книги / Технология инструментального производства

Чистовое шлифование многолезвийных инструментов (разверток, фрез) оснащенных пластинками твердого сплава, можно отйести к тонкому шлифованию (9—11-й классы чистоты). Чистовое круглое шлифование осуществляют на круглошлифовальных станках алмаз­ ными шлифовальными кругами типа АПП диаметром 250 и 300 мм. Алмазные круги позволяют получать размерную точность и высо­ кий класс чистоты поверхности.Для этого применяют круги на орга­ нической или керамической связке. Зернистость кругов выбирают 63/50—40/28 в зависимости от требуемого класса чистоты поверх­ ности. При шлифовании применяют обильное охлаждение. Глубина резания при шлифовании за один проход должна быть не более 0,005 мм. При черновом шлифовании глубина резания принимается до 0,025 мм. Для получения хорошей поверхности биение наружной поверхности алмазного круга должно быть не более 0,006 мм.

Тонкое затачивание. Передние и задние поверхности на зубьях многолезвийного режущего инструмента затачивают для получения 9—11-го классов чистоты, что позволяет повысить стойкость режу­ щего инструмента в 1,5—2 раза. Для этого затачивание выполняют мелкозернистыми шлифовальными кругами.

Поверхности режущих элементов инструментов, изготовленных из быстрорежущей стали, — протяжек, червячно-модульных фрез, долбяков, шеверов — затачивают для получения 9-го класса, а у разверток— 10—11-го классов чистоты. Для этого применяют круги их электрокорунда белого зернистостью 16, 12 (для 9-гр класса чистоты) и зернистостью 8,6 (для 10 и 11-го классов чистоты). По­ дачу устанавливают в пределах 1000—1500 мм/мин.

Многолезвийный режущий инструмент, оснащенный пластин­ ками твердого сплава (торцовые и дисковые трехсторонние фрезы, развертки) затачивают алмазными кругами на универсально-заточ­ ных станках с ручным управлением. Эти станки должны удовле­ творять условиям обработки алмазными кругами, т. е. обладать достаточной жесткостью. Шпиндель должен быть жестким. Биение конического посадочного места для шлифовального круга допу­ скается не более 0,01 мм. Движение стола как продольное, так и поперечное должно быть легким. Для затачивания применяют алмаз­ ные круги на органической и керамической связках.

Черновое затачивание новых фрез выполняют кругами зерни­ стостью 125/100 (круг типа АЧК), при этом за один проход снимают не более 0,05 мм. Чистовое затачивание выполняют кругами типа АЧК зернистостью 63/50—50/40 (для поверхностей 9—10-го классов чистоты) и снимают за один проход не более 0,0075 мм и затем за­ тачивание ведут до прекращения искр (выхаживание). Для поверх­ ностей 10 и 11-го классов чистоты применяют круги зернистостью 63/50—40/28. Подача при черновом затачивании устанавливается около 1250 мм/мин, а при чистовом 600—700 мм/мин.

Для повышения эффективности алмазных кругов при затачива­ нии следует своевременно очищать и править алмазные круги и при­ менять правильно подобранную охлаждающую жидкость. Хороший результат достигается при применении пасты, состоящей из двух

201

частей технического вазелина и одной части парафина, которая пери­ одически наносится на рабочую поверхность круга. Хороший эф­ фект достигается и тогда, когда поверхность алмазного кольца круга смачивается маслом. Масло наносится во время остановки круга 3—4 раза в смену специальным тампоном из войлока или фетра. Слой пасты или масла освобождает зерна алмаза от засаливания и таким образом восстанавливает их режущие способности.

При работе алмазного круга не все частицы обрабатываемого мате­ риала удаляются, какая-то часть их прилипает, обволакивая алмаз­ ные зерна и препятствуя их работе. Это явление называется засали­ ванием круга. Для удаления прилипших частиц необходимо перио­ дически чистить круг пемзой. Правка алмазного круга при пра­ вильной его эксплуатации до его полного износа не требуется и поэтому ее можно рекомендовать только в случае крайней необ­ ходимости.

Доводка или притирка — окончательный метод обработки на­ ружных и внутренних, фасонных и плоских цилиндрических и ко­ нических поверхностей в целях получения точных размеров и вы­ сокого класса чистоты поверхности. Обработка ведется при помощи инструмента — притира, на поверхность которого нанесен мелкозер­ нистый абразивный материал, в среде смазки, с малыми скоростями, при переменном направлении рабочего движения. Доводкой обес­ печивает 10—14-й классы чистоты поверхности.

