Приспособления для фрезерных и сверлильных работ

Основными приспособлениями для фрезерных работ являются тиски [7, с. 39 - 51], столы (стойки) [7, с. 52 - 71], плиты, а также универсально-переналаживаемая оснастка (УСП), включающая плиты с подналадкой и различные подставки.

Наиболее распространенными являются тиски (ГОСТ 16518-96, ГОСТ 20746-84, ГОСТ 21167-75 - 21168-75). Они относятся к группе универсальных приспособлений. Их переналадка заключается в установке сменных губок и базовых элементов, проектируемых и изготовляемых в соответствии с формой и размерами обрабатываемых деталей. Тиски характеризуются шириной и высотой зажимаемых губок, а также расстоянием между ними и усилием зажатия. Именно эти параметры и принимаются во внимание при выборе определенного типоразмера тисков для обработки детали. Для фрезерования поверхностей под углом используются тиски станочные поворотные [7, c. 47].

Тиски станочные эксцентриковые применяются для закрепления заготовок при сверлении и фрезеровании деталей из цветных сплавов, небольших стальных деталей в пределах 50 мм. Они рассчитаны на небольшие усилия зажима и своим быстродействием сокращают вспомогательное время при закреплении заготовок.

Тиски самоцентрирующие механические, используют в качестве узлов переналаживаемой оснастки, при фрезерных и сверлильных работах в том случае, если обрабатываемую деталь необходимо сцентрировать - обработка осевых пазов, снятие лысок, сверление отверстий по оси. Большинство из них имеет губки в виде призмы, что дает возможность зажимать детали типа тел вращения.

Тиски механические с плавающими губками, применяют при установке детали на торец с базированием по отверстию, а также в качестве одного из узлов переналаживаемых фрезерных и токарных приспособлений.

Поворотные столы и стойки (ГОСТ 16936-71), различаются расположением оси вращения - стол вращается в горизонтальной, а стойка в вертикальной плоскостях - и характеризуется диаметром и высотой стола или шириной стойки. Абсолютное большинство столов (стоек) имеет поворотные диски с сеткой Т-образных пазов с определенным шагом и центральное базовое отверстие, которое в ряде случаев дополняется конусом Морзе. Указанные конструктивные элементы столов (стоек) служат для установки и закрепления подкладок, к которым крепится обрабатываемая деталь.

Для фрезерования радиусных поверхностей применяют столы поворотные дуговые [7, с. 60], основными конструктивными элементами которых являются основание и поворотная плита, перемещаемая винтом по определенному радиусу посредством поворотного сухаря с резьбовым отверстием. На поверхности плиты имеется сеть Т-образных пазов для крепления смежных наладок для закрепления обрабатываемой детали.

Столы поворотные универсальные угловые [7, с. 66] заменяют различные угловые подставки, обеспечивающие обработку поверхностей только под одним углом, относительно горизонтальной плоскости.

Для расточных работ применяют столы координатные универсальные. Точность перемещения детали в двух взаимно перпендикулярных направлениях 0,05 мм.

Кондукторы (ГОСТ 16889-71 - 16891-71) применяют при обработке деталей на станках сверлильной группы при сверлении, зенкеровании, развертывании и цековки отверстий, а также зенкования фасок.

Кондукторы накладные [7, с. 80-82] служат для обработки отверстий на плоских поверхностях деталей типа панелей плит, фланцев, плат и т.п. Для обработки отверстий определенного размера, накладные кондукторы имеют быстросменные (ГОСТ 18432-73) и сменные (ГОСТ 18431-73) втулки, применяемые также при нарезании резьбы метчиками. Крепление кондукторов на деталях обеспечивается специальными прихватами, прижимами или струбцинами. На поверхности деталей они часто базируются двумя технологическими отверстиями, куда входят пальцы кондуктора.

