Современное машиностроение и приборостроение

Современное машиностроение и приборостроение характеризуется большим количеством различных механизмов, приборов и машин. Эти изделия, отличаясь многообразием по своему назначению и конструкции, имеют сложные разветвленные кинематические цепи.

Корпусные детали предназначены для размещения и закрепления в определенном положении отдельных деталей,  сборочных единиц и механизмов. Поиски наиболее рациональных конструкций приборов, сочетающих малые габариты с простотой сборки и регулировки, привели к широкому применению большого количества сложных корпусных деталей.

Необходимость максимального уменьшения веса и габаритов приборов ведет к тому, что форма корпуса должна мало отличаться от контура, описанного вокруг заключенной в него начинки. Подобные детали имеют наибольшее распространение.

Широкий диапазон назначения малогабаритных корпусных деталей, к которым относится и объект данной дипломной работы, обуславливает их большое конструктивное разнообразие. Все они характеризуются сложностью конструкции и большим количеством разнообразных посадочных поверхностей (плоских и отверстий) предназначенных для установки подшипников, валов, осей и других деталей.

В класс малогабаритных корпусных деталей включают корпуса с габаритами от 20 до 300 мм, характеризуемые наличием большого числа точных посадочных отверстий с высокими требованиями по их взаимному расположению. Такой диапазон габаритных размеров вместе с ажурностью, а значит и малой жесткостью малогабаритных корпусов,  является одной из характеристик, определяющих особенность технологического процесса их изготовления.

Малогабаритные детали разбиваются на два подкласса:

А) Составные корпуса;

Б) Цельные корпуса.

Составные корпуса обычно состоят из двух, трех деталей и включают следующие группы:

  • Корпуса с одной крышкой;
  • Корпуса с двумя крышками;
  • Корпуса из двух половин с разъемом, перпендикулярным к осям посадочных поверхностей;
  • Корпуса с крышкой или из двух половин с разъемом в диаметральной плоскости основных посадочных отверстий;
  • Корпусные детали с отдельными сборными элементами.

Обработка корпусных деталей первых трех групп выполняется в основном раздельно, по составным частям, и только в некоторых случаях эти детали подвергаются финишной обработке (доводке) в собранном виде. Технологический прочес изготовления составных частей этих деталей аналогичен процессу изготовления цельных корпусов.

Технологический процесс обработки деталей группы 4) состоит из двух этапов – раздельная обработка двух половин и их совместная обработка. При этом после операции совестной обработки возможна разработка и выполнение ряда операций раздельно.

Сборные элементы корпусных деталей группы 5) предназначены для усиления отдельных частей корпуса или упрощения заготовки. Сборные элементы в этом случае после крепления не разбираются, и вся дальнейшая обработка осуществляется в собранном виде. Особенности обработки деталей данной группы заключаются в подборе соответствующих режимов резания для отдельных элементов, если эти элементы изготовлены из разных материалов.

В подкласс цельных корпусных деталей включаются все разновидности малогабаритных корпусов, в том числе и детали, являющиеся элементами для составных корпусов.

Технологический процесс обработки малогабаритных корпусных деталей определяется конфигурацией и требованиями по взаимному расположению основных посадочных поверхностей. По этим признакам подкласс цельных корпусов можно разделить на следующие группы:

  • Призматические;
  • Корпуса-тела вращения;
  • П-образные;
  • Корпуса типа рам;
  • Корпуса угольники;
  • Корпуса с цилиндрическим рабочим объемом;
  • Пространственные или фасонные;

Призматические или коробчатые корпуса имеют соответственную конфигурацию и характеризуются наличием большого числа посадочных отверстий, расположенных на боковых стенках корпуса. Основные технические требования по точности взаимного расположения: соосность поверхностей посадочных отверстий; параллельность осей отверстий; перпендикулярность осей отверстий; параллельность осей отверстий относительно базовой поверхности.

Корпуса – тела вращения (кольцеобразные и стаканообразные) – все корпусные детали, у которых посадочные отверстия и посадочные выточки лежат на одной оси и совпадают с главной осью детали. Предъявляемые требования: соосность посадочных поверхностей; перпендикулярность торцевых поверхностей к осям посадочных поверхностей и параллельность между торцевыми поверхностями. Обработка ведется в основном на станках токарной группы. На боковых стенках деталей П-образной формы обычно попарно расположены посадочные отверстия. Требования: соосность посадочных отверстий, перпендикулярность; перпендикулярность торцевых поверхностей к осям отверстий; точность межосевого и координатного расположения осей отверстий; параллельность осей отверстий или общих осей номинально соосных отверстий между собой и относительно базовой поверхности. Обрабатываются в основном на агрегатных станках координатно-фрезерных или координатно-расточных станках с поворотом стола, на сверлильных станках в поворотных кондукторах.

