТ 10383—75 по точ-
ности относятся к трем классам. Они комплектуются осевыми и ради-
альными датчиками. Прибор мод. 221 класса 2 построен по схеме само-
балансирующегося моста. Ширина записи 160 мм, чувствительность
200, 5С0, 1000 и 2000, погрешность не более 1% ширины записи. Запись
ведется в прямоугольных координатах чернилами.
Контрольные средства общего назначения
625
Приборы мод, 260 и 254 — самопишущие приставки к измеритель-
ным приборам имеют схему неуравновешенного моста. Ширина записи
20 мм, чувствительность 100—10 000, запись в прямоугольных коорди-
натах, электротермическая, класс точности соответственно 2 и 3.
Me х а но тр о нн ы й прибор имеет в качестве радиального
датчика механотрон-электронную лампу — двойной диод, аноды ко-
торой механически соединены с измерительным наконечником. Прибор
мод. BB-3040VI имеет цены деления 0,0001; 0,0005 и 0,001 мм, на шкале
100 делений, погрешность — одно деление, размах 0,00005 мм, уси-
лие датчика — 30 сН, диаметр посадочный 28А7 мм, глубина аррети-
рования 1 мм.
Пневматические приборы. Рота метр и ч ес к и е приборы
основаны на измерении расхода воздуха с помощью конической стек-
лянной трубки. Воздух, проходя по ней снизу, поднимает поплавок
на высоту, определяемую расходом, который сам зависит от величины
зазора перед измерительным соплом. Прибор мод. 317 по ГОСТ
14866—76 выпускается с ценами деления 0,0002; 0,0005; 0,001; 0,002;
0,005 и 0,010 мм. Кроме одиночного прибора выпускаются блоки на 2,
3, 5, 8 и 10 секций. Рабочее давление 0,15=5=0,05 МПа. Погрешность —
от цены деления до ее половины (на грубых диапазонах).
Манометрические приборы имеют на входе сменный
дроссель постоянного сечения, а мерой величины измерительного за-
зора служит давление в камере между соплом и дросселем. Прибор
низкого давления с водяным манометром мод. 330 выпускается по
ГОСТ 11198—75.
Прибор мод. 307 (рис. 4) имеет два соосных сильфона, полость
каждого из которых соединена с камерой соответствующей ветви.
Скрепленные вместе подвижные концы сильфонов при изменении раз-
ности давлений, перемещаясь, поворачивают зеркало, что приводит
к перемещению светового индекса по вертикально расположенной
шкале. Аналогичный прибор 308 имеет горизонтальную шкалу. При-
боры мод. 348-1 и 348-2 аналогичны предыдущим, но дополнительно
снабжены блоками фильтров и стабилизаторов воздуха и пневмокалиб-
ром-пробкой. Все эти модели имеют цепы деления 0,0001; 0,0002 и
0,0005 мм, на шкале 100 делений, погрешность соответствует цене де-
ления. Рабочеее давление 0,12—0,16 МПа.
На базе двухсильфонного манометра построены самопишущие
пневматические приборы мод. БВ-6086 (прямоугольные координаты)
и БВ-6087 (полярные координаты) с шириной записи соответственно
80 и 30 мм. Чувствительность 1000 ... 10 000, погрешность 0,5 деления.
Изготовитель — ЧИЗ.
В качестве измерительной оснастки выпускаются одиночные регу-
лируемые сопла мод. 341, пневмокалибры-пробки (ГОСТ 14864—69)
мод. 347, 334, 305 и 304 для диапазона 3—160 мм. Освоены пробки
для диапазона 1,5—3 мм, а также пробки со щелевыми соплами для
контроля узких поясков и глухих отверстий. К пробкам поставляются
установочные кольца мод. 346, 306 по ГОСТ 14865—69. Выпускаются
контактные головки; осевые — мод. 302 (диапазон измерения от 0,04
до 0,5 мм) и радиальные —мод. 345 (диапазон 0,15 мм). Для подго-
товки воздуха выпускаются фильтры мод. 336 (ФВ6) по ГОСТ
14266—69*, стабилизаторы давления мод. 335 (СВ6) и 338 (СВ 1,6)
по ГОСТ 14687—69, а также их блоки мод. 337 (ФСВ6) и 339 (ФСВ6/1,6)
по ГОСТ 14683—69*.
626
Контроль размеров в машиностроении
Рис. 4. Пневмопривод сильфонно-оптический мод. 307:
I — сильфоны; 2 — поводок; 3 — рычаг с контактным роли-
ком и зеркалом; 4 — источник света; 5 — неподвижные
зеркала; 6 — шкала
Пневмоиндуктивный преобразователь БВ-6123 представляет собой
сочетание разностного манометрического преобразователя с индук-
тивным датчиком мод. БВ-6067 (см. далее рис. 6).
СИСТЕМЫ И ЭЛЕМЕНТЫ АВТОМАТИЗАЦИИ
КОНТРОЛЯ
Электрокоитактные системы сравнительно просты
и дешевы. Датчики этих систем разнообразны по конструкции и наз-
начению. Датчик мод. 228 (ГОСТ 38S9—68) двухпредельный, диапазон
0—1 мм, цена деления шкалы настроечного барабана 0,002 мм, погреш-
ность настройки до 0,0005 мм, размах срабатывания 0,001 мм, допу-
стимое смещение настройки 0,001 мм после 25 000 срабатываний. Дат-
чик может оснащаться отсчетной головкой. Аналогичные датчики
мод. 229 и 230 имеют три предельных контакта, средний нз которых
работает соответственно на замыкание или на размыкание.
Малогабаритный двухпредельный датчик мод. 233 без отсчетного
устройства по ГОСТ 5.651—70 имеет диапазон 0—0,4 мм, цену деления
барабана 0,001 мм, погрешность настройки, размах и смещение по
0,0005 мм.
Средства активного контроля
627
Для контроля накопленной разности размеров выпускаются ампли-
тудные датчики мод. 248 по ГОСТ 3899—68. Диапазон 0,2 мм, цена
деления барабана 0,002 мм, погрешность настройки 0,0005 мм, размах
и смещение по 0,001 мм. Возможна установка отсчетной головки.
Сочетание датчика с отсчетной головкой облегчает настройку на
размер и наблюдение за правильным функционированием автомати-
ческих устройств, а также позволяет контролеру определять факти-
ческую величину отклонения размера.
Те же достоинства имеют отсчетные головки со встроенными элек-
троконтактами, выпускаемые КРИН: головка ЭГР по ГОСТ 11703—66*
с ценой деления i = 0,001 мм, диапазоном ±0,05, размахом 0,0003 мм
и смещением 0,0005 мм; головка 2ЭКШ с ценой деления i = 0,01 мм,
диапазоном ±0,25 мм, размахом 0,003 мм и смещением 0,002 мм.
Фотоэлектрические головки выпускаются ЛИЗ
по ГОСТ 5.1176—71. Головка ПФС, механизм которой аналогичен
оптикатору, а на шкале установлены фотоэлементы, имеет число групп
сортировки 10, 20, 30, 40 и 50, цену деления i = 0,0005; 0,001; 0,002
и 0,005 мм.
Индуктивные системы получаются из описанных выше
индуктивных приборов, к которым присоединяются командные устрой-
ства мод. 275 и 280 для сортировки соответственно на 13 и 3 группы
или амплитудное устройство мод. 281 для контроля накопленной раз-
ности размеров при проверке погрешностей формы.
Пневмоэлектроконтактные системы основаны
на использовании передающих преобразователей, которые представ-
ляют собой двухсильфонные манометры, снабженные электроконтак-
тами.
Преобразователи мод. 235 (П6) имеют шесть предельных контактов;
мод. 236 (ПА2) — два предельных контакта и один плавающий для
амплитудного контроля; мод. 249 (П2)—два предельных контакта.
Все они рассчитаны на рабочее давление 0,15±0,05 МПа, имеют раз-
мах срабатывания 10 мм вод. ст., снабжены шкалой на 80 делений и
выпускаются в двух исполнениях с сильфонами нормальной и повы-
шенной жесткости. В первом случае всей шкале соответствует перепад
0,024—0,036, во втором — 0,044—0,060 МПа.
Преобразователь мод. 343 отличается повышенной точностью (раз-
мах 7 мм вод. ст.) и перепадом 0,011 МПа. У него два предельных кон-
такта.
СРЕДСТВА АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ
Отсчетно-командные узлы. Индуктивное устройство мод. БВ-6119
имеет крупную шкалу с 80 делениями (—20+60) с переключаемой
ценой 0,001 мм и 0,005 мм (или 0,0005 и 0,005 мм), винты настройки
двух или четырех команд и три или пять сигнальных лампочек. Устрой-
ство допускает включение двух датчиков с алгебраическим суммиро-
ванием их сигналов, а также может выдавать команду на электрома-
гнит арретирования. Специальная приставка к устройству позволяет
управлять магнитными тормозами при обработке прерывистых поверх-
ностен.
Устройство мод БВ-6060 (рис. 5) содержит двухсильфониый мано-
метр с четырьмя или двумя раздельно настраиваемыми контактами.
628
Контроль размеров в машиностроении
Контакт окончательной команды настраивают по показателю па шкале,
и при этой настройке все остальные контакты смещаются вместе с ним.
Имеются варианты со слаботочными контактами без электронного
Рис. Б, Пневматическое отсчетно-командное устройство БВ-6060
реле и визуальные без контактов. Конструктивно блоки могут быть
настольными и щитовыми. Равномерная шкала имеет 120 делений
с i — 0,0005; 0,001 или 0,002 мм. Выпускаются варианты с неравномер-
ной шкалой, по обе стороны нуля которой по десять
делений с / = 0,001 мм, диапазон по шкале 0,30 мм.
В качестве элементов отсчетно-командного устрой-
ства отдельно выпускаются промежуточный пнев-
мопреобразователь мод. БВ-6017-4К, электронные
реле мод. БВ-3080 (на 2, 3 и 4 команды) и свето-
форные табло мод. БВ-Т3075 (на 3, 4 и 5 ламп).
Датчики. Индуктивный датчик мод. БВ-6067
(рис. 6) разработан специально для систем актив-
ного контроля, он малогабаритный и герметичный,
глубина арретирования 0,5 мм, усилие 200 сН.
Пневматические датчики обычно выполняют
в виде сопла с заслонкой, входящих в конструкцию
измерительного узла.
Измерительные узлы. Для круглошли-
фовальных станков по ГОСТ 8517—70
и 18272—72 выпускаются скобы следующих диапа-
зонов: 4—40; 10—80; 40—125 и 80—200 мм. Для
станков, работающих на врезание, применяют трех-
контактные (три точки контакта с изделием) навес-
скобы СНВ (рис. 7). Их крепят на кожух шлифовального круга
" I индуктивная мод.
БВ-3154 и пневматическая мод. БВ-3155 в рабочей зоне имеют ши-
рину 8 мм. Двухкоитактные настольные скобы СНС (рис. 8) также
проверяют одно сечение, но пригодны не только для врезного, но и
в га
Рис.
ный
,в»с
6. Индуктив-
датчик БВ-
еов7
ные
и проверяют изделие в одном сечении. Скобы
Средства активного контроля
029
для продольного шлифования. Это индуктивная скоба мод. БВ-3152
и пневматическая мод. БВ-3153, ширина скоб 24 мм, измерительное
усилие 600 сН.
Весьма удобны пневматические быстросменные призмы мод. БВ-3163
(рнс. 9). Между рабочими поверхностями призмы угол 60°, в вершине
Рнс. 7. Навесная скоба
Размеры, мм
Обозначения
БВ-3154-40
Б В-3154-80
БВ-3154-125
БВ-3154-200
323
366
405
475
призмы установлено сопло. Диапазон измерений 10—70 мм, усилие
прижима призмы 400 сН. При установке призмы на станине станка
можно контролировать изделие по всей его длине.
На тех же станках для автоматизации обработки торцов применяют
так называемые позиционеры, контролирующие осевое положение
изделия. На рис. 10 показана измерительная часть системы мод.
Б В-4116.
Для внутри шлифовальных станков выпус-
кается унифицированная скоба (рис. 11) для системы мод. БВ-4173,
в которой устанавливается либо индуктивный датчик, либо пара сопло —
заслонка. Диапазон измерений 10—80 мм.
630
Контроль размеров в машиностроении
Узлы подвески (подвода). Для крепления настольных скоб выпу-
скается автоматическое подводящее устройство мод. БВ-3102 (рис. 12),
соединяемое с гидросистемой станка и в нужные моменты подводящее
и отводящее измерительный узел. Применяется также аналогичное
ручное устройство мод. БВ-3151. Для навесных скоб выпускается крон-
штейн подвески мод. БВ-3221.
Переключатели. Автоматический электрический переключатель мод.
Б В-3237 позволяет поочередно подключать до четырех измерительных
Рис. 8. Настольная скоба
Размеры, мм
Обозначения А Б В Г Д Е ж 3 Мас- са, кг
ОТ ДО
БВ-3152-40 108 112 21 115 2,5 40 41 9
Б В-3152-80 125 116,5 15 132 10 80 51,5 19,5 50 1,4
БВ-3152-125 145 158 154 40 125 78 35,5 1.6
БВ-3152-200 185 238 19 194 80 200 2
узлов к одному отсчетно-командному устройству. Электрический
переключатель мод. БВ-31Б9 — ручной. Также ручной пневматичес-
кий переключатель мод. БВ-31101 коммутирует до четырех узлов
и используется, в частности, при сопряженном шлифовании.
Комплектные системы активного контроля собираются из описан-
ных выше унифицированных узлов или из узлов, специально выпус-
каемых для конкретного типа станка.
Системы к круглошлифовальным станкам.
Индуктивная система мод БВ-4100 включает устройство мод. БВ-6119,
скобу настольную мод. БВ-3152 или навесную мод. БВ-3154 (каждая
с датчиком мод. БВ-6067) и соответственно узел подвода мод. БВ-3102
или подвески мод. БВ-3221. Всего выпускается 29 различных комплек-
тов.
Средства активного контроля
631
Имеется также адаптивная приставка, позволяющая автоматически
компенсировать колебания скорости съема припуска, которые могли бы
увеличить разброс размеров из-за запаздывания исполнения станком
команды измерительной системы.
Индуктивная система для комплект-
ного (сопряженного) шлифования мод.
БВ-4180 включает те же узлы, что и
предыдущая и дополнительно стол
мод. БВ-3111 для установки обрабо-
танной парной детали (рис. 13).
Пневматическая система мод.
БВ-П6060 включает отсчетно-команд-
ное устройство мод. БВ-6060, настоль-
ную скобу мод. БВ-3153 или навес-
ную — мод. БВ-3155, соответственно
узел подвода мод. БВ-3102 или под-
вески мод. БВ-3221, и в нужных слу-
чаях переключатель мод. БВ-31100.
Всего выпускается 27 комплектов.
Рис. 9. Призма пневматическая
БВ-3163
Пневматическая система для комп-
лектного шлифования мод. БВ-4009К
включает те же узлы, что и предыдущая, и дополнительно стол мод.
БВ-3111 или бесконтактную пробку мод. БВ-3198. Переключатель
используется в варианте суммирования зазоров илн определения их
разности.
Рис. 10, Измерительная часть системы осевой ориентации Бв-4116
Широкодиапазонная система для контроля многоступенчатых ва-
лов при поочередной обработке ступеней ХШ-9М имеет диапазон 20—
80 мм и выдает пять команд. Преобразователь системы — емкостный.
Пневматическая система мод. БВ-4101 включает устройство мод.
БВ-6060 и призму мод. БВ-3163 на специальном ручном подводящем
узле, закрепляемом на столе.
632 : Контроль размеров в машиностроении
^3
Рис. 13, Система индуктивная БВ-4180 для сопряженного шлифования
Средства активного контроля
633
Система мод. БВ-4105М аналогична предыдущей, но узел
подвески призмы крепится к станине станка.
Рис. 14. Прибор
индикаторный
Б В-3130 для внут-
реннего шлифова-
ния
Прибор мод. БВ-3156— навесная индикаторная скоба, подвешен-
ная на кронштейне мод. БВ-3221. Диапазоны измерений по ГОСТ
8517—70, диапазон показаний 2 мм, I — 0,01 мм.
Индуктивная система осевой ориентации (позиционер) мод. БВ-4116
включает устройство мод. БВ-6119 и измерительный узел с узлом
подвода (см. рис. 10).
Системы и прибор
к вн у тр и ш л ифо в а л ь-
н ы м станкам. Индук-
тивная система мод. БВ-4173
включает устройство мод.
БВ-6119 и измерительный
H-cmst узел по рис. 11, содержащий
датчик БВ-6067.
Пневматическая система
мод. БВ-4178 отличается от
предыдущей использованием
устройства мод. БВ-6060 и
заменой в скобе датчика мод.
БВ-6067 парой сопло — зас-
лоика.
Индикаторный прибор
мод. БВ-3130 (рис. 14) имеет
диапазоны измерения 12—50,
20—100, 50—200 и 100—
400 мм, I = 0,002 мм, на
Рис. 16, Измерительный узел
пиевмосистемы БВ-4111 для пло-
ского шлифования
634 Контроль размеров в машиностроении
шкале 40 делений, припуск до 1 мм, усилие до 400 сН, погрешность
до 0.003 мм.
Системы и прибор для плоского шлифова-
ния. Пневматическая система мод. БВ-41ПК включает устройство
мод. БВ-6060 и измерительный узел мод. БВ-4066 (рис. 15).
Прибор мод, БВ-4111В отличается от предыдущей системы только
отсутствием командного выхода.
Подналадочная система мод. БВ-4102 — электроконтактная
к однопроходным стайкам, выдает одну команду.
Системы к желобошлифовальным станкам —
пневматические одноконтактные, выпускаются для контроля внутрен-
них колец (мод. БВ-4092) и наружных колец (мод. БВ-4093М). Имеется
ряд модификаций, привязанных к определенным станкам.
ВЫБОР СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ
Конкретные задачи производства требуют обоснованного подхода
к определению принципа измерения и допустимой погрешности при-
меняемых средств. Калибры позволяют проводить комплексный конт-
роль внешнего предельного контура, проходной границы поля до-
пуска. Рациональная конструкция калибра может обеспечить высо-
кую производительность контроля. Однако, нестабильность измери-
тельного усилия увеличивает погрешность контроля и износ.
Измерительные приборы свободны от подобного недостатка. Они
позволяют также получать действительное значение измеряемой ве-
личины, что бывает необходимо при оценке погрешностей формы,
управлении технологическим процессом, аттестации образцовых из-
делий и т. п. При контроле внутренней, непроходиой границы поля
допуска измерительные приборы ни н чем не уступают калибрам.
Механические приборы (инструмент и головки) составляют основ-
ную группу средств измерений. Они сравнительно недороги при се-
рийном выпуске, автономны, так как не нуждаются в источнике энер-
гии, просты в обслуживании. Погрешность их лежит в пределах 0,1—
1% от диапазона показаний.
Электронные приборы н системы (индуктивные, емкостные и меха-
нотронные) особенно удобны в автоматизированных устройствах.
Дистанциониость измерения, легкость переключения диапазона и
простота питания обеспечивают им все более широкое применение.
Индуктивные системы позволяют суммировать или получать текущую
разность сигналов двух датчиков, а также накопленную разность
(амплитудные измерения).
Пневмоприборы обеспечивают бссконтактность и дистанциониость ,
измерений, при любом типе промежуточного преобразователя дости-
гается непосредственное суммирование зазоров параллельно включен-
ных сопел, что при малых габаритных размерах последних позволяет
контролировать сложные геометрические параметры, а также трудно-
доступные поверхности. Многокамерные манометрические системы
(стр. 625) обеспечивают разностные измерения, а плавающие контакты —
амплитудный контроль. Конструктивная простота измерительной ос-
настки — сопловых систем — позволяет потребителям изготовлять их
самостоятельно. Чисто пневматические системы взрывобезопасны.
Несколько осложняет применение пневмопрнборов необходимость ре-
гулярного ухода за блоками подготовки воздуха.
Выбор средств контроля
635
Выбор того или иного средства измерения для целей приемочного
контроля требует обязательной оценки влияния погрешности измере-
ния на результаты контроля. ГОСТ 8.051—73 ограничивает допусти-
мую погрешность измерения 32% от стандартного поля допуска изде-
лия для 2—7-го квалитетов ИСО, 25% — для 8-го квалнтета и 20% —
для более грубых квалитетов. Это предопределяет возможность боль-
ших переходов действительных размеров изделий за границу поля
допуска, чем при контроле калибрами, и стимулирует изготовителя
/7=7,5 V
заменять калибры иными измерительными средствами, так как сан-
кционирует расширение стандартных допусков.
Почти все средства измерений выпускаются в окончательно изго-
товленном виде, с оттарированной шкалой н не требуют со стороны
потребителя какого-либо расчета параметров для получения необхо-
димой чувствительности и цены деления. Исключение составляют мано-
метрические приборы высокого давления (стр. 625). В случае изготовле-
ния оснастки самим потребителем ему приходится выбирать рабочее
давление Н, дроссель db сопло d2 и средний зазор Scp. Полные данные
по выбору параметров и элементов пневмосистем приведены в работе [7 ].
Наиболее часто встречающиеся случаи сведены в карту выбора (рис. 16),
составленную для давления Н — 0,15 МПа. Исходя из конфигурации
проверяемого объекта выбирают сопло d2. По соответствующей луче-
вой диаграмме, зная допуск, выбирают дроссель di, чтобы отвечающий
Таблица к рис. 15
Средства измерения Число делений Объем камеры, сма
Точки на рис» 1&- Тип Перепад, кгс/см2
а БВ-6123 0,1 ±0,01 60 1.5
Мод. 343 0,11 ±0,01 80 27,5
б Мод. 307, 308 0,14 ±0,02 100 8,0
a БВ-6060 0,25 ±0,05 31.3
е Мод. 235-1, 235-1, 249-1 0,3 ±0,06 80 13.0
Мод. 235-2, 236-2, 249-2 0,52 ±0,08 80 13,0
д БВ-6017 0,52 ±0,07 80 13,0
е БВ-6060 0,55 ±0,05 — 13,0
о>
Примечания: I. На лучевых диаграммах (рис. 16) представлены линейные участки градуировочных харак-
теристик. Точки а, б, в, г, д отвечают номинальным перепадам на полную шкалу преобразователей.
2. В табл. «Статика» даны: чувствительность /С (кгс/см! • мм), средний зазор Scp (мкм), среднее'измерительное
давление 5ср (кгс/см!), наибольший расход <2шах (л/мин), а также число 2Л сопл в системе, когда на линейном участке
нет погрешности перезазорицы. В других случаях следует учесть, что линейному участку- расходной характеристики
отвечают зазоры под каждым соплом: при — 2 ... Smax = 45...210 м. при d% — 1,5—35...180 мкм, при
dj = 0,5X 3 — 42...160 мкм. При симметричном расположении допуска на линейном участке перезазорицу проверять
по Зт1в, кроме системы = 1.5Х I.5X 1,5, где более опасен SmaJ{. Значения Зср для 1 и 3% приняты оди-
наковыми.
3. Для ветви подпора принимают дроссель d^n = d^ или (при > 0,8) соседний меньший.
4. В таблице «Динамика»: время установления t (с) — время стабилизации йср после скачкообразного измене-
ния зазора от S = ет до Scp. а коэффициент Ь служит для определения динамической чувствительности по формуле
„ К » • >
лли„ —---------------т=-, где п » число синусоидальных изменений размера в. минуту
д 1 -f- W~4 bn у а
Контроль размеров в машиностроении
s. при расчет® расхода ветви подпбра принимают ® 80% Q.
6. Диапазон Показаний нахоДят по формуле AS = 1,4 Дй3д + 65, где Днзд — допуск; 65 — погрешность рас-
положения сопла.
Статика Динамика
d, = 2,0 й. = 1,5 0,5X3 0 = 100 о — 50 о = 20 V = 8
К scp ftcp <2 2Л к S ср Лср Q к ^ср ^ср Q t & t & i ь t ь
1,2 255 1.31 46 1.8
2.0 190 1,27 36 1—4 1,04 265 1,3 28 1.64 145 1.35 29 1,5 l.o 6,7 0.7 4 0,5 1.5 0.3 1
3,4 180 1,10 29 1—3 2,0 200 1,23 25 1-4 3,17 180 24 1,2 1,2 2,1 13 1,4 7 0.9 2,5 0,43 1,6
5.4 115 1,08 21 1,2 3,2 150 1,15 19 1—3 5.0 110 1.1 19 1.0 3 24 2,0 13 1,5 4.7 0,65 3
8,2 1 10 0,87 14 1,2 5,6 130 1,05 14 ,5 1—3 8.8 70 14 0.8 4,8 50 3.1 32 2,0 11.0 0,7 5
11,2 60 1,06 10,5 8,5 105 0,95 11 3,2 12,2 58 9 1 0.7 5,8 67 3,7 42 2,5 15,7
16,7 50 0.96 7,5 1 10,8. 85 0,83 8 17,2 46 1.05 7 0,6 7,7 94 4.7 62 3.0 22,4 —
24,6 35 0,98 5,5 16,7 45 1,02 5 24,6 33 1.1 6 0,5 9,7 200 6,8 106 4,3 35
Выбор средств контроля
63В
Контроль размеров в машиностроении
допуску перепад давления занял 1/3— 2/3 всего перепада по шкале
выбранного манометрического преобразователя. Затем по таблице
«Статика» находят средний зазор, устанавливаемый при настройке,
или среднее измерительное давление Лср. По той же таблице находят
имеется ли погрешность из-за неодинаковости зазоров перед парал-
лельно включенными соплами. В нужных случаях по таблице «Ди-
намика» находят время срабатывания и динамическую чувствитель-
ность (для синусоидального сигнала) по известной статической чув-
ствительности и числу изменений размера в минуту.