Для обработки отверстий в вертикальной плоскости используется скальчатые кондукторы [7, с. 72-80]. Они состоят из основания и кондукторной плиты с жестко закрепленными направляющими колонками (скалками), которые перемещаются в вертикальном направлении. К основанию и плите кондуктора крепятся сменные накладки, необходимые для базирования и зажатия детали.

Наладка кондукторной плиты включает сменные втулки (ГОСТ 18431-73), соответствующие диаметру обрабатываемого отверстия. Основными механическими характеристиками скальчатых кондукторов являются площадь базовой поверхности основания, за которую не должны выходить габаритные размеры детали, и высота подъема кондукторной плиты, определяющая предельную высоту обрабатываемой детали.

При сверлении отверстий под различными углами применяют угловые кондукторы. Они, как правило, проектируются и изготовляются для обработки отверстий в определенной детали и являются узкоспециализированными.

Универсально-сборная и переналаживаемая оснастка широко применяется при фрезерных, токарных и сверлильных работах на универсальном оборудовании и на станках с ЧПУ [30, с. 101-110]. Характерной особенностью универсально-сборной и переналаживаемой оснастки (УСП, УНП, СРП, СНЛП УСПО) является наличие базовой плиты или основания, имеющих шахматную сетку пазов и крепежных отверстий для установки и закрепления элементов собираемых приспособлений. В пазах с помощью шпонок устанавливаются различные басовые угольники, стойки и другие элементы универсально-сборной и переналаживаемой оснастки. При обработке длинных плоских деталей на этих плитах устанавливаются базовые упоры и подбирается зажимные прихваты, которые в процессе работ могут переставляться при обработке мест зажима.

К приспособлениям функционально-универсальным и прочим относятся плиты магнитные универсальные (ГОСТ 16523-97, патроны магнитные (ГОСТ 24558-81) и оправки.

Плиты магнитные [56, с. 93-101] применяются при шлифовальных, а также слесарных работах для плоских деталей, имеющих соотношение между высотой и другими габаритными размерами в пределах 1:50 - 1:100. Длина и ширина детали не должны выходить за габаритные размеры плит.

Для чистовых операций на токарных и шлифовальных станках при обработке деталей типа тел вращения применяют магнитные патроны [30, с. 93-10l], которые имеют посадочные места под устанавливаемую деталь.

Магнитные плиты являются основным типом приспособлений для закрепления деталей, применяемых на плоскошлифовальных станках.

При обработке на токарных и фрезерных стенках деталей типа вращения с диаметром до 100 мм, имеющих отверстие по оси детали, находят широкое применение оправки [7, с. 32-38]. Они могут быть гладкие, конусные, резьбовые, шлицевые и шпоночные.

Оправка обычно садится на конус Морзе шпинделя станка или устанавливается в центрах.

Цанговые оправки разделяются на подвиды: для зажатия по наружному и внутреннему диаметру детали. В цанговых оправках первого типа зажатие детали происходит за счёт взаимодействия наружного конуса цанги и внутреннего конуса втулки, которая находится сверху цанги, Перемещаться могут как втулка, так и цанга. В оправках второго типа конус втулки через внутреннюю конусную часть цанги разжимает ее и закрепляет деталь по имеющемуся отверстию.

Основные стандартные приспособления приведены в Приложении Г.

Режущий инструмент

Режущий инструмент выбирают с учетом:

- способа обработки;

- максимального применения нормализованного и стандартизованного инструмента;

- размеров обрабатываемых поверхностей и размеров станка;

- точности обработки и качества поверхности;

- промежуточных размеров и допусков на эти размеры;

- обрабатываемого материала;

- стойкости инструмента, его режущих свойств и прочности;

- стадии обработки (черновая, чистовая, отделочная);

- стоимости инструмента;

- типа производства.

Размеры мерного режущего инструмента (зенкеры, развертки, протяжки и т.п.), определяют исходя из промежуточных размеров обработки; размеры других инструментов (резцы расточные, борштанги и т.д.) - из расчета на прочность и жесткость.

