Ниже рассмотрен технологический процесс обработки резанием крестовины карданного привода осевых редукторов тепловозов ТГМЗ и ТГМ4 (рис. 111) в условиях среднесерийного производства.
Рис. 111. Крестовина
Материал крестовины — хромоникелевая конструкционная сталь марки 12ХНЗА (ГОСТ 4543—71); масса — 9,3 кг; заготовка — штампованная поковка II класса точности по ГОСТ 7505—74 (рис. 112).
Рис. 112. Заготовка крестовины
С целью достижения твердости торцов и цилиндрических поверхностей цапф HRC 58-62 техническими требованиями чертежа крестовины предусмотрены цементация и закалка. Глубина цементированного слоя на указанных поверхностях после шлифования — не менее 1,2 мм. Твердость ядра детали HRC^26. Каждая сотая крестовина после термической обработки проходит испытания механических свойств в зоне цапф в соответствии со специальной инструкцией. Высокие требования предъявляются также к точности обработки цапф: отклонения от круглости и цилиндричности поверхностей 60g6 не должны превышать 0,01, допуск их перпендикулярности друг относительно друга — 0,2, а соосности поверхностей противолежащих цапф — 0,05 мм; отклонение от перпендикулярности торца цапфы относительно ее цилиндрической поверхности — не более 0,1; разность размеров а — не свыше 0,2 мм. После окончательной обработки резанием цилиндрические и торцовые поверхности цапф должны быть проверены магнитным дефектоскопом. Трещины не допускаются.
Весь процесс обработки крестовины резанием расчленяется на две части—до термической обработки и после нее. На первом этапе обрабатываются технологические базы — торцы, центровые отверстия в них и наружные цилиндрические поверхности цапф. В среднесерийном производстве для обработки торцов и центровых гнезд можно использовать специализированное технологическое оборудование — фрезерно-центровальный станок. Токарная обработка цапф производится на токарно-винторезном станке при установке крестовины на центрах. Центровые отверстия используются в качестве технологических баз также для чистовой и отделочной обработки цилиндрических поверхностей цапф. Последние, в свою очередь, служат базами для обработки всех других поверхностей крестовины.
Специфика конструкции данной детали обусловила, таким образом, необходимость в смене технологических баз.
Сверление четырех отверстий 010 можно произвести на вертикально-сверлильном станке в поворотном приспособлении, а обработку четырех отверстий ⊘3 и отверстий под резьбу К 1/8" и К 1/4"— на радиально-сверлильном станке. Угловые канавки на торцах цапф фрезеруют специальной наборной фрезой на горизонтально-фрезерном станку в поворотном приспособлении.
Перед химико-термической обработкой с поверхностей детали должны быть удалены заусенцы. Возможные после термической обработки искажения центровых отверстий — технологических баз для чистовой и отделочной обработки цилиндрических поверхностных цапф — устраняются притиркой.
Требования чертежа в части точности и шероховатости цилиндрических поверхностей цапф могут быть выполнены при включении в технологический процесс двух шлифовальных операций — предварительной и чистовой (на кругло-шлифовальных станках). Чистовая обработка торцов цапф осуществляется на плоско-шлифовальном станке с использованием поворотного приспособления.
Заданная точность обработки крестовины обеспечивается: на шлифовальных операциях — с помощью пробных рабочих ходов, при токарной обработке — установкой резцов по лимбу, на остальных операциях — способом автоматического получения размеров.
После обработки все доступные поверхности крестовины подвергают магнитному контролю с целью выявления поверхностных трещин.
Технологический процесс обработки крестовины в среднесерийном производстве представлен в табл. 11.
При большем объеме выпуска крестовин (крупносерийное производство) целесообразно операции № 1 и 3 рассмотренного технологического процесса объединить в одну и выполнять на специальном (агрегатном) трехшпиндельном станке с полуавтоматическим циклом1 за шесть позиций (рис. 113). Токарную обработку (операция № 2) можно произвести на токарном гидрокопировальном полуавтомате. Фрезерование угловых канавок может быть заменено протягиванием на вертикально-протяжном станке. Выбор наиболее рентабельного варианта осуществляется на основе соответствующих технико-экономических расчетов.
1 Такой станок используется на Людиновском тепловозостроительном заводе.
Таблица 11
Технологический процесс обработки резанием крестовины по чертежу рис. 111
12 | Контрольная (магнитный контроль) | — | — |
13 | Контрольная (приемочный технический контроль) | См. чертеж рис. 111 | — |
Рис. 113. Схема обработки крестовины на специальном трехшпиндельном станке