Впроизводстве режущего инструмента применяют специальные доводочные станки и станки общего назначения, главным образом вертикально-сверлильные станки. После доводки можно получить отверстия 1-го класса точности. Доводка не исправляет геометрии отверстий.

Вкачестве доводочных' материалов применяют электрокорунд нормальный и электрокорунд белый и алмаз. Зернистость абразив­ ных порошков (шлифпорошков) колеблется в пределах 6—3 (для алмазов 63/50—40/28), а микропорошков — в пределах М40—М7 (для алмазов 40/28— 10/7). Электрокорунд нормальный и белый является лучшим абразивным материалом для доводки закаленных заготовок из инструментальных легированных и быстрорежущих сталей.

Абразивные зерна в процессе доводки вдавливаются в более мягкую поверхность притира и, будучи закрепленными в нем, яв­ ляются режущими элементами и снимают тончайшие стружки с обра­ батываемой поверхности. Твердость притира должна быть такой, чтобы абразивные зерна, вдавливаясь в него, удерживались бы в по­ верхностном слое, но не утопали. Этим условиям удовлетворяют при­ тиры, изготовляемые из перлитного чугуна и имеющие большую

износостойкость. Притиры изготовляют также из меди и бронзы. В процессе доводки притир истирается медленнее, чем заготовка.

Для компенсации износа притиры изготовляют раздвижными и раз­ жимными. Для достижения высокого >класса чистоты поверхности применяют движения, которые не повторяют своих предыдущих траек­ торий: вращательное (большей частью притира) и возвратно-посту­ пательное (притира или заготовки).

202

§ 15. МАРКИРОВАНИЕ

Маркирование режущего инструмента необходимо, так как это его краткий паспорт. Маркирование упрощает хранение инстру­ мента на складе и в инструментальных раздаточных кладовых, его учет, выдачу и т. д. Маркирование должно быть четким, ясным и красивым.

На нерабочих поверхностях измерительных инструментов (глад­ ких и резьбовых калибрах, скобах, шаблонах) наносят знаки (цифры и буквы), которые указывают основную техническую и метрологи­ ческую характеристику измерительного инструмента, его номер и марку завода. Знаки должны быть: четкими, ровными, одинаковой глубины и ширины по всему контуру; расположены перпендикулярно к направляющим поверхностям, на одинаковом расстоянии друг от друга и на одном уровне.

Основными способами маркирования являются: ручное и меха­ ническое, химико-механическое, гравирование, электрохимическое и химическое.

Ручное и механическое маркирование. Ручное маркирование осуществляют ударным способом при помощи ручных клейм и мо­ лотка. Его применяют в единичном производстве. Помимо малой производительности, этот способ не обеспечивает хорошего качества нанесения знаков, так как он зависит от навыка рабочего.

Механический метод нанесения знаков ударным способом при­ меняют при серийном изготовлении режущего и измерительного инструмента. В серийном производстве инструмент, имеющий пло­ скую форму (ножи для сборного инструмента, резцы, калибры и т. д.), маркируют при помощи ручных винтовых или гидравлических прес­ сов. Для хорошего механического маркирования целесообразно из­ готовлять групповые знаки. Они дороже одиночных, но качество на­ несенных знаков значительно улучшается, наладка пресса упро­ щается.

Ударное действие, осуществляемое при ручном или механическом маркировании, вызывает небольшое выпучивание металла на поверх­ ности. Незаметное иногда на глаз, оно может явиться большой по­ мехой, если клеймо нанести на базовую поверхность. Поэтому в аб­ солютном большинстве случаев клеймо не наносят на базовые по­ верхности, а если это необходимо, то применяют безударные методы клеймения в конце обработки инструмента. Ударное маркирование производят до термической обработки, преимущественно после то­ карной обработки, в местах, указанных в чертеже.

••• В серийном производстве знаки на цилиндрических инструмен­ тах (сверлах, развертках, зенкерах, метчиках и т. д.) наносят до термической обработки или на незакаленных местах режущего ин­ струмента послё его термической обработки на ручных или с меха­ ническим приводом станках методом накатки. Принцип работы та­ кого станка показан на рис. 163.