Основные виды режущего инструмента классифицируются по разным признакам, главные из которых - назначение и способ крепления. Они подробно освещены в литературе [1, 2, 3, 5, 14, 24, 30] и приведены в Приложении Г.

Вспомогательный инструмент

Из-за несовпадения установочных поверхностей и элементов режущего инструмента и соответствующих посадочных мест станка необходим промежуточный элемент между ними - вспомогательная технологическая оснастка. К такой оснастке относится вспомогательный инструмент. Вспомогательный инструмент выбирают к станку по уже выбранному режущему инструменту для данного технологического перехода. Вспомогательный инструмент должен иметь с одной стороны установочные поверхности и элементы крепления, соответствующие режущему инструменту, а с другой - поверхности установки и элементы крепления, соответствующие посадочным местам станка. К вспомогательному инструменту относятся:

- для резцов - резцедержатели;

- для насадных фрез - оправки;

- для концевых фрез - цанговые патроны, переходные втулки;

- для осевого инструмента с коническим хвостовиком - переходные втулки;

- для осевого инструмента с цилиндрическим хвостовиком - сверлильные патроны, в том числе и быстросменные;

- для метчиков и плашек - специальные патроны;

- для расточных резцов - оправки и борштанги.

Большинство вспомогательного инструмента стандартизовано [3, 5, 7, 13, 14, 30] и приведено в Приложении Г.

Порядок выбора вспомогательного инструмента:

- определить конструкцию режущего инструмента, форму и конструктивные особенности его установочных поверхностей и элементов крепления;

- установить вид и характер посадочного места данного станка, форму установочных поверхностей, особенности элементов и требуемый характер крепления;

- сравнить установочные поверхности и элементы крепления режущего инструмента и посадочного места станка;

- подобрать по стандартам вспомогательный инструмент, который по своим данным являлся бы согласующим промежуточным звеном между ними. При отсутствии стандартного инструмента - спроектировать вспомогательный инструмент;

- проверить соответствие выбранного вспомогательного инструмента характеру выполняемого перехода операции технологического процесса.

Средства технического контроля

Контроль - определение как количественных, так и качественных характеристик изделия, в данном случае, - детали.

Средства контроля (измерительные средства) - это технические устройства, используемые при измерениях и имеющие нормируемые метрологические характеристики.

Правила выбора средств технического контроля основывается на обеспечении заданных показателей процесса контроля и анализа затрат на его осуществление [4, 5, 14, 30].

Средства технического контроля выбирают с учетом:

- точности измерений;

- достоверности контроля;

- стоимости и трудоемкости контроля;

- типа производства;

- конструктивных характеристик измеряемых деталей;

- удобства работы и требований безопасности.

Стандартные средства измерения приведены в Приложении Г.

7. Разработка технологического процесса

Типовые технологические процессы

Одной из характерных особенностей стандартизации при конструировании транспортных и технологических машин и оборудования в машиностроении, в том числе и лесном машиностроении, состоит в том, что заданные машины необходимо разрабатывать исходя не только из чисто технических условий, но и из совокупности признаков, характерных для всего ряда смежных типов и размеров. Детали и узлы конструктивно нормализованного ряда позволяют использовать преемственность повторяющихся конструктивных признаков в машинах. Широкая унификация деталей машин обуславливает применение более эффективных методов производства за счет типизации технологических процессов и является основой ускорения технологической подготовки производства.

В основу разработки типовых технологических процессов положена конструктивно-технологическая классификация, предусматривающая систематизацию деталей и узлов по основным признакам как конструктивного, так и технологического подобия. Классификация деталей является первым этапом по созданию типовой технологии. Для деталей транспортных и технологических машин ее проводят на основе технологических классификаторов [31]. В основе классификационных признаков для деталей транспортных и технологических машин выбирают геометрическую форму, конструктивную характеристику отдельных элементов, взаимное расположение элементов, наименование, выполняемую функцию.