КОНТРОЛЬ ГЛАДКИХ СОПРЯЖЕНИЙ
Наружные поверхности. Скобы рычажные (рис. 17, табл. 14) служат
для измерений сравнением с мерой. В скобу встроен механизм головки
ИГ. Перемещение переставной пятки 25 мм. Погрешность — в преде-
лах цены деления на всей шкале и половины i — на участке ± io де-
лений. Размах — половина I.
Рис. 17. Скоба рычажная
Скобы индикаторные с i = 0,01 мм имеют переставную пятку с пе-
ремещением 25 и 50 мм. Скобы св. 100 мм имеют две пятки, свыше
700 мм — три пятки. Скобы св. 200 мм не имеют арретира и бокового
упора. Измерительное усилие 500—900 сН. Погрешность — не более i.
Микрометры рычажные (табл. 15) выпускаются со встроенным
механизмом типа рычажной скобы (рис. 18), с головкой 2ИГ и с инди-
катором ИЧ-10. Ход микровинта 25 мм. Измерительное усилие 600±
— 100 сН в диапазонах до 100 мм, 800— 200 сН — до 600 мм, 1000 +
±200 сН — в остальных.
Глубиномер индикаторный мод. ГИ-100 (ГОСТ 7661—67*) служит
для измерения высоты и глубины. Десять сменных наконечников че-
рез 10 мм имеют допуск ±0,05 мм. Длина основания 100 мм. Выпус-
каются также глубиномеры ГИ-2 и ГИ-150 с верхним пределом 2 и
150 мм и длиной основания 40 и 150 мм. Изготовитель — КРИН.
Контроль гладких сопряжений
639
14. Скобы с отсчетным устройством по ГОСТ 11098 — 75
Тип, завод-из- готовитель Диапазоны ' Цена деле- ния Диапазон перемеще- ния пятХи Погрешность в интервалах Измерительное усилие и его ко- лебание, сН
измере- ний СВ п св ««1 О S t аз
мм
СР, ЛИЗ 0—25 25 — 50 ±0,14 0,002 25 До гь ю дел. Св. ±10 дел. 600± 100 н 150
±0,001 ±0,002
50—75 75—100 100—125 800±200 и 200
СИ, КРИН 0-50 3 0,01 50 До 0,1 мм 3 мм 600± 1 00 и 150
±0,006 ±0,010
800±200 и 200
50—100 100—200 200—300 300—400 400—500 500 — 600 600 — 700 700 — 850 850-1.000
±0,012
±0.008 ±0,015
±0,020
—
5 ±0,025 1000±200 и 250
Толщиномеры индикаторные (ГОСТ 11358—74) настольные имеют
цену деления 0,01 мм, диапазон 0—10, усилие 80—200 сН и вылет:
TH-10-I — 60 мм, TH-10-III — 160 мм. Ручные толщиномеры TP-10-I
имеют те же показатели, что и TH-10-I. Ручные толщиномеры с ценой
деления 0,1 мм имеют следующие верхние пределы и вылеты: TP-25-I—
25 и 60 мм, TP-25-II — 25 и 100 мм, ТР-50-ШБ — 50 и 160 мм. У по-
следней модели и у мод. ТР-25-1Б и ТР-25-ПБ измерительное усилие
5. Микрометры рычажные по ГОСТ 4381—68
Тип, завод- изготовитель Диапазон измерений Отсчетное устройство Допустимая погрешность, мкм (±) Допустимый изгиб скобы прн усилии 16 Н» мкм Установочные меры
Цена деления Диапа- зон по- казаний Номинальный размер, мм Допустимые отклонения длины, мкм
мм
МР ЛИЗ 0-25 25-50 0,002 ±0,140 3 2 25 0,5
МР, ЛИЗ 50 — 75 75—100 100—125 125—150 150-200 200—250 250—300 300—400 400 — 500 300—400 400—500 500—600 600—700 700—800 800—900 900—1000 1000-1200 1200—1400 1400—1600 1600—1800 1800-2000 4 3 50 75 100 125 175 225 275 325 и 375 425 и 475 325 и 375 425 и 475 525 и 575 625 и 675 725 н 775 825 и 875 925 и 975 1025, 1075, 1125 н 1175 1225, 1275, 1325 и 1375 1425, 1475, 1525 н 1575 1625, 1675, 1725 и 1775 1825, 1875, 1925 и 1975 0,75
МРИ, КРИН ±0,10 5 4 1,5
5 2
6 6 ' 2,5
8 10 8 10 12 14 16 . 18 20 3 3,5 3 3,5 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18
7
0,01 3
8 10 12 14 16 18 20 25 28 32 36
5
МРИ, «Калибрэ 10 25
28 32 36
Контроль размеров в машиностроении
Контроль гладких сопряжений
641
создается рукой оператора, у остальных оно равно: 80—200 сН при
t = 0,01 мм; 200—350 сН при «=0,1 мм, Изготовйтель— КРИН.
Стенкомеры индикаторные имеют характеристики по табл. 16.
16. Стенкомеры индикаторные по ГОСТ 11951—вв*
и техническим условиям завода КРИН
Модель Цена деле- ния Диапа- зон из- мерения Наи- большая глубина Наи- меньший диаметр Измери- тельное усилие, сН Погреш- ность, мкм
мм
С-2 0,01 0-2 26 3 80 — 200 0,016
С-10А 40 5 0,020
С-10Б 60 7 100—250 0,100
С-25 С-50 0,1 0 — 25 25 — 50 IOO 160 12 20 200—400 0,150
Микрометр настольный со стрелочным отсчетным устройством
по ГОСТ 10388 —73 (рис. 19) имеет микрометрическую головку с i =
= 0,01 мм, диапазоном — 0—10 мм и погрешностью 2 мкм. Измери-
тельный стержень головки не вращается, а лишь перемещается. От-
счетное устройство — головка 1 ИГ.
Рис. 19. Настольный микрометр с отсчетной головкой
Штриховые машины ИЗМ имеют в станине стеклянные шкалы,
по которым отсчитывают миллиметры и их десятые доли, а микрометры
отсчитывают по оптиметру. Фокусное расстояние объективов в бабках
равно расстоянию от шкалы до линии измерения, благодаря чему
схема нечувствительна к перекосам направляющих. Для внутренних
измерений имеются дуги с серьгами, как у оптиметра. Допустимая
погрешность по ГОСТ 10875—76 составляет =£(0,4 + 4-10~3£) мкм
(где L — измеряемая длина, мм).
Диапазоны измерений 0—1000, 0—2000, 0—3000 и 0—6000 мм.
Основное назначение — аттестация штихмасов для установки скоб
на размер.
Внутренние поверхности. Наиболее точные контактные измерения
колец и аналогичных объектов реализуются на приборе мод. 269
(рис. 20) методом сравнения с мерой.
21
642
Контроль размеров в машиностроении
Диапазон измерений 4—200 мм, цена деления от 0,00005 до 0,0002 мм,
погрешность 0,0002 мм. Глубина измерения до 45 мм.
На приборе возможны измерения наружных поверхностей в диа-
пазоне 0—200 мм.
Индикаторные нутромеры (табл. 17) имеют центрирующий мостик
для совмещения линии измерения с диаметром отверстия. Изготови-
тель - КРИН.
Рис. 20. Прибор мод. 269
Нутромеры повышенной точности (табл. 18). К нутромерам выпус-
кают установочные кольца мод. 928—931.
Контроль погрешностей формы. Определению некруглости
точнее всего соответствовал бы контроль по такой схеме,
когда разрезное кольцо регулируют на размер прилегающей, окруж-
ности. Практически же этот параметр контролируют на кругломерах
по ГОСТ 17353—71, в которых точно вращают либо стол с изделием,
либо шпиндель с измерительной головкой.
Кругломеры, кроме некруглости, позволяют также контролировать
плоскостность по дуговой траектории, а некоторые из них —
прямолинейность образующей, ввиду чего их
иногда называют формомерами.
При стабильном технологическом процессе проверяют не комплекс-
ные погрешности, а их частные виды, встречающиеся при данном про-
цессе.
О вал ьность и другие четные огранки проверяют диаметраль- "
ными измерениями.
Нечетные огранки контролируют в призме.
Контроль гладких сопряжений
643
17. Индикаторные нутромеры по ГОСТ 868—72
Модель Диапа- зон из- мерений Глу- бина изме- рения Переме- щен не измери- тельного стержня Допу- стнмая погреш- ность, мкм Измерительное усилие, сН
ММ нутромера] мостика
НИ-10 НИ-18 НИ-50 НИ-100 НИ-160 НИ-250 НИ-450 НИ-700 НИ-1000 6-10 10-18 18—50 50-100 100—160 160—250 250—450 450 — 700 700—1000 100 130 150 200 300 400 500 0,6 0,8 1,5 12 15 250 — 450 500—850
4 6 18 22 400 — 700 500 — 900 750— 1200 900—1600
— 8
18. Нутромеры с ценой деления 0,001 и 0,002 мм по ГОСТ 9244 — 75
Модель . Диапазон измерения Цена деления Наи- большая глубина Измери- тельное усилие, сН Допустимая погрешность, мм
мм
116 103 104 2-3 3—6 6—10 , 0,001 12 20 30 300 dz0,002
350
105-1 105 10—18 50 400
109 18 — 50 150 450
154 154-1 50—100 0,002 200 125 700 ^0,0035
155 155-1 100— 160 300 200 900
156 156-1 160—260 300 200
Можно использовать симметричную призму с углом 40° [13], ко-
торая дает следующие коэффициенты:
Число граней .................. 2 3 5 7 9
Коэффициент.................... 3,32 3,55 1,97 3,05 0,77
Призма может быть пневматической, и, если число сопл равно
числу граней, то необходимы амплитудные измерения (накоплен-
ная разность), а если взять вдвое больше сопл и двухкамерный при-
бор, то можно проверять текущую разность, т. е. отсчитывать наиболь-
шее показание при установке на нуль по строго круглой детали.
Контроль конусообразности сводится к измере-
нию диаметров в двух сечениях, расположенных на концах детали.
Бочкообразность и седлообразность кон-
тролируют измерением диаметра в трех сечениях вдоль оси.
Контроль изогнутости требует определения стрелы
прогиба в продольном сечении изделия при прокручивании его на но-
жах.
f *
644
Контроль размеров в машиностроении
КОНТРОЛЬ ПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ и плоскостности
Методы измерения: па краску; световой щели (на просвет); линей-
ных отклонений; интерференции; определения угловых отклонений;
сообщающихся сосудов (гидростатический метод); натянутой струны;
коллимации и автоколлимации.
Средства измерений. Плиты поверочные («на краску») и разме-
точные изготовляются по ГОСТ 10905—75. Качество рабочей поверх-
ности плит должно соответствовать следующим данным:
Класс точности .................................. . , . . 00 и С 1
Число пятен в квадрате со стороной 25 мм, не менее.............. 25 20
Расположение пятен должно быть равномерным по всей рабочей
поверхности. Разность количества пятен в любых двух квадратах
со стороной 25 мм не должна превышать пяти. Отклонения от пло-
скостности рабочей поверхности плит в свободном (разгруженном)
состоянии не должны превышать величин, указанных в табл. 19.
<9. Неллосксстность рабочих поверхностей плит
Размеры плит, мм Неплоскостность для классов, точности, мкм
Длина Ширина 00 0 1 2 3
160 250 160 2.5 3 4 5 6 16 —
250 400 10 25
400 630 ' ' 4 4 40
5 6 — 16 40 60
1000 630 10
1000 1600 и м е ч а и ером свыше —потребите и е : Для д 630 x 400 еле ле.
1600 2000 2500 пг ты- разм приятии 12 16 остиженмя дует окопч 25 неплоскосП ательно обр 60 10сти класс абатывать 100 а 00 пли- на пред-
Линейки поверочные изготовляют по ГОСТ 8026—64
(табл. 20—22).
Пластины плоские стеклянные для интерферен-
ционных измерений ПИ 60, ПИ 80, ПИ 100, ПИ 120 изготовляют двух
классов точности по ГОСТ 2923—75. Их применяют для проверки при-
тираемости и плоскостности сравнительно небольших доведенных
поверхностей, погрешность плоскостности которых не превышает
1,5 мкм, например, плоскопараллельных концевых мер длины, калиб-
ров, измерительных приборов и инструментов, деталей с доведенными
поверхностями и т. п.
Пластины плоскопараллельные стеклян-
ные изготовляют по ГОСТ 1121—75 (табл. 23). Они служат для про-
верки интерференционным методом плоскостности и взаимной парал-
лельности измерительных поверхностей микрометров (гладких и ры-
чажных) и скоб (рычажных н индикаторных) и др. в пределах одного
оборота микрометрического винта.
20, Типы и виды поверочных линеек и преимущественный метод проверки ими изделий
Контроль прямолинейности и плоскостности 645
Продолжение табл. 20
Условное обозначение Вид линейки (эскиз) Наименование линейки , Длина линейки, мм Класс точности
ч; GDD CD 1 | Двутаврового сечения 630; 1000 1 и 2
шд 1600; 2500; 4000
L _ 1
L |-S~I
ШМ Мостики 400; 630; 1000 0; 1 и 2
J Ц 1600; 2500; 4000 1 и 2
Лиги йки угловые (клинья)
a
УТ C 3 /\ Трехгранные L = 630 и 1000 1 и 2
L Ь = 45. 55 и 60°
*’ Преимущественный метод проверки изделий — световой щели.
•! Тс же: / — линейных отклонений; 2 — на краску.
При м е ч а н и я: 1. Линейки типов ЛД и ЛЧ с размерами, указанными в скобках, изготовляются по заказам.
2. Линейки типа ШМ изготовляются с шаброванной илн иешаброваниой рабочей поверхностью.
съ
cri
Контроль размеров в машиностроении
Контроль прямолинейности и плоскостности
647
21. Отклонения от прямолинейности рабочих поверхностей
линеек типов ЛД, ЛТ и ЛЧ
Длина линеек, мм Допустимые отклонения от прямо- линейности для классов точности
0 1
80; 125 0,6 1,6
200; 320 1,6 2,5
500 2,5 4,0
22. Плоскостность и параллельность рабочих поверхностей линеек
в перпендикулярность к ним боковых поверхностей
Длина ли- неек, мм Допустимые отклонения, мкм
от плоскостности от параллельности от перпендикуляр- ности боковых по- верхностей к рабо- чим
Классы точности линеек
,0 1 2 0 1 2 0 1 и 2
400 630 1000 1600 2500 4000 2,5 6 10 4 10 16 25 40
4 10 16 6 - 16 25
— 16 25 40 25 40 60 — 20 30 50 40 60 100 —
23. Допустимые отклонения рабочей поверхности пластин
от плоскостности
Тип пластин Допустимая неплоскостность в интерференционных полосах
рабочих поверхностей местная рабочих поверхностей
ннжних пластин класса верхних пластин НИЖННХ пластин класса верхних пластин
1 2 1 2
ПИ 60 верхняя ПИ 60 ПИ 80 ПИ 100 ПИ 120 — 0,3 — 0,1
0,1 0,3 0,05 0,05 0,05 0,05 0,10 0,10 0,10 0,10 —
0,2 0,4
648
Контроль размеров в машиностроении
Рамный или брусковый уровень (ГОСТ 9392—75)
предназначен для проверки прямолинейности в горизонтальной пло-
скости методом определения угловых отклонений. Проверка этим ме-
тодом возможна также прибором (рис. 21) с уровнем и индикатором
часового типа илн измерительной головкой с ценой деления 0,001 —
0,002 мм. Он состоит из трубы 1 со шкалой, брускового уровня 2, уста-
новочного уровня 3, индикатора 4, контактирующего с торцом микро,
винта 5. Микровинт устанавливают измерительной опорой 6 на Прове,
ряемую поверхность 7. Расстояние L
между опорами 6 и 8 переменное, от
200 до 600 мм; цена Деления: индика-
тора 0,01 мм; основной ампулы про-
дольного уровня 0,02 до 0,05 мм на
1 м; поперечного уровня 3'—6' преде-
лы перемещения винта —5 мм.
3'—6' преде-
0,01 мм
"77777777
6
777777^777777777777777777777777777777777777777777777^777777777/W
L 7
Рнс. 21 ®
Уровень с м и-к рометрической подачей ам-
пулы мод. 107, выпускаемый заводом «Калибр» по ГОСТ 11196—74,
служит для измерения прямолинейности направляющих прецизион-
ных станков и других объектов. Техническая характеристика уровня
следующая: предел измерений сЬ10 мм/м; цена деления шкалы лимба
0,01 мм/м. (2"); число делений лимба 100; цена деления счетчика обо-
ротов 1,0 мм/м; число делений шкалы счетчика оборотов 20; размеры
опорной поверхности 150X42 мм; погрешность уровня при прямом и
обратном ходе микрометрического винта в пределах отклонения — 1 мм/м
от горизонтального положения не более 0,01 мм/м, а на всем пределе
измерения (=£10 мм/м) не более ct0,02 мм/м; погрешность нулевой
установки 0,5 цены деления; отклонение от плоскостности рабочих
поверхностей основания 0,002 мм.
Уровень рамный регулируемый с м.а г н и т -
ним креплением мод. 114 завода « К а л и б р » слу-
жит для проверки поверхностей, расположенных в вертикальной
плоскости. Уровень крепят на проверяемой плоскости при помощи
четырех магнитов, расположенных на его боковой стороне. Надежное
крепление обеспечивается, если шероховатость поверхности, к кото-
рой крепят уровень, ие ниже 7-го класса. Основные размеры уровня
200X 200X 45 мм, цена деления основной ампулы 0,02—2 мм/м, техни-
ческие требования соответствуют ГОСТ 9392—75.
Гидростатические уровни мод. 115-1 и 115-2
служат для определения прямолинейности горизонтально располо-
Контроль прямолинейности и плоскостности
649
женных поверхностей деталей большой протяженности и крупногаба-
ритных, а также плоскостности больших поверхностей (табл. 24). Они
могут работать в интервале температур до =t50°C с водой, а ниже 0
до —30° С — со спиртом.
24. Технические характеристики гидростатических уровней
Наименование показателей Показ атели по моделям уровней
115-1 | 115-2
Наибольшая разность высот, измеряемая при установке головок на проверяемые по- верхности, мм Цена деления шкалы барабана мнкровиита, мм Предел измерений прибора, мм Погрешность измерения при горизонталь- ной укладке водяного шланга, мм Площадь зеркала воды в головке, см2 Размеры основания измерительной голов- ки, мм Габариты измерительной головки, мм Масса одной головки, кг 25
0,01 0,1 1000 — 6000 1 000—12 000 0,01 - 0,1
20 100Х 100 180Х 155x 250-275 4,7
Дифференциальный электрон ндуктивный
уровень мод. 152, выпускаемый заводом «Калибр», предназна-
чен для измерения углов наклона поверхностей относительно гори-
зонта или базовой поверхности, а также для измерения угла наклона
двух поверхностей друг относительно друга. Техническая характери-
стика уровня следующая: цена деления шкалы показывающего прибора
2; 4; 10; 20 с; диапазон измерений по шкале показывающего прибора
—50 с; ct 100 с; ±4 мин; —8 мин; диапазон измерений по шкале бара-
бана преобразователя 1°40", цена деления шкалы преобразователя
40 с; предел регулирования нуля ct50 с; погрешность показыва-
ющего прибора при работе с одним преобразователем в дел. шкалы
не более —1, а при работе с двумя преобразователями в дел. шкалы
ие более ct2; погрешность по шкале барабана преобразователя в деле-
ниях шкалы барабана не более ±1; питание от сети и автономное;
площадь базовой поверхности 100X50 мм.
Проверку прямолинейности горизонтально расположенных поверх-
ностей длиной 3—50 м часто производят при помощи натянутой струны
и микроскопа' с окулярным винтовым микрометром типа МОВ (ГОСТ
7865—56*). Цена деления- шкалы барабана окулярного микрометра
0,01 мм; предел измерений 8 мм; линейное поле зрения окуляра 10,5 мм
погрешность перемещения перекрестия окулярной сетки в пределах
одного оборота барабана 0,005 мм, а восьми оборотов 0,01 мм.
Для проверки применяется стальная рояльная проволока разме-
рами:
Длина проверяемой поверхности,-
м » До 5 Св. 5 до 10 Св. 10 до 50
Диаметр проволоки, мм . » ♦ ♦ 0,3 0,4 0,6
Оптические приборы. Автоколлиматоры (табл. . 25)
предназначены для измерения малых углов наклона зеркально отра-
23. Типы, техническая характеристика и нормы точности автоколлиматоров по ГОСТ 11829—66
Наименование показателей Показатели по типам автоколлиматоров
АК-0,25 АК-0,5 АК-1 АК-5 АК-30
Цена деления шкалы компенсатора,- а Цена деления минутной шкалы в поле зрения, мин Поле зрения, градусы, не меиее Фокусное расстояние объектива, мм, не менее Предел измерений, мин, не менее, прн расстоя- нии до зеркала, м: до 2 св. 2 до 30 Длина автоколлиматора, мм Допустимая погрешность показаний при изме- рении в одной координатной плоскости, С (ф, с) Допустимая погрешность показаний при одно- временном измерении в двух координатных пло- скостях, с (Ф, с) Погрешность угла отклонения пентапризмы, с. ие более Погрешность аттестации угла отклонения пеита- призмы, с, не более Преимущественные области применения 0,25 0,5 1.0 5,0 2,0 30 0,5
0,75 1000 6 2 650 °’2Б + "Too" 0,25 + -^ ±10 1 400 10 1,5 450 0*5+ -пяг- °-25 + ir ±20 2 250 12 0,8 350 *+ Поо- 1 + 3 150 30
200 5 4- ф + 100 5+ 50 250
20
±30
2 ±3 ±5 ±10
Для измерений углов и плоскостей в лабораторных условиях и в цехах преци- зионного производства Для измерения углов и плоскостей в цеховых условиях
Контроль размеров в машиностроении
Контроль прямолинейности и плоскостности
.651
жающих плоских поверхностей, для установки плоскостей параллельно
или перпендикулярно одна другой, для проверки плоскостности и
прямолинейности поверхностей и др. Автоколлиматоры типа АК-0,25
изготовляют также с фотоэлектрическим устройством регистрации
момента наведения типа АФ-2.
Наиболее точным и производительным является метод контроля
фотоэлектрическим автоколлиматором, который отличается от обыч-
ного наличием фотоэлектрического блока.
Оптическая линейка мод, ИС-36 предназначена для аттестации
прямолинейности плоских цилиндрических, V-образных направляющих
и др, В качестве эталона прямолинейности в приборе использована
оптическая ось фокальной автоколлимационной оптической системы.
Афокальная автоколлимационная система, образованная объективами,
обладает важным свойством: изображение предмета, помещенного
иа эту ось, постоянно и не зависит от его смещения вдоЛь оси.
Техническая характеристика прибора ИС-36 следующая: диапазон
измерений ±0,4 мм; длина трассы измерения 1600 мм и более шаговым
методом; погрешность измерения в центре лииейки ±0,001 мм, а по
краям ±0,002 мм; предел регистрируемых отклонений ±0,05 мм;
масштаб регистрации (вертикальный) 1000Х; увеличение смещения
визирного штриха 30*; измерительное усилие 600 сН; расстояние
между опорами максимальное 1830 мм и минимальное 620 мм; габарит-
ные размеры (длина X диаметр трубы) 2180Х 118 мм; масса 24 кг.
Прибор мод. ППС-11 — микротелескоп-применяется для контроля
прямолинейности, плоскостности, параллельности и перпендикуляр-
ности плоскостей, а также соосности отверстий изделий, непрямолиней-
ности движения частей станков и др.
Техническая характеристика прибора следующая: диапазон изме-
рений 0,2—20 м; диапазон показаний по шкалам барабанов оптичес-
кого микрометра ±1,0 мм; цена деления шкал барабанов опти-
ческого микрометра 0,02 мм; поле зрения 30 мин; погрешность при-
бора ± (0,01 + 0.02L), где L — расстояние от зрительной трубы до
марки, м).