На два рядом расположенных ролика / и 2 (рис. 163, а) со сво­ бодным вращением кладут инструмент 6, подлежащий маркирова-

2 04

шпинделю, траектория пути 'которого подобрана на фигуре трафа­ рета. Размер знаков зависит от соотношения плечпантографа.Путем

изменения плеч ~ пантографа можно изменять масштаб от 1 : 1

до 1 : 10. Гравирование знаков выполняют на плоских, цилиндри­ ческих и конических поверхностях. На заготовках получаются чет­ кие знаки.

Вместо гладкой иглы на упомянутый гравировальный станок можно установить иглу, изготовленную из меди с вольфрамовым наконечником, к которой подводят ток. Для этого в станке устанав­ ливается трансформатор, понижающий напряжение со 110—127 до 5— 10 В. Знаки наносят на шлифованную поверхность (после тер­ мической обработки) вышеописанным способом. При этом поверх­ ность заготовки ничем не покрывается. Знаки получаются ровными, красивыми, но несколько бледными.

Химико-механическое маркирование заключается в следующем. На хорошо отшлифованную поверхность, обезжиренную и тщательно протертую, наносят при помощи кисточки сплошной слой кислото­ упорного лака. Поверхность после нанесения лака должна иметь ровный черный цвет. Лак высушивается на воздухе 3—10 мин. На столе пантографа набирают необходимые для гравирования трафа­ реты цифр, букв или других знаков и хорошо закрепляют в гнездах. При движении копирного пальца по контуру трафаретов на заго­ товки, покрытые спиртовым лаком, иглой наносятся знаки. Игла, нанося знаки, прорезает лак, вследствие чего металл в этом месте оголяется. Травление выполняют сразу после гравирования, в про­ тивном случае лак начинает трескаться.

Поверхность заготовки при помощи стеклянной или деревянной палочки покрывают водным раствором кислоты, состоящей из двух частей концентрированной азотной кислоты и одной части дистил­ лированной воды. После травления поверхность посыпают поварен­ ной солью. Процесс травления длится 2—3 мин и считается закон­ ченным после прекращения выделения пузырьков и окраски остат­ ков раствора в зеленоватый цвет. Длительность травления зависит от химического состава металла, термической обработки и качества отделки поверхности. Качество травления знаков на чистошлифован­ ных поверхностях получается выше, чем на грубообработанных.

После травления с поверхности удаляют остатки кислоты и соли при помощи обильной струи проточной воды. Далее заготовку про­ мывают в нитритно-содовом растворе в течение 3—5 мин при 70— 80° С и просушивают на воздухе. Раствор, служащий для антикор­ розионной промывки, приготовляют путем растворения в воде 1,5% нитрита натрия и 0,3% кальцинированной соды. Затем с поверх­ ности заготовки удаляют пленку кислотоупорного лака путем про­

2 0 6

резных гребенках, ножах и плашках для муфто- и труборасточных нарезных патронов, шаблонах и других измерительных инстру­ ментах.

Электрохимическое маркирование служит для нанесения знаков на плоских и цилиндрических, поверхностях заготовок из инстру­ ментальных сталей и твердых сплавов. Это маркирование произ­ водится главным образом в конце технологического процесса.

Работа на настольной установке для электрохимического марки­ рования типа ЭХМ-2 заключается в следующем (рис. 165, а).

На плите 1 установлена стойка 9, по которой перемещается ка­ ретка 6 вместе с патроном 5. В последнем закрепляется катод-ин­ струмент 4, представляющий собой металлическое клеймо с необ­ ходимым количеством знаков. Эти знаки выгравированы и высту­ пают над рабочей поверхностью клейма. Металлическое клеймо 10 помещено в обойму 11 (рис. 165, б), изготовленную из оргстекла. Клеймо и обойма установлены в металлический корпус 12. В корпусе изготовлено отверстие а для подведения электролита. Между ниж­ ней поверхностью клейма и поверхностью изделия обязательно дол­ жен быть зазор 0,06—0,08 мм (рис. 165, б). Электролит подводится непосредственно к металлическому клейму. Состав электролита: нитрат натрия НаЖ)3 — 15—20%, нитрит натрия ЫаЫОг — 1,5%, остальное вода.

Заготовка 3 устанавливается на столе 2. Установив кронштейн в исходное положение, кнопкой 7 включают установку. При этом катод-инструмент опускается и входит в соприкосновение с заготов­ кой и с помощью реле времени в течение 1—3 с происходит маркиро­ вание всей надписи.

