10. Изготовление деталей типа втулки и диски. Технологические признаки, нормы точности, материалы и базирование. Типовые маршруты обработки.

Ответ: Назначение и конструктивные особенности

К втулкам относят детали имеющие отношение длины к диаметру

l/d = 0,5-2,5(3,0).

(Примеры: подшипниковые втулки, гильзы цилиндров, стаканы, …).

Диски - это детали l/d < 0,5 (кольца, маховики, диски сцепения).

Фланцы - детали предназначенные для ограничения осевых перемещений валов, путем создания необходимого натяга или гарантированного осевого зазора между торцом фланца и торцом наружного кольца подшипника.

Кроме того, фланцы выполняют роль крышек отверстий под валы, создавая необходимое уплотнение.

Конструкции этого класса деталей весьма разнообразны, однако все они к корпусу крепятся винтами и, как правило, с потайными головками.

Отверстия в этих деталях могут быть коническими и цилиндрическими, а сами втулки могут сворачиваться из листа.

Наибольшее распространение в мащиностроении получили детали типов втулки.

Технические условия и нормы точности.

1.Наружные диаметры изготовливают по 6,7 квалитетам точности.

2.Внутренние диаметры изготовливают по 5,6 квалитетам точности.

3.Допускаемая разностенность торцев 0,05...0,15 мм.

4.Неперпендикурярность торцев к оси отверстия не более 0,2 мм на 100 мм радиуса.

5.Шероховатость поверхности внутреннего отверстия 0,32-1,25,

наружной поверхности Ra = 0,63...2,5,

шероховатость торцев Ra = 5...12,5 мкм.

Главное условие нормальной работы данных деталей в узле: обеспечение требуемой скорости вращения деталей типа валов.

Требования технологичности:

1.Простота конфигурации отверстий.

2.Желательно в качестве материалов втулок применять чугун или цветное литье, порошковые материалы и пластмассы.

3.Про возможности необходимо исключать из конструкции торцевые выточки и внутренние расточки.

Материалы и способы получения заготовок

В общем случае, если:

1. Если d отвер. < 20 мм, применяется прокат калиброваный, горячекатанный, а при больших программа выпуска литье.

2. Если d отверстия > 20 мм, в качестве заготовок применяют цельнотянутые трубы или отливки.

3.Если втулка сворачивается из листа применяются латунные листы, металическая лента.

4.Если заготовки изготавливают из металлокерамических материалов, то используют методы прессования и затем в печи спекают.

5.При больших программах выпуска (крупносерийное и массовое производство) применяется штамповка, реже ковка.

Например: чугун СЧ 15, стали 30, 45 и другие.

В зависимости от вида заготовки, материала и технических требований фланцы подвергают предварительной (смягчающей) термической обработке - отжигу.

Особенности базирования:

Основными базами (конструкторскими) у фланцев являются посадочная цилиндрическая поверхность по размеру отверстия в корпусе, малый торец центрирующего пояска, прилегающий непосредственно (или через промежуточное кольцо) к торцу наружного кольца подшипника. Этот торец как правило выполняет роль установочной базы.

Основными (конструкторскими) базами являются поверхности центрирующего пояска и торцы фланцев.

На первой операции в качестве технологических баз чаще используют наружную цилиндрическую поверхность и торец большого фланца. При этом, обрабатываются посадочная поверхность цилиндрического пояска, два торца и выточки. Затем базируя деталь на эти обработанные поверхности обрабатывают цилиндрическую поверхность, торец и фаски большого фланца.

На этих же базах обрабатывают крепежные отверстия и лыски, если они предусмотрены конструкцией.

Возможны следующие схемы базирования при обработке:

1.Обработка с одного установа.

Вначале обрабатывают наружние поверхности, затем внутренние.

2.Обработка за 2 установа.

Вначале обрабатывают наружние поверхности, затем остальные.

3.Обработка за 2 и более установа.

Когда главной базой является отверстие и торец, то их обрабатывают в первую очередь.

ТИПОВЫЕ МАРШРУТЫ ОБРАБОТКИ

1.Заготовка – «непрерывная» (пруток, прокат, труба).

Наружный d менее 55 мм.

Типовой маршрут

Операция 1. Черновая, а затем чистовая обработка наружной, затем внутренней поверхности с последующей отрезкой.

Операция 2. Обработка второстепенных отверстий.

Операция 3. Фрезерование.

Операция 4. Шлифование (как правило наружних поверхностей).

Операция 5. Контроль.

2.Заготовка – «штучная» (штамповка или отливка с диаметром более 55 мм).

Типовой маршрут

Операция 1. Черновая, а затем чистовая обработка отверстий (подготовка баз).

Операция 2. Черновая, а затем чистовая обработка наружных поверхностей.

Операция 3. Обработка второстепенных отверстий.

Операция 4. Фрезование.

Операция 5. Термообработка.

Операция 6. Повторная обработка отверстия.

Операция 7. Повторная обработка наружной поверхности.

Операция 8. Контроль.

Примечание. При использование второго случая базирования.

Операция 1 и 2, а также последн. и предпоследн. меняются местами.

3. «Диски» - заготовки «штучная», наружный диаметр свыше 300 мм. диаметр отверстия больше 25 мм.

Типовой маршрут

1.Черновая и чистовая обработка внутренней и торцевой поверхностей с одной стороны.

2.Черновая и чистовая обработка внутренних и торцевых поверхностей с другой стороны.

3.Окончательная обработка отверстия.

4.Обработка второстепенных отверстий.

5.Шлифование торцевых и наружных поверхностей.

6.Балансировка не более 10 гр. на 1 см.

Особенности выполнения операций

Специфика операций механической обработки во многом зависит от серийности производства.

А)черновая стадия:

при обработке отверстий d < 30 мм - применяют сверление рассверливание, (расточку);

при d > 30 мм - применяется рассверливание или расточка.

Б)чистовая обработка - расточка чистовое рассверливание, протягивание,

шлифование, дорнование, хонингование, притирка (при небольших программах выпуска).

1.Если больше 10 шт. – применяют токарно-револьверные станки.

2.Если меньше 10 шт. - применяют токарно-винторезные.

3.При диаметре свыше 400 мм - токарно-карусельные.

4.При программе больше 30 шт, а деталь сложной конфигурации - станки с ЧПУ.

5.При больших программах выпуска - многошпиндельные токарные автоматы и полуавтоматы.

Особенности выполнения основных операций

В крупносерийном производстве для операции точения используются многошпиндельные вертикальные токарные полуавтоматы 1 К282 и 1 К284.

На одном таком станке могут быть осуществлены полная токарная обработка всех поверхностей (с двумя загрузочными позициями и перестановкой заготовки после ее обработки с одной стороны) и сверление крепежных отверстий.

Обработка поперечных отверстий может быть произведена на вертикально-сверлильном станке с применением многошпиндельных головок, а также на агрегатно-сверлильном станке.