Струна оптическая мод. ОС служит для измерений отклонений
от прямолинейности сплошных поверхностей, объектов, имеющих
разрывы и разновысотные отметки, непрямолинейность движения
частей станков и других механизмов в процессе их перемещения. При-
бором можно производить измерения в двух взаимно перпендикулярных
плоскостях. Измерение прибором возможно при температуре воздуха
+ 10 ... 35° С и относительной влажности не более 80%. Техническая
характеристика прибора следующая: длина трассы измерения 0,5—30 м;
диапазон измерений до 0,8 мм; диапазон записи показаний при помощи
самопищущего прибора ±0,05 мм; цена деления шкалы микрометров
0,001 и 0,01 мм; погрешность прибора ДА = (4 + 2L) мкм при 0,5
Л 8 и АЛ =±20 мкм при L 8; погрешность визирования
А6 = ± (1 + 0,5L) мкм (L — расстояние от визирной трубы до марки
в м.)
Прибор мод. БВ-6129 служит для измерений прямолинейности
вертикальных поверхностей и неперпендикулярности их основанию
сравнением с образцовой вертикальной направляющей. По ней
перемещается электроприводом или вручную измерительная ка-
ретка с отсчетным устройством или преобразователем электронной
системы. С их помощью определяются величины отклонений измеряв-
652
Контроль размеров в машиностроении
мого параметра. Прибор может работать с самописцем. Наибольший
размер измеряемой детали — 630 мм, предел допускаемой погрешности
прибора 0,002 мм на длине 200 мм. Скорости перемещения каретки
при прямом ходе 68—2,3 мм/с и обратном ходе 96—9 .мм/с.
ИЗМЕРЕНИЕ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ
Определить шероховатость — значит найти числовое значение того
или иного параметра шероховатости. Существуют около сорока раз-
личных параметров шероховатости. Основные и наиболее широко
применяемые параметры стандартизированы (ГОСТ 2789—73). Стан-
дартом установлена номенклатура параметров и типов направлений
неровностей, числовые значения параметров и общие указания по
нормированию. Стандарт не распространяется на шероховатость вор-
систых поверхностей, например, на шероховатость изделий из фетра.
Шероховатость оптических деталей регламентирована ГОСТ 11141—76,
а древесины — ГОСТ 7016—75.
Средства измерения шероховатости. Приборы для измерения шеро-
ховатости разделяются на контактные и бесконтактные. Действие
контактных приборов (профилометры, профилографы и др.) основано
на ощупывании измеряемой поверхности наконечником (щупом) с ма-
лым радиусом закругления. Действие бесконтактных оптических
приборов основано иа том, что на измеряемую поверхность или ее
изображение накладывается одна или ряд световых полос, которые
повторяют неровности поверхности.
Оптические приборы позволяют получить изображение, а профи-
лографы — запись профиля в первоначальной системе координат.
При этом дальнейшая реализация алгоритма определения числового
значения параметра шероховатости производится оператором. Про-
филометры позволяют автоматически получать числовое значение па-
раметра шероховатости.
Профилограф регистрирует координаты профиля поверхности.
Профилометр показывает числовое значение измеряемого параметра
шероховатости.
Профилографы выпускаются в соответствии с ГОСТ 19299—73,
профилометры — в соответствии с ГОСТ 19300—73. Допускается кон-
структивное объединение профилографа и профилометра при условии
соблюдения требований указанных стандартов.
В зависимости от эксплуатационного назначения стандарты уста-
навливают два типа профилографов и профилометров: А — для изме-
рения параметров номинально-прямолинейных профилей; Б — для
измерения параметров одной или нескольких иоминально-непрямо-
линейных форм или для измерения относительно вспомогательной
плоской направляющей поверхности. В зависимости от параметров
метрологических характеристик профилографы и профилометры каж-
дого типа делятся на две группы: 1—для исследовательских работ и
лабораторных измерений повышевной точности; II — для измерения
в процессе послеоперационного контроля. В зависимости от числовых
значений нормируемых метрологических характеристик стандартами
установлены три степени точности: 1, 2 и 3.
В соответствии с ГОСТ 19299—73 и 19300—73 отечественная про-
мышленность выпускает три типа контактных приборов.
Измерение шероховатости поверхности 653
Профилограф-профилометр мод. 252 предназначен для проведения
исследовательских работ и точных измерений в лабораторных условиях.
Он относится к типам А и Б, группе I и степени точности 1. Преобра-
зование неровностей поверхности в электрический сигнал произво-
дится посредством индуктивного датчика. Диапазон вертикальных
увеличений профилографа 200*... 100 000х. (200 000Х по специальному
заказу). Длина измерения профилографом до 40 мм. Профилометр
-имеет три длины измерения (1,5; 3; 6 мм) и позволяет измерять следую-
щие параметры:
среднее арифметическое отклонение профиля Ra",
высоту наибольшего выступа профиля Нт;^\
глубину наибольшей впадины профиля Нтщ
(^шах = Итая Ит\а)',
относительную опорную длину профиля (измерение может про-
изводиться на различных уровнях сечения р через 10%, что позволяет
построить опорную кривую профиля);
число неровностей на длине измерения я (Sm = где I — длина
измерения).
Профилометр мод. 253 (с 1977 г. должен -быть заменен прибором
аналогичного типа мод. 283) относится к типу А, группе II и степени
точности 2. Преобразование неровностей поверхности в электрический
сигнал производится посредством механотронного датчика, который
представляет собой электронную лампу с подвижным электродом.
Прибор позволяет измерять параметр Ra.
Профилометр мод. 995 предназначен для измерения шероховатости
дорожек колец подшипников. Относится к типу Б, группе 2. Позволяет
измерять параметр Ra дорожек с радиусом 3—8 мм на внутренних коль-
цах диаметром 10—100 мм и наружных _кольцах диаметром 20—150 мм.
Бесконтактные'оптические приборы’для измерения шероховатости,
основанные .на принципе светового сечения (ППС), теневого сечения
(ПТС) и интерференции света (МИИ) изготовляются в соответствии
с ГОСТ 9847—61. Отечественной промышленностью выпускаются
четыре типа таких приборов.
Прибор ПТС-1 — накладной переносный микроскоп — предна-
значен для измерения шероховатости с высотой неровностей 320—80 мкм
и для определения оптической толщины прозрачной пленки в преде-
лах 160—320 мкм.
Прибор ПСС-2 предназначен для измерения шероховатости с вы-
сотой неровностей 40—0,8 мкм и для определения оптической толщины
прозрачной пленки в тех же пределах.
Микроинтерферометр МИИ-4 предназначен для измерения шеро-
ховатости с высотой неровностей 0,8—0,1 мкм.
Растровый измерительный микроскоп ОРИМ-1 предназначен для
измерения шероховатости с высотой неровностей 40—0,4 мкм.
Особенности выполнения измерений. Все параметры шерохова-
тости определяются путем обработки профилограмм. Этот процесс
является наиболее точным, так как прн этом можно вычислить пара-
метры от средней линии, проведенной по ГОСТ 2789—73, и таким
образом исключить методическую погрешность. Но определение па-
раметров (особенно интегральных) по профилограммам очень тру-
654
Контроль размеров в машиностроении
доемко. Даже при большом навыке обработка профилограммы
из двухсот точек занимает более часа. Для измерения интеграль-
ных параметров с точки зрения производительности предпочтитель-
нее профилометр, затем профилограф. Применение оптических при-
боров для измерения параметров вообще нецелесообразно. Из стан-
дартизованных параметров на оптических приборах чаще всего из-
меряют /?щах, Rz и Sm. Профилографы и оптические приборы позво-
ляют также увидеть характер, форму измеряемых неровностей.
Вертикальное увеличение должно быть наибольшим из возможных:
профилограмма не должна выходить за пределы рабочей зоны ленты
записывающего прибора профилографа; изображение профиля в оп-
тических приборах не должно выходить за пределы поля изображения.
Вертикальное увеличение микроинтерферометра и растрового мик-
роскопа, определяемое через ширину полосы (интерференционную,
муаровую), выбирается, исходя из оптимального числа полос в поле
изображения прибора. Горизонтальное увеличение при измерении
параметра Дшах и R2 существенного значения не имеет. При измерении
интегральных параметров горизонтальное увеличение профилографа
должно быть таким, чтобы коэффициент сжатия не превышал 20 или
угол наклона боковых сторон неровностей на профилограмме не пре-
вышал, 80°.
В зависимости от способа базирования различают датчики с зави-
симым, независимым и полузависимым базированием. При независимом
базировании корпус датчика перемещается по направляющим, не свя-
занным с измеряемой поверхностью. При зависимом базировании кор-
пус датчика опирается на измеряемую поверхность и траектория его
перемещения полностью определяется измеряемой поверхностью. При
полузависимом базировании корпус датчика частично опирается на
измеряемую поверхность и частично на независимую направляющую.
Независимое базирование применяется в случаях, когда: важно
записать или измерить весь спектр неровностей без искажений; раз-
меры измеряемой поверхности (детали) малы и опора не умещается;
диаметр измеряемого отверстия мал и датчик с опорой не входит в от-
верстие.
Во всех остальных случаях целесообразно применять датчик с опо-
рой на измеряемую поверхность, поскольку при этом значительно
снижается трудоемкость подготовки измерения.
Для обеспечения представительности результата измерения необ-
ходимо измерения производить в нескольких участках, которые должны
быть расположены по возможности равномерно по всей поверхности.
Расстояния между участками измерения должны обеспечивать прак-
тическую некоррелированность параметров шероховатости, .опреде-
ленных ’на соседних трассах. Для большинства технических поверх-
ностей это расстояние должно быть не менее 2 мм.
СРЕДСТВА И МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ
ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕЗЬБЫ*1
Контроль среднего диаметра одиозаходной цилиндрической резьбы
осуществляют резьбовыми вставками, посредством проволочек, проек-
ционным методом.
“ Подробнее см. в работе [71.
Средства контроля основных параметров резьбы
655
Измерение резьбовыми вставками среднего диа-
метра наружной и внутренней резьб. Резьбовые вставки используют
в сочетании с микрометрами, микрометрическими штихмасами и ин-
дикаторными приборами. Коническая вставка входит во впадину резьбы,
а противолежащий этой впадине виток входит в призматическую
вставку (рис. 22).
М икрометры с резьбовыми встав- ^^=4=^
ками применяют для измерений ,
среднего диаметра наружных резьб
(метрических, дюймовых, трапецей- ” *—
дальных).
Для измерения метрических 2~
резьб набор вставок состоит из семи Рис. 22
пар применительно к интервалам
шагов и для дюймовых резьб — из
шести пар применительно к интервалам чисел ниток 1". Вставки для
измерения трапецеидальных резьб изготовляют парами для каждого
шага резьбы.
Погрешности микрометров со вставками для метрических и дюй-
мовых резьб при проверке их по аттестованным резьбовым калибрам
не должны превышать величин, указанных в табл. 26.
26. Допускаемые погрешности показаний резьбовых микрометров
по ГОСТ 4380 — 63*
Шаг резьбы, мм Число ннток иа 1" Допускаемая погрешность показаний Микрометров (£ мкм) для размеров, мм
метри- ческой трапе- цеидаль- ной 0—50 50-100 100-200 200—350
ООО ЧСЯ 4М. Ill ррр СО оь 4*. 28—24 0,01
1 — 1.25 1,5—1,75 20—16 14-11 0,013 |. 0,015
2-2,5 2 10-8 0,013 0,015 | 0.020
3—4 4,5—6 3; 4; 5; 6 8; 10; 12 7-5 4,5-3 0.015 0,020 0,025 0,035
На точность измерения среднего диаметра резьбовыми вставками
влияют погрешности половин угла как самой резьбы, так и резьбовых
вставок.
В зависимости от величин погрешностей вставок и резьбы погреш-
ность измерения среднего диаметра наружной резьбы может находиться
в пределах 0,025—0,2 мм. Точность может быть повышена установкой
микрометра по резьбовому образцу, у которого погрешности шага
и угла близки к нулю. Однако и при этом методе погрешности изме-
рений могут достигать 0,1 мм для резьбовых изделий. Значительного
повышения точности резьбового микрометра можно добиться укоро-
чением рабочих поверхностей вставок, но укороченные вставки быстро
изнашиваются.
656
Контроль размеров в машиностроении
Микрометрические штихмасы с резьбовыми вставками применяют
для измерения среднего диаметра внутренней резьбы. Штихмас уста-
навливают по аттестованному резьбовому калибру-кольцу. Точ-
ность измерений определяется в основном теми же факторами,
что и для наружной резьбы, будет несколько ниже, чем при измере-
нии среднего диаметра резьбовым микрометром, установленным по
аттестованному резьбовому калибру.
Измерение среднего диаметра резьбы с помощью проволочек
(рис. 23; табл. 27, 28). Наибольшую точность измерений среднего
диаметра с помощью трех проволочек можно получить на горизонталь-
ном оптиметре (рис. 23, а). Для измерений применяют призматичес-
кие наконечники с узкой измерительной поверхностью.
По теоретическим значениям d2, d, Р, t, Р, и у вычисляют размер
М3 и по нему подбирают блок концевых мер. Установив оптиметр на
нуль по блоку, последний снимают и устанавливают измеряемый
объект.
При контроле резьб диаметром менее 60 мм объект укрепляют го-
ризонтально непосредственно на столике оптиметра в специальной
призме. При малой длине резьбы средний диаметр измеряют с по-
мощью двух проволочек (рис. 23, б). Средний диаметр резьб свыше
100 мм можно измерять с помощью одной проволочки и вертикаль-
ного оптиметра или другого показывающего прибора (рис. 23, е).
Влияние отклонений образующих профиля резьбы от прямолиней-
ности, влияние отклонений от правильной цилиндрической формы
проволочек (огранка, овальность и т. д.), а также влияние деформации
проволочек, резьбы и измерительных поверхностей наконечников
на результат измерений среднего диаметра резьб в формулах, приве-
денных на стр. 657, ие учитывается.
Диаметр проволочек следует выбирать в соответствии с табл. 28,
где для большинства резьб указаны наивыгоднейшие диаметры про-
волочек и роликов. Для резьб с симметричным профилем наивыгодней-
ший диаметр проволочек
<^пр
Рв
2 cos-2-
Средства контроля основных параметров резьбы
657
27. Зависимость между средним диаметром резьбы
и результатом измерения размера М
с помощью проволочек и шариков
Для несимметричной резьбы
Для симметричной резьбы
Измерение с помощью трех проволочек
t cos 3 cos у
п sin (Р + у) ~ °Ф
ds ма — d /1 4-------4-
( Sin —
, 1 t . а .
+ — “cg“~e4>
Измерение с помощью двух проволочек
d% = Л12 — d cos -(3 —y) ds~> M, — d 1 + . a \ +
1 *" 1 sin — ([) 4- у) \ S‘n 2 /
! COS P cos siu (₽ 4- L £! 6 v) 8(A1. — d) q> 1 „ . a -Petg—- p2 fi
8(Afs-rf) Ф
Измерение с помощью одной проволочки
dt = Л4, 4- М' —
d, = Mt -М' —
Р-У
2
¥~+7
2
Р cos В cos у J
sin (р 4- Vi ~ "
+ 4
*> i
Обозначения: -— средний диаметр резьбы, мм; Л1Х
результат измерений в первом положении, мм; AlJ »- результат изме-
рений во втором положении (после поворота контролируемого объекта
на 180°), мм; t — ход резьбы, мм; Р — шаг резьбы, мм; £ и у—углы
наклона образующих профиля; ~ —половина угла профиля; a=0-f-7—
полный угол профиля; — поправка на угол подъема резьбы, мм;
d — диаметр проволочек; — наружный диаметр резьбы; п —
число заходов резьбы.
65Я
Контроль размеров в машиностроении
28. Проволачки и ролики для измерения среднего диаметра резьбы
по ГОСТ 2475—62
Обозна- чение Диаметр прово- лочек и роликов, мм Резьбы
метр и- ческие дюймовые с углом профиля трапе- цеидаль- ные упор- ные
55° 60“
Шаг, мм Число ниток на 1" Шаг, мм
I и II 0,118 0,130 0,142 0,170 0,201 0,232 0,260 0.291 0,343 0,402 0,433 0,461 0,511 0,572 0,724 0,796 0,2 0,225 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,6 0,7 0,75 0,8 1 1,25 —
II-А — —
28 24 20; 19 18; 19
27 18
П-В 0,866 1,008 1,047 1,157 1,302 1,441 1,553 1,591 1,732 1,833 2,020 2,071 2,217 2,311 2,595 2,886 3,106 3,177 3,287 3,310 3,468 3,580 3,666 4,091 4,141 4,211 4,400 4,773 1,5 1,75 2 2,5 16 14 12 И 10 9 8 7 —
14 11 1/2 10 2 2
П-В — S 3
*—
3 3,5 3
—
—
— 4
— 4
4 4,5 5 5,5 6 5 4 1/2 —
5 6 6*
5 5
— —
—
— 6
6 4
•—* 4 3 1/2
— 8 8*
3 1/4 3 8
Средства контроля основных параметров резьбы
659
Продолжение табл. 28
Обозна- чение Диаметр прово- лочек и роликов, мм Резьбы
метри- ческие дюймовые с углом профиля 55° 60° трапе- цеидаль- ные упорные
Шаг, мм Число ниток на 1" Шаг, мм
III 6,176 5,493 6,212 6,585 8,282 8,767 10,353 10.950 12,423 13,133 16,565 17,362 20,706 21.863 24,287 26,231 10 12 16 20 24 32 40 48 10 12 16 20 24 32 40 48
Примечания: 1. В ГОСТ 2475—62 даны диаметры проволо- чек для метрических резьб с шагами 0,075—0,175 мм. 2. Проволочки для трапецеидальных резьб, помеченные зна- ком *, предназначаются преимущественно для измерения проходных калибров-пробок.
Применение проволочек наивыгоднейшего диаметра исключает влия-
ние погрешности половины угла профиля резьбы на точность измере-
ний среднего диаметра резьб с симметричным профилем.
Иногда применение проволочек наивыгоднейшего диаметра для
измерений трапецеидальной резьбы невозможно, так как проволочки
настолько утопают во впадинах резьбы, что их контакт с измеритель-
ным наконечником прибора исключается (размер М меньше наруж-
ного диаметра резьбы). Во избежание этого по ГОСТ 2475—62 преду-
смотрено применение проволочек (для измерений проходных калибров
и метчиков с трапецеидальной резьбой), диаметры которых больше
наивыгоднейшего, т. е.
Ро
2 cos -g-
dnp >
В этом случае диаметр проволочек выбирают так, чтобы размер М
был всегда больше наружного диаметра резьбы не менее чем на 0,06 мм.
При этом необходимо учитывать влияние отклонений угла профиля
на результат измерений.
Для упорной резьбы не существует такого диаметра проволочек,
при котором исключалось бы влияние отклонения угла профиля резьбы
на результат измерений среднего диаметра. Поэтому при измерениях
упорных резьб необходимо учитывать влияние этих отклонений на
результат измерений среднего диаметра.
660
Контроль размеров в машиностроении
Измерение среднего диаметра внутренней
резьбы с помощью шаровых наконечников ана-
логично измерению среднего диаметра наружной резьбы с помощью
проволочек. В этом случае вместо проволочек во впадины резьбы за-
кладывают шаровые наконечники. На и выгоднейший диаметр шаровой
поверхности наконечника определяют в зависимости от шага контро-
лируемой резьбы таким же образом, как и диаметр проволочек.
Шаровые наконечники находят применение в сочетании с микроме-
трическими штихмасами, индикаторными приборами и горизонталь-
ными оптиметрами со специальным приспособлением.
Измерение среднего диаметра-
внутренней резьбы размером более
18 мм можно производить на гори-
зонтальном оптиметре с помощью
специального приспособления, со-
стоящего из круглого столика, уста-
навливаемого на основной стол
прибора, специальных боковичков
(рис. 24), набора шариковых нако-
нечников и державки для крепле-
ния боковичков. Боковички имеют
V-образные вырезы с углом при
вершине, равным углу профиля
измеряемой резьбы.
Перед измерением на обычный
₽ис’ 24 столик горизонтального оптиметра
устанавливают круглый столик с
квадратным основанием. В измерительные дуги вместо обычных нако-
нечников вставляют специальные шариковые наконечники. Затем
в специальную струбцину закладывают боковички с блоком концевых
мер, причем под один из боковичков подкладывают концевую меру
размером, равным половине шага резьбы (рис. 24). Размер блока
концевых, мер длины вычисляют по формуле
М = d, + Н — (а + Ь),
где М — размер блока концевых мер, мм; d2 — теоретический средний
диаметр резьбы, мм; Н — теоретическая высота резьбы, мм; а и b —
постоянные боковичков (выгравированы на боковичках), мм.
Диаметры шариков выбирают так же, как и наивыгоднейшие диа-
метры проволочек при измерениях наружной резьбы. Если диаметр
шарика не равен наивыгоднейшему диаметру, то в результат измере-
ний надо вносить поправку на погрешность угла профиля.
Измерение среднего диаметра наружной
резьбы проекционным методом осуществляется на
универсальном или инструментальном микроскопах с помощью ножей
или шарового наконечника. При этом контролируемый объект уста-
навливают на предметном столике прибора в центрах или призмах.
В силу больших искажений изображения профиля резьбы, выз-
ванных влиянием угла подъема, измерять средний диаметр без ножей
или шарового наконечника не следует.
Результат измерений среднего диаметра резьбы с помощью ножей
с номинально симметричным профилем будет величиной, зависимой
Средства контроля основных параметров резьбы 661
от погрешностей шага и углов наклона образующих профиля. В этом
случае зависимость между погрешностью измерения среднего диаметра
6d2, погрешностью шага dP и погрешностями углов наклона образую-
щих профиля бу и 60 будет следующей:
6 d2 ~ (бхР - V) cig 4- ± (бу - 60) Дг,
& ОILL С/л
где 0,5й гс:Дг sg 0,5; h — высота профиля резьбы.
Влияние погрешностей углов наклона образующих профиля прак-
тически исключается, если в процессе измерений величину Дг сделать
примерно равной нулю. Для этого измерения должны производиться
между средними точками обра-
зующих профиля (рис. 25).
Влияние погрешностей шага также может быть значительно умень-
шено, если за результат измерений среднего диаметра принимать сред-
нее арифметическое из двух измерений по правым и левым образующим
профиля (со стороны наблюдателя, рис. 26). При этом практически
исключается также влияние на результат измерений неперпендику-
лярности оси резьбы линии измерения.
Средний диаметр резьб с шагом более 0,5 мм измеряют с помощью
ножей (рис.' 27). Ножи исключают влияние искажений контурного
изображения резьбы. Рабочая высота ножа рассчитана таким образом,
что при установке его на каретке микроскопа лезвие приходится на
уровне осевого сечения резьбы. На верхней доведенной поверхности
ножа параллельно лезвию нанесена тонкая риска—штрих.
Ширина штриха О.ООЗ^0,001 мм, угол у для нормальных ножей
4°±30', для специально заточенных у > <р, где ср — угол подъема
резьбы.
При измерении резьб с шагом до 1,5 мм расстояние от лезвия до
риски равно 0,3 мм. Это расстояние-называется рабочим размером
ножа и рассчитано так, чтобы при совмещении пунктирной линии cd
окулярной сетки (рис. 28) с изображением риски ножа изображение
лезвия ножа строго совпадало с центральной пунктирной линией ab.
При измерении резьб с шагом свыше 1,5 мм применяют ножи с ра-
бочим размером 0,9 мм, что соответствует расстоянию между централь-
ной пунктирной линией окулярной сетки и линией ef (см. рис. 28).
Погрешность расстояния между лезвием ножа и риской вызывает
погрешность измерений среднего диаметра резьбы, которую при при-
662
Контроль размеров в машиностроении
мененин одного ножа для одноименных образующих профиля вычи-
сляют по формуле
6d2 =
26/
а
sm-2-
где Ы — погрешность рабочего размера ножа, мм; а — угол профиля
резьбы.
Средний диаметр трапецеидальной и упорной резьб можно измерять
на универсальном микроскопе с помощью шаровых наконечников.
Диаметр шарика должен
быть возможно ближе к наивыгоднейшему
диаметру проволочек для резьб соответ-
ствующего Шага.
Диафрагма микроскопа должна быть
установлена так, чтобы диаметр шарика,
измеренный на микроскопе проекционным
методом, не отличался более чем на
0,002 мм от размера, полученного при
измерении контактным методом.
Контроль половины угла профиля на-
ружной резьбы. Половину угла профиля
измеряют в осевом сечении резьбы боль-
шей частью проекционным методом, при
котором используют инструментальный
или универсальный микроскоп и проек-
торы.
Точность измерений зависит от ряда
факторов, основными из них являются:
1. Погрешность показаний угловой шкалы прибора, предельное
значение которой можно принять равным цене деления угловой шкалы.
2. Перекос ось резьбы относительно центров в горизонтальной пло-
скости, В этом случае систематическая погрешность исключается изме-
рением угла наклона образующих профиля в одном осевом сечении, но
Средства контроля основных параметров резьбы 663
с двух диаметрально противоположных сторон. При этом действительные
значения угла наклона образующей профиля подсчитывают по форму-
лам:
₽ = -у- (Рг + Ра); У = № + Ya)-
3. Проекционное изображение профиля не является точным изоб-
ражением осевого сечения резьбы, так как наличие в резьбе угла подъ-
ема искажает изображение осевого сечения резьбы, для которого уста-
новлен допуск.
