Меню Рубрики

Установка детали в секторах

Механическая обработка кольцевых деталей

1. В стыках секторов не допускаются сквозные клиновые зазоры. В зависимости от размеров деталей и действующего напора допускаются местные зазоры до 0,05—0,2 мм и протяженностью не более 50—150 мм.

Технологический процесс должен обеспечить выполнение следующих требований (кроме вытекающих из характеристики ответственных сопряжений, изложенных выше).

2. Непараллельность плоских поверхностей, обрабатываемых с разных установок, не должна быть более 0,1—0,2 мм для всего диапазона размеров деталей: волнистость плоскостей — не более 0,05—0,1 мм.

3. Несовпадение осей отверстий под крепежные детали в стыках вертикальных разъемов детали не должно превышать диаметрального зазора, допускаемого по действующим нормам грубой сборки. Это требование обусловливает собираемость деталей в цехе и при монтаже турбины без пригоночных работ.

Основные операции технологического процесса механической обработки кольцевых деталей изложены ниже применительно к верхнему кольцу из четырех частей (рис. 9.11).


Рис. 9.11. Верхнее кольцо направляющего аппарата.

1. Комплект заготовок секторов верхнего кольца устанавливается на разметной плите (одновременно). Это позволяет более точно нанести риски одноименных высотных и радиальных размеров. При разметке наносятся круговые риски обработки плоскостей Т, S, К и Р и радиуса R расположения осей отверстий под подшипники лопаток, а также риски обработки торцев стыковых фланцев. Базами для разметки сектора являются необрабатываемые поверхности наружного 1 и внутреннего 5 фланцев, цилиндрических обечаек 3 и 4.

2. Обработка плоскостей торцев стыковых фланцев 2 секторов производится таким образом, чтобы исключить возможность образования сквозных зазоров. С этой целью сначала обрабатываются сопрягаемые стыки смежных секторов А—Б и В—Г. Установку сектора у горизонтально-расточного станка производят по рискам разметки. Правильность положения сектора в вертикальной плоскости проверяют по круговым рискам, нанесенным на цилиндрической поверхности внутреннего фланца 5. Установку сектора в плане выверяют по круговой риске радиуса R (рис. 9.12) с помощью установочного центра, закрепляемого в шпинделе станка, и штангенциркуля. Строго вертикально выставленная игла центра совмещается с пересечением круговой риски радиуса R и риски обработки торца фланца. Затем колонку станка перемещают на расстояние R и соответствующим раствором штангенциркуля из углубления на центре описывают дугу радиуса R. При правильной установке сектора прочерчиваемая штангенциркулем дуга должна совпадать с круговой риской разметки.

Использование такой большой установочной базы позволяет свести к минимуму диаметральную погрешность полукольца после соединения секторов. Этот процесс особенно эффективен в случае обработки кольцевой детали из шести или восьми частей, так как позволяет избежать чрезмерных отклонений в результате суммирования погрешностей. Фрезерование плоскости осуществляется многорезцовыми головками с диаметром обработки до 800 мм.


Рис. 9.12. Схема установки сектора верхнего кольца для обработки плоскости стыка на горизонтально-расточном станке


Рис. 9.13. Зеркальный шаблон для разметки отверстий на стыковых фланцах секторов верхнего кольца.

3. Разметка отверстий под болты и штифты производится по зеркальному шаблону (рис. 9.13) без снятия детали со станка. Для этого на плоскости стыка с помощью чертилки, закрепленной в шпинделе станка, наносятся вертикальная риска, соответствующая радиусу R, и горизонтальные, соответствующие опорным поверхностям Т и К фланцев. Шаблон выполненными на нем вырезами совмещается с рисками, после чего положение отверстий переносится на плоскость стыка. Применение шаблона [17] позволяет! производить независимую полную обработку сопрягаемых стыковых секторов с одной установки на станке. Применяется также метод переводки отверстий с фланца одного сектора на смежный. Существенный недостаток этого способа — необходимость промежуточной сборки секторов и вторичной установки их на станок. При этом значительно возрастает загрузка производственных площадей и увеличивается цикл изготовления направляющих аппаратов.

4. После обработки сопрягаемых плоскостей фланцев секторы попарно собираются в полукольца и скрепляются болтами. Затем производится развертывание отверстий под штифты, которые фиксируют взаимное расположение секторов.

5. При разметке половин кольца на разметной плите уточняется положение круговых рисок, нанесенных на отдельных секторах.