Рис. 165. Схема прибора для электрохимического маркирования

207

Максимальное количество знаков,. наносимых на поверхность за­ готовки, должно быть не больше 20. Наибольшая потребная мощ­ ность 0,03 кВт.

На -рис. 165, г показана схема для маркирования надписи на цилиндрической поверхности.

Химическоемаркирование в серийном и крупносерийном про­ изводстве режущего инструмента применяют при изготовлении ножей составных инструментов и других изделий в тех случаях, когда не­ возможно произвести механическое маркирование.

Сущность этого способа заключается в следующем. На чистую шлифованную поверхность закаленной заготовки легким нажимом резинового штампа, смоченного в составе, состоящем из одной части селенистой кислоты и одной части раствора сернокислой меди, на­ носят требуемое изображение. Качество нанесенных знаков зависит от качества резинового штампа и от подготовки поверхности. Чем чище поверхность, тем более четко маркируется знак.

§ 16. СБОРОЧНЫЕ РАБОТЫ

Процесс изготовления всякого многодетального изделия закан­ чивается сборкой. Каждое изделие — составной режущий инстру­ мент, измерительный прибор, приспособление, станок — состоит из деталей, сборочных единиц, комплексов и комплектов (рис. 166).

Согласно ГОСТ 2.101—68 деталью называется изделие, изготов­ ленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций.

Сборочная единица — это изделие, составные части которого под­ лежат соединению между собой на предприятии-изготовителе сбороч­ ными операциями, например станок, редуктор, сварной режущий инструмент, соединенный сваркой встык из разнородных материалов.

Комплексами называются изделия, не соединенные на предприя­ тии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенные для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций. Каждое из этих изделий, которые входят в комплекс, служит для выполне­ ния одной или нескольких основных функций, установленных для всего комплекса, например автоматическая линия, состоящая из металлорежущих станков. Такая автоматическая линия включает: необходимое количество металлорежущих станков, определенное тех­ нологическим процессом; транспортные устройства для передачи за­ готовок от станка к станку; измерительные и счетные устройства.

208

Изделий

Рис. 166. Виды изделий и их структура

Комплектами называются два и более изделий, не соединенных на предприятия-изготовителе и представляющих набор изделий, имеющих' общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера, например комплект запасных частей, комплект инстру­ мента и принадлежностей, комплект измерительной аппаратуры, комплект упаковочной тары и т. д.

К покупным относят изделия, не изготовляемые на данном пред­

ния определенной части операции.

209

Рис. 168. Технологическая схема общей сборки изделия

Сборочную единицу, с которой начинается сборка, называют базовой. Сборка может начинаться с какой-то определенной детали. В этом случае такую деталь называют базовой.

Для наглядного представления о последовательности сборочных работ рекомендуется составлять технологическую схему общей сборки, включающую сборочные единицы 1-й ступени вхождения

идетали, непосредственно входящие в изделие. Схема сборки состав­ ляется следующим образом. На левой стороне листа бумаги вычер­ чивается прямоугольник (рис. 168), расположенный длинной сто­ роной параллельно горизонтальной плоскости и представляющий собой базовую деталь или базовую сборочную единицу. На правой стороне листа бумаги вычерчивается прямоугольник, также распо­ ложенный длинной стороной параллельно горизонтальной плоскости

ина том же уровне и представляющий собой готовое изделие. Прямо­ угольники соединяются между собой прямой линией. Вниз от этой линии, по ходу сборки, располагают сборочные единицы 1-й ступени вхождения, а вверх — детали, непосредственно входящие в базовую сборочную единицу. Аналогично строится сборка сборочных единиц любых ступеней вхождения.

Различают три основных вида сборки, построенные по принципу: - 1) индивидуальной пригонки (для единичного производства);

2)полной взаимозаменяемости (для массового и крупносерий­ ного производства).;

3)ограниченной взаимозаменяемости (для серийного произ­ водства):

Первые два вида сборки не требуют пояснений. Третий вид сборки осуществляют путем дополнительной обработки отдельных деталей в процессе сборки применением различных компенсаторов. К ком­ пенсаторам можно отнести прокладки для выдерживания размерной цепи, регулируемые проставочные кольца и т. д.

Технологический процесс сборки изделия состоит из общей сборки и промежуточной (сборки сборочных единиц). Общая сборка представляет собой процесс соединения и фиксации всех составляю­ щих изделие сборочных единиц и деталей. Под промежуточной сбор­ кой понимается процесс соединения и фиксации всех составляющих данную сборочную единицу деталей.

210