Для устранения этих искажений в современных проекционных
приборах (проекторах, микроскопах) предусмотрены приспособления,
позволяющие направить пучок света параллельно направлению винто-
вой линии резьбы. В микроскопах тубус наклоняют на угол подъема
резьбы. Для повышения точности необходимо результат измерений раз-
делить на конус угла подъема резьбы.
4. При измерении половины угла профиля резьбы диаметр отверстия
диафрагмы должен быть равен рекомендуемому заводом-изготовителем
прибора. Этот диаметр установлен в зависимости от размеров резьбы и
угла профиля. Рекомендуемые диаметры отверстия диафрагмы приво-
дятся в специальной таблице описания прибора. Однако и в этом случае
искажения проекции профиля резьбы полностью не исключается, так
как обычно рекомендуемый диаметр отверстия диафрагм действителен
только для среднего диаметра резьбы, а не для внутреннего и наружного
(для наружного диаметра резьбы диаметр диафрагм должен быть меньше,
а для внутреннего больше). Вызванная этим погрешность измерений
(в мин.) для полного угла профиля равна
6а = fej (k2 -ф d) ctg ~,
где d — рекомендуемый диаметр отверстия диафрагмы, мм; kt н k2 —
коэффициенты, зависящие от параметров оптической системы прибора.
Для инструментального микроскопа большой модели kt — 9,1 -10'S и
k2 = 2,2-10"3; для универсального микроскопа /гЛ = 6,7-10"® и&,=
= 2,5-10-3.
5. Неточность совмещения изображения профиля с пунктирной ли-
нией экрана (или окулярной пластины) при измерении угла наклона
образующей профиля резьбы зависит от кратности прибора и т. д. Для
повышения точности результата каждую половину угла профиля
резьбы измеряют несколько раз и за величину половины угла профиля
принимают среднее арифметическое из результатов всех измерений.
При выполнении всех указанных выше рекомендаций суммарная
погрешность проекционного метода измерений (без ножей) половин угла
профиля шлифованной резьбы на универсальном и инструментальном
/ 7 \
микроскопах при ./ < 0,5 мм равна ±13-]—j- ) мин, при I > 0,5 равна
/ 4 \
± Н + у) мин. Для проекторов прн I < 0,5 мм предельная погреш-
ность ± мин> прц i > 0,5 мм равна ± + мИН* где
I — длина образующей профиля резьбы, мм.
Значительно повышает точность измерений применение ножей при
работе иа инструментальных и универсальных микроскопах. Однако
664
Контроль размеров в машиностроении
это возможно только для резьб с шагом более 0,5 мм, так как при мень-
шем шаге необеспечивается надежность контакта между лезвием ножа
и образующей профиля из-за малой длины ее. При измерениях резьб с
углом подъема применяют нормальные ножи, а для резьб с углом
<р > 7° — один нормальный и второй специально заточенный нож. Нор;
мальные ножи применяют обычным образом.
При установке специально заточенного ножа не удается получить
резкого изображения линии касания лезвия ножа с образующей профиля
резьб вследствие большого угла подъема резьбы. В этом случае для
наблюдения просвета между лезвием ножа и образующей профиля поль-
зуются лупой с увеличением 8—10х.
Рис. 29
Большое влияние на точность измерений с ножами оказывают длина
и непрямолинейность образующих профиля резьбы. Суммарная погреш-
ность измерений угла наклона образующих профиля резьбы с ножами
при удовлетворительном состояний профиля и при соблюдении всех
правил техники измерения может составлять ± I 2——j мин.
Контроль винтового движения образующих профиля резьбы
называют условно контролем ошибок шага резьбы. Он сводится к опре-
делению соответствия поступательного перемещения образующей про-
филя углу поворота резьбы относительно оси. Это соответствие контро-
лируют непрерывно по длине образованной резьбы и чаще всего при
дискретных значениях углов поворота резьбы.
Прибор для непрерывного контроля винта ос-
нован на сравнении винтовых движений поверяемого и образцового
винтов (рис. 29), расположенных параллельно. Винты вращаются с по-
мощью промежуточного зубчатого колеса. Разница в кинематике винто-
вых движений поверяемого и образцового винтов отсчитывается непре-
рывно по отсчетному прибору, связанному с измерительным наконечни-
ком.
Недостатком прибора является несоблюдение в нем принципа Аббе,
в результате чего сказывается непрямолинейность направляющих.
Непостоянство передаточного отношения зубчатых колес вызывает
дополнительные периодические погрешности, определяемые выражением
6ф£ = Рбф,
Средства контроля основных параметров резьбы
665
где Р — параметр винтового движения контролируемой резьбы; 6<р —
максимальная накопленная погрешность зубчатых колес, рад.
Беспрототипные методы контроля точности
винтовогодвижения, основанные на сравнении фактических
перемещений с теоретическими, свободны от недостатков, присущих
контролю с помощью прототипов, и поэтому являются более точными.
Дискретные методы. Наиболее простым примером дискрет-
ного контроля точности винтового движения является контроль погреш-
ностей шага резьбы на уни-
версальном микроскопе.
Изменение ведется без вра-
щения изделия, устанавли-
ваемого в центрах прибора,
т. е. с периодом 2л. Контакт
при измерении шага может
быть как однопрофильный,
так и двухпрофильный. При
однопрофильном контакте
(рис. 30, а, б) применяют но-
жи или измеряют с помощью
штриховой риски окулярной
пластины микроскопа.
При двухпрофильном кон-
такте (рис. 30, в) применяют
сферические наконечники диа-
метром, равным наивыгодней-
шему диаметру проволочек,
применяемых при измерении
средних диаметров резьбы. Величину шага отсчитывают по линейной
шкале микроскопа. Разность между фактическим и теоретическим ша-
гом составляет величину погрешности.
Погрешностью винта (ошибка перемещения образующей винтовой
поверхности) является разность между фактическим и теоретическим
перемещениями
8L = L — Роф,
где 6L — величина погрешности перемещения образующей профиля
(или исходного профиля при двухпрофильном контакте), мкм; Ра — тео-
ретический параметр винтового движения контролируемой резьбы;
L — величина перемещения каретки микроскопа, мм; ф — угол пово-
рота винта, град.
С помощью оптической делительной головки можно на микроскопе
получить характеристику винта, сколь угодно близкую к непрерывной,
но с увеличением числа контролируемых точек будет возрастать трудо-
емкость процесса, причем погрешность измерения будет несколько выше,
чем при контроле шага резьбы вследствие наличия погрешности при
отсчете угла ф:
6ф£ = Р06ф.
Например, при шаге резьбы Р = 6 мм и при погрешности отсчета
угла 6ф = Г погрешность будет составлять
6ф£ = 0,000290,3 мкм.
666
Контроль размеров в машиностроении
Кроме недостатков, присущих всем дискретным методам измерения,
этот метод имеет еще следующие: длина контролируемой части изделия
ограничена длиной шкалы микроскопа, т. е, 200 мм; вследствие выбо-
рочной поверки можем фактически говорить лишь о вероятности выяв-
ления наибольшей погрешности.
Прибор из двух гаек и микроскопа с окулярным микрометром для
проверки шага винтов показан на рис. 31. На контролируемый винт 7 на-
винчивают две образцовые гайки 1 и 6, соединенные штифтом 4, который
плотно проходит через обе гайки и дает возможность менять расстояние
между ними.
На гайке 6 укрепляют стойку 5, к которой крепят микроскоп 2 с оку-
лярным микрометром 3.
Если навернуть обе гайки на проверяемый винт на таком расстоянии
друг от друга, чтобы можно было визировать микроскопом тонкий штрих
нанесенный на гайке /, то при вращении винта, если у него не будет по-
грешностей по шагу, изображение штриха гайки будет находиться по-
стоянно посередине между двумя нитями окулярного микрометра.
Система гаек удерживается от вращения хвостовиком 8.
При неравенстве шага у контролируемого винта изображение штриха
будет смещаться, и величину смещения на каждом обороте винта опре-
деляют с помощью окулярного микрометра.
К недостатку прибора следует отнести то, что с помощью микро-
скопа отсчитывается суммарная погрешность винта на двух участках
с гайками 1 и 6. Так, если погрешности винта на участках сопряжения
будут направлены в одну сторону, то смещение штриха будет равно раз-
ности между этими погрешностями. При равенстве погрешностей, на-
правленных в одну сторону, смещения риски не будет совсем.
Накладные шагомеры имеют два неподвижных наконечника (рис. 33)
и один подвижный, что обеспечивает контроль ошибок в направлении
оси резьб. Измерение производят при двухпрофильном контакте. Точ-
ность накладного шагомера зависит от точности показывающего прибора
и точности установки шагомера на нуль, которая в зависимости от ква-
лификации оператора колеблется в пределах 3—5 мкм.
Оптический метод совмещенных штрихов. Сущ-
ность метода заключается в контроле согласованности перемещений
ведущего и ведомого звеньев с помощью шкал, которые закрепляют на
этих звеньях. Данный метод позволяет контролировать согласован-
ность перемещений двух поступательных движений, поступательного и
вращательного, а также двух вращательных движений (рис. 32).
Средства контроля основных параметров резьбы
667
Изображения шкал, связанных с контролируемым объектом, опти-
чески совмещаются в одном поле зрения сдвоенного микроскопа. При
этом интервалы деления шкалы подбирают так, чтобы при отсутствии
погрешностей в механизме перемещение шкалы ведущего звена на одно
деление вызывало перемещение шкалы ведомого звена также на одно
деление. Отношение интервалов делений шкал будет равно передаточ-
ному отношению контролируемого механизма:
Рис. 33
Для снятия отсчета без прекращения движения необходимо, чтобы
штрихи шкал перемещались в поле зрения синхронно, т. е. видимые
скорости перемещения штрихов были равны. Поэтому интервалы деле-
ний шкал должны быть равны или увеличение ветвей микроскопа
должно быть обратно пропорционально величине интервалов:
а2 1 > ,,х ,, ы
— = ‘ или = Ъха2,
где и И*— кратности увеличения оптической ветви микроскопа,
направленной на шкалу ведущего и ведомого звеньев соответственно.
При отсутствии погрешностей у поверяемого винта штрихи
обеих шкал будут перемещаться синхронно.
Если закон движения механизма отличается от идеального, на ведо-
мом звене будут погрешности перемещения. Вследствие этого во взаим-
ном положении штрихов в поле зрения микроскопа возникнет рассогла-
сование, пропорциональное величине этой ошибки.
Величину смещения отсчитывают с помощью окулярной сетки.
Оптический метод беспрототипного контроля кинематической точности
был использован при создании прибора для контроля кинематической
точности винтов.
668
Контроль размеров в машиностроении
Схема прибора представлена на рис. 32. С угловым перемещением
контролируемого винта 2 связана угловая шкала 1. Ведомым звеном
является измерительный наконечник 3, входящий во впадину резьбы
винта. Измерительный наконечник связан с кареткой 4, имеющей линей-
ную шкалу 5. При отсутствии у контролируемого винта погрешностей
положения образующей профиля резьбы поворот винта на одно деление
круговой шкалы соответствует перемещению измерительного наконеч-
ника на одно деление линейной шкалы.
Изображение обеих шкал совмещают в одном поле зрения микро-
скопа, причем изображение круговой шкалы поворачивается с помощью
оптической системы так, что в поле зрения окуляра штрихи шкал пере-
секаются под углом у (рис. 34, а).
Рис. 34
Если нет кинематической погрешности, точка пересечения переме-
щается по прямой, проходящей через середину поля зрения микроскопа
в направлении движения штрихов. При наличии погрешности в контро-
лируемом винте точки пересечения штрихов будет смещаться в зависи-
мости от величины и знака погрешности вверх и вниз of средней линии
(рис. 34, б). Смещение точки пересечения штрихов пропорционально
погрешности контролируемого винта. Величина смещения определяется
по шкале, нанесенной на окулярную пластинку микроскопа. Цена деле-
ния шкалы прибора 2 мкм. Контроль кинематической точности винта
производится в процессе движения, без остановки винта.
Прибор позволяет надежно контролировать погрешность резьбовых
изделий по шагу через малые интервалы (0,1 мм). Погрешность прибора
3 мкм.
Контроль многозаходной цилиндрической резьбы производится
по каждому заходу отдельно.
Угол профиля и шаг резьбы контролируют на универ-
сальном или инструментальном микроскопе таким же образом, как и
у однозаходных резьб с большими углами подъема.
Средний диаметр многозаходной резьбы наиболее часто измеряют
с помощью трех проволочек. Проволочки следует закладывать не в ря-
дом лежащие впадины, а во впадины одного захода, средний диаметр
которого измеряется (рис. 35). Формулы для определения размера М
приведены в табл. 27. Цифры во впадинах обозначают номер захода.
Наивыгоднейший диаметр проволочек вычисляют по формуле
dnp ~ •
2п cos -д-
Средства контроля основных параметров резьбы
669
Наиболее существенное значение будет иметь погрешность, вызванная
влиянием угла подъема резьбы, которая может быть значительно умень-
шена путем введения поправки в результат измерений.
Расположение заходов можно проверять путем контроля
осевого или углового шагов захода. Осевой шаг захода контролируют
на универсальном или инструментальном микроскопе. Техника измере-
ний осевого шага аналогична измерению шага однозаходной резьбы.
Угловой шаг захода можно контролировать непосредственно на уни
нереальном микроскопе с помощью измерительной бабки ИБ-21, кото
рой пользуются при контроле погрешностей шага в пределах оборота
Осевой и угловой шаги захода
определяют равномерность располо-
жения заходов и позволяют вычис-
лить накопленную погрешность
в расположении заходов. Эти по-
грешности вычисляют относительно
какого-либо захода, который можно
принять (условно) за первый заход.
Угол между первым и рассматри-
ваемым заходами, измеренный в пло-
скости, перпендикулярной к оси
резьбы, называют углом захода Еи.
Осевое расстояние между одноимен-
ными образующими первого и рас-
Рис, 35
сматриваемого заходов можно измерять на универсальном и инстру-
ментальном микроскопах. Чтобы исключить влияние погрешностей
хода резьбы 6/ на результат измерений угла захода Еа, измерения
производят вблизи торца детали. Техника измерений расстояния Lu
такая же, как и при измерении однозаходной резьбы. Зависимость
между величинами Еи и Lu определяется равенством
„ 2л 2л
Еи = — Lu = — (и — 1) = е (« — 1)
где Еи — угол рассматриваемого захода относительно первого захода;
Еи— За + +' •+ (здесь S2, S3 — осевые шаги соответствую-
щих заходов; Su— осевой шаг рассматриваемого'захода)—осевое
расстояние между одноименными образующими первого и рассматривае-
мого заходов, мм; и — номер рассматриваемого захода; е — угол.между
двумя рядом лежащими заходами, измеренный в сечении, перпендику-
лярном к оси резьбы (угловой шаг захода).
Пример. Определим номинальный угол захода четырехзаходной резьбы.
Для первого захода
Ei = 0.
Для второго захода
_ 2л __ 2л 2л _
2 - Ч --j- - — - е2,
где осевой шаг захода между одноименными образующими первого
и второго заходов.
Для третьего захода
2л 2л 4л
•с3 — — Д3 = — (о2 4- о3) = — = е2 е3.
670
Контроль размеров в машиностроении
Для четвертого захода
р _ 2л , _ 2л с , 6я
с» = — = -у <Sj + sa + S4) = —
= fiI + eJ + e4.
Контроль резьбовых калибров. Средства и методы проверки цилин-
дрических резьбовых калибров, находящихся в применении выпускае-
мых из производства и ремонта, установлены ГОСТ 8.128—74.
СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ
Для измерения углов применяют: жесткие угловые меры, имеющие
призматическую, коническую или другую форму; тригонометрические
методы, когда образцовыми служат углы прямоугольных треугольни-
ков, две стороны которых измеряют или воспроизводят с помощью
Рис. 36. Схемы измерения углов жесткими мерами:
а — призматической угловой плиткой; б — угольником 90°; в —
конической пробкой
средств и методов линейных измерений; гониометрические методы —
с помощью приборов, в которые встроены штриховые угловые меры
(шкалы).
В табл. 29 приведены стандартные жесткие угловые меры, на рис. 36
показаны схемы контактных методов сравнения измеряемого угла изде-
лия В с углом образцовой жесткой меры А, а на рис. 37 — эскизы уголь-
ников к табл. 29, поз. 6.
Пределы допускаемых отклонений углов угловых мер: ±2" — для
класса 00 (тип 4); ±3" —для класса 0 (типы 1, 2, 3) и ±5" (тип 4);
± 10" — для класса 1 (все типы) и ±30" — для класса 2 (типы 1,2, 3, 4).
Пределы допускаемых отклонений рабочих углов угольников от 90°
в мкм на длине Н: 2,5—8,0 для класса 0 (А/ = 40-5-630 мм); 5—24 для
класса 1 (Н = 40-5-1000 мм) и 13—90 для класса 2 (Н = 604-1600 мм).
При измерении по схеме а (см. рис. 36) мера, установленная с по-
мощью трех жестких упоров, будет приведена в это же положение и при
повторной установке; индикатор или другой контактный прибор дол-
жен каждый раз показывать один и тот же отсчет. Если измеряемый
угол изделия В отличается от угла меры А на ба, то отсчет по индикатору
будет отличаться от отсчета при установке меры на
р = Н&а.
Средства измерения углов
671
Поскольку для данных условий измерений Н = const, то шкала инди-
катора может быть отградуирована в угловых величинах для непосред-
ственного отсчета отклонений измеряемых углов.
Алгебраическая сумма отклонения ба и угла а меры составляет зна-
чение измеряемого угла.
При измерении по схеме б (см. рис. 36) определяют размер просвета
щупом или оценивают его сравнением с образцом просвета. Поскольку
Рис. 37. Эскизы к табл. 1, поз. 6
Н = const, то размер просвета служит мерой отклонений в угловых ве-
личинах, как и в предыдущем случае. Просвет может наблюдаться у кон-
ца стороны угольника или у вершины угла — угол изделия будет соот-
ветственно больше или меньше угла угольника.
При измерении по схеме в (см. рис. 36) определяют степень прилега-
ния конических поверхностей изделии и калибра друг к другу по краске.
Точность измерения углов жесткими угловыми мерами зависит от точ-
ности рабочего угла меры либо от точности определения его действитель-
ного значения; в последнем случае в результат измерения вносят по-
правку, равную отклонению действительного значения угла меры от
номинального со знаком, обратным этому отклонению. Кроме того, точ-
ность результата измерения зависит от точности контактного прибора,
правильности нанесения слоя краски или определения размера просвета,
правильности базировки меры и изделия и др.
29. Жесткие угловые меры
Наименование Эскиз
Техническая характеристика
1. Угловая мера с одним рабочим
углом (а) со срезанной вершиной
(тип 1) *1
Классы точности 0, 1 и 2. Пределы
значений угла а Г—9°
2, Угловая мера с одним рабочим
углом (а) остроугольная (тип 2) *1
Классы точности 0, 1 и 2. Пределы
значений угла а 10°—75° 50'
3. Угловая1 мера с четырьмя рабочими
углами (a, jj, у, б) (тип 3) *х
Классы точности 0, 1 и 2. Пределы
значений углов a, fh V, б 80—100°
Контроль размеров в машиностроении
Наименование
Эскиз
Продолжение табл, 29
Техническая характеристика
4. Многогранная угловая призматиче-
ская меря (тип 4) *х
5, Угловая мера с тремя рабочими
углами (тип 5 МУСЛ) **
1
Классы точности 00, 0, 1 и 2. Число
граней от 4 до 72
Класс точности 1
6. Угольники SO’ с рабочими углами а и р •** См. рис. 37 Классы точности 0, 1 и 2. Размеры сторон И — 60—1600; В = 40—1000; si = н/-1
* * ГОСТ 2875—75 иа технические требования и ГОСТ 8.175— 75 на поверку. * 2 ГОСТ 3749 — 65 на технические требования и ГОСТ 12369 — 66 на поверку. * 3 Г0СТ 2849 — 69 на технические требования.
Средства измерения углов
674
Контроль размеров в машиностроении
При измерениях по схемам а и б (см. рис- 36) точность зависит от •
правильности размеров Н и р прямоугольного треугольника, у которого
6а является измеряемым углом, рад:
6»=^-. (1)
Погрешность, зависящая от точности измерения размера Н, рад
п
‘и=-пЛ — ^-й-’ <2)
где 6я — погрешность измерения Н.
Погрешность, зависящая от точности измерения размера р, рад
(3)
где — погрешность измерения р.
При измерении углов тригонометрическими методами применяют
синусные и тангенсные схемы. Они основаны на измерении или воспро-
изведении противолежащего измеряемому углу катета Л (в обеих схемах)
и гипотенузы L (при синусной схеме) или прилежащего катета I (при
таигенсиой схеме);
при синусной схеме
sin а = -у- ; (4)
при тангенсной схеме
tg а = -у-. (5)
Когда углы невелики, то указанные выше тригонометрические функ-
ции их могут быть заменены углами в радианах либо при умножений
на 206265 или 3438 — соответственно в секундах или минутах.
Погрешность при данном допущении, рад:
для синусной схемы
Asin = sin а — — ; (6)
для таигенсиой схемы
Atg = tga — «« —• (7)
и
Если же такое допущение неприемлемо, то табличные значения три-
гонометрических функций, по которым рассчитывают значение угла,
должны содержать необходимое количество знаков; погрешность угла,
вносимая округлением, зависит от погрешности округления и от значе-
ния измеряемого угла.
При вычислении с помощью трехзначных таблиц наибольшая по-
грешность округления составит ±5-10~4, т. е. пять единиц следующего
знака; при четырехзначных таблицах — соответственно ± 5 Ю~6 и т. д.
Значения погрешностей углов из-за округления чисел приведены
в табл. 30.
Стандартными средствами измерения углов тригонометрическим ме-
тодом служат синусные линейки (рис. 38), изготовляемые двух классов
30. Погрешности углов из-за округления чисел при измерении углов тригонометрическим методом
Измеряемый угол, градусы 15 30 45 60
Число значащих цифр,в значениях тригонометрических функций 3 4 5 3 4 5 3 4 5 3 4 5
Предельная погрешность измерения, зависящая от погрешности округления (в секундах) ± Синусная схема 107 10 1 119 12 1 164 15 2 206 21 2
Таигенсная схема 96 9 1 77 8 0 52 5 0 16 2 0
31. Допускаемые погрешности синусных линеек
Средства измерения углов
Рис. 38. Синусные линейки: тип 1 — без опорной плиты (/ столик; 2 —
ролики; 3 — боковые планки; 4 — упорная планка); тип II — с опорной
плитой с одним наклоном {1 — плита опорная; 2 — ролики; 3 — крышка;
4 столик; 5 — планка упорная; 6 — планки боковые); тип III — сопор-
ной плитой с двумя наклонами (I — столик; 2 — ролики; 3 — упорные
планки; 4 — плита средняя; 5 — плита опорная; 6 — крышки)
Средства измерения углов
677
точности, с расстоянием L = 100<-500 мм по ГОСТ 4046—71 (поверка
синусных линеек — по ГОСТ 8.165—75).
При измерении углов по методу, приведенному на рис. 39, прове-
ряется параллельность стороны измеряемого угла основанию; угол а —
измеряемый угол изделия; L —- расстояние между осями роликов и
h — размер блока концевых мер, подкладываемых под ролик. Для уста-
новки углов менее 2° у линеек типа II и III на расстоянии 3±0,001 мм
ниже поверхности, на .которую опи-
рается ролик при нулевом положе- и.------1-----
нии линейки, предусмотрена допол- „
Рис. 39. Схема измерения синусной ли-
нейкой
Рис. 40. Поле зрения интерферо-
метра при измерении угла клина
Значения погрешностей, допускаемых в зависимости от типа линейки
и от класса точности, приведены в табл. 31.
К тригонометрическим относятся также координатные методы изме-
рения углов на универсальных и специальных приборах, методы изме-
рения с помощью калиброванных шариков или цилиндров и другие, при
которых угол получается как функция линейных размеров [1].
Для точного измерения малых углов тригонометрическим методом
используются явления интерференции и автоколлимации.
При интерференционных измерениях угла считают интерференцион-
ные полосы на данном линейном участке либо измеряют угол наклона
этих полос [1].
При измерении углов не более 2' путем счета полос меньший катет
прямоугольного треугольника измеряют в длинах световой волны; боль-
ший катет может быть измерен с погрешностью, значительно превыша-
ющей погрешность измерения малого катета.' При установке изме-
ряемого клииа, притертого к плоской пластине интерферометра, на
свободной поверхности этого клина, как и на поверхности плоской пла-
стины, наблюдаются интерференционные полосы (рис. 40).
Измеряемый угол в плоскости х—х, рад
где А — длина волны источника монохроматического света; и —
числа полос на сторонах измеряемого угла; и L2 — длины участков,
на которых подсчитаны полосы.
678
Контроль размеров е машиностроении
Знаки перед обоими слагаемыми в формуле (8) зависят от направле-
ния перемещения полос при повороте обеих сторон угла относительно
интерферометра.
