Способ обработки длинномерных деталей со ступенчатым осевым отверстием

 

Использование изобретение может быть использовано в машиностроении Сущность изобретения: заключается в том что на детали предварительно выполняют равностенные опорные пояски, один из ко торых располагают у сечения сопряжения ступеней отверстия, другой у наиболее удаленного от этого сечения торца детали, а третий - между первыми дву мя поясками, а деталь устанавлива ют на указанные опорные пояски 1 ил 1 табл

СО!ОЗ СОВ t C:KM#

СОЦИАЛИС1И ВСКИХ

Гt-Гпуcjлик (st)s В 23 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТГТ пО изОВРетениям и ОткРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 (21) 4800836/08 (22) 11.03.90 (46) 30,07.92. Бюл. N". 28 (71) Пермский научно-исследовательский технологический институт (72) И.Б.Шендеров и B.À.Áàõâànîâ (53) 621,932(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1142225, кл. В 3 В 1/00, 1983. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ДЕТАЛЕЙ СО СТУПЕНЧАТЫМ ОСЕВЫМ ОТВЕРСТИЕМ

Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано при изготовлении деталей, преимущественно длинномерных. например гидроцилиндров, со ступенчатыми осевыми отверстиями, обработка которых производится с переустановкой на станке.

Известны способы обработки искривленных нежестких деталей, при которых с целью повышения точности изготовления заготовку устанавливают с эксцентриситетом относительно оси патрон — задняя бабка станка, причем эксцентриситет зависит от исходной непрямолинейности заготовки.

Недостатком известных способов при использовании их для обработки ступенчатых осевых отверстий является низкая соосность ступеней отверстия, так как эти способы не обеспечивают совмещения оси заготовки в месте обрабатываемой ступени оси патрон — задняя бабка станка.

Наиболее близким к предлагаемому является способ обработки длинномерных заготовок на станке, включающий выверку заготовки относительно оси патрона и задней бабки по крайней мере в двух поперечных сечениях заготовки. Согласно способу

„„. Ж ÄÄ 1750848 А1 (57) Использование: изобретение может быть использовано в машиностроении, Сущность изобретения; заключается в том, что на детали предварительно выполняют равностенные опорные пояски, один из которых располагают у сечения сопряжения ступеней отверстия, другой — у наиболее удаленного от этого сечения торца детали, а третий — между первыми двумя поясками, а деталь устанавливают на указанные опорные пояски. 1 ил..

1 табл. измеряют относительные деформации заготовки в исходном положении и при повороте на угол 180, сравнивают их и при регулировке положения заготовки перемещением люнета или его элементов добиваются отсутствия или неизменной величины деформации в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

При изготовлении длинномерных деталей со ступенчатыми осевыми отверстиями в ряде случаев невозможна или нецелесообразна обработка всех ступеней отверстия с одной установки заготовки на станке. Это может быть, например, при значительном различии ступеней отверстия по диаметру или длине. Недостатком известного способа обработки при его использовании для обработки ступенчатых отверстий с переустановкой заготовки является низкая соосность обрабатываемых ступеней отверстия, Целью изобретения является повышение точности изготовления длинномерных деталей со ступенчатыми осевыми отверстиями за счет повышения соосности обрабатываемых ступеней.

1750848

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обработки, включающему установку заготовки соосно оси патрона и задней бабки станка в нескольких поперечных сечениях заготовки и обработку резанием, заготовку устанавливают по предварительно обточенным равностенным опорным пояскам в три опоры (люнеты) станка, одну из которых располагают у торца заготовки, наиболее удаленного от обрабатываемой ступени осевого отверстия, другую — у сечения сопряжения обрабатываемой ступени с ранее обработанной, а третью — между первыми двумя опорами.

Предпочтительно третью опору устанавливать на расстоянии от сечения сопряжения ступеней отверстия. определяемом соотношением — () = 0,4...0,б, 2/3

L где L — расстояние между крайними опорами;

l — расстояние промежуточной опоры от сечения сопряжения ступеней отверстия;

Ь вЂ” предельная погрешность центрирования заготовки опорой станка по предварительно обточенному равностенному опорному пояску;

f — максимально возможное отклонение от прямолинейности осевого отверстия на длине L заготовки, Сущность предложенного способа и выбор количественных соотношений поясняется следующим образом.

Завершающие операции обработки осевых отверстий в деталях производятся после ряда предшествующих технологических операций, когда заготовка приобретает некоторую непрямолинейность оси, При установке заготовки в опоры станка, расположенные соосно линии патрон — задняя бабка, фактическая ось заготовки в месте обрабатываемой ступени осевого отверстия смещена относительно оси обработки и непараллельна ей. Расположение одной из опор станка в месте сопряжения обрабатываемой ступени отверстия с обработанной ранее позволяет уменьшить эксцентричность этих стуйеней, То, что другая концевая опора расположена на максимальном расстоянии от указанной выше опоры, снижает угловое смещение оси заготовки относительно оси станка. Использование промежуточной опоры, также соосной линии патрон — задняя бабка станка, позволяет деформировать искривленную ось заготовки и смещать ее в области обрабатываемой ступени, Рациональным выбором положения промежуточной опоры можно существенно снизить угол между фактической осью заготовки в месте сопряжения ступеней отверстия и осью обработки. Конкретное соотношение получено при обработке статистических данных по точности изготовления длинномерных деталей с примерно постоянной по длине изгибной жесткостью сечения при различном положении опор, Использование равностенных опорных

10 поясков позволяет обеспечить соосность осевого отверстия оси станка при базировании заготовки по наружной поверхности, На чертеже схематически показана установка заготовки в опоры станка, Ка чертеже обозначено: 1 — заготовка:

2 — обрабатываемая ступень осевого отверстия; 3 — равностенные опорные пояски заготовки; 4 — опоры; 5 — патрон станка.