6. По рискам разметки производится установка половины кольца и фрезерование плоскости разъема на обоих стыковых фланцах на горизонтально-расточном станке, имеющем постель протяженностью 15—20 м. На обработанных плоскостях по описанной выше методике размечаются и сверлятся отверстия под болтовые соединения и под штифты. На отверстиях под болты со стороны необрабатываемой поверхности фланцев выполняются подрезки под головки болтов и гайки.

7. Сборка кольца из половин осуществляется аналогично сборке отдельных секторов.

Такой метод обработки плоскостей стыков разъемных кольцевых деталей обеспечивает соединение секторов без сквозных клиновых зазоров, так как имеет технологический компенсатор угловых погрешностей. Вместе с тем ведутся поиски возможности обработки обоих стыков секторов на специализированном оборудовании с требуемой точностью (по углу), что позволит отказаться от сборки полуколец и обработки плоскости разъема на станках с постелью длиной 15—20 м.

8. Собранное и закрепленное на болтах и штифтах верхнее кольцо устанавливается на разметной плите, где производится окончательная разметка детали под механическую обработку на токарно-карусельном станке.

9. Обработка верхнего кольца на токарно-карусельном станке производится с двух установок, в рабочем и перевернутом положении детали.

В первом положении деталь выставляется на подставках и выверяется по рискам разметки с помощью клиновых подкладок. При первой установке протачиваются плоскости S и К (см. рис. 9.11) и внутренний диаметр фланца 5. Затем на плоскости К фланца 5 резцом наносится круговая риска I расположения осей отверстий под крепежные детали для соединения с крышкой турбины. Диаметральный размер круговой риски фиксируется в бланке замеров. Затем кольцо разбирается на половины, каждая из которых кантуется отдельно. Собранное вновь кольцо устанавливают на планшайбе токарно-карусельного станка на подставки, предварительно проточенные в один размер по высоте. Это обеспечивает горизонтальность опорной плоскости, а следовательно, позволяет свести к минимуму непараллельность плоскостей детали, обрабатываемых с разных установок.

Читайте также:  Установка видеокамеры в лифте законность

Во втором положении протачиваются наружный фланец 1 и плоскость нижнего листа 6 (см. рис. 9.11). На плоскости Т фланца наносится круговая риска f с отклонением ±0,5 мм от формулярного размера аналогичной риски на сопрягаемом фланце статора турбины. На плоскости Р протачивается кольцевая канавка для установки резинового шнура уплотнения закрытого направляющего аппарата.

10. Обработка отверстий под подшипники лопаток производится на горизонтально-расточном станке в половинах кольца или отдельных секторах в зависимости от размеров детали (рис. 9.14), которая устанавливается плоскостью Р перпендикулярно к шпинделю станка. Точность установки проверяется индикатором. Для обработки каждого отверстия шпиндель станка с помощью иглы расцентровывается по рискам разметки.

Рис. 9.14. Обработка отверстий под подшипники лопаток в крышке турбины.


Рис. 9.15. Шаговый зеркальный шаблон для разметки отверстий во фланцах кольцевых деталей.

11. Сверление отверстий во фланцах 1 и 5 (см. рис. 9.11) производится на радиально-сверлильных станках по разметке с помощью шаговых зеркальных шаблонов или кондукторов [17]. Базами для установки шаблона (рис. 9.15) служат круговая риска, нанесенная при обработке кольца на токарно-карусельном станке, и радиальные лучи разметки. Количество радиальных лучей соответствует или кратно количеству секторов кольца, а их расположение одинаково для сопрягаемых деталей. Достаточное совпадение круговых рисок обеспечивается технологически, как описано в операции 9. Чтобы шаблон не был слишком громоздким, его выполняют для обработки пяти-шести отверстий. После разметки первой группы отверстий шаблон перемещают до совмещения первого отверстия в нем с последним из размеченных ранее. Аналогично наносят разметку следующей группы отверстий. По шаблону можно вести разметку в обе стороны от луча, так как он зеркальный. Этот метод позволяет обеспечить необходимую точность расположения отверстий во фланцах соединяемых деталей. В некоторых случаях применяется также метод переводки отверстий с одной детали на другую. Однако его технико-экономические показатели значительно ниже. Резьбовые отверстия нарезают на тех же радиально-сверлильных станках с помощью специальных машинок. Для выполнения крупных резьб (больше М64) применяют машинки с фрикционными дисками конструкции объединения ЛМЗ.

При механической обработке нижнего кольца должно быть учтено требование соосности отверстий для подшипников лопаток с соответствующими отверстиями в верхнем кольце. Разноосность для наиболее крупных турбин не должна превышать 0,2—0,3 мм. Для небольших по размерам направляющих аппаратов требуемая соосность может быть обеспечена совместной расточкой отверстий в соединенных между собой кольцевых деталях.