Метод измерений углов путем определения угла наклона интерфе-
ренционных полос применяют преимущественно при измерениях откло-
нений от 0 до 180°.
На рис. 40 схематически изображены интерференционные картины,
полученные от плоскости пластины и притертого к ней клина, верхняя
плоскость которого имеет наклон не только в плоскости х—х, ио также
и в плоскости у—у. При отсутствии последнего полосы обеих интерфе-
ренционных картин были бы параллельны.
Рис. 41. Принципиальная
схема измерения углов го-
ниометрическим методом
Рис. 42. Измерение окулярной
угломерной головкой иа инстру-
ментальном микроскопе
Искомый угол у (в плоскости
у—у) определяется из выражения
тк
2-103с ’
(9)
где X — длина волны, мкм; т — число полос, умещающихся в проек-
ции одной наклонной полосы на изображение боковой стороны клина;
с — ширина клина, мм.
Если ширина клина неизвестна, то
tgY~Y = tg“’ ' <W)
где а — расстояние между интерференционными полосами в плоскости
объекта, мм; a — угол наклона интерференционных полос.
Если же расстояние между соседними полосами измерено в плоскости
изображений (например, на фотографии), то
Xv
di)
где — измеренное расстояние между полосами, мм; v — полное уве-
личение оптической системы.
Интерференционный метод обеспечивает точность измерения углов
порядка долей секунды.
Средства измерения углов
679
Рнс. 43. Схема влияния эксцен-
триситета шкалы лимба на точ-
ность измерения угла
Автоколлимациоиные приборы для угловых измерений применя-
ются те же, что и для измерения иепрямолинейности (см. стр. 644).
При измерении гониометрическим методом [2 ] измеряемый угол срав-
нивают со шкалой лимба, встроенного в прибор (табл. 32).
Принцип измерения на гониометрах пояснен на рис. 41. Пусть изме-
ряемое изделие аЬс жестко связано с лимбом D. В некотором положении
относительно какой-либо плоскости берут отсчет по неподвижному ука-
зателю d; затем лимб поворачивают в такое положение, чтобы сторона Ьс
угла совпадала с плоскостью, в которой до поворота находилась сторона
ab, или с другой плоскостью, ей па-
раллельной; вновь берут отсчет по ука-
зателю; при этом лимб повернется на
угол р (между нормалями к сторонам
угла), равный разности отсчетов до и
после поворота лимба. Измеряемый
угол а = 180° — р.
Такой же результат будет получен,
если лимб с измеряемым изделием оста-
нется неподвижным, а поворачивать
вокруг оси 0 будем указатель d, укреп-
ленный на поворотном устройстве, на-
зываемом алидадой.
При измерении угла окулярной
угломерной головкой инструменталь-
ного микроскопа изделие устанавли-
вают на стол микроскопа. Действуя
микрометрическими винтами стола и маховичком головки, смещают
одну и ту же линию 1 сетки штриховой пластины головки (рис. 42)
сначала с одной 2, затем с другой.? стороной измеряемого угла, читая
при этом каждый раз отсчеты по угловой шкале, нанесенной на этой
же штриховой пластине. Разность обоих отсчетов равна значению
измеряемого угла; если при повороте от одной стороны измеряемого
угла к другой переходят через нулевую отметку угломерной шкалы, то
для получения результата следует указанную разность отсчетов вычесть
из 360°.
К основным погрешностям гониометрических приборов относятся
погрешности, зависящие от погрешностей деления лимба и от погреш-
ностей, зависящих от эксцентриситета (рис. 43) шкалы лимба.
Погрешности делений зависят от качества и состояния автома-
тических делительных машин и от условий, в которых они нахо-
дятся [3]. '
Погрешность от эксцентриситета при одностороннем отсчете только
по одной отметке лимба определяется соотношением, рад
Дэ = ~б~ [sin а4- sin (ф — а)]
Л
2е <р /
sin 2 cos
-л-
(12)
При а=-~- направление линии эксцентриситета совпадает
сектрисой измеряемого угла. В этом случае
с бис-
Дэ = -к- sin -2- • . (13)
А 4&
680
Контроль размеров в машиностроении
32. Приборы для измерения углов гониометрическим методом
Эскиз
Технические
характеристики
Угломеры,
с нониусом УТ и УН
(ГОСТ 5378 — 66*
и 13006 — 67)
Величина отсчета
по нониусу 2'. Допу-
скаемая погрешность
zt=2'
М икроскопы
инструментальные
МММ, БМИ и БИМ
(ГОСТ 8074 — 71
и 8.003 — 71)
Цена деления кру-
говой шкалы окуляр-
ной угломерной голов-
ки ММ И и БМИ и угло-
мерной кассеты
БИМ Г. Величина от-
счета по нониусу кру-
говой шкалы измери-
тельного стола БМИ 3'
и БИМ 2'. Допускае-
мая погрешность по
шкале измерительного
стола БМИ и БИМ =fc3'.
Допускаемая погреш-
ность по шкале оку-
лярной угломерной го-
ловки МММ и БМИ и
угломерной кассеты
БИМ =Ы'
Оптические
делительные головки
(ГОСТ 9016 — 59*
н 8.046 — 73)
Цена деления и до-
пускаемая погреш-
ность головок;
ОДГ-2
од Г-5
одг-ю
ОДГ-60
2"
5"
10"
20"
Контроль зубчатых и червячных передач
681
Продолжение табл. 32
Эскиз
Технические
характеристики
Гониометры
(ГОСТ 10021 — 74
и 13419 — 68*)
Допускаемая сред-
няя квадратическая
погрешность гониоме-
тров:
ГСОЗ........... 0,3"
Л С."
Наибольшая погрешность от эксцентриситета при <р ~ 180°
Лэ max ~~р—* (14)
Пример. При диаметре лимба (от основания штрихов) 27? = 100 мм и
эксцентриситете е = 1 мкм максимальная погрешность измерении угла, за-
висящая от эксцентриситета, будет Лэтах= 4-10-s рад «< 8".
Угломерные приборы, в том числе угломерные преобразователи, ос-
нованные на 'других физических принципах — магнитные, электроин-
дуктивные, электромагнитные, фотоэлектрические — получили некото-
рое применение в автоматических, контрольных и технологических про-
цессах в машиностроении. ’
Жидкостные уровни могут служить для измерения малых углов
в пределах шкалы ампулы.
КОНТРОЛЬ ЗУБЧАТЫХ И ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРЕДАЧ
Для измерения зубчатых и червячных колес и червяков обычно при-
меняют специальные зубоизмерительные приборы. Общие технические
требования к приборам для контроля цилиндрических зубчатых колес
см. ГОСТ 5368—73 и 10387—73, для контроля конических зубчатых ко-
лес ГОСТ 9459—60** и 11357—65, для контроля червяков, червячных
колес и червячных передач ГОСТ 9776—61 и для контроля червячных
фрез. ГОСТ 17336—71.
Средства измерения цилиндрических зубчатых колес. Контроль по
нормам кинематической точности. Контроль кинематиче-
скойпогрешности заключается в определении разности дей-
ствительных и номинальных перемещений измерительного колеса или
рейки при одинаковых перемещениях ведущего элемента в условиях
682 Контроль размеров в машиностроении
однопрофильного зацепления с контролирующим колесом. Требова-
ния к измерительным колесам регламентированы ГОСТ 6512—74.
На приборах для контроля кинематической погрешности (однопро-
фильного контроля) определяют кинематическую погрешность колеса —
по наибольшей разности показаний за один оборот, местную кинемати-
ческую погрешность — по разности между соседними экстремальными
значениями и циклическую погрешность — по средней величине много-
кратно повторяющихся изменений, показаний прибора в пределах од-
ного оборота контролируемого колеса.
Рис. 44. Схемы контроля кинематической погрешности:
ТЦ — точная цепь; КД — контролируемая цепь; РУ — регистрирующее
устройство; Пвх и Пвых — преобразователи иа входном и выходном валах;
Д — делитель импульсов; ФИ — формирователь импульсов; СУ — сумми-
рующее устройство; Ф— фильтр; А — анализатор
Для измерения функции кинематической погрешности при зацепле-
нии пары колес (одно из которых может быть измерительным) приме-
няются аналоговые приборы, с механической связью. Кинематическая
погрешность определяется сравнением поворотов ведомых звеньев двух
цепей, из которых одна состоит из контролируемой зубчатой передачи
(КЦ), другая — из механизма прибора, обеспечивающего точную пере-
дачу (ТЦ) с заданным передаточным отношением (рис. 44, а). На этом
принципе основана работа приборов БВ-5033 для колес d = 5-=-40 мм,
т = 0,2ч-1 мм и БВ-5053 для колес с dHaP = 10ч-200; dBH = 60-^-160,
выпускаемых ЧЗМИ.
В современных электронных устройствах контроль сводится к опре-
делению величины рассогласования (запаздывания или опережения)
сигналов от двух преобразователей П вх и Пвых, стоящих на концах кон-
тролируемой цепи. В приборе БВ-5058, выпускаемом ЧЗМИ, для кон-
троля цилиндрических и конических колес с d = 20-^320 мм измери-
тельная система (рис. 44, б) состоит из двух стеклянных лимбов, рас-
положенных соосно проверяемым колесам, фотоэлектрических преобра-
зователей, умножителей и делителей импульсов (Д), фазометра (ФИ, СУ
и Ф) и регистрирующего устройства (РУ), а иногда, и анализатора (А).
Описанные выше приборы работают с использованием измерительных
элементов в виде колеса или рейки. Прибор для контроля кинематиче-
ской погрешности без измерительных колес БВ-5030 (d = 20-г400 мм,
т = 0,5ч- 10 мм), Выпускаемый ЧЗМИ, состоит из сочетания эвольвенто-
мера и углового шагомера. Это позволяет получать при измерении колес
Так называемую диаграмму прерывной кинематической погрешности,
Контроль зубчатых и червячных передач
683
состоящую из ряда эвольвентограмм, расположенных относительно друг
друга в соответствии с погрешностями углового щага (15 ].
Контрольнакопленной погрешности шага зак-
лючается в определении равномерности углового расположения профи-
лей зубьев колеса при номинальном его повороте на любое целое
число угловых шагов. Диаграмма накопленной погрешности шага
выясняет отдельные (дискретные) значения функции кинематической
погрешности.
Контроль накопленной погрешности шага производится абсолют-
ным и относительным методами.
При абсолютном методе контроля взаимное положение профилей
зубьев колеса определяется по угломерному устройству, при этом
контролируемое колесо устанавливают соосно с лимбом. Контроль осу-
ществляется либо непосредственно на приборах БВ-5035 (т = 0,15ч-
ч-1,25 мм, d = 5ч-160 мм) и БВ-5056 (т = 1 ч-16 мм, d — 20ч-400 мм),
выпускаемых ЛИЗ, либо на универсальных приборах для угловых изме-
рений (теодолитах и делительных головках). Для тех же целей может
быть использован универсальный контактомер БВ-5028 (см. стр. 688),
снабженный угломерным лимбом.
Приборы БВ-5035 и БВ-5056 снабжаются набором сменных узлов
для контроля шага зацепления, длины общей нормали и радиального
биения, а прибор БВ-5035 — еще и узлами для контроля колебания
измерительного межосевого расстояния у цилиндрических, конических
и червячных колес.
При относительном методе измерения накопленная погрешность
шага выясняется по результатам измерения неравномерности шагов
(см. стр. 686). При этом более удобным и наглядным является графиче-
ский способ нахождения накопленной погрешности'шага (12, 15]. Од-
нако этот метод контроля весьма трудоемок и недостаточно точен из-за
накопления погрешностей измерения.
Контроль погрешности обката заключается в опре-
делении погрешности угла поворота колеса относительно его технологи-
ческой оси. Погрешность обката определяется при контроле накоплен-
ной погрешности шага колес либо непосредственно на станке с помощью
угломерного устройства (например, теодолита с автоколлиматором) и
чувствительного наконечника, либо на приборах для контроля накоплен-
ной погрешности шага при исключении из результатов измерения ра-
диального биения.
В промышленности используют непосредственный контроль цепи
обката зубообрабатывающих станков специальными приборами (кинема-
томерами). Принципиальные схемы кинематомеров КН-7 и К-1М,
выпускаемых ЧЗМИ аналогичны приборам для контроля кинемати-
ческой погрешности зубчатых колес (рис. 44, б).
Контроль колебания длины общей нормали
заключается в определении величины колебания расстояния, измеряе-
мого по общей нормали к разноименным профилем зубьев колеса, и
позволяет выявить тангенциальную составляющую кинематической
погрешности колеса [15].
Контроль осуществляется микрометрическими нормалемерами, вы-
пускаемыми заводом КРИН, МЗ-25 (при длине нормали W = 0ч-25 мм);
М3-50 (IF = 25ч-50 мм) и МЗ-75 (IF = 50чг75 мм), у которых в отличие
от обычных микрометров имеются тарельчатые измерительные поверх-
ности.
684
Контроль размеров в машиностроении
В нормалемерах, выпускаемых ЛИЗ, БВ-5047-25 (157 = 0 = 25 мм,
m Дз 0,5) и БВ-5047-50 (W — 254-50 мм), в которых настройка на номи-
нальное значение длины общей нормали производится по микрометриче-
ской паре, и в нормалемерах БВ-5045 (117 = 04-120 мм, т 1) -(см.
рис. 45); БВ-5046 («7 = 50=300 мм, 2) и 22202 (Д7 = 150 = 700 мм,
т >< 2,5) колебание длины общей нормали фиксируется по изменению
положения стрелки отсчетного устройства с ценой деления 0,001 мм,
(БВ-5047) и 0,002 мм (во всех остальных моделях).
Колебание длины общей нормали можно также контролировать на
станковых приборах БВ-5035 (т = 0,154-1,25, 1F = 54-160 мм),
Рис. 45. Нормалемер БВ-5045
БВ-5056 (т = 14-10, d= 204-400 мм) и БВ-5061 (т = 14-8, d ==
— 204-320 мм) ^применением сменных узлов.
Контроль биения зубчатого венца заключается
в определении колебания радиального смещения измерительного нако-
нечника, вводимого поочередно во все впадины между зубьями,- по отно-
шению к оси зубчатого колеса.
Измерительный наконечник имеет одну из следующих форм: форму
зуба рейки, выполненного по исходному контуру; форму усеченного
конуса с общим углом при вершине 2а; форму седлообразного наконеч-
ника, имеющего профиль впадины зуба рейки, или сферического нако-
нечника диаметром ~1,5яг.
Измерение радиального биения осуществляется на приборах для
контроля цилиндрических и конических колес 25002 (d i!gp = 5-ь 180 мм;
dBi! = 15=140 мм; т = 0,24-2), выпускаемого ЛИЗ, и Б-ЮЛ! (рис. 46)
(dHap = 204-400 мм; dBH = 604-250 мм; dK0H = 204-320 мм; т = 14-
4-10), выпускаемого ЧЗМИ.
Радиальное биение цилиндрических и конических колес можно кон-
тролировать на приборах БВ-5035, БВ-5056 (см. стр. 683) и на приборах
(выпускаемых ЧЗМИ) БВ-5060 (d = 54-120 мм, щ = 0,34-1), БВ-5061
(d = 204-320 мм, т = 14-8) и БВ-5029 (d = 2004-1000 мм, т = 24-16).
На приборе БВ-5056 контроль биения осуществляется в автоматическом
режиме.
Контроль колебания измерительного меж-
осевого расстояния при комплексном двух про-
Контроль зубчатых и червячных передач
685
фи л ьн ом к о и т р о л е. В хорошо налаженном массовом и серийном
производстве комплексная двухпрофильн-ая проверка является един-
ственным видом 100%-ного контроля колес 7-й и более грубых степеней
точности. Контроль заключается в измерении колебания межосевого
расстояния двух колес, находящихся в плотном беззазорном зацепле-
нии.
При комплексном двухпрофильном контроле наиболее полно выяс-
няются радиальные составляющие погрешности колеса, так как про-
верка производится в течение полного поворота колеса, а измеритель-
ным элементом является зубчатое колесо.
Рис. 46. Схема контроля биениемером Б-ЮМ зацепления колес:
' а — наружного; б — внутреннего
Преимущество этого вида контроля перед контролем радиального
биения венца состоит в том, что контроль осуществляется непрерывно
по всей поверхности профилей зубьев, что приближает условия кон-
троля к условиям работы колеса в передаче.
ЧЗМИ выпускает группу приборов для комплексного двухпрофиль-
ного контроля. Приборы МЦ-160М (с межосевым расстоянием м. о. р. —
= 25 ... 160) и МЦ-320М (м. о. р. = 50 ... 320 мм) являются приборами
агрегатного типа и поставляются с оснасткой для контроля цилиндриче-
ских, конических, червячных колес, для колес с наружным и внутрен-
ним зацеплением, с приставным мотоприводом, с электрическим само-
писцем. Прибор МЦ-400 лабораторного типа снабжен оптической шкалой
для настройки м. о. р. и приводом с самописцем. Прибор БВ-5029
(dnap “ 200ч-1000 мм, — 20630 мм) снабжен набором сменных
узлов для измерения у колес различных видов колебания м. о. р., на-
правления зуба и разности шагов.
На приборе БВ-5035 (см. стр. 683) также предусмотрен контроль
колебания измерительного м. о. р. у колес различных видов.
Контроль плавности работы колеса. Контроль местной
кинематической погрешности осуществляется на при-
борах для контроля кинематической погрешности (см. стр. 681) и опре-
686
Контроль размеров в машиностроении
деляется как наибольшая величина местного размаха колебаний кине-
матической погрешности колеса, т. е. как разность между соседними
экстремальными значениями погрешности.
Контроль циклической погрешности заключается
в определении на приборах для контроля кинематической погрешности
(см. стр. 681) с помощью гармонических анализаторов величины мно-
гократно повторяющихся изменений показаний прибора в пределах
одного оборота контролируемого колеса. Частота появления этой по-
грешности обычно соответствует либо частоте вращения червяка дели-
тельной передачи зубообрабатывающего станка, либо числу зубьев
колеса,
У косозубых колес с большим осевым перекрытием эта погрешность
создает волнистость винтовой линии зуба, которая может быть проверена
волномером БВ-5024.01 (щ = 1,5ч-10 мм), выпускаемым ЧЗМИ [14, 15].
Результаты, полученные с помощью волномера, должны быть разделены
на 2 cos р для сравнения их с величиной, нормируемой ГОСТ 1643—72.
Контроль отклонения шагов. Определение предель-
ного отклонения шага осуществляется либо ‘по результатам контроля
накопленной погрешности шага абсолютным методом (см. стр. 683)
в соответствии с определением этого термина, данным в стандарте,
либо по результатам контроля неравномерности шага, заключающимся
в сравнении всех измеряемых шагов колеса с произвольно выбранным
первым шагом, по которому настраивается прибор. Измерение произво-
дится по хордам дуг какой-либо окружности измерения.
При наличии циклической погрешности в колесе неточность уста-
новки наконечников па одну окружность влияет на результаты кон-
троля.
Величины отклонения каждого шага определяются из показаний
прибора с учетом поправки, равной отклонению первого шага от сред-
него [15]. Величина разности шагов определяется из сопоставления
показаний двух измерений.
Измерение неравномерности шага производится накладными шагоме-
рами, выпускаемыми ЛИЗ: БВ-5043 (т = 2ч-16 мм) и БВ-5044 (т =
= Ю-т-28 мм) для контроля цилиндрических, конических и червячных
колес с ценой деления отсчетного устройства 0,002 мм; БВ-5001М (т =
— 2ч-10 мм) для контроля колес внутреннего зацепления (йВн^ 250 мм)
с ценой деления отсчетного устройства 0,001 мм. Эти приборы также
предназначены для контроля шага зацепления цилиндрических колес
(БВ-5001М dBH^> 200 мм).
При измерении шага базирование прибора осуществляется по на-
ружной поверхности или поверхности впадин. Разность шагов может
быть проверена на станковых приборах БВ-5029 и БВ-5061 с примене-
нием сменных узлов.
Контроль шага зацепления. Под отклонением шага
зацепления понимается разность действительного и поминального рас-
стояний между двумя параллельными плоскостями, касательными к двум
одноименным активным боковым поверхностям соседних зубьев колеса.
Настройка приборов на номинальное значение основного шага произ-
водится по плоскопараллельным концевым мерам длины. ЛИЗ выпускает
накладные шагомеры для основного шага 21501 (т~ 1,75ч-10 мм),
21601 (т = 8ч- 16 мм) и 21701 (т = 16ч-28 мм) с отсчетными устройст-
вами с ценой деления 0,001 мм для контроля колес е коэффициентом пере-
крытия значительно больше единицы. Шагомеры БВ-5043, БВ-5044 и
Контроль зубчатых и червячных передач
687
БВ-5001М предназначены для колес с коэффициентом перекрытия, близ-
ким к единице. Контроль шага зацепления может быть произведен на
станковых приборах БВ-5035, БВ-5056 (см. стр. 683) и БВ-5061 (см.
стр. 688) с применением сменных узлов.
По результатам контроля шага зацепления может быть найдена
погрешность угла профиля инструмента или погрешность радиуса
основной окружности [12, 15], При расчетах принимают среднее значе-
ние отклонения шага зацепления от номинального значения.
Контроль профиля торцового сечения зубьев цилиндриче-
ских колес заключается в сопоставлении действительного профиля зуба
с теоретической формой профиля, очерченной по эвольвенте. Проверка
производится сопоставлением действительного профиля зуба с контуром
шаблона или измерением отклонений действительного профиля зуба от
теоретической эвольвенты, воспроизводимой измерительным наконеч-
ником эвольвентомера в его относительном движении к проверяемому
зубчатому колесу. В последнем случае достигается наиболее высокая
точность измерения.
Проверку профиля производят при наладке технологического про-
цесса и при приемке готовых колес. При технологическом контроле для
исключения влияния радиального биения проверяется профиль трех-
четырех зубьев, равномерно расположенных по окружности. По средним
результатам контроля профиля определяют погрешность угла профиля
инструмента или погрешность радиуса основной окружности.
ЧЗМИ выпускает индивидуально-дисковый эвольвентомер БВ-1089
(т — 1ч-10, диаметр насадных колес 20—600 мм, диаметр валковых
колес до 400, диаметр колес внутреннего зацепления 60—250 мм) с уст-
ройством для контроля винтовой линии; универсальный эвольвентомер
в двух модификациях КЭУ-СМБ (с самописцем) и КЭУ-М (с элек-
троприводом) рычажно-кулачкового типа (т = 1ч-10 мм, d = 40ч-
4-320 мм), в котором настройка на радиус основной окружности произ-
водится по концевым мерам длины, а также универсальныйэвольвенто-
мер рычажно-дискового типа БВ-5032 (т = 0,5ч-10 мм, dHaP= 20 ч-
-е-400 мм, dBH= 604-250 мм), который настраивается на радиус основ-
ной окружности с помощью микроскопа по оптической шкале, и
БВ-5057 (d = 5ч-120 мм, т ~ 0,24-1,0).
Контроль колебания измерительного меж-
осевого расстояния осуществляется на приборах для ком-
плексного двухпрофильного контроля (см. стр. 684). Колебание меж-
центрового расстояния при повороте на один зуб (так называемый ска-
чок) зависит от основного шага и профиля. Циклическая погрешность
на обоих профилях зубчатого колеса выявляется полностью, если угол
зацепления м при контроле в плотном зацеплении не равен углу
зацепления 0 в процессе зубообработки. Установка необходимого
угла зацепления при контроле может быть осуществлена с помощью
регулируемых зубчатых колес [12, с. 293].
Контроль полноты контакта. Оценка точности боковой поверхно-
сти зубьев с точки зрения контакта поверхностей в передаче может быть
выполнена комплексным контролем пятна контакта или раздельным кон-
тролем элементов, определяющих продольный и высотный контакт
зубьев колеса.
Контроль суммарного пятна контакта. Суммар-
ное пятно контакта является комплексным показателем, характеризую-
щим собранную передачу по нормам полноты контакта, зубьев-. Точность
688
Контроль размеров в машиностроении
зубчатых колес допускается оценивать по пятну контакта их зубьев
с зубьями измерительного зубчатого колеса, при этом относительные
размеры суммарного пятна контакта должны быть увеличены по сравне-
нию с размерами, указанными в стандарте.
Проверка осуществляется в собранной передаче либо на контрольно-
обкатном станке (выпускаемом Саратовским станкостроительным заво-
дом) при зацеплении с измерительным колесом.
Контроль осевого шага. Продольный контакт у широких
косозубых колес контролируют приборами для проверки осевого шага
по отклонению суммы осевых шагов на ширине колеса, и в ряде случаев
приборами, предназначенными для контроля червячных фрез или червя-
ков. На универсальном контактомере БВ-5028 может быть определена
сумма осевых шагов по оптической шкале и отсчетному микроскопу.
