Тема 4.2 технология изготовления деталей класса «втулка»
-
ПЛАН:
4.2.1 Технология изготовления деталей типа «фланец»
4.2.2 Технология изготовления втулок
4.2.1 Технология изготовления деталей типа «фланец»
Служебное назначение деталей типа фланец, крышка, втулка, стакан, шкив - это ограничение осевых перемещений валов, закрепление мелких узлов, монтируемых на корпусе, выполнение изолирующих и декоративных Функций»
Втулка, стаканы чаще всего являются вспомогательными деталями, обеспечивающими правильное взаимное расположение зубчатых колес, шкивов, подшипников, монтируемых на балках. Эти детали определяют также положение валов, осей, рычагов и др. деталей, устанавливаемых в корпусах. Эти детали машин имеют ряд конструктивных и технологических признаков, позволяющих рассматривать основные операции их обработки совместно (рисунок 4.11).
Заготовками этих деталей служит прокат (трубы, прутки) отливки, штамповки. Выбор материала зависит от служебного назначения изделия, конфигурации, объема выпуска: сталь, чугун, бронза, пластмассы и др. материалы.
К данным деталям предъявляются следующие технические требования:
|
|
Рисунок 4.11 – Детали типа маховичок (а) и шкив (б) |
Наиболее трудоемкой операцией обработки деталей этой группы является токарная обработка.
В серийном производстве эти операции выполняются на станках с ЧПУ.
Номенклатуру инструментов для станков с ЧПУ составляют на базе анализа формы и размеров изготавливаемых деталей и технологических возможностей станка.
Для обработки отверстий используют сверла и расточные резцы ограниченной номенклатуры. Зенкеры и развертки в большинстве случаев не применяют.
Отверстия точностью IT6-7 достигают растачиванием (употребление разверток целесообразно только при обработке больших партий деталей).
Наружные поверхности формируются резцами с углами φ = 95 и φ1 = 5 (для черновой обработки), φ = 93 и φ1 = 32 - для чистовой.
При обработке внутренних основных форм расточные резцы с теми же углами.
Установку таких деталей производят в основном в патронах (рисунок 4.12).
Последовательность обработки при закреплении деталей в патроне:
Центрование (если сверлят отверстие с диаметром меньше 20 мм).
Сверление.
Черновая обработка основных поверхностей (подрезание торца, обтачивание наружных поверхностей, растачивание внутренних).
Черновая обработка и чистовая дополнительных поверхностей.
Чистовая обработка основных поверхностей.
Наиболее эффективны траектории обработки, при которых достигается надежность работы инструмента с наименьшим числом рабочих ходов (рисунок 4.13– 4.14).
|
|
Рисунок 4.12 – Эскиз детали с указанием основных (жирные линии) и дополнительных (тонкие линии) форм поверхности: 1 – канавка торцовая; 2 – канавка шкива; 3 – проточка для выхода резьбообразующего инструмента; 4 – резьба; 5 – канавка для уплотнения; 6 – канавка для выхода шлифовального круга; 7 – канавка для упорного кольца |
|
Рисунок 4.13 – Последовательность обработки заготовок в трехкулачковом патроне: а – зубчатое колесо; б – втулка; 1 – 6 – последовательность обработки |
|
|
|
Надежность работы инструмента снижается при врезании режущей кромки в необработанную поверхность заготовки. Чем меньше таких врезаний делает резец, тем выше надежность его работы. При обработке узких заготовок большого диаметра резец следует перемещать перпендикулярно оси вращения заготовки. Для широких заготовок целесообразно перемещать резец параллельно оси вращения (рисунки 4.15 – 4.16) Для заготовок со значительным числом ступеней различного диаметра, как перпендикулярно оси вращения, так и параллельно к ней. Обработку внутренних поверхностей при отсутствии отверстий в заготовке начинают со сверления. Изделия типа фланцев, крышек чаще всего кроме основных отверстий имеют еще и внецентровые присоединительные отверстия. Наиболее распространенные отверстия 1-5 типов (рисунок 4.17). В условиях серийного производства эти отверстия целесообразно получать на сверлильных или фрезерно-сверлильных станках с ЧПУ. Типовые технологические переходы обработки отверстий: Центрование - сверление - зенкерование - цекование - обработка фаски – развертывание - нарезание резьбы. Каждому типоразмеру отверстий соответствует определенный комплекс типовых технологических переходов, комплект режущих инструментов и последовательность работы инструментов. Отдельной операцией является обработка фаски с обратной стороны в отверстии, обработанном на данном или другом станке.
|
|
Рисунок 4.14 – Типовая схема токарной обработки в патроне для шести инструментов. Обработка одной дополнительной поверхности, сверление сверлом диаметром больше 20 мм: 1 – 7 – последовательность переходов и соответствующий инструмент |
|
|
|
|
|
Рисунок 4.15 – Схемы перемещения инструмента при обработке канавки шкива канавочным резцом: а – форма канавки; б – перемещение резца |
Рисунок 4.16 – Последовательность обработки проходным-подрезным резцом заготовок из проката в трехкулачковом патроне:
а – зубчатое колесо; б – втулка; в – фланец; 1 – 12 – последовательность обработки
Технологический процесс обработки деталей, имеющих отверстия различной формы и размеров, может быть разработан как результат комбинирования технологических переходов обработки отдельных отверстий.