Базой транспортных и технологических машин и оборудования лесного комплекса является гусеничная или колесная базы.

Валы транспортных и технологических машин характеризуются цилиндрической формой при длине значительно превышающей основной диаметр. К этим валам относятся ступенчатые и гладкие (коробок перемены передач, торсионные и др.), пустотелые, эксцентриковые (балансиры, кривошипы), кулачковые, коленчатые. Смещение центров при обработке шатунных шеек коленчатого вала или обточка кулачков и эксцентриков распределительных валов не изменяют основную схему технологического процесса изготовления деталей этого подкласса.

Цилиндрические, конические и червячные зубчатые колеса, чашки дифференциалов, ведущие колеса, опорные и направляющие катки транспортных и технологических машин на гусеничной базе, ступицы машин на колесной базе, тормозные барабаны, корпуса и фланцы планетарных коробок, кольца включения, фрикционные диски и другие относятся к деталям, характерным признаком которых является отношение высоты и основного диаметра. Поэтому главными поверхностями обработки таких деталей являются торцы, цилиндрические наружные и внутренние поверхности, обрабатываемых на различных станках токарной группы.

Рычаги, вилки, шатуны, стойки, кронштейны относятся к деталям, у которых наружная поверхность образована сочетанием элементов различной геометрической формы. В транспортных и технологических машинах к рычагам и вилкам относятся рычаги рулевого управления, рычаги подвески, вилки переключения передач, вилки карданных валов, рычаги амортизаторов, балки передней оси машин на колесной базе. Главными поверхностями при обработке таких деталей являются площадки на концах стержня и отверстия на этих площадках.

К корпусным деталям относят литые или сварные детали коробчатого типа, представляющие собой основу для пространственного координирования и кинематической связи деталей и узлов, монтируемых в них. В транспортных и технологических машинах - это корпуса коробок передач, редукторов ведущего, промежуточного и задних мостов и другие. Главными поверхностями при обработке корпусных деталей являются плоскости и основные отверстия, а также обработка мелких отверстий и нарезание в них резьбы.

Типовой технологический процесс изготовления валов

К валам относят детали, образованные наружными и внутренними поверхностями вращения; имеющими одну общую прямолинейную ось при отношении длины цилиндрической части к наибольшему наружному диаметру более двух (рис. 22).

Валы классифицируются по различным признакам.

По форме наружных поверхностей:

- бесступенчатые;

- ступенчатые;

- с фасонными частями (конусами, шлицами, фланцами, зубчатыми венцами, кулачками, рейками и т.п.).

По форме внутренних поверхностей:

- сплошные;

- полые.

По соотношению размеров:

- жесткие;

- нежесткие.

Жесткими считаются валы, у которых отношение длины к диаметру (l/d) не превышает 10 - 12. Валы с большим соотношением называют нежесткими

Особую группу составляют коленчатые, кулачковые валы, шпиндели и крупные валы (диаметром более 200 мм и массой более 1 т.).

Основные технологические задачи при обработке валов следующие:

- выдержать: точность и шероховатость поверхностей (5 - 7 квалитет; шероховатость Ra 0,03 - 2,5 мкм); прямолинейность общей оси; концентричность поверхностей вращения; соосность резьб с наружными поверхностями или точными внутренними цилиндрическими отверстиями;

- получить глубокие центральные отверстия, соосные наружной поверхности в пустотелых валах (допускаемые отклонения ± 0,02) с радиальным биением шеек и торцовым биением торцов 0,02 - 0,03;

- выполнить шпоночные канавки и шлицы, параллельные оси вала (допускаемое отклонение 0,03 на длине 100мм).