Контроль контактной линии. Форма и положение
контактной линии характеризуют высотный контакт зубьев и контроли-
руются контактомерами. В универсальном контактомере БВ-5028
(d = 204-400 мм, т = 14-10 мм), выпускаемом ЧЗМИ, используется
тангенциальный наконечник, направление перемещения которого под
номинальным углом настраивается с помощью. оптической угловой
шкалы. В приборе БВ-5061 (d = 204-320 мм, т~ 14-8 мм) с устрой-
ством для контроля контактной линии настройка на угол наклона зуба
производится по концевым мерам длины. Прибор выпускается ЧЗМИ.
Контроль винтовой линии. В приборах-ходомсрах для
контроля этого элемента, характеризующего продольный контакт узких
косозубых колес, с помощью кинематической цепи прибора воспроиз-
водится винтовая линия, которая сравнивается с действительной винто-
вой линией колеса. ЧЗМИ выпускает ходомер БВ-5034 (d = 204-400 мм,
т = 14-10 мм), в котором соответствие угла поворота шпинделя пере-
мещению стола достигается с помощью клиновой линейки, настраивае-
мой по блоку концевых мер длины, и эвольвентомер БВ-1089 (см.
стр. 687), в котором настройка кулисы па угол подъема винтовой линии
колеса осуществляется по оптическому угловому устройству.
Контроль размеров зубьев и бокового зазора. Непосредственное
измерение бокового зазора в собранной передаче осуществляется с по-
мощью щупа, свинцовой пластинки или же стрелочного отсчетного
устройства, упирающегося в зуб.
В качестве отдельного элемента, влияющего или определяющего
величину бокового зазора, проверяется радиальное положение исход-
ного контура относительно оси колеса, которое характеризует дуговую
толщину зубьев.
Для проверки применяют следующие приборы.
Зубомеры смещения для определения радиального поло-
жения исходного контура относительно окружности вершин зубьев
колеса. ЛИЗ выпускает приборы мод. 23500 (т = 24-10 мм), мод.
23600 (ш = 44-16 мм), мод. 23700 (т = 104-28 мм) и мод. 23800 (т —
= 224-50 мм) с ценой деления отсчетного устройства 0,01 мм.
Индикаторные и микрометрические скобы для
проверки длины общей нормали при обхвате нескольких зубьев. Эти
приборы используются так же, как и для измерения колебания длины
общей нормали (см. стр. 683), но с предварительной настройкой скобы
иа расчетный размер длины общей нормали.
Штан ген з у бомер ы для измерения длины хорды зуба на
заданной высоте от окружности вершин. КРИН выпускает приборы
Контроль зубчатых и червячных передач
689
ШЗ-18 (т — 14-18 мм) и ШЗ-36 (т — 54-35 мм) с ценой делений отсчет-
ного устройства 0,05 мм.
Зубомеры хордовые для измерения радиального, положе-
ния хорды заданной длины относительно окружности вершин. КРИН
выпускает зубомеры для контроля колес наружного зацепления
'ЗИМ-16-2М (т = 1->16 мм), Б В-5037 (т = 14-16 мм) ,и БВ-5038 (т =
== 164-32 мм) с ценой деления 0,01 мм; ЛИЗ выпускает зубомеры для
контроля колес внутреннего зацепления БВ-5016К (т = 14-10 мм,
</вн 7- ЮЗ мм) и БВ-5017К (т — 84-16 мм; dBH > 115 мм) с ценой де-
ления 0,01 мм.
Универсальные средства измерения (микрометры
и др.) для измерения размера поверх роликов, закладываемых в диаме-
трально-противоположные впадины между зубьями.
Приборы для комплексного двухпрофиль-
ного контроля (см. стр. 684) для выяснения величины смещения
исходного контура или толщины зуба по отклонению измерительного
межосевого расстояния от номинального, на которое настраивается при-
бор. •
Средства измерения конических зубчатых колес. Сложность
геометрических форм конических зубчатых колес, особенно танген-
циальных и с криволинейной линией зубьев — круговых и паллоид-
ных, вынуждает в производственных условиях ограничиваться ком-
плексной их проверкой в зацеплении с измерительным колесом или
проверкой зацепления в паре и в некоторых случаях дополнительно
проверять биение зубчатого венца. Принципиально система контроля
конических колес устанавливается так же, как и цилиндрических.
Контроль кинематической точности зубчатых колес. Контроль
кинем.этической погрешности. Приборы для комплекс-
ного однопрофильного контроля конических зубчатых колес только
начинают появляться в связи с тем, что с развитием импульсной техники
(фотоэлектрических, магнитоэлектрических, зубчатых и сейсмических
преобразователей) создается возможность сравнения согласованности
вращения двух валов без использования сложных механических
передач между осями, расположенными под углом друг к другу.
В приборе БВ-5058 (см. стр. 682) при измерении конических колес один
из шпинделей разворачивается на угол 90°. На контрольно-обкатных
станках Саратовского завода зубострогальных станков могут использо-
ваться магнитоэлектрические.преобразователи.
Контроль накопленной погрешности шага
должен осуществляться в сечении, перпендикулярном оси колеса. По-
этому для контроля конических колес могут быть использованы любые
приборы с угловым отсчетным устройством, в том числе приборы для
контроля цилиндрических колес (см. стр. 683). Для контроля колес
с большим углом конуса в приборах БВ-5015, БВ-5035 и БВ-5056 (ЛИЗ)
предусмотрен поворот измерительного узла на угол до 90° с тем, чтобы
установить измерительную плоскость перпендикулярно образующей
делительного конуса и избежать отжима измерительного наконечника.
Контроль погрешности обката осуществляется
так же, как и у цилиндрических колес (см. стр. 683).
При определении погрешности обката посредством контроля цепи
обката зуборезных станков, нарезающих конические зубчатые колеса,
возникают затруднения, так как в этих станках процесс обката является
непрерывным лишь па небольшом углу. Погрешность обката этих стан-
23
690
Контроль размеров в машиностроении
нов можно контролировать с помощью дифференциального индуктивного
датчика БВ-5003, выпускаемого заводом «Калибр».
Контроль биения зубчатого венца конических колес может осущест-
вляться на приборах, предназначенных для контроля цилиндрических
зубчатых колес (см. стр. 684) 25002, Б-ЮМ (для конических колес диа-
метром 20—320 мм и с углом делительного конуса до 80°), а также на
многоцелевых приборах БВ-5035, БВ-5056, БВ-5060, БВ-5061, БВ-5029.
Измерение производится в направлении, перпендикулярном образую-
щей делительного конуса.
Контроль колебания измерительного боко-
вого зазора заключается в определении зазора между зубьями
точного и контролируемого колес при установке их на контрольно-об-
катном станке в положение, соответствующее наилучшим условиям за-
цепления. Зазор определяется по индикатору, контактирующему с про-
филем зуба. В таком положении достигается наиболее благоприятное
расположение пятна контакта и плавность работы колеса. Технические
характеристики контрольно-обкатных станков приведены в работе
[12, с. 548].
На станках обеспечивается возможность установки требуемого угла
между осями пары конических колес и базовых расстояний торцов колес
от точки пересечения осей и обкат передачи в однопрофильном зацепле-
нии.
Контроль колебания измерительного меж-
осевого угла за оборот заключается в измерении отклонения
измерительного межосевого угла (в процессе комплексного двухпрофиль-
ного контроля) при плотном двухпрофильном зацеплении с измеритель-
ным зубчатым колесом. Этот метод принят в стандарте в качестве основ-
ного метода комплексной двухпрофильной проверки прямозубых колес.
Приборы для контроля межосевого угла отечественной промышлен-
ностью не выпускаются. Вместе с тем допускается контроль величины
колебания измерительного межосевого угла заменить соответствующим
контролем поступательного перемещения одного из элементов в направ-
лении, перпендикулярном общей образующей начальных конусов.
В практике применяется контроль перемещения по направлению оси
парного элемента, который не рекомендуется СТ СЭВ-186—75,
Пересчет величины, колебания измерительного межосевого угла за
оборот колеса Fв значение осевого перемещения меньшего колеса
из пары (шестерни) F”ilc/ производится по формуле
pfr F
ixr " cos 6r ’
где 6j — половина угла при вершине делительного конуса меньшего
колеса (шестерни). Контроль межосевого угла по осевому смещению
колеса может выполняться на приборах, выпускаемых ЧЗМИ (см.
стр. 685): МЦ-160М, МЦ-320М,' МЦ-400Б, БВ-5029 (для конических
колес d= 2004-800 мм, 16 мм) и приборе БВ-5035, выпускаемом
ЛИЗ, которые снабжены специальными кронштейнами, обеспечиваю-
щими пересечение осей шестерни и колеса под прямым углом и парал-
лельное смещение оси шестерни.
Контроль плавности работы зубчатых колес. Контроль ци-
клической погрешности конических зубчатых колес дол-
Контроль зубчатых и червячных передач
691
жен осуществляться одновременно с комплексной однопрофильной про-
веркой (см. стр. 689). Циклическую погрешность можно определять прн
проверке погрешности обката зуборезного станка с помощью датчика
мод. БВ-5003 (см. стр. 690).
Контроль отклонения окружного шага кониче-
ских зубчатых колес. Отклонение шага близко по своему действию
к влиянию шага зацепления цилиндрических колес, а способы их измере-
ния отличаются. При измерении на приборах для контроля накопленной
погрешности окружного шага БВ-5035 и БВ-5056 (см. стр. 683) измери-
тельное устройство устанавливают в плоскости, перпендикулярной об-
разующей делительного конуса. В этом случае отклонение углового
шага определяют снятием отсчетов по отсчетному устройству при пово-
роте колеса на угловой шаг и нахождением разности отсчетов на данном и
предыдущем зубьях.
Контроль отклонения окружного шага по неравномерности шагов
осуществляется на накладных приборах БВ-5043 и БВ-Б044 (см.
стр. 686), которые снабжены дополнительными упорами для базирова-
ния на коническом колесе, и на станковых приборах БВ-5029 и БВ-Б061.
В этом случае прибор настраивают по произвольной паре зубьев и про-
изводят относительные измерения разности окружных шагов. Обработку
результатов см. в работе [15].
Контроль разности окружных шагов конических
колес отличается от контроля цилиндрических колес более сложным
базированием конического колеса или прибора с тем, чтобы обеспечить
постоянство окружности измерения и перпендикулярность плоскости
качания наконечника образующей зубчатого колеса.
Контроль колебания измерител ь.н ого меж-
осевого угла на одном зуб еосуществляется при комплекс-
ной проверке в двухпрофильном зацеплении. Прн контроле не углового,
а осевого перемещения одного нз колес допуски стандарта пересчиты-
вают по формуле
где f;x —допуск на осевое перемещение меньшего колеса (шестерни) на
одном зубе; ['% — допуск на колебание измерительного межосевого угла
на одном зубе; — половина угла при вершине делительного конуса
меньшего колеса (шестерни).
Контроль контакта зубьев. Комплексным показателем, опреде-
деляющим контакт зубьев в передаче, является пятно контакта. Кон-
троль производится на универсальных и специальных контрольно-об-
катных станках Саратовского завода тяжелых зуборезных станков
[12, с. 548, табл. XII.3] и на приборах двухпрофильного контроля
(см. с. 690). При контроле после кратковременного вращения зубчатой
пары на зубьях проверяют размеры и расположение следов пятна кон-
такта. Для достижения требующегося пятна контакта регулируют поло-
жение бабок и по результатам ведут подналадку зубообрабатывающего
станка.
Проверку направления зубьев прямозубых колес проводят в редких
случаях на специальных приборах или же двумя шпильками, имеющими
Острия или плоские срезы.
г' If
692
Контроль размеров в машиностроении
Контроль бокового зазора в передаче осуществляется с помощью
щупов, свинцовой пластинки или же по стрелочному отсчетному устрой-
ству. Измерение производится по нормали к поверхности зубьев
у большего основания делительного конуса.
В качестве отдельного элемента, определяющего боковой зазор,
подвергают проверке толщину зубьев. Измерение производят при на-
ладке операции зубообработки с помощью хордовых индикаторных зубо-
меров (см. стр. 689) обычно в месте пересечения основного и дополни-
тельного конусов (у большего основания).
Проверку толщины зубьев конических колес производят на кон-
трольно-обкатном станке по величине бокового зазора и на приборах для
комплексного двухпрофильного контроля по осевому сдвигу одного из
колес при зацеплении с измерительной шестерней или колесом с увели-
ченной толщиной зуба. При контроле в двухпрофильном зацеплении
прибор настраивают на номинальное межосевое расстояние.
Толщину зубьев конических колес можно измерять на биениемерах
25002 и Б-10М (см. стр. 684), при условии снабжения приборов специ-
альным упором для координации базового торца колеса в осевом на-
правлении.
Контроль цилиндрических червяков, червячных колес и передач.
Разделяются нормы точности, относящиеся к червякам, червячным
колесам, кинематическим (регулируемым) червячным передачам, мон-
тажу силовых (нерегулируемых) червячных передач и к боковому за-
зору. В этих нормах содержатся как комплексные показатели точности,
так и комплексы поэлементных показателей точности.
Контроль цилиндрических червяков. Контроль винтовой
линии червяка заключается в сопоставлении хода винтовой
линии червяка с номинальной величиной хода. Приборы разделяются на
настраиваемые на номинальный ход винтовой линии н приборы, в ко-
торых используется сменный измерительный червяк с таким же ходом,
как и у проверяемого червяка.
Непрерывную проверку винтовой линии можно осуществлять на
приборе БВ-5005 для комплексного контроля червяков и червячных
фрез (d — 40-:-250 мм, т = 1 -н 20 мм), изготовляемом ЧЗМИ, в котором
вращательное движение обеспечивается фрикционной парой диск—
линейка, а поступательное перемещение наконечника вдоль оси —
с помощью кулисы, настраиваемой по концевым мерам длины.
В приборе БВ-1025 (d = 20-ь 100 мм, т = 0,3-г2 мм), изготовляе-
мом ЧЗМИ, при создании образцовой винтовой линии используется
принцип безцеитрового шлифования.
Винтовая линия в пределах одного оборота может быть измерена па
индивиду а льно-дисковом эвольвентомере и ходомере БВ-1089 (d =204-
Ч-4С0), на ходомере БВ-5034 (d — 2ОЧ-4ОО мм, т = 14-10 мм) и на уни-
версальном контактомере БВ-5028 (см. стр. 688).-
Контроль осевого шага. Метод измерения состоит в сопо-
ставлении действительного расстояния между одноименными профилями
витка с номинальным расстоянием (осевым шагом) между соседними
витками, отстоящими друг от друга на 3—5 осевых шагов или же на ве-
личину хода винтовой поверхности (для многозаходных червяков).
В стандарте нормируется отклонение осевого шага от номинального
значения и накопленная погрешность на всей длине червяка.
Измерение осевого шага можно производить: с помощью универсаль- •
ных измерительных средств, при этом методы контроля аналогичны кон-
Контроль зубчатых и червячных передач
693
тролю шага резьбы; с применением специальных приборов для измере-
ния осевого шага червяка или приборов для контроля червячных фрез,
В прибора^ для контроля осевого шага имеется возможность уста-
навливать измерительный узел на определенном расстоянии от оси кон-
тролируемого червяка по упору, а червяк или измерительный узел
может перемещаться вдоль оси червяка с- отсчетом величины осевого
шага по концевым мерам длины или по оптической шкале.
Проверка осевых шагов может быть осуществлена на ходомере
БВ-5034, на универсальном контактомере БВ-5028, а также на приборе
для поэлементного контроля червячных фрез мод. 19295 (d — 40-н
-т-250 мм, т = 2ч-20 мм).
Контроль профиля червяка производится в сечении, имею-
щем прямолинейный профиль: для архимедовых червяков — в осевом
сечении; для эвольвентных — в плоскости, смещенной от оси на радиус
направляющего (основного) цилиндра; для конволютных — в плоско-
сти, перпепдикулярной^винтовой линии. При проверке определяют от-
ступления в направлении прямой линии, т. е. погрешности угла про-
филя, и непрямолинейность профиля витка, т. е. отклонения формы
профиля.
Почти во всех приборах для контроля осевого шага измерительная
каретка может поворачиваться и устанавливаться на соответствующий
угол для проверки отклонения направления и прямолинейности профиля
червяка.
Приборы для контроля профиля червячных фрез позволяют контро-
лировать архимедовы и эвольвентные червяки. Для контроля эвольвент-
ных червяков отсчетное устройство поднимается или опускается по кон-
цевым мерам длины выше или ниже оси червяка.
Контроль радиального биения витков червя-
ков малых модулей и диаметров производят на универсальном или ин-
струментальном микроскопе, а также на проекторах. Червяк устанавли-
вают в центрах, и при различных его угловых положениях определяют
величину радиального смещения линии, на которой толщина витка
равна ширине впадины.
Биение витков червяка средних модулей проверяют путем сопостав-
ления радиальных расстояний от сферы, закладываемой между вит-
ками, до оси червяка при различных угловых положениях последнего.
Контроль червячных колес. Методы контроля червячных колес
и применяемые приборы те же, что и для цилиндрических колес. Отли-
чие заключается в том, что измерение почти всех параметров червячного
колеса выполняется в среднем его сечении, только профиль колес эволь-
вентных червячных передач, контролируемый в редких случаях, прове-
ряется в сечении, отстоящем от средней плоскости колеса на расстоянии,
равном радиусу основного цилиндра червяка. Установку накладных
приборов в среднем сечении червячного колеса производят с помощью
дополнительных упоров.
Комплексное измерение колес в двухпрофильном зацеплении с изме-
рительным червяком можно производить на приборах МЦ-160М,
МЦ-320М, МЦ-400Б, БВ-5035; БВ-5029, снабженных специальными
устройствами для измерения червячных передач.
Кроме того, у червячных колес требуется дополнительно контроли-
ровать производящую поверхность инструмента, отклонение межосевого
расстояния в обработке и смещение средней плоскости колеса в обра-
ботке. Межосевое расстояние в обработке устанавливают и контроля-
694
Контроль размеров в машиностроении
руют по шкале радиальных расстояний зубофрезерного станка или по
концевым мерам длины. Смещение средней плоскости колеса в обработке
также контролируют на станке.
Контроль червячных передач. Кинематические и циклические
ошибки кинематических червячных передач 3—6-й степеней контроли-
руют аналогично контролю подобных параметров цилиндрических пере-
дач — с помощью кинематомеров.
Контроль монтажа силовых червячных передач 5—9-й степенен
точности производят по корпусу, в который должна быть установлена
передача. Эту проверку осуществляют универсальными, а чаще всего
специальными измерительными средствами для корпусных деталей.
Пятно контакта проверяют после монтажа по приработке или по краске.
Окончательный контроль производят в условиях собранной передачи
с помощью кинематомеров или сейсмических датчиков.
Контроль бокового зазора. Комплексным показателем для собран-
ной передачи является гарантированный боковой зазор и нормируются
величины утонения витков червяка.
Измерение толщины витка червяка небольших диаметров и модулей
осуществляется по методу трех проволочек, применяемому при про-
верке среднего диаметра резьбы.
В некоторых случаях червяк устанавливают в центрах, и в его впа-
дины закладывают ролик или шарик, укрепленный на рукоятке, с ко-
торым соприкасается плоский наконечник миниметра или индикатора.
Предварительно прибор настраивают по блоку концевых мер длины от
аттестованной по диаметру оправки, устанавливаемой в центрах.
Для червяков больших диаметров и модулей применяют зубомеры
(штангензубомер н тангенциальный зубомер), измеряющие толщину
витка червяка на определенной высоте от его наружного цилиндра,
Для контроля червяков грубой точности применяют предельные шаб-
лоны с проходной и непроходпой сторонами.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Активный контроль. Справочное пособие, под ред. Е. И. Педя. М..
«Машиностроение», 1971. 360 с.
2. Бсрклайд И. М. н др. Датчики и измерительные головки М., Машгиз,
1960. 160 с.
3. Виноградов Ю. Д. и др. Электронные измерительные системы для
контроля малых перемещений. М., «Машиностроение», 1976. 256 с.
4. Кайнер Г. Б. Измерение линейных размеров высокоточных деталей.
М., «Машиностроение», 1975. 128 с.
6. Карташов А. И. Шероховатость поверхности и методы ее измерения.
М., Изд-во Стандартов, 1964. 65 с.
6. Коломийцев Ю. В. и др. Оптические приборы для измереиня линейных
и угловых величин в машиностроении. М., «Машиностроение», 1964. 255 с.
7. Коченов М. И., Правоторова Е. А. Исследование влияния погрешностей
измерения иа точность приемочного контроля по двум экстремальным раз-
мерам. В сб.1 Решение задач машиноведения на ЭВМ. М., «Наука», 1975.
165 с.
8. Методические указания по внедрению ГОСТ 2789 — 73. М., Изд-во
Стандартов, 1975. 26 с.
9. Методика выполнения измерений параметров шероховатости поверх-
ности по ГОСТ 2789—73 при помощи приборов профильного метода. МИ 41 —
75. М., Изд-во Стандартов, 1975. 38 с.
10. Палей М. А. Отклонения формы и расположения поверхностей, изд-во
Стандартов, М., 1973.
11. Палей М. А., Чудов В. А. О возможностях седлообразных приборов
при контроле диаметров и отклонений формы. — «Измерительная техника»,
1972, № 4, о. 16
Контроль зубчатых и червячных передач 695
12. Проектирование пневматических устройств для линейных измерений.
М-, БВ-ОРТМ-32—72. НИИМАШ МСиИП, 1972. 29 с.
13. Производство зубчатых колес. Справочник. Изд. 2-е. М., «Машино-
строение», 1975. 728 с.
14. Специализация инструментальных заводов иа 1975 —1976 гг. М.г
НИИМАШ МСиИП, 1974. 36 с.
15. Справочник по производственному контролю в машиностроении.
Изд. 3-е. Л., «Машиностроение», 1974. 748 с.
16. Тайц Б, А. Точность и контроль зубчатых колес. М., «Машиностроение»,
1972. 368 с.
17. Эйдинов В. Я. Измерение углов в машиностроении. М., Стандарт-
гиз, 1963, 45 с.
18, . Эйдинов В. Я. О точности измерения углов иа гониометрах. — «Из-
мерительная техника», 1970, № 1, с. 15.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
А
Абразивная доводка деталей — см.
Доводка поверхностей
Абразивная обработка 7
Абразивные дробленые материалы
для шлифовальных шкурок 167
Абразивные круги
— Дисбаланс 16, 25
— Испытание 25
— Контроль 25
— Крепление 25, 26
— Правка 41
— Применение 17
—* Размеры 16
— Скорость 16
— Структура 9? 13
— Форма 16, 75
Абразивные ленты 98
Абразивные материалы 7
— Зернистость 7, 11
— Марки 10
— Применение 8# 10
— Характеристики 8
Абразивные пасты 24# 114# 115,- 116
Абразивные шкурки 16,- 22—25/
186, 187
Абразивный инструмент 7
• — Дисбаланс 16
»* Зернистость 7
Испытание 25
« Класс 14
* -• Контроль 25
-ч Крепление 25
— Маркировка 7f 12? 15
— Материалы см. Абразивные
материалы
— Правка 41
— Применение 15,- 17
— Размеры 16? 17
— Связка 14# 15
— Структура 13,- 14
“ Твердость 7? 12; *- Контроль 25
— Форма 16? 17
Автоколлиматоры 651
Автоматизация контроля Систе*
мы и элементы 626
Автоматизация сборочных работ 249
Компоновка оборудования 250
Разработка технологического
процесса 250
Активный контроль — Системы
комплексные 630 — Средства 627,-
636
Алмаз 8, 31
естественный 44
—т — охранный 42, 44
Алмазная гребенка 42, 44
Алмазно-металлические карандаши
42, 43
Алмазные гребенки 42
Алмазные ролики 47
Алмазные круги 32; — см. также
Микропорошки, Шлифпорошки
—• Зернистость 38
— Концентрация 40
•— Маркировка 32
Правка 48
•— Применение 33# 39
— Связка 38
Б
База 475
Базирование деталей — Примеры
наиесення знаков иа чертежах''
380
Базирующая поверхность 475; см.