Для турбин, в которых совместная обработка отверстий неприменима, в объединении ЛM3 разработана технология с применением установочных колец. На рис. 9.16 приведена схема, отражающая сущность этого метода. Верхнее кольцо 1 после расточки отверстий устанавливается на нижнее кольцо 3 и расцентровывается с ним в радиальном направлении (по величине а) и рискам осей в плане. В обработанные отверстия верхнего кольца 1 устанавливаются кольца 2. Диаметральный зазор между отверстиями и кольцами определяется посадкой А3/Д и не превышает 0,15— 0,2 мм. Установочные кольца в трех точках прихватываются электросваркой 4 к нижнему кольцу 3, после чего верхнее кольцо снимается. Последующая обработка отверстий в секторах нижнего кольца производится аналогично изложенной выше с выверкой шпинделя станка по установочным кольцам с помощью индикатора с точностью до 0,03 мм. Новая технология позволила обеспечить требование соосности отверстий в указанных выше пределах. Применявшийся ранее метод переводки отверстий путем обчерчивания и выверки шпинделя станка чертилкой по полученной таким образом риске не обеспечивал требуемой точности.


Рис. 9.16. Схема перевода отверстий под подшипники лопаток на нижнее кольцо с помощью установочных колец

Порядок обработки плоскостей стыков для нижних колец из шести или восьми частей несколько меняется при сохранении общей методики. Оба стыка секторов, расположенных в средней части полуколец, обрабатываются окончательно. Стыки крайних секторов полуколец и сами полукольца в сборе обрабатываются аналогично изложенному ранее.

Нижние кольца и крышки высоконапорных радиально-осевых гидротурбин защищают со стороны проточной части, а также в местах установки колец лабиринтных уплотнений листовой нержавеющей сталью марки 08Х13. В этом случае на состыкованном кольце вначале протачивается облицовываемая поверхность. Затем на отдельных секторах устанавливаются и притягиваются к ней листы (или обечайки) облицовки, которая затем крепится электрозаклепками и электросваркой по контуру. Отверстия в облицовке выполняются заранее. Сварка выполняется электродами марки ЭА-395/9. Обработка нижнего кольца на токарно-карусельном станке производится в соответствии с общими принципами обработки кольцевых деталей.

источник

Способы установки деталей. Правило шести точек

Установка детали для обработки может быть осуществлена различными способами.

1. Установка детали непосредственно на столе станка (или в универсальном приспособлении) с выверкой ее положения относительно стола станка и инструмента. Этот способ требует много времени, и его применяют в единичном и мелкого размера производится от поверхности А-А, которая в данном случае является серийном производстве, когда экономически нецелесообразно изготовлять специальные приспособления вследствие малой производственной программы.

Читайте также:  Установка аквариума по дням

2. Установка детали на столе станка по разметке. Разметкой называется нанесение на заготовку осей и линий, определяющих положение обрабатываемых поверхностей. При разметке заготовку предварительно покрывают меловой краской; после того как она высохнет, заготовку помещают на разметочную плиту, в призме или на угольнике, и наносят линии на поверхности при помощи штангенрейсмуса, циркуля, угольника, штангенциркуля с острыми губками и других инструментов. Для того чтобы линии были видны в случае удаления краски, вдоль линий наносят керном точки через некоторые промежутки. Разметка имеет целью обозначить на заготовке такое положение обрабатываемых поверхностей, чтобы припуски для всех поверхностей были достаточными.

Разметка требует значительной затраты времени высококвалифицированного специалиста-разметчика, от индивидуальных качеств которого зависит точность разметки. Установка по разметке не обеспечивает высокой точности обработки. Такой способ установки применяется при обработке крупных отливок сложной формы и крупных поковок в единичном и мелкосерийном производстве (главным образом в тяжелом машиностроении).

3. Установка детали в специальном приспособлении. Этот способ установки обеспечивает придание и закрепление определенного положения детали для обработки (причем деталь ориентируется относительно режущего инструмента) с достаточно высокой точностью и с малой затратой времени.

При обработке деталей с применением специальных приспособлений отпадает необходимость разметки заготовок и выверки их положения на станке; таким образом, исключается дорогая и трудоемкая операция, к тому же вносящая погрешности в размеры, зависящие от индивидуальных качеств разметчика.