абв

где

Рис. 22. Типичные ступенчатые валы:

а - ступенчатый вал без шлицев и зубчатого венца; б - шлицевой вал; в - вал-шестерня без шлицев;

г - вал-шестерня со шлицами; д - вал-шестерня коническая со шлицами; е - полый ступенчатый вал

Материалом для валов служат стали следующих марок: А12, 20, 20Л, 25, 30, 35, 40, 45, 45Г2, 20Х, 35Х, 40Х, 35ХС, 40ХС, 35СГ, 18ХГТ, 20ХН3А, ЗОХНЗ, 35ХНЗМ, 45ХН2МФ и др.

В большинстве случаев заготовками для валов служит прокат. Заготовки отрезают из прокатного материала фрикционными и дисковыми пилами, абразивными кругами, резцом и др. Для валов, диаметры ступеней которых отличаются больше чем на 10 мм, заготовки отрезают из проката и затем куют под молотами или штампуют в подкладных или закрытых штампах. Главное требование к заготовкам - прямолинейность, которая не должна выходить за пределы 0,1-0,15 мм на 1м длины. Поэтому прокат перед отрезкой заготовок подвергают правке на специальных правильно-калибровочных станках и др.

Основные технологические базы - преимущественно центровые отверстия, центровые фаски для пустотелых валов.

Основные операции при обработке гладких и ступенчатых валов - это центрование, обточка на токарных станках, шлифование посадочных поверхностей, доводка поверхностей.

Таблица 35 Маршрутный технологический процесс обработки ступенчатых валов

Основные схемы базирования.

Основными конструкторскими базами большинства валов являются поверхности опорных шеек. Однако использовать их в качестве технологических баз для обработки наружных поверхностей на всех операциях затруднительно. Для условия сохранения единства и постоянства баз за технологические базы принимают поверхности центровых отверстий (ГОСТ 14034-74). Для исключения погрешности базирования при выдерживании длин ступеней от торца вала необходимо в качестве опорной технологической базы использовать торец заготовки. С этой целью заготовку устанавливают на плавающий передний центр.

Передача крутящего момента при установке вала в центрах осуществляется с помощью поводкового патрона (ГОСТ 2571-71) или хомутика (ГОСТ 2578-70).

Основные операции механической обработки

Заготовительная.

Для заготовок из проката: рубка прутка на прессе или резка прутка на фрезерно-отрезном или другом станке. Для заготовок, получаемых методом пластического деформирования, штамповать или ковать заготовку.

Правильная (применяется для проката). Правка заготовки на прессе или другом оборудовании. В массовом производстве может производиться до отрезки заготовки. В этом случае правится весь пруток на правильно-калибровочном станке.

Термическая.

Улучшение, нормализация.

Подготовка технологических баз.

Операцию обработки торцов и сверление центровых отверстий в зависимости от типа производства производят:

- в единичном производстве подрезку торцов и центрование на универсальных токарных станках последовательно за два установа с установкой заготовки по наружному диаметру в патроне;

- в серийном производстве подрезку торцов выполняют раздельно от центрования на продольно-фрезерных или горизонтально-фрезерных станках, а центрование - на одностороннем или двустороннем центровальном станке. Применяются фрезерно-центровальные полуавтоматы последовательного действия с установкой заготовки по наружному диаметру в призмы и базированием в осевом направлении по упору;

- в массовом производстве применяют фрезерно-центровальные станки
барабанного типа, которые одновременно фрезеруют и центруют две за
готовки без съема их со станка.

Форму и размеры центровых отверстий назначают в соответствии с их технологическими функциями по ГОСТ 14034-74 (см. табл. 2)

Для нежестких валов (отношение l/d > 12) - обработка шеек под люнеты.

Токарная (черновая).

Выполняется за два установа на одной операции (единичное производство) или каждый уставов выполняется как отдельная операция.