также Погрешности базирования
Балансирные подвески 234
Борнапильники — Размеры 176
— Частота вращения 17/
Бруски хонинговальные 83; — Вы-
бор зернистости 87; *— Типовые
формы 8*8
•---- шлифовальные 21# 48
В
Виброизмерительная аппаратура —
Технические характеристики 346
Виброобработка поверхностей —
Режимы 162
Воздухоподогревательная аппара-
тура 234
Вставки резьбовые 655
Втулки гофрированные 447
—— кондукторные 548
Выколотки 200
Предметный указатель
697
г
Гайковерты пневматические ревер-
сивные 229
---- электрические 228
Гидродвигатели 537, 539
Гидроцилиидры 537
Глубиномеры 620
Головки абразивные для шлифо-
вальных машинок 183
----механические отсчетные 620
— — сменные 209 _
----хонинговальные 83
,___шлифовальные 19
ГОСТ 5.651 — 70 626
5.1176—71 627
2.101 — 68 192
3.1107—73 378
8.003 — 71 680
8.046—73 680
8.051 — 73 637
8.165 — 75 677
8.166 — 75 615
8.175 -75 673
10—75 620
12.2.001 — 74 25
12.2.010—75 235
12.2.013—75 235
14.001 — 73 570
14.002—73 570
14.103 — 73 348
14.201— 73 571
14.202 — 73 347, 576
14.203— 73 265, 347, 349,
14.204 — 73 571
14.301 — 73 101, 571
14.302 — 73 253, 571
14.303—73 262, 571
14.304 — 73 571
14.305 — 73 571
14.306 — 73 571
14.307-73 571
162 — 73 618
164—73 618
166 — 73 618
427 — 75 617
520—71* 327
577 — 68* 621
607—75 43, 104
836 — 72* 109
868—72 337, 643
1050—74 432
1121-75 644
1465—69 168
1513—67 168
1584-75 100
1643 — 72 315, 316, 318, 320,
686
1654—71* 397
1758—56 321, 323
1908—66** 144
1984 — 70 335
2015—69» 614
2209—69** 381
2216—68 614
2309—54** 168
2424 — 75 17, 101, 104, 219,
239
2447—76 19, 100
2456—75 21
ГОСТ 2464—75 20
2475—62 658, 659
2571 — 71 384
2572—72 384
2575—67* 381
2576—67* 383
2578—70 384
2675—71 387, 392
2789—73 80, 335,
2838 — 71 204, 205
2839 — 71 204, 376
2841 — 71 204, 376
2849 — 69 673
2875—75 673
2876 — 70 422
2877—70 423
2923—75 644
3060—75 14,16
3108-71 205
3325-55* 327, 329
3329—75 209
3584 — 73 38
3647 — 71 7, 12, 23, 14
3675 — 56 327
3749 — 65 673
3889 — 71’ 392, 415
3890—72» 387, 393
3899 — 68 626, 627
4045—75 168, 177, 238
4046—71 677
4119—76 614
4253 — 48 327
4380—63* 653
4381 — 68 640
4608—65 276
4785—64* 14, 16, 25
5009—75 23, 25
5368—73 681
5378—66* 680
5616- -72 341
6908- -51 341
6394- -73 206
6424- -73 376
6456- -75 23, 25
6507- -60 619
6512- -74 682
6636- -69 347
6645—68* 168
6876 — 68 168
6933—72 621
7016 — 75 652
7068—54 210
7210—75 168
721 1 — 72 168
7212—74 168
7225—54 177
7226—72* 177
7282 — 75 168
7338—65** 433
7467 — 75 203
7470—67’ 620
7502—69 617
7661 — 67* 638
7713—62* 347
7865—56* 649
8026—64 644
8032—56» 347
8074 — 71 624, 680
8290—57 622
8524 — 73 219
8692—75 19, 24
о
gs§isssgsss££sSa£s2S§s5igsiBgasssigsgssKgBgg£g”§|b
> -s S “li ’* К
Ю CO 03
» Sg
S'
as^s?3=a^gs???:
SSSB§g^S=§2§5sss-s
F
g
£
Предметный указатель
699
ГОСТ 18828 — 73 207
18831 — 73 346, 347
18833—73 629
19202—73 25
19299 — 73 652
19300-73 652
19415—74 347
19416 — 74 347
19886 — 74 428
19887 — 74 428
19888—74 429
19889 — 74 429
19890—74 429
£0217—74 461
20218—74 461
20524 — 75 230
21277 — 55 415, 416, 417
21278 — 75 415
21279—75 415, 418
21323—75 25
Гребенки алмазные 44
Д
Датчики 628
Двигатели гидравлические 537, 539
Дисбаланс кругов абразивных 25
Диски шлифовальные фибровые 19,
23
Доводка деталей
*— Пасты и суспензии 114, 115,
118
Притиры — Правка рабочих
поверхностей — Схемы 122
Режимы 119
— Способы 110, 111
Стаики ПО, 112, 113, 122
— Точность 119
*- Шероховатость поверхности 118,
128, 129
Доводка плоскопараллельных мер
и цилиндрических калибров —
Технологический процесс типо-
вой 132
• поверхностей 111, 128, 131,
142, 144
Допуски на непараллелыюсть и
перекос осей цилиндрических
зубчатых колес 316
----на перекос осей в силовой
червячной передаче 326
— на непересечение осей 323
*---иа радиальное биение зубча-
того венца 315
3
Зажимные механизмы винтовые 304,
506
— клиновые многорычажные и
шарнирно-рычажные 521
---- эксцентриковые 513
Зажимы Условные обозначения
на схемах 378
Заклепки — Типы 291
Заклепочные соединения 290
Заточка режущих инструментов
— Инструмент — Выбор 101
— Общие рекомендации 100
— Правка кругов 103
=- СОЖ — Выбор 105
Заточка шаберов — Углы 180
Заточка и доводка разверток 109
--- резцов 106
---резцов из сверхтвердых поли-
кристаллических материалов
107
--- резцов твердосплавных 106
---- сверл спиральных 107
---фрез торцовых 109
Защитно-отключающие устройства
234
Зернистость абразивных инстру-
ментов 7, 38, 40
---абразивных материалов 7, 11
---абразивных материалов для
доводки 24
---алмазного круга — Выбор 38
— —* брусков хонинговальных 86
>--микропорошков 38
---шкурок 24
---шлифовальных ' кругов из
эльбора 40
— — шлифпорошков 38
Зубчатые передачи — Общие тре-
бования 312
Зубчатые передачи конические 321
— Боковой зазор гарантирован-
ный 323
— Допуски на пересечение осей 323
— Контакт зубьев — Нормы 321
— Контроль сборки — Схема 324
— Проверка зацепления на краску
322
— Проверка положения осей 322
— Смещение вершины делительного
конуса 323
Зубчатые передачи цилиндрические
313
— Боковой зазор гарантированный
318
> — Допуски на параллельность и
перекос осей 316
> — Допуски на радиальное биение
315
• — Интенсивность шума — Харак-
теристика 321
— Контроль на биение колес 313
— Контроль по эталону 314
— Проверка зазора в зацеплении
колес — Схема 319
— Проверка зацепления на краску
320
»— Проверка непараллельное^ и
перекоса осей 317
— Размерная цепь — Схема 318
И
Индукционные нагреватели 301, 303
Инструмент абразивный — см.
Абразивный инструмент
---алмазный — см. Алмазный
инструмент
---правящий 41
---твердосплавный — см. Твер-
досплавный инструмент
Инструмент для сборочных работ
механизированный 214
--- ручной 200
Интерферометры 622
Испытание — см. Контроль
700
Предметный указатель
к
Калибрование *- см. также Вибр0‘
обработка
— Инструмент 158, 160
— Способы 145, 160
Калибры 612
—— для валов 614
— — для отверстий 613
Клеевые соединения 310
Клеймы 201
Ключи гаечные с открытыми зевами
двухсторонние 204
----односторонние 204
----односторонние укороченные
205
Ключи-гайки для шпилек 212
Ключи динамометрические предель-
ные 272
----для гаек круглых шлицевых
205, 206
— для деталей с шестигранным
углублением под ключ 207
—» для шпилек 212
----монтажные 207
----рожковые 206
----с регулируемым крутящим мо-
ментом 210
— торцовые с внутренним ква-
дратом 208
Коловороты 202, 203
Конические соединения неподвиж-
ные 286, 288, 290
Контроль абразивной шкурки 25
--------геометрических параметров
абразивных инструментов 25
зубчатых передач 313, 314, 317
----качества сборки опор с под-
шипниками качения 329
*---качества сборки опор с под-
шипниками скольжения 339
— — неуравновешенности шлифо-
вальных кругов 25
— — погрешностей формы 642
«---прямолинейности и плоскост-
ности 644
• — — размеров 612, 613, 626
размеров активный — Сред-
ства 627
---резьбы 654
сопряжений гладких 638
* *** твердости абразивных инстру-
ментов 25
* »«- усилия затяжки резьбовых
соединений 273
червячных передач 313, 314,
317, 681,- 694
Контроль размеров 612, 636
Системы и элементы автомати-
зации 626
— Средства общего назначения 613
Конусы установочные 473
Копирные устройства 549
Копировальное фрезерование объ-
емное 568
Копиры для станков токарных 568
----для станков фрезерных 549
ш-— для кулачков цилиндрических
560
Л
Линейки направляющие 61
--- оптические 651
«--поверочные 644
Люнет с двумя упорами 54
•--следящий 55
М
Маркировка абразивных инструмен-
тов 7, 12, 15
--- алмазных кругов 32
---эльборовых кругов 32
Масла индустриальные для при-
способлений с гидравлическим
приводом 536
Материалы абразивные — см. Лб-
разивные материалы
Машины резьбозавертывающие 214,
224, 228
«— — резьбонарезные реверсивные
214, 224, 229, 230
< —— сверлильные 214, 219, 222
---шлифовальные 214,- 219, 225
Машины ручные для слесарно-при-
гоночных и сборочных работ 214
— Классификация 215
— Технические характеристики 219
Меры длины концевые 614, 617
---штриховые 617
Механические головки 620
Микатор 620
Микрокатор 620
Микрометрические инструменты 619
— — штихмасы 656
Микрометры 619, 638, 641, 655
Микроскопы измерительные 623
Молотки клепальные пневматиче-
. ские 231, 232
*--рубильные пневматические 232
— — слесарные 169, 200
Моментные цилиндры 538
Н
Нагреватели индукционные 301, 303
Надфили 171, 172
Напильники ручные 170
---машинные 173
Натяг гарантированный «- см. Go-
единения с гарантированным на-
тягом
Ножницы пневматические 230
— — циркульные для вырезания
прокладок 241
— — электрические 231
Ножовочные полотна >— Размеры 70
Нутромеры индикаторные 642
— — микрометрические 620
— - — повышенной точности 642
О
Оборудование для нагрева деталей
245
---для охлаждения деталей 247
Обработка на шлифовальных стан-
ках — см. Абразивная доводка де-
талей, Доводка режущих ан-
Предметный указатель
701
струментов, Заточка режущих
инструментов. Полирование, Су-
перфиниширование, Хонингова-
ние, Шлифование
Обработка на шлифовальных стан-
ках отделочная абразивным ин-
струментом 77
---эльборовым инструментом 76,-
78
Опиливание 170
Опоры- — Условные обозначения 378
Опоры специальных приспособле-
ний вспомогательные 473
---основные 469
Опоры с подшипниками качения
— Демонтаж подшипников 333
— Монтаж подшипников на валу
и в корпусе — Способы 330
»— Контроль и регулировка ради-
ального и осевого зазоров —<
Способы 333
— Погрешности сборки 334
— Подготовка к сборке 327
— Регулировка и контроль каче-
ства сборки 329
— Сборка соединений с игольча-
тыми подшипниками 328
— Установка подшипников на валу
328
Опоры с подшипниками скольжения
334
— Контроль соосности отверстий
при сборке — Способы 339
—- Приспособления для центриро-
вания втулок подшипников при
сборке 337
— Сборка общая 337
— Технические требования к из-
готовлению деталей и подго-
товка к сборке 334
— Установка втулок и вкладышей
в корпус 335
— Фиксация втулок, вкладышей
и крышек — Способы 338
Оправки гидропластмассовые 437,
438
---самозажимные 435
---с гофрированными втулками
444, 447
--- с разрезной втулкой 432, 433
--- с разрезной оболочкой 432,
434
— — с упругими разжимными шай-
бами 430
---стандартизированные 426, 427
--- цанговые 425, 426
---цилиндрические прессовые 436
Оптикатор 620
Оптическая линейка 651
Оптическая струна 651
Оптические приборы 622, 651
Организационно-плановые расчеты
570
Оргоснастка рабочих мест — Тех-
нические характеристики 235
Отвертка реверсивная ручная со
сменными вставками 203
Отклонения диаметральных раз-
меров колец в связи с деформа-
циями под действием асимметрич-
ных усилий затяжки 450
----межосевого расстояния в си-
ловой червячной передаче 326
----от круглости колец в связи
с деформациями под действием
асимметричных усилий за-
крепления 449
— •— от круглости толстостенного
кольца под действием асим-
метричных усилий закрепле-
ния 450
,---от соосности поверхностей ко-
лец, обработанных с исполь-
зованием различных Патронов
и оправок 448
.---рабочих поверхностей кулач-
ков и опор относительно ба-
зирующих поверхностей 414
Отклонения формы и расположения
поверхностей вращения и тор-
цов тонкостенных колец в связи
с угловыми деформациями при
закреплении в приспособлениях
450
•---дЛЯ прецизионных шлифо-
вальных станков 50
<---магнитных патронов 411
>—•— патронов 404, 406
П
Пайка 303
Пасты абразивные 24
— — полировальные 97
---- притирочные для брусков хо-
нинговальных 89
Патрон для завертывания шпилек
с резьбой 211
----кулачковый зажим иой 395
Патрон токарный самоцентриру-
ющийся двухкулачковый с боко-
вым расположением центров 385
---- трехкулачковый клиновой
с кольцевым пневмоприводом
. 385
----трехкулачковый со встроен-
ным пневмоприводом 385
----трехкулачковый с реечной по-
дачей кулачков 385
Патроны кулачковые переналажи-
ваемые с тремя прихватами 385
Патроны стандартизированные са-
моцентрирующкеся двухкулачко-
вые 392
•---клиновые 392
----рычажно-клиновые 392
---- трехкулачковые 392, 393
— — четырехкулачковые 393
Патроны магнитные 410
----мембранные. 413; — Пластины
418; — Расчет усилия закреп-
ления и выбор материала
пластины 419
•—- мембранные нестандартизиро*
ванные 419
----мембранные самоцентрирую-
щие 415
—— цанговые к токарно-револь-
верным станкам 424
Патроны токарные
Кулачки дополнительные 402
702
Предметный указатель
г— Наладки 400, 401
Нормы точности 403
Погрешности базирования 408
и- Погрешности установки загото-
вок 407, 408
₽- Расчет усилий на приводе 409
Технические требования 397
Точностные данные 397
а- Устройства против самоотвин-
чивания 398
Паяные соединения 305
Пластины измерительные стеклян-
ные плоские 644
плоскопараллельные 644
Плиты Поверочные 644
—прямоугольные электромаг-
нитные 458
т--разметочные 188
Поводковые устройства стандар-
тизированные 384
Погрешности базирования для раз-
личных схем установки и спосо-
бов задания размеров 476, 477—
488
базирования дЛЪ типовых слу-
чаев обработки в самоцентри-
рующих зажимных устрой-
ствах 408
вё-» геометрической формы прн
отделочной обработке абра-
зивным инструментом 80
s-в» геометрической формы при
хонинговании 84, 86, 87
*-₽- закрепления заготовки 488
-и» положения заготовки 488
установки заготовки 476,
488—496, 499—503
е-s— установки заготовки в осевом
направлении 407
e-fe- установки заготовок прутко-
вых и единичных в радиальном
направлении 407
e-е- установки приспособлений
497—503
Полировальные круги 96
Полировальные ленты 98
Полирование 80, 95
Правка кругов абразивных 41, 44, 47
— алмазных 48, 104
эльборовых 49, 103
Правка шлифовальных инструмен-
тов 41
Инструмент 44, 45, 47, 48
Способы 41, 42, 47, 48, 49
Преобразователи тока 232
Прессы для выполнения продольно-
прессовых соединений при сборке
242*- 245
клепальные гидравлические
переносные 292
Приборы оптические 622
пневматические 625
в*-*- электронные 624
Приводы вакуумные 543
гидравлические 530, 536
-«и диафрагменные 533
мехаиогидравлические 543
•₽»— механизированные 528
пневматические 529, 532, 535,
540
поршневые 529, 532, 535
— — электромеханические 543
Призмы 470
Припуски иа диаметр при бесцен-
тровом шлифовании врезанием 65
на круглое шлифование в цен-
трах 51
е-— на обработку эльборовым ин-
струментом 79
--на суперфиниширование 92
— на хонингование 84, 85
*•— на шабрение отверстий 179
— на шабрение поверхностей 179
•--на шлифование отверстий 68
Приспособления для базирования
изделий 248
— — для вырезки прокладок 241
— для доводки плоскостей де-
талей 136
j---- для нагрева деталей 245
— для охлаждения деталей 247
—— для развальцовки трубок 240
«--для сборки машин 238
*--для центрирования втулок
подшипников скольжения прн
сборке 337
применяемые при сборке 238
»—*- специальные 469
— станочные универсальные 381
---цанговые 423
Притиры для доводки поверхно-
стей 122, 131, 140, 141
Производительность станочных опе-
раций — Расчетные формулы 370
Просечки комбинированные 202
цельные 201
Р
Разметка 188
* — Инструмент 189
Плиты •— Материал 188; От-
клонения от плоскостности ра-
бочих поверхностей 188
Подготовка поверхности дета-
лей — Способы 190
> — Приспособления 189
Разметочные плиты 188
Рашпили 177
Резка металла 169
Резцы — Доводка и заточка 106*
107
Резьбовые соединения
Затяжка 269, 279
Классификация 269
* = Постановка шпилек 275; *- За-
винчивание •— Моменты 276*
278; — Инструмент 277
Стопорение — Способы 280
Резьборезы пневматические 230
электрические 229
С
Сборка машин
— Автоматизация работ 249
— Виды работ 193
— Загрузка 199
— Инструмент 200
Машины ручные для слесарно-
пригоночиых работ 214
Предметный указатель
703
Оборудование для нагрева де-
талей 245
₽- Оборудование для охлаждения
деталей 247
* - Оборудование и устройства вспо-
могательные 232
fc- Организация работ 196
Оргоснастка рабочих мест 235
* — Приспособления 238
»— Производительность 199
Реконструкция — Технология©-
сине и организационные меро-
приятия 261
— Ритм поточной сборки 199
I— Станки 239, 240
•— Стенды механизированные для
базирования изделий
Технологический процесс — По-
казатели основные — Расчетные
формулы 198
I— Технологические процессы узло-
вой и общей сборки 192, 195; —
Основы разработки 253
> — Технологические процессы ти-
повые и групповые 262
Технологичность конструкции
346
«— Точность 194, 195
— Трудоемкость 194
— Цикл поточной сборки 199
Сборка соединений машин —• Клас-
сификация 269
Сборка соединений машин закле-
почных 290
---зубчатых конических передач
312—321
»--зубчатых цилвидрических пе-
редач 313
---неподвижных конических 286
---опор с подшипниками каче-
ния 327
»--опор с подшипниками сколь-
жения 334
•--резьбовых 269
---с гарантированным натягом
292
— — червячных передач 312, 324
---шлицевых 285
---шпоночных 281
Сварные соединения 303
Сверла — Заточка 107
Связка абразивных инструментов
14, 38
—— бакелитовая 15
— — вулканитовая 15
— — глифталевая 16
--- керамическая 15, 39
--- магнезиальная 16
--- металлическая 39, 40
---органическая 39, 40
•--Поливинилформалевая 16
--- силикатная 16
Себестоимость и показатели эко-
номичности принимаемого тех-
нического решения 588
Себестоимость приспособлений спе-
циальных — Нормативы укруп-
ненные 369
Сегменты шлифовальные 20
Склеивание 310; — Режимы 311
Слесарные работы 168
— Восстановление режущих
свойств напильников 177
— Зачистка и полирование поверх-
ности 180
— Опиливание 170
— Разметка 188
— Резка 168
— Рубка 169
— Шабрение 179
Смазывающе-охлаждающие жидко-
сти при заточке инструментов
105
Смазочно-охлаждающая жидкость—
Фильтрация 77
Соединения деталей в машинах —
См. под названием каждого из
них, например Пайка, Резьбо-
вые соединения
Соединения сварные 303
Соединения с гарантированным на-
тягом 292
— Гидропрессовая сборка 298
— Разборка с натягом 302
‘— Сборка продольной запрессов-
кой 297
— Сборка с нагревом 300
— Сборка с охлаждением 301
— Сборка с термовоздействием 299
Станки для динамического уравно-
вешивания деталей 343; — Тех-
нические характеристики 344
• для доводки деталей ПО, 112,
113, 122
*--для заточки резцов 106
--- для заточки сверл 108
---торцешлифовальные 72
Станочные приспособления 353 —
см. также Приспособления ста-
ночные универсальные, Приспо-
собления специальные
> — Классификация 353
— Классификация схем станочных
операций 361
— Расчет оперативного времени —
Формулы 361
— Расчет основного и вспомога-
тельного времени 360
— Себестоимость — Нормативы
укрупненные 369
— Технико-экономические рас-
четы при применении 354
— Характеристики 353
— Шифровка 353
Стенды механизированные для ба-
зирования изделий при сборке
машин 248, 249
Стойки 458, 459, 463
Столы стандартизированные 458,
460, 462
Струбцины 238, 239
Суперфиниширование 80, 91
— Инструмент 92, 94
— Припуски 92, 93
е— Режимы резания 94
Т
Твердосплавный инструмент пра-
вящий 42, 45
Твердость абразивных инструмен-
тов 7, 25, 31
704
Предметный указатель
Технические характеристики ванны
для нагрева подшипников 245
— виброизмернтельной аппара-
туры 346
.—=. гайковертов пневматических
реверсивных 229
—— гайковертов электрических
228
----гайкореза электрического руч-
ного 229
— — камер для охлаждения дета-
лей с помощью сухого льда
246
----лестницы телескопической пе-
редвижной 235
—- машин сверлильных 220, 221,-
222
— — машин сверлильных пневма-
тических 221
----машин сверлильных электри-
ческих 220
— — машин шлифовальных пневма-
тических 227
-— машин шлифовальных элек-
трических 225
----- машины трубогибочной гидра-
влической 240
— машины шлифовальной с гиб-
ким валом 226
----молотков пневматических кле-
пальных 232
•---молотков пневматических ру-
бильных 232
----ножниц пневматических 230
— — ножниц циркульных для вы-
резки прокладок 241
---ножниц циркульных для вы-
резки прокладок и прорезки
отверстий 24J
— — ножниц электрических 231
---- оргоснастки рабочих мест
сборки 236
----патрона зажимного поворот-
ного 395
• патронов кулачковых стан-
дартизированных 392
*---патронов трехкулачковых то-
карных 393
— — преобразователей машинных
переносных 233
— — преобразователей статических
стационарных 233
* *-— пресса гидравлического го-
ризонтального 244.
пресса для клепки трубча-
тых заклепок 245
* —— пресса для постановки болт-
заклепок 244
• пресса настольного универ-
сального пневматического
двойного действия 243
‘ пресса настольного универ-'
сального пневморычажного
243
пресса пневматического с дви-
гателем диафрагменного типа
242
—пресса реечного настольною
242
*-*— прессов гидравлических одно-
стоечных 244
— — прессов пневморычажных 243
---- приспособления для разваль-
цовки трубок 240
—.— приспособления для резки
трубок 239
— приспособления к сверлиль-
ному станку для изготовления
резиновых и фибровых про-
кладок и колец запорной ар-
матуры 241
• —— резьбореза пневматического
ручного 230
станка абразивно-отрезного
настольного. 239
---- станка сверлильного 241
•---станков для развальцовки тру-
бок 240
— — станков для уравновешивания
деталей 344
— — станков трубогибоч иых 339,
34 0
— стендов для базирования из-
делий в процессе сборки 248,
249
----струбцин параллельных 239
— струбцин скобообразных 238
* —— термокамеры 248
— — тисков слесарных 238
—— трансформаторов понижаю-
щих 233
— - —• устройств защитно-отклоняю-
щих 234
* -— устройств типа УСБ 343
*---центров стандартизированных
382
*=—. шкафа терморадиационного
для нагрева 246
— шкафа электрического для на-
грева 246
Технико-экономические и органи-
зационно-плановые расчеты 570
• — Выбор варианта технологиче-
ского процесса 662
*- Выбор оборудования 603
Выбор технологической оснаст-
ки 604
Определение себестоимости и по-
казателей экономичности при-
нимаемого технического реше-
ния 588
* - Определение сроков окупаемо-
сти и коэффициентов экономиче-
ской эффективности 599
«и. Оценка себестоимости иа стадии
проектирования — Методы 597
• — Расчет производственной мощ-
ности, загрузки и коэффициен-
тов использования оборудова-
ния 607
* =* Расчет поточного производства
609
Расчеты экономии от внедрения
организационно-технических ме-
роприятий, рационализаторских
предложений и изобретений 601
Технологичность конструкции 346,
570
Кинематические цепи 349
* г» Размерные цепи, их расчет и
анализ 349
Предметный указатель
705
— Технико-экономические и орга-
низационно-плановые расчеты
570
Тиски слесарные 177, 238
----станочные 458, 465, 468, 469
— станочные винтовые, самоцен-
трирующне для круглых про-
филей 46?