Установка и закрепление деталей на станках при помощи специальных приспособлений осуществляются значительно легче и быстрее, чем установка и крепление непосредственно на станках. Рациональная конструкция приспособления обеспечивает минимальные затраты времени на установку и на вполне надежное закрепление детали. Применение специального приспособления обеспечивает высокую и наиболее стабильную точность обработки для всех деталей, изготовляемых с его помощью; благодаря этому в наибольшей степени обеспечивается взаимозаменяемость деталей. Помимо того, применение приспособлений позволяет вести обработку при более высоких режимах резания, значительно сокращает вспомогательное время, в том числе и на измерение деталей в процессе обработки, допускает совмещение основного и вспомогательного времени, обеспечивает возможность автоматизации и механизации процесса механической обработки.

Для получения надлежащей точности размеров детали, обрабатываемой при помощи приспособления, необходимо, чтобы само приспособление было изготовлено весьма точно и чтобы из-за неточности отдельных элементов приспособления не происходило нарастания погрешностей при обработке. В связи с этим при определении допусков на размеры приспособлений необходимо назначать такие предельные отклонения, чтобы они были в два раза меньше предельных отклонений обрабатываемой детали. Необходимая точность обработки детали в этом случае будет обеспечена.

Вопрос о целесообразности использования приспособления при обработке детали возникает обычно в единичном и мелкосерийном производстве, так как изготовление приспособления, тем более сложного, для обработки небольшого количества деталей большей частью неэкономично.

Рисунок 3.5 — Схема базирования детали (правило шести точек)

В единичном и мелкосерийном производстве применяются преимущественно нормализованные приспособления; возможно также ис­пользование специализированных приспособлений, при этих видах производства они применяются редко, только в тех случаях, когда без них не представляется возможным выполнить требования технических условий на обработку деталей, так как затраты на изготовление приспособлений не окупаются выгодами, которые они дают. Чем больше выпуск деталей, тем экономически выгоднее применять специальные приспособления, т.к. затраты на их изготовление раскладываются на большее количество деталей.

В крупносерийном и массовом производстве применение приспособлений является обязательным, и в экономическом отношении оно всегда выгодно. При повторяемости одних и тех же деталей, обрабатываемых в больших количествах, специальные приспособления дают технико-экономический эффект, который со значительной выгодой окупает затраты на них.

При этих видах производства в каждом отдельном случае решается лишь вопрос о конструкции приспособления и о том, на какое количество одновременно обрабатываемых деталей следует конструировать приспособление.

В специальных приспособлениях предусматриваются установочные поверхности для базирования деталей.

Как известно из механики, твердое тело в пространстве имеет шесть степеней свободы: три возможных перемещения (I, II, III, рис. 3.5) вдоль трех произвольно выбранных взаимно перпендикулярных осей координат X, Y и Z и три возможных вращательных движения относительно тех же осей (IV, V, VI). Лишить деталь (тело) каждой из шести степеней свободы можно, прижав деталь к соответственно расположенной неподвижной точке приспособления (или стола станка), называемой одноточечной опорой.

Каждая неподвижная одноточечная опора лишает деталь одной степени свободы, т.е. возможности перемещения тела по направлению нормали к поверхности чела в точке опоры. Для того, чтобы лишить деталь всех шести степеней свободы, она должна базироваться па шести неподвижных точках. Правило шести точек заключается в том, что каждое тело (деталь) должно базироваться на шести неподвижных точках, при этом тело лишается всех шести степеней свободы.

Эти шесть точек должны быть расположены в трех взаимно пер­пендикулярных плоскостях: три опорные точки (1, 2 и 3) в плоскости XOZ две точки (4 и 5) в плоскости YOZ и одна точка (6) в плоскости ХОY.

Три координаты (1, 2, 3) определяют положение детали относительно плоскости YOZ:

а) лишают деталь возможности перемещаться в направлении оси Y;

б) лишают деталь возможности вращаться вокруг осей Х и Z. Таким образом, три координаты (1, 2, 3) лишают деталь трех степеней свободы.

Читайте также:  Установка блинов в уаз патриот

Две координаты (4, 5) определяют положение детали относительно плоскости YOZ:

а) лишают деталь возможности перемещаться в направлении оси X;

б) лишают деталь возможности вращаться вокруг оси Y.

Следовательно, две координаты (4, 5) лишают деталь еще двух степеней свободы.

Одна координата (6) определяет положение детали относительно плоскости ХОY, лишая деталь возможности перемещаться в направлении оси Z, т.е. одна координата (6) лишает деталь еще одной — последней — степени свободы.

Следовательно, для определения положения детали в пространстве необходимо и достаточно иметь шесть опорных точек: 1, 2 и 3 определяют опорную плоскость; 4 и 5 определяют направляющую плоскость; 6 — упорную плоскость.

При большем числе неподвижных опор деталь опирается не на все опоры, а если все же она будет искусственно прижата (притянута) ко всем неподвижным опорам, то она будет деформирована действием зажимов.