Задняя бабка (не показана) расположена со стороны ступени 2 отверстия.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом, При изготовлении деталей обычно известна максимально возможная непрямолинейность осевого отверстия: эта величина определяется статистически, если производство серийное или, исходя из требований техдокументации к точности изготовления деталей, если отсутствует до.статочный опыт изготовления этих или подобных деталей. Предельная погрешность центрирования заготовки люнетом станка также известна: она складывается из половины разностенности технологического опорного пояска и несоосности люнета (роликового трехкулачкового или аналогичного) оси станка, т.е. определяется в основном состоянием технологического оборудования и характеристиками применяемых измерительных приборов, Перед началом обработки партии деталей или запуском их в серийное производство вычисляют по и риведенному соотношению рекомендуемое расстояние между промежуточной и концевой опорами станка. В месте сопряжения ступеней осевого отверстия и на расстоянии от него на наружной поверхности заготовки протачивают равностенные технологические опорные пояски под люнеты станка.

Вблизи торца заготовки, наиболее удаленного от обрабатываемой ступени осевого отверстия, если не предусматривается установка заготовки этим торцом в центр патрона станка, также точится равностенный поясок под люнет. Для обработки равностенных опорных поясков могут использоваться известные способы обработки. например с применением ультразвуковых толщиномеров. устанавливают заготовку в станке в люнетах, например трехкулачковых

1750848 — <,) =04...06, 2/3

Наибольшая несоосность ступеней отверстия,мрад, Соотношение (Л ° 12/3

Расстояние между промежуточной опорой и сечением сопряжения ступенеи отеерстия.м

Максимальная погрешность центрирования, мм. 0,3

0,4

0,5 .

0,6

0,7

3,7

0,3

0,4

0,5

0,20

0,28

0,35

0,42

0,50

2,50

0,З0

0,44

0,55

0,30

0,26 .0,26

0,26

0,27

0,53

0.41

0,32

0,32

0,05

0,10 роликовых, предварительно выверенным относительно оси патрон — задняя бабка. На этом выверка заготовки под обработку завершена. Обработка резанием проводится так же, как и в известном способе.

Пример. Деталь — вал длиной 6 м с осевым каналом, диаметр которого постоянен на длине 5 м и расширяется на длине 1 м. Сквозное отверстие меньшего диаметра обрабатывается способом глубокого сверления, расширяющаяся ступень растачивается на другом станке. tlo результатам изготовления большой партии деталей рассчитывается погрешность изготовления осевого отверстия при различном расположении опор станка, Максимальная непрямолинейность отверстия меньшего диаметра на всей длине 1,0 мм, точность центрирования заготовки в люнете станка при расчете выбирается из достаточно широкого интервала значений.

Результаты расчета для 50 деталей каждого рассматриваемого варианта точности центрирования и размещения опор приведены в таблице.

Иэ данных таблиц видно, что в предлаraeM0M интервале значений соотношения длин и характеристик точности изготовления и выверки достигается наибольшая точность изготовления деталей.

Расчет, аналогичный описанному, но для изготовления деталей с использованием прототипа показал, что наибольшее зна.чение несоосности ступеней осевого отверстия в партии из 50 деталей составляет

0,8 мрад. Следовательно, .предложенный способ обеспечивает повышение точности обработки в 1,7...3 0 раза по сравнению с известным.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает повышение качества изготовления деталей:».а счет повышения соосности обработки ступеней осевого отверстия в

1,7„,3,0 раза по сравнению с известными решениями.

Формула изобретения

Способ обработки длинномерных деталей со ступенчатым осевым отверстием, включающий установку детали соосно оси

10 патрона и задней бабки станка. а также центрирование детали bio поверхности в нескольких поперечных сечениях и последующую механическую обработку, о тлича ющийся тем,что,сцельюповыше15 ния точности, на детали предварительно выполняют равностенные опорные пояски, один из которых располагают у сечения сопряжения ступеней отверстия, другой — у наиболее удаленного от этого сечения торца

20 детали, а третий — между первыми двумя поясками, а деталь устанавливают на указанные опорные пояски, причем расстояние между промежуточным опорным пояском и сечением сопряжения обработанной ступе25 ни осевого отверстия выбирают из соотношения

30 где I — расстояние между центром промежуточного опорного пояска и сечением сопряжения ступеней отверстия;

L — расстояние между центрами крайних опорных поясков;

35 f — максимально возможное отклонение от прямолинейности осевого отверстия на длине L детали;

Л вЂ” предельная погрешность центриро " вайяя деталей-опорой станка по предвари40 тельно выполненному равностенному пояску, 1750818

Продолжение табли (I

0.32

0,38

0,53

0.52

0,4,1

0,41

0,41

0,44

0,54

0,57

0,46

0,46

0,46

0,50

0,56

Составитель И. Шендеров

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С. Лисица

Редактор Н. Цалихина

Ч ргэп ясла; рг !н издан льсхии комбинат "Пагенг", г. Ужгород. у i Гагарою 101

Заказ 2647 Тираж Г1одписное

ВНИ11Г!И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при I КI I T СССР

113035. Москва, Ж-35, Рауеская наб., 4/5