—— станочные с эксцентриковым
зажимом 466
Трансформаторы понижающие 232
Труборезы 239
Трубогнбочная машина 240
Трубопроводы для гидросистем —*
Расчет 537
У
Уравновешивание деталей и соеди-
нений 340
*— Внброизмерительная аппара-
тура — Схема установки 345; —
Технические характеристики 346
«— Выявление неуравновешенности
341
Неуравновешенность ротора —
Устранение 343
*- Станки для динамического урав-
новешивания 343; — Техниче-
ские характеристики 344
Устройства для статического
уравновешивания — Схемы
принципиальные 342; — Техни-
ческие характеристики 343
Уравновешивание электродвигате-
лей — Схемы установки 345
Уровень гидростатический 649
«---дифференциальный — элек-
троиндуктивный 649
рамный (брусковый) 648
рамный регулируемый с ма-
гнитным креплением 648
»•—» с микрометрической подачей
ампулы 648
Установка деталей — Примеры вы-
полнения схем 380
Ф
Формулы расчетные вакуумных
приводов 543
— винтовых зажимных механиз-
мов специальных приспособ-
лений 507, 510, 512, 513
высоты установочных пальцев
специальных приспособлений
475
гарантированного бокового
зазора цилиндрических зуб-
чатых передач 317
и-* гарантированного бокового
зазора червячных передач 325
• гидравлических двигателей
(гидроцилиндров) станочных
приспособлений 539, 540
— гидропластмассовых оправок
437, 444
₽--- гидропневматическнх приво-
дов 543, 546, 547
•— годового фонда рабочего вре-
мени 198
—— диаметра обработки кулачков
418, 419
— — диаметра рабочей шейки прес-
совой оправки и усилия за-
прессовки 436, 437
— — для выбора наиболее рента-
бельного приспособления
354 — 360
— — зависимости крутящего мо-
мента от геометрических пара-
метров резьбы 277
---значимости пригоночных ра-
бот 259
*--клиновых многорычажных и
шариирно-рычажвых механиз-
мов 521 — 528
---кондукторных втулок — Точ-
ность межосевого расстояния
548
— —- копирных устройств 549 — 569
---коэффициентов загрузки ра-
бочего места и поточной линии
сборки 199 — 200
---коэффициента качества сбо-
рочного процесса 259
----- коэффициента расчлененно-
сти сборочного процесса 259
---коэффициента унификации из-
делий 265
---механогидравлического приво-
да 549
— — момента затяжки резьбовых
соединений 270
---момента сопротивления
шпильки 278
--- моментных цилиндров 542
— — мощности индукционного на-
гревателя при сборке нагре-
вом 300
—• — направляющих устройств спе-
циальных приспособлений 503
---оправок с гофрированными
втулками 444, 446
— основного и вспомогательного
времени 361 — 368
*— пневматических приводов ста-
ночных приспособлений 532*-
534
— — показателей (коэффициентов)
уровня технологической под-
готовки производства 266
j--посадочных размеров вспомо-
гательных опор специальных
приспособлений 474
---по определению условий со-
бираемости 250
,--производительности сборочно-
го рабочего места 199
--- производительности станоч-
ных операций 370
и--пружин сжатия для силовых
гидро- и пневмоцилиндров н
пневмокамер 540, 541
---. расстояний установки призм
470
----- ритма поточной сборки 199
— —= силы образования головок
стальных заклепок 290
смещений заготовки, установ-
- ленной в центрах 384
706
Предметный указатель
___ соединений с гарантирован-
ным натягом 294, 295
— стоимости выполнения опера-
ции сборки 258
темпа поточной сборки 198
».«« температуры нагрева прн
сборке термовоздействием 299
технико-экономических и ор-
га иизациоино-пл а новых пока-
зателей 570
угла поворота гайки при за-
тяжке 271
усилий на приводе токарных
кулачковых патронов 397,. 409
усилия закрепления заготовок
в мембранных патронах 419
t— — усилия закрепления заготовок
одним кулачком патрона 397
— усилия затяжки резьбовых
соединений 269
«—— усилия привода цангового па-
трона 426
— — цикла поточной сборки 199
эксцентриковых зажимных ме-
ханизмов 513 — 521
Ф
Фрезерование объемное копиро-
вальное 568
Фрезы торцовые — Заточка и до-
водка 109
X
Хонингование
— Бруски режущие — Зерни-
стость; — Характеристика —
Выбор 83, 86, 87; — Число, раз-
мер, форма 83, 85, 88, 90; —
Притирка 89
•— Инструмент — Конструкция —
Выбор 82; — Крепление —
Схемы 77, 82
—• Рабочий цикл 82
Режимы 89
Ц
Цанги зажимные 422
----- зажимные для инструмента
с цилиндрическим хвостови-
ком 424
•--подающие 423, 424
Цанговые оправки 425, 426
Цанговые патроны к товарно-ре-
вольверным стайкам 424
Центовые приспособления 423
Центры 381
— Нормы точности на радиальное
биение и соосность 383
— Смещения заготовки 384
Центры специальные стандартизи-
рованные 381; — Технические
характеристики 382
Цилиндры гидравлические 537
•-«— моментные 538, 542
Ч
Червячные передачи 324
— Виды отпечатков на зубьях
червячного колеса-при проверке
зацепления на краску 325
“ Гарантийный боковой зазор 326
— Допуски на перекос осей 326
* - Зазор в зацеплении — Опреде-
ление 327
₽ Контроль смещевия оси червяка
относительно средней плоскости
колеса 325
* — Контроль по нормам кинемати-
ческой точности 681, 692, 694
— Нормы контакта 327
— Предельные отклонения меж-
осевого расстояния и предель-
ные смещения средней плоскости
колеса 326
Ш
Шаберы 179, 180
Шабрение поверхностей 179, 181,
182
Шайбы упругие разжимные 43!
Шероховатость поверхности — Из-
мерение 652
Шероховатость поверхности при
доводке внутренних цилиндриче-
ских поверхностей 142
— при доводке плоских поверх-
ностей 128, 129
— — при доводке плоскопараллель-
ных мер 132
,---прн доводке цилиндрических
поверхностей 131, 143
----, при калибровании, отделке
и упрочнении 146
— — при отделочной обработке аб-
разивным инструментом 80
—— прн опиливании 171
---- при полировании 96
> — — при хонинговании 84, 85, 86#
87, 92
---- при шабрении 181
Шкурка шлифовальная 16, 22, 25#
181, 182, 186, 187
Шлифовальные инструменты
см. Абразивный инструмент
Шлифовальные круги — см. Л бра*
зивные круги, Алмазные круги*
Элъборавые круги
Шлифовальные машинки 183
Шлифование круглое наружное
врезное 50
— — окончательное 49
— —- предварительное 49
----с продольной подачей 50
тонкое 50
>---черновое 49
Шлифование круглое наружное
— Виды основные 50
— Установка обрабатываемой де-
тали 53
— Установка центральных гнезд
на центрах 53
Шлифование круглое наружное бес-
центровое
Особенности 55
Предметный указатель
707
«— Установка обрабатываемой де-
тали 56
Шлифование круглое наружное бес-
центровое врезное 62
----конусов 65
----на проход 57
Шлифование многошпоночиых ва-
ликов — Способы 73
Шлифование плоское периферией
круга 71
ь---торцом круга 72; — Выбор
формы круга 75
а- — торцом круга на двусторонних
станках — Способы 76
*---шлицев 72
Шлифование отверстий
* — Схемы типовые 67
в- Установка и крепление обраба-
тываемой детали 69
Шлифование тонкое 77
* — Качество обработанной поверх-
ности 50
Припуски 77
• — Режимы 77, 81
Режимы правки абразивного
круга 77, 81
• — Точность 80
* — Фильтрация СОЖ 77
Шлицевые соединения 285
Шплинтовыдерживатели 213
Шпоики для установки приспособ-
лений 375
• —— клиновые 282; *- Пригонка
284
f—— призматические 283
Шпоночные соединения напряжен-
ные 281
ненапряженные 282; — Извле-
чение шпонок 284; « Пригон-
ка 284
Штангенглубиномеры 618
Штаигеиииструмент 617
Штангенрейсмасы 618
Штифтовыдергиватели 213
Штихмасы микрометрические 656
Штриховые машины 641
Штыри опорные 469
Щ
Щетки механические вращающие-
ся — Рекомендации по выбору
184
Щипцы для развода пружинных
колец 212
=— для сжатия пружинных колец
213
Э
Эксцентрики 513
Электродвигатели Уравновеши-
вание — Схема установки 345
Электроконтактные системы 626
Электронные приборы 624
Электромагнитные зажимы $45
Электромеханический привод 543
Эльбор 31, 40
Эльборовые круги 31, 40
— Зернистость 40
— Концентрация 41
— Маркировка 32
— Правка 49
— Применение 41
— Связка 41
Эльборовый инструмент 31
Эргономика 370
ЗАМЕЧЕННЫЕ ОПЕЧАТКИ
Справочник металлиста, том 1
Страница Строка Напечатано Должно быть
272 10-я сверху 1-5-6000 мм 14-600 мм
277 Табл. 3, графа 4, 6-я сверху1 200 100
333 Табл. 35, графа 9, 5-я свер- ху 1560 560
333 Табл. 35, графа 11, 5-я свер- ху 1602 602
607 Табл. 6, 16-я сверху величины б1 и - по рис. 15; величины б1 и бп из ГОСТ 21354—75;
Поправка. Табл. 34, приведенная в т. 1 иа стр. 322—329, заменяется
табл. 34, приведенной в т. 4 на стр. 710—719.
Справочник металлиста, том 2
Поправка, В части тиража справочника в выходных данных было напечатано
Том 3, следует читать Том 2.
Справочник металлиста, том 3
Стра- ница Строка Напечатано Должно быть
312 Табл. 72, графа 2, 14-я снизу 19-я снизу Рис. 48 Рис. 47 Рис. 47 Рис. 48
329 Табл. 78, графа 3 5—8°
380 Табл. 8, графа 2, 4-я сверху 69; 85 69, 85
403 15-я снизу подачей (мм/об) подачей (мм/мин)
16-я снизу (мм/об) (мм/зуб)
413 448 Рис. 8, б 1-я сверху (0.03-0,05) рис. 8, а рис. 8, б (0,03—0,05) D рис. 8, б рис. 8, a
458 Табл, 14, графа 6, 7-я сверху 8*я сверху 1,411 2,0679 1,441 2,1579
462 Табл. 17, графа 7, 4-я снизу 9-я снизу 80 40 —
466 Табл. 20, графа 4, 1-я сверху 10,27 10,37
Продолжение
Стра- ница Строка Напечатано Должно быть
469 2-я сверху резьбы резьбы — ГОСТ 6229—52
472 4-я сверху 1 к М
476 Табл. 24, графа 9 | —0,08 — 0,088
496 11-я сверху 1 рис. 7 ! рис. 4
503 I Табл. 9, графа 2, 1 6-я снизу ,, (“$еи1 ~' $ем) ^еи1 =f а ад ’к 1 ® СМ 1* I q h
2tgaBOeB1tgafH-SeH1 г...,. . (S™1 ~ 5е») Dewi
11V UDJ 1D > t. / Dea 1 \ 2 fS % ‘8 “ей "Ат ~ — *8“д \ дн /
511 Табл. 13, графа 2, 10-я снизу 14-4,5 1—4,5
519 9-я, 12-я, 20-я, 21-я снизу рис. 13 рис. 14
564 8-я, 9-я, 10-я, 11-я, 13-я снизу so а
564 ll-я снизу (Ю) (7)
572 Табл. 13, графа 2, 8-я сверху COS fl cospn
576 3-я снизу Табл. 6 Табл. 5
624 4-я снизу 1-я снизу 0,85 614 0,8 608
679 Табл. 8, графа 9, 6-я снизу + 36 + 11.5
686 Табл. 9, графа 6, 1-я снизу + 59 + 50
703 Табл. 17, графа 8, 8-я снизу 320 — 320
705 Табл. 18, графа 14, 2-я сверху + 660 + 600
713 Табл. 23, графа 4, 9-я снизу — 000 — 1000
721 Табл. 25, графа 1, 1-я сверху ш Ш„
736 Табл. 1, графа 4, 4-я сверху + 19 + 15
34. Предельные отклонения диаметров
Шаг Р, мм Номинальный диаметр резьбы мм Поля
4ft 6ft
Верх- нее Нижнее Верх- нее Нижнее
d, d±, dz d d, d, di, dt d dt
. 0,2 От 1,0 до 1,4 Св. 1,4 » 2,8 0 — 36 -30 — 32 0 -56 — 48 — 50
0,25 От 1,0 до 1,4 Св. 1,4 » 2,8 — 42 -34 — 36 — 67 — 53 — 56
0,3 От 1,0 до 1,4 — 48 — 36 — 75 — 56
0,35 Св. 1,4 до 2,8 > 2,8 » 5,6 -53 —40 — 42 — 85 — 63 — 67
0,4 Св. 1,4 до 2,8 — 60 -42 — 95 — 67 -
0,45 Св. 1,4 до 2,8 — 63 -45 — 100 — 71
0,5 Св. 2,8 до 5,6 > 5,6 » 11,2 » 11,2 » 22,4 -67 —48 -53 — 56 — 106 — 75 — 85 — 90
0,6 Св. 2,8 до 5,6 — 80 — 53 — 125 — 85
0,7 Св. 2,8 до 5,6 — 90 -56 — 140 — 90
0,75 Св. 2,8 до 5,6 » 5,6 » 11,2 > 11,2 » 22,4 » 22,4 » 45,0 — 90 — 56 -63 -67 — 71 — 140 — 90 — 100 — 106 — 112
0,8 Св. 2,8 до 5,6 — 95 —60 — 150 — 95
1,0 Св. 5,6 до 11,2 » 11,2 » 22,4 » 22,4 > 45,0 > 45,0 > 90,0 -112 — 71 -75 -80 -90 — 180 — 112 — 118 — 125 — 140
1,25 Св. 5,6 до 11,2 > 11,2 » 22,4 — 132 — 75 — 85 — 212 — 118 — 132
1,5 Св. 5,6 до 11,2 » 11,2 » 22,4 > 22,4 > 45,0 » 45,0 » 90,0 > 50,0 » 180,0 — 150 — 85 — 90 — 95 — 100 — 106 — 236 о о о О сОччгхОЬ 11111
резьбы болтов (ГОСТ 16093—70), мкм
допусков
ба бе 6d
Верх- нее Нижнее Верхнее Нижнее Верхнее Нижнее
d, dlt di d d, ds d d, d, dt, ds d di
— 17 — 73 -65 — 67 — — — — — —
— 18 — 85 — 71 — 74 — — — — — —
— 18 — 93 -74 — . — — — *— —
— 19 — 104 -82- — 86 — — — — — —
— 19 — 114 -86 — — — —•
— 20 — 120 -91 — - —
— 20 — 126 -95 — 105 -ПО — 50 — 156 — 125 — 135 — 140 — —
-2! — 146 — 106 — 53 — 178 — 138 —
— 22 — 162 — 112 — 56 — 196 — 146 — — —
—22 —162 -112 — 122 — 128 — 134 —56 —196 — 146 — 156 — 162 — 168 — — —
— 24 — 174 — 119 — 60 — 210 — 156 — — —
— 26 — 206 — 138 — 144 — 151 — 166 — 60 — 240 — 172 — 178 — 185 — 200 — 90 — 27C — 202 — 208 —215 — 230
— 28 — 240 — 146 — 160 — 63 — 275 — 181 — 195 — 95 — 307 —213 —227
— 32 — 268 — 164 — 172 — 182 — 192 — 202 — 67 — 303 — 199 — 207 — 217 — 227 — 237 — 95 — 331 — 227 —235 — 245 — 255 — 265
Шаг Р, мм Номинальный диаметр резьбы d, мм Поля
411 6ft
Верх- нее d, dt, ds Ни; d кнее d2 Верх- нее d, dit ds Нии d <иее d,
1,75 Св. 11,2 до 22,4 0 ’—170 — 95 0 —265 — 150
2.0 Св. 11,2 до 22,4 » 22,4 » 45,0 » 45,0 » 90,0 » 90,0 » 180,0 » 180,0 » 355,0 — 180 — 100 — 106 — 112 — 118 -132 — 280 — 160 — 170 — 180 — 190 — 212
2,5 Св. 11,2 до 22,4 — 212 — 106 — 335 — 170
3.0 Св. 22,4 до 45,0 » 45,0 » 90,0 » 90,0 » 180,0 » 180,0 » 355,0 — 236 — 125 — 132 — 140 — 160 — 375 — 200 — 212 — 224 — 250
3,5 Св. 22,4 до 45,0 — 265 — 132 — 425 —212
4.0 Св. 22,4 до 45,0 » 45,0 »' 90,0 * 90,0 » 180,0 » 180,0 » 355,0 » 355,5 » 600,0 — 300 -140 — 150 -160 — 180 — 190 — 475 — 224 —236 — 250 — 280 — 300 —
4,5 Св. 22,4 до 45,0 — 315 — 150 — 500 -236
5.0 Св. 45,0 до 90,0 — 335 — 160 — 530 — 250
5,5 Св. 45,0 до 90,0 — 355 — 170 — 560 — 255
6,0 Св. 45,0 до 90,0 » 90,0 » 180,0 » 180,0 » 355,0 » 355,0 » 600,0 — 375 — 180 — 190 — 200 — 212 -600 — 280 — 300 — 315 — 335
Продолжение табл. 34
допусков
6g 6d
Верх- нее Нижнее Верхнее Нижнее Верхнее Нижнее
d, d<, di d Т' ' “Л dt dt de d dz d, dlt di d de
-34 —299 — 184 —71 — 336 — 221 — 100 — 365 — 250
1 -38 — 318 ОО ОС 00 00 о I о>о — оно — сч сч сч сч .11111 : — 71 — 351 — — — — C*5 СО м- Ю 43 00 СЧСЧ СЧ СЧСЧ Hill — 100 — 380 Hill оз ьэ кзкэ Ю -cocosa КЗ о о о о
— 42 — 377 — 212 — 80 — 415 — 250 — 106 — 441 — 276
- — 48 — 423 — 248 — 260 — 272 -298 -85 — 460 uOSOilO coao« . СЧ 04 co co Illi — 112 — 487 Illi ОЭ ОЗОЭОЗ 1 СП 03 ЬО — 1 ьэ о ю
-63 —478 — 265 — 90 -515 — 302 — 118 — 543 — 330
1 -60 —535 — 284 —296 — 310 — 340 -360 — 95 —570 1 1 1 1 1 uuwww 1 <O "-J — СЛ СЛ СЛ —• to — 125 — 600 — 349 — 361 — 375 — 405 — 425
-63 — 563 — 299 — 100 -600 — 336 — 132 — 632 — 368
-71 — 601 — 321 — 106 — 636 — 356 — 132 — 662 — 382
-75 — 635 — 340 — 112 — 672 -377 — 140 — 700 — 405
-80 — 680 . — 360 — 380 — 395 — 415 — 118 •—718 ii 11 СЛ OJ — c© Оз ОЭ 00 00 — 150 — 750 ооюю CO Ю ООО Illi
Шаг Pt мм Номинальный диаметр резьбы d, мм ' Поля
756ft 7g6g
Верх- нее d, dt, d, Нижнее Верх- нее d, dit d9 Нижнее
d ds d ds
0,2 От 1,0 до 1,4 Св. 1,4 » 2,8 (0) (-56) (-60) (-93) (-17) (-73) (-77) (-80)
0,25 От 1,0 ДО 1,4 Св, 1,4 » 2,8 (-67) (-67) (-71) (-18) (-85) (-85) (-89)
0,3 От 1,0 до 1,4 (-75) (-71) (-18) (-93) (-89)
.0,35 Св. 1,4 до 2,8 » 2,8 » 5,6 0 — 85 -80 — 85 — 19 — 104 — 99 — 104
0,4 Св. 1,4 до 2,8 — 95 -85 — 19 -114 — 104
0,45 Св. 1,4 до 2,8 — 100 — 90 — 20 — 120 — 110
0,5 Св. 2,8 до 5,6 » 5,6 » 11,2 » 11,2 » 22,4 -106 -95 — 106 — 112 — 20 — 126 —155 — 126 — 132
0,6 Св. 2,8 до 5,6 — 125 — 106 —21 — 146 — 127
0,7 Св. 2,8 до 5,6 — 140 -112 — 22 -162 — 134
0,75 Св. 2;8 до 5,6 » 5,6 * 11,2 » 11,2 » 22,4 * 22,4 » 45,0 — 140 — 112 — 125 — 132 — 140 — 22 — 162 — 134 — 147 — 154 — 162
0,8 Св. 2,8 До 5,6 — 150 -118 — 24 -174 — 142
Продолжение табл. 34
допусков
7₽б£ 8ft (для S > 0,8), 8ft6ft (для S < 0.8) 8g
Верх- нее d, dlt d^ Нижнее Верх- нее d, di. d% Нижнее Верх- нее d, dt, ds Нижнее
d d d ds
— — — (0) (-56) (-75) (-80) — — —
— — — (-67) (-85) (-90) — — —
— — (-75) (-90) — — —
— — — (-85) (-100) (-106) — — —
— — (-95) (-106) — — —
— — (-100) (-112) — — —
-50 — 156 — 145 — 156 — 162 (-106) (-118) (-132) (-140) __ — —
— 53 — 178 — 159 (-125) (-132) — — —
— 56 — 196 — 168 (-140) (-140) — — —
-56 — 196 — 168 -181 — 188 -196 (-140) (-140) (-160) (-170) (-180) 1 1 и —
— 60 — 210 — 178 -236 — 150 — 24 — 260 — 174
Шаг Р, мм Номинальный диаметр резьбы d, мм Поля
7/16/1 7gBg
Верх- нее d. dt, dt Нижнее Верх- нее d, dt, Нижнее
d d
1,0 ~ Св. 5,6 до 11,2 » 11,2 » 22,4 » 22,4 » 45,0- » 45,0 » 90,0 0 -180 -140 — 150 — 160 — 180 -26 -206 <£> «□ 40 <O CO O'. CO О • — »-< СЧ 111 1
1,25 Св. 5,6 до 11,2 » 11,2 » 22,4 — 212 -150 — 170 -28 — 240 — 178 — 198
1.5 Св. 5,6 до 11,2 » 11,2 » 22,4 > 22,4 » 45,0 » 45,0 » 90,0 » 90,0 » 180,0 — 236 1 1 1 II — Осс OO -1 nocoo — 32 — 268 — 202 — 212 — 222 — 232 — 244
1,75 Св. 11,2 до 22,4 — 265 — 190 -34 — 299 — 224
2,0 Св. 11,2 до 22,4 » 22,4 » 45,0 » 45.0 » 90,0 » 90,0 » 180.0 » 180,0 » 355,0 — 280 — 200 -212 — 224 — 236 — 265 -38 — 318 — 238 — 250 — 262 — 274 — 303
2,5 Св. 11,2 до 22,4 — 335 — 212 — 42 — 377 — 254
3,0 Св. 22,4 до 45,0 » 45,0 » 90,0 » 90,0 » 180,0 » 180,0 » 355,0 — 375 — 250 — 265 — 280 — 315 — 48 — 423 Illi W CO Co to О Ю CO c*j co qj co
3,5 Св. 22,4 до 45,0 — 425 — 265 -53 — 478 — 318
Продолжение табл. 34
допусков
7f6e 8ft (для S 0,8), 8ft6ft (для S < 0,8)
Верх- нее dt d<. ds Нижнее Верх- нее dt dit d2 Нижнее Верх- нее d, dit Нижнее
d d dz a d2
— 60 — 240 — 200 — 210 — 220 — 240 0 — 280 -180 — 190 — 200 — 224 -26 — 306 — 206 — 216 — 226 -250
— 63 —275 — 213 — 233 — 335 — 190 — 212 -28 — 363 — 218 — 240
— 67 — 303 — 237 — 247 — 257 — 267 — 279 — 375 — 212 — 224 — 236 — 250 — 265 -32 -407 — 244 — 256 — 268 — 282 — 297
— 71 — 336 -261 — 425 — 236 — 34 — 459 — 270
— 71 —351 — 271 —283 —295 -307 — 336 — 450 — 250 — 265 — 280 — 300 — 335 — 38 — 488 — 288 — 303 — 318 — 338 -373
-80 —415 -292 — 530 — 265 — 42 .—572 < — 307
— 85 — 460 — 335 — 350 — 365 —400 — 600 — 315 — 335 — 355 —400 —48 — 648 — 363 — 383 — 403 — 448
-90 —515 — 355 — 670 — 335 — 53 — 723 — 388
Шаг Р. мм Номинальный диаметр резьбы dt мм п<
7Л6Л 7g6g
Верх- нее d, di, d^ Н ижиее Верх- нее d, di, d% Нижнее
d dt d d,
4,0 Св. 22,4 до 45,0 » 45,0 » 90,0 » 90,0 » 180,0 » 180,0 » 355,0 » 355,0 » 600,0 0 — 475 — 280 — 300 — 315 — 355 — 375 — 60 -535 rtco «Ф 111!/
4,5 Св. 22,4 до 45,0 — 500 — 300 — 63 — 563 — 3f
5,0 Св. 45,0 до 90,0 — 530 — 315 — 71 — 601 — 38
5,5 ' Св. 45,0 до 90,0 — 560 -335 — 75 — 635 — 41
6,0 Св. 45,0 до 90,0 » 90,0 » 180,0 » 180,0 » 355,0 » 355,0 » 600,0 —600 I ( ( [ >> ы W сл СЛОСЛСЛ — 80 —680 — 43 — 45 — 48 — 50
Пр имечание. Предельные отклонения, указанные в скобка