Номер групп отверстий |
Тип отверстия |
Диаметр отверстия, мм |
Номер групп отверстий |
Тип отверстия |
Диаметр отверстия, мм |
1 |
|
До 15 |
4 |
|
До М16 |
Св. 15 до 30 |
Св. М16 до М24 |
||||
2 |
|
До 15
|
5 |
|
До 6 |
Св. 6 до 10 |
|||||
Св. 15 до 30 |
Св. 10 до 15 |
||||
Св. 15 до 30 |
|||||
3 |
|
До 15 |
Рисунок 4.17 |
||
Существуют правила комбинирования технологических переходов в технологическую операцию обработки отверстия изделия:
Для каждого из типоразмеров отверстий выбирают соответствующие комплексы технологических переходов, которые объединяют в единую операцию.
Для каждого из типоразмеров отверстий изделия назначают типы и размеры режущих инструментов.
Из полученного набора исключают одинаковые.
Если суммарное число потребных инструментов меньше числа позиций револьверной головки или инструментального магазина станка, то следует проанализировать целесообразность установки дублера, наиболее загруженного инструмента. Такая установка рентабельна, если суммарное время обработки данным инструментом превышает период стойкости.
При превышении числа технологически необходимых инструментов числа позиций в инструментальном магазине или револьверной головке целесообразно выполнить одно из следующих мероприятий:
а) применить комбинированный инструмент (сверло-цековку);
б) перенести обработку на другой станок с ЧПУ, имеющий большее число инструменталь-ных позиций в магазине;
в) разбить обработку на 2 операции, выполняемые за 2 установа на том же станке;
г) вынести отдельные переходы за пределы операции, выполняемой на станке с ЧПУ.
Исключать переходы и переносить их в операцию обработки на станке с ручным управлением целесообразно в следующей последовательности:
а) переход "обработка фаски" совместить с переходом центрование или не выполнять его;
б) не выполнять переход "нарезание резьбы";
в) не выполнять переход "развертывание".
Возможны два основных варианта последовательности обработки присоединительных отверстий:
а) параллельная - когда каждый инструмент обрабатывает все отверстия, подлежащие обработке этим инструментом, затем производится смена инструментов и цикл повторяется;
б) последовательная - каждое отверстие обрабатывается всеми необходимыми инструментами, а затем после применения позиционирования обрабатывается следующее отверстие, согласно принятому комплексу технологических переходов обработки отверстия:
При обработке по варианту а) суммарное время на смену инструментов “n” и перемещение стола при обработке “m” отверстий.
(4.1)
где tсм - время смены инструмента при повороте инструментальной головки, сек.;
tпоз - время позиционирования стола, перехода с одной координаты на другую.
При обработке по варианту б)
(4.2)
При обработке отверстий по IT7-8 или отверстий с жесткими допусками на межцентровое расстояние (не более 0,2 мм) следует первые переходы (центрование, сверление, зенкерование, цекование) выполнять по варианту параллельной обработки, а заключительные переходы (зенкерование, развертывание) по второму варианту (без перемещения стола). Вариант последовательной обработки обеспечивает более высокую точность положения отверстий, т.к. не связан с изменением позиционирования стола. Последовательность перехода от одного отверстия к другому определяют исходя из условия минимизации пути быстрых перемещений стола. Последовательность расположения инструмента в инструментальной головке устанавливают в соответствии с принятым технологическим процессом и порядками формирования рабочего цикла обработки. Методы обработки внутренних поверхностей были изучены в предыдущем модуле. Схемы обработки отверстий в кондукторе представлены на рисунках 4.18, 4.19. Схема установки деталей при обработке на токарном станке представлена на рисунке 4.20.
|
|
Рисунок 4.18 – Схемы последовательной обработки (а – г) заготовки на одношпиндельном сверлильном станке: 1 – быстросменный патрон; 2 – промежуточная втулка; 3 – винт; 4 – регулируемая втулка; 5 – сегментная шпонка; 6 – гайка; 7 - винт |
|
|
Рисунок 4.19 – Схема отклонений положения и направления подачи сверла относительно отверстия в кондукторной втулке |
Рисунок 4.20 – Схема установки заготовки на угольнике |