Производится точение наружных поверхностей (с припуском под чистовое точение) и канавок. Это обеспечивает получение точности IT 12, шероховатости Ra = 6,3. В зависимости от типа производства операцию выполняют: в единичном производстве на токарно-винторезных станках; в мелкосерийном - на универсальных токарных станках с гидросуппортами и станках с ЧПУ; в серийном - на копировальных станках, горизонтальных многорезцовых, вертикальных одношпиндельных полуавтоматах и станках с ЧПУ; в крупносерийном и массовом - на многошпиндельных многорезцовых полуавтоматах; мелкие валы могут обрабатываться на токарных автоматах.

Токарная (чистовая).

Аналогична приведенной выше. Производится чистовое точение шеек (с припуском под шлифование). Обеспечивается точность 11 - 10 квалитет, шероховатость Ra = 3,2.

Фрезерная.

Фрезерование шпоночных канавок, шлицев, зубьев, всевозможных лысок.

Шпоночные пазы в зависимости от конструкции обрабатывают дисковой фрезой (если паз сквозной) на горизонтально-фрезерных станках, пальцевой шпоночной фрезой (если паз глухой) на вертикально-фрезерных станках. В серийном и массовом производствах для получения глухих шпоночных пазов применяют шпоночно-фрезерные полуавтоматы, работающие «маятниковым» методом.

Технологическая база - поверхности центровых отверстий или наружные цилиндрические поверхности вала. При установке на наружные цилиндрические поверхности вала (на призмы) возникает погрешность базирования, связанная с колебаниями диаметров установочных шеек вала в партии.

Шлицефрезерная.

Шлицевые поверхности на валах чаще всего получают обкатыванием червячной фрезой на шлицефрезерных или зубофрезерных станках с установкой вала в центрах. При диаметре шейки вала более 80 мм шлицы фрезеруют за два рабочих хода.

Сверлильная.

Сверление всевозможных отверстий.

Резьбонарезная.

На закаливаемых шейках резьбу изготавливают до термообработки. Если вал не подвергается закалке, то резьбу нарезают после окончательного шлифования шеек (для предохранения резьбы от повреждений). Мелкие резьбы у термообрабатываемых валов получают сразу на резьбошлифовальных станках.

Внутренние резьбы нарезают машинными метчиками на сверлильных, револьверных и резьбонарезных станках в зависимости от типа производства.

Наружные резьбы нарезают:

- в единичном и мелкосерийном производствах на токарно-винторезных станках плашками, резьбовыми резцами или гребенками;

- в мелкосерийном и серийном производствах резьбы не выше 7-ой степени точности нарезают плашками, а резьбы 6-ой степени точности - резьбонарезными головками на револьверных и болторезных станках;

- в крупносерийном и массовом производствах - гребенчатой фрезой на
резьбофрезерных станках или накатыванием.

Термическая.

Закалка объемная или местная согласно чертежу детали.

Токарная. (Центрошлифовальная).

Исправление центровых отверстий (центрошлифовальная). Перед шлифованием шеек вала центровые отверстия, которые являются технологической базой, подвергают исправлению путем шлифования конусным кругом на центрошлифовальном станке за два установа или притираются на токарных станках.

Шлифовальная.

Шейки вала шлифуют на круглошлифовальных или бесцентрово-шлифовальных станках.

Шлицешлифовальная.

Шлицы шлифуются в зависимости от центрирования:

- при центрировании по наружной поверхности - наружное шлифование на круглошлифовальных станках и шлифование боковых поверхностей на шлицешлифовальном полуавтомате с делением;

- при центрировании по поверхности внутреннего диаметра - шлифование

боковых поверхностей шлицев и шлифование внутренних поверхностей по диаметру профильным кругом.

Моечная.

Контрольная.

Нанесение антикоррозионного покрытия.

Операционные эскизы маршрутного технологического процесса изготовления валов представлен в табл. 40, 41.

Таблица 36 Маршрутный технологический процесс изготовления вала длиной до 120 мм

Таблица 37 Маршрутный технологический процесс изготовления валов диаметром 30 0 80 мм и длиной от 120 до 500 мм

Типовой технологический процесс изготовления втулок

К втулкам относят детали, образованные наружными и внутренними поверхностями вращения, имеющими одну общую прямолинейную ось при отношении длины цилиндрической части к наибольшему наружному диаметру более 0,5 и менее или равное 2 (рис. 23).

Рис. 23. Типичные детали класса втулки

Основные технологические задачи:

- обеспечение точности и концентричности наружных поверхностей относительно отверстия (точность 7-9 квалитет; шероховатость поверхности отверстия Ra 1,25…0,32 мкм: наружной - Ra 2,5…0,63 мкм);

- обеспечение перпендикулярности торцов к оси отверстия (0,015-0,020 мм на диаметре 100 мм);

- достижение точности взаимного расположения поверхностей (радиальное биение 0,01-0,03) и точности формы (отклонение от круглости и профиля продольного сечении в пределах допуска на размер).

Материалом для втулок служат:

- стали различных марок 20, 20Х, 40Х, 12ХН4А, 40ХФА, 38Х2МЮА, У8, У10, У10А, У12, У13А и др.;

- чугуны СЧ15, СЧ18, СЧ20, КЧ35-10, КЧ55-4, ВЧ60-2, КЧ60-3;

- бронзы, латуни ЛС59-1, ЛЖМц59-1-1, ЛАЖ-60-1-1Л, ЛС59-1С, БрАЖН10-4-4, БрАМц10-2, БрОЦС4-4-17;

- цинковые и алюминиевые сплавы ЦАМ10-1.5, АЛ-11, Д16, Д16П,

а также специальные сплавы, биметалл, пластмасса и металлокерамика.

Типовой технологический процесс обработки втулок приведен в табл. 38.

Таблица 38 Маршрутный технологический процесс обработки втулок

Заготовки можно отрезать от прокатанных прутков, труб (сталь, латунь), отлитых прутков небольшой длины (чугун, бронза); штучные заготовки - литье в землю или в кокиль (чугун, бронза, специальные сплавы), штучные кованные или штампованные (сталь, бронза). Кроме того, втулки можно прессовать из порошков.

Основные технологические базы - обработанное отверстие или наружная поверхность.

Задача обеспечения концентричности поверхностей и перпендикулярности оси и торца решается обработкой:

- наружных и внутренних поверхностей и торцов за один установ;

- всех поверхностей за два установа или за две операции с базированием при окончательной обработке отверстия по наружной поверхности;

- всех поверхностей за два установа или за две операции с базированием при окончательной обработке наружной поверхности по отверстию.

Основные схемы базирования.

Технологические маршруты обработки втулок в зависимости от их точности и конфигурации строятся по одному из трех вариантов.

Вариант 1. Обработка наружных поверхностей, отверстий и торцов за один уставов. Применяется для изготовления мелких втулок, не обработанных термически, из прутка или трубы на токарно-револьверных автоматах, одношпиндельных или многошпиндельных токарных автоматах. Технологическая база - наружная поверхность и торец прутка.

Вариант 2. Обработка всех поверхностей за два установа или за две операции с базированием при окончательной обработке наружной поверхности по отверстию (обработка от центра к периферии). Применяется в тех случаях, когда точность внутреннего отверстия задана чертежом выше, чем наружной поверхности. В этом случае порядок черновых переходов строго не регламентируется. При чистовой обработке сначала обрабатывается отверстие. Обработанное отверстие принимается за технологическую базу (при помощи оправки) и окончательно обрабатывается наружная поверхность.

Вариант 3. Обработка всех поверхностей за два установа или за две операции с базированием при окончательной обработке по наружной поверхности (обработка от периферии к центру). Применяется в случаях, когда точность наружных поверхностей по чертежу выше, чем у внутреннего отверстия. Порядок черновых переходов - любой. При чистовой обработке сначала обрабатывается наружная поверхность. Эта поверхность принимается за технологическую базу (в патроне) и обрабатывается внутреннее отверстие.

При выборе схемы базирования следует отдавать предпочтение базированию по отверстию (обработка от центра к периферии).

Основные операции механической обработки.

Вариант 1. Обработка из прутка за один установ.

Токарная.

Подрезка торца у прутка, подача прутка до упора, зацентровка торца под сверление, сверление отверстия, точение черновое наружной поверхности со снятием фасок на свободном торце, точение канавок, предварительное развертывание, окончательное развертывание, отрезка. При обработке втулки из трубы вместо сверления производят зенкерование или растачивание отверстия. Выполняется на токарно-револьверном, одношпиндельном или многошпиндельном токарном автомате.

Сверлильная.

Снятие фасок с противоположного торца втулки на вертикально-сверлильном или токарном станке.

Сверлильная.

Сверление отверстий, нарезка резьбы на вертикально - или радиально-сверлильном станке. В зависимости от заданной точности могут быть отдельными операциями.

Моечная.

Контрольная.

Нанесение антикоррозионного покрытия.

Вариант 2. Обработка из индивидуальной заготовки от центра к периферии

Заготовительная.

Резка заготовки из проката, трубы или штамповка.

Токарная.

В зависимости от типа производства выполняется за одну операцию и два установа (единичное) или за две операции (серийное и массовое).

Установ А (базирование по наружной поверхности и торцу в патроне) - подрезка свободного торца, сверление и зенкерование или растачивание отверстия (с припуском под шлифование), растачивание канавок и фасок.

Установ Б (базирование по отверстию и торцу на оправке) - подрезка второго торца, точение наружных поверхностей (с припуском под шлифование), точение канавок и фасок.

В зависимости от типа производства операция выполняется:

- в единичном - на токарно-винторезных станках;

- в серийном - на токарно-револьверных станках и станках с ЧПУ;

Сверлильная.

Сверление, зенкерование отверстий, нарезка резьбы. Производится на вертикально-сверлильных, радиально-сверлильных станках, сверлильных станках с ЧПУ, агрегатных станках.

Термическая.

Закалка согласно чертежу.

Внутришлифовальная.

Шлифование отверстия на внутришлифовальном станке.

Деталь базируется по наружному диаметру и торцу в патроне.

Круглошлифовальная.

Шлифование наружных поверхностей и торцов на круглошлифовапьном или торцекруглошлифовальном станках.

Технологическая база - отверстие (на оправке).

Моечная.

Контрольная.

Нанесение антикоррозионного покрытия.

Примечание. При обработке втулки из трубы вместо сверления производят зенкерование или растачивание отверстия; в остальном технологический процесс не отличается от обработки втулки из прутка.

Типовой технологический процесс изготовления шкивов, дисков, фланцев

К дискам относятся детали образованные наружными и внутренними поверхностями вращения, имеющими одну общую прямолинейную ось при отношении длины цилиндрической части к наружному диаметру менее 0.5. Например, шкивы, фланцы, крышки подшипников, кольца, поршни гидро- и пневмоприводов и т.п. Детали этого класса отличаются от деталей класса "полые цилиндры" отношением длины l цилиндрической части к наружному диаметру d; у втулок l / d ? 0,5 - 2,5. (рис. 25).

Рис. 25. Типичные детали класса диски

Основные технологические задачи - аналогичные втулкам: достижение концентричности внутренних и наружных цилиндрических поверхностей и перпендикулярности торцов к оси детали. Получение точных внутренних и наружных, фасонных, зубчатых и криволинейных поверхностей.

Материал - чугун - шкивы, фланцы, пружина; зубчатые колеса изготовляются из стали, реже из чугуна; приводные шестерни изготовляются из текстолита, червячные колеса из бронзы, биметалла и антифрикционного чугуна; поршневые кольца - из специального чугуна.

Заготовки применяют штучные - литье, кованные, штампованные; мелкие диаметром до 50-60 мм изготовляют также из прутка.

Шкивы. Технические условия на изготовление шкивов (матери...