Для надежного закрепления при обработке деталь должна быть прижата одновременно ко всем шести опорным точкам.

При базировании цилиндрической детали на призме (рис, 3.6) она лишается четырех степеней свободы четырьмя неподвижными одноточечными опорами (1. 2, 3 и 4) и остальных двух степеней свободы — от перемещения детали вдоль призмы и вращения детали вокруг своей оси — лишается одноточечными опорами (5 и 6), для чего в точке 5 необходимо поставить упор, а в точке 6 — шпонку.

При обработке деталей с плоскими поверхностями, особенно черными или предварительно грубо обработанными, базирующие поверхности приспособления заменяют опорными штифтами, так как поверхности обрабатываемой детали и поверхности приспособления (или станка) вследствие погрешностей их изготовления будут при установке соприкасаться не всеми точками, а только некоторыми.

1,2,3,4,5,6- одноточечные опоры

Рисунок 3.6 — Базирование цилиндрической детали на призме

Три опорных штифта заменяют опорную плоскость, два — направляющую плоскость и один штифт — упорную плоскость; шесть точек в виде штифтов определяют положение детали, устанавливаемой на плоские поверхности.

Иногда деталь устанавливается для обработки одновременно по двум поверхностям — двум плоским или двум цилиндрическим или по одной плоской и одной цилиндрической. При этом две плоские поверхности могут быть взаимно параллельными или перпендикулярными. При установке по двум поверхностям вместо полных поверхностей применяются опорные штифты, которые могут быть неподвижными или регулируемыми.

Применение опорных штифтов вместо плоских поверхностей имеет ряд преимуществ, к числу которых относятся следующие:

— опорная поверхность штифта ввиду ее малых размеров не засоряется стружкой,

— точность обработки опорной (установочной) поверхности штифта достигается легче, чем точность обработки плоской поверхности;

— правильность и точность установки детали обеспечивается легче, чем при установке на плоскую поверхность;

— в случае износа штифты легко заменить.

Следует отметить, что при использовании в качестве установочной базы точно обработанной поверхности вместо опорных штифтов применяют скаленные опорные пластины, которые устраняют возможность получения вмятин.

Нижеследующие примеры иллюстрируют различные случаи установки детали по двум поверхностям (рис. 3.7).

На рис 3.7.а показана установка детали по двум параллельным плоскостям. Деталь 5 устанавливают на одну (из двух параллельных) плоскость (А), а другая плоскость (Б) подпирается самоустанавливающимся штифтом 1 с пружиной 2. Положение фиксируется винтом 3 через вкладыш 4. Стрелками показано направление сил зажатия.

Рисунок 3.7 — Схемы установки деталей по различным поверхностям

На рис. 3.7.б изображена установка детали 1 по двум взаимно пер­пендикулярным плоскостям. Одна поверхность детали опирается на плоскую поверхность 2, а другая — на поверхность 3.

Установка детали па плоскость и цилиндрическую поверхности показана на рис. 3.7.в.

На рис. 3.7.г изображена установка детали на цилиндрическую поверхность — палец 1 и плоскую поверхность 2, причем деталь подклинивается клином 3.

Если деталь не подклинить, то она вследствие погрешности обработки не будет плотно прилегать к поверхности 1, или не наденется на палец.

При установке детали на срезанный палец 1, как показано на рис. 3.7.д, деталь опирается на поверхность 2 без помощи клина.

Если деталь 1 имеет два отверстия и должна быть установлена па два пальца 2 и 3, то один из них (2) должен быть срезанным (рис. 3.7, е), иначе точно установить деталь не представится возможным вследствие неизбежной неточности обработки; при этом для облегчения установки один палец должен быть короче другого.

Цилиндрические детали (валики, втулки и т.п.) при сверлении и (фрезеровании) базируются обычно своими наружными цилиндрическими поверхностями на опорные призмы, которые изготовляют преимущественно с углом α = 90° (см. рис. 3.6), хотя иногда встречаются призмы с углом 60 и 120°.

Ступенчатые цилиндрические детали нельзя устанавливать на две неподвижные призмы, т.к. неточность размеров диаметров, получаемое при обработке, будет изменять положение оси детали по высоте; при такой установке затруднительно также достигнуть точного положения оси детали в горизонтальной плоскости.

Потому при установке ступенчатой цилиндрической детали (валика) рис. 3.7.ж следует применять одну призму неподвижную (1) (и более длинную), а другую — регулируемую (2).

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Увлечёшься девушкой-вырастут хвосты, займёшься учебой-вырастут рога 10365 — | 8010 — или читать все.

источник