Базирование деталей класса “втулки” и “диски”, типовой маршрут их изготовления

Классификация деталей и основные технические требования

К деталям класса "диски" и “втулки” относятся детали, образованные наружными и внутренними поверхностями вращения, имеющими одну общую прямолинейную ось. К деталям класса "диски" относятся шкивы, фланцы, крышки подшипников, кольца, поршни и др., как правило, имеющие отношении длины цилиндрической части к наружному диаметру менее 0,5. К деталям класса втулок относятся втулки, гильзы, стаканы, вкладыши, которые наиболее часто бывают с отношением длины цилиндрической части к наружному диаметру больше 3. Некоторые виды подшипниковых втулок представлены на рис. 69.

Рис. 69. Разновидности деталей типа втулок

К основным техническим требованиям, предъявляемым к деталям классов диски и втулки, выполнение которых является технологической задачей в процессе механической обработки, относятся:

− концентричность наружных поверхностей относительно внутренних (0,015...0,075 мм);

- точность диаметральных размеров наружных поверхностей (h6, h7) и отверстий (Н7, Н8, для ответственных сопряжении Н6);

- точность формы, в большинстве случаев погрешность формы не должна превышать определённой части поля допуска на размер;

- точность взаимного расположения поверхностей, а именно: разностенность (не более 0,03...0,15 мм) и перпендикулярность торцовых поверхностей к оси отверстия (0,2 мм на радиусе 100 мм, при осевой нагрузке 0,02...0,03 мм);

- качество поверхностного слоя - шероховатость внутренних и наружных поверхностей вращения (Ra = 1,6...3,2 мкм) и торцов (Ra = 1,6...6,3 мкм);

- твёрдость исполнительных поверхностей втулок (НRС 40...60).

Естественно, что основными из них являются достижение концентричности внутренних и наружных цилиндрических поверхностей и обеспечение перпендикулярности торцов к оси детали.

В качестве материалов для дисков и втулок служат: сталь, серый и ковкий антифрикционный чугун, латунь, бронза, специальные сплавы, металлокерамика, пластмассы.

Заготовками для втулок с диаметром отверстия до 20 мм служат калиброванные или горячекатаные прутки, а также литые стержни. При диаметре отверстия больше 20 мм применяются цельнотянутые трубы или полые заготовки, отлитые в песчаные или металлические формы, используют также центробежное литьё и литьё под давлением. Заготовки деталей класса „диски“ могут изготавливаться из проката различного вида, а в производстве с большим объёмом выпуска и при изготовлении деталей сложной конфигурации, используя методы пластического деформирования (ковка, штамповка, периодический прокат, обжатие на ротационно-ковочных машинах, электровысадка), а также различные методы литья (в земляные формы, кокиль, литье под давлением и др.). Заготовки могут изготавливаться как с прошитым (отлитым) центровым отверстием, так и без него.

Базирование деталей класса “втулки” и “диски”, типовой маршрут их изготовления

    В качестве технологических баз при обработке заготовок целесообразно выбирать основные базы детали. Исходя из этого, следует, что на первых операциях обрабатывают основные базы, которые в последующем являются технологическими. Применительно к деталям типа втулок, дисков, фланцев, как правило, это центральное отверстие и торец, причём короткое отверстие является двойной опорной, а торец – установочной базой. В связи с этим на первой операции в качестве технологических баз используют наружную цилиндрическую поверхность и торец ступицы или большого фланца.

Основная технологическая задача при обработке втулок и дисков, концентричность наружных поверхностей относительно отверстия и перпендикулярность торцовых поверхностей к оси отверстия, может быть обеспечена, при соответствующем базировании, одним из следующих вариантов:

    - обработкой за один установ - пруток или труба базируется по наружной поверхности. Вся обработка выполняется на токарно-револьверном, одношпиндельном или многошпиндельном токарном автомате с последующей окончательной обработкой противоположного торца втулки на сверлильном или специальном станке.

При обработке за один установ рекомендуется следующий технологический маршрут обработки втулки: подрезка торца у прутка, подача прутка до упора, зацентровка торца под сверление, сверление отверстия и обтачивание наружной поверхности, растачивание или зенкерование отверстия и обтачивание наружной поверхности со снятием фасок на свободном торце, предварительное развёртывание, окончательное развёртывание, отрезка. Снятие фасок с противоположного торца втулки выполняется после отрезки на вертикально-сверлильном или токарном станке с последующим сверлением смазочного отверстия и нарезкой смазочных канавок (может осуществляться на специальном станке). При обработке втулки из трубы вместо сверления производят зенкерование или растачивание отверстия, далее технологический маршрут сохраняется.

    - обработкой за два установа (штучная заготовка или резаный прокат) - первоначальная обработка внутренней поверхности и базирование по ней на оправке при обработке наружной поверхности и торцов. В зависимости от типа производства механическая обработка выполняется за одну операцию и два установа (единичное производство) или за две операции (серийное и массовое производства).

Первый установ (операция) – подрезка свободного торца, сверление и зенкерование или растачивание отверстия (с припуском под шлифование), растачивание канавок и фасок (базирование по наружной поверхности и торцу), затем протягивание отверстия на протяжном станке.

Второй установ (операция) – подрезка второго торца, точение наружных поверхностей (с припуском под шлифование), точение канавок и фасок (базирование по внутренней поверхности на разжимную оправку и торцу).

После черновой обработки выполняют чистовую обработку наружной поверхности и торца (базирование по внутренней поверхности).

Крупные детали (шкивы, маховики и др.) обрабатывают на токарных карусельных станках. Однако и при обработке деталей на этих станках базирование на первой операции выполняют по ступице, в которой обрабатывается центральное отверстие и прилегающие к ней торцы. Обод обрабатывают на следующем установе (операции) при базировании шкива (маховика) на центрирующий палец по обработанному отверстию и торцу.   Базирование по отверстию имеет следующие преимущества:

- при обработке на жесткой или разжимной оправке погрешность установки отсутствует или значительно меньше, чем при обработке в патроне с базированием по наружной поверхности;

- более точное центрирующее устройство, чем трехкулачковый патрон;

- возможность достижения более высокой степени концентрации обработки.

32.Типовой маршрут изготовления дисков, фланцев и др. деталей данного класса:

33.Виды отверстий и методы их обработки