Корпусные детали типа рам характеризуются наличием двух пар отверстий или парой отверстий и парой цапф с взаимно перпендикулярными общими осями. Требования по точности взаимного расположения поверхностей: соосность парных отверстий; перпендикулярность осей двух пар отверстий (или общих осей) относительно базовой поверхности. Обработка ведется в один установ на агрегатных станках универсальной (горизонтальной) компоновки или на координатно-расточных станках на универсальном поворотном столе.

Корпуса-угольники имеют посадочные поверхности, расположенные по двум взаимно перпендикулярным осям. Помимо общих требований к корпусным деталям есть дополнительные: по перпендикулярности и пересечению осей. Обработка на универсальном поворотном столе координатно-расточного станка.

Корпуса с цилиндрическим рабочим объемом и с базовым основанием аналогичным станинам электродвигателей имеют цилиндрические посадочные поверхности, расположенные соосно с рабочим объемом или их оси параллельны базовой поверхности основания. Требования: соосность цилиндрических посадочных поверхностей и осей посадочных поверхностей относительно базовой поверхности. Обработка на токарных, координатно-расточных или агрегатных станках. Базой является плоскость основания.

Корпуса «пространственные» или фасонные, характеризуются сложной конфигурацией, наличием многочисленных посадочных поверхностей и отверстий в различных плоскостях, в том числе и наклонных. Они включают в себя характерные признаки деталей нескольких вышеуказанных  групп и отличаются большим комплексом требований по точности взаимного расположения поверхностей.

Анализ большого числа различных корпусных деталей всех типов позволил выявить следующую статистику:

  • число обрабатываемых сторон – от 3 до 8;
  • число обрабатываемых поверхностей – от 6 до 40;
  • плоские поверхности, расположенные параллельно, составляют 40-50%, а наклонно 3-5%;
  • внешние открытые поверхности, которые могут быть обработаны за один переход сквозным фрезерованием, составляют 65-70%, обработанные по контуру – 20-25%, а плоские с внутренней обработкой 5-8%;
  • точность взаимного расположения поверхностей составляет: отклонение от перпендикулярности не более 0,02мм, от параллельности не более 0,05 мм, торцевое биение поверхностей относительно оси не более 0,02 мм;
  • отверстия диаметром до 6 мм – 65-75%, диаметром от 7 до 40 мм- 18-20% и свыше 40 мм – остальные;
  • 10% отверстий изготавливают по квалитету Н6, до 50% — по Н7, 30% по Н9 и до 10% по Н10 и грубее;
  • отверстия по квалитету Н7 имеют отклонение от овальности не более 0,005-0,015 мм и шероховатость Rа=1,25 мкм;
  • допускаемые отклонения от номинального межосевого расстояния равны 0,01-0,3 мм: у 12% деталей до 0,1 мм, у 30% — 0,1 мм, у 58% — свыше 0,1 мм.

В корпусных деталях могут встречаться поверхности специально назначения, к которым относятся различного вида канавки, Т-образные и V-образные пазы, направляющие, V-образные призмы. Вид типовых корпусных деталей показан на рисунке  1.1.

Вид типовых корпусных деталей
Вид типовых корпусных деталей

Виды посадочных отверстий малогабаритных корпусных деталей можно разбить на следующие пять групп:

  1. Цилиндрические гладкие, сквозные отверстия. Обработка возможно растачиванием расточными резцами, а также зенкерами, развертками, шлифовальными кругами и притирами.
  2. Цилиндрические гладкие, глухие отверстия. Предназначены, в основном, для установки полуосей, и как правило, взаимосвязаны с одной из торцевых поверхностей. Обработка более сложная чем в первой группе.
  3. Резьбовые сквозные отверстия – сложность в наличии резьбовой посадочной поверхности. Трудно обеспечить точностные параметры резьбовой поверхности и точность расположения оси резьбового отверстия.
  4. Ступенчатые отверстия. В группу ступенчатых отверстий условно включают отверстия, у которых, имеется только одна посадочная поверхность с буртиком у выхода. Технологический процесс обработки посадочных поверхностей таких отверстий аналогичен процессу обработки глухих отверстий.
  5. Комбинированные отверстия. Характеризуются наличием двух или более взаимосвязанных посадочных поверхностей, которые могут быть как гладкими (цилиндрическими или коническими), так и резьбовыми. По сложности технологического процесса эти отверстия включают элементы всех указанных выше групп. В тоже время, необходимость обеспечения соосности нескольких посадочных поверхностей еще более усложняет технологический процесс.
Примеры различных типов отверстий
Примеры различных типов отверстий

Примеры различных типов отверстий показаны на рисунке 1.2.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector