Лекция 11

Обработка деталей типа дисков, барабанов, шкивов, маховиков, муфт.

Служебное назначение. Технические условия. Детали указанного типа находят широкое применение в пищевом машиностроении. Служат в большинстве случаев для предприятий ……………

Основной конструктивной и технологической особенностью деталей этого типа является то, что они имеют общую ось наружных и внутренних поверхностей и торец должен быть перпендикулярен к этой оси.

Для большинства деталей этого типа техническими условиями устанавливаются:

- допуски на размеры и шероховатость наружных и внутренних

поверхностей

- правильность их геометрической формы

- радиальное биение наружных поверхностей относительно

внутренних

- перпендикулярность торцовых поверхностей к оси отверстия.

Допуски определяют в зависимости от назначения детали и могут составлять от сотых долей миллиметра до нескольких микрометров. К быстровращающимся деталям: колеса центробежных насосов, барабаны сепараторов, предъявляют высокие требования по неуравновешенности (дисбалансу).

Материал, способы получения заготовок.

Материал указанных деталей выбирается в зависимости от назначения и условий работы. Это может быть серый чугун или конструкционные стали. Заготовки могут быть как штучными (поковки, штамповки), так и выполняться из калиброванных и горячекатаных прутков, труб и полных заготовок, полученных литьем в песчаные или металлические формы. Используют также центробежное литьё и литьё под давлением. Выбор способа получения заготовки зависит от типа производства, материала детали и её конструктивных форм. Материал выбирают также в зависимости и от условий эксплуатации детали: детали, непосредственно соприкасающихся с пищевыми продуктами изготовляют из нержавеющих сталей типа 12Х18 Н10Т. Перфорированные решетки измельчителей мяса изготовляют из инструментальных сталей, закаливаемых на высокую твердость (HRC58…64) марок У8А, У10,ХВГ, ШХ15, ШХ 15СГ. В качестве заготовок для решеток применяют поковки или точные штамповки.

Барабаны, вращающиеся с большой скоростью (например в сепараторах), изготовляют из высококачественных легированных сталей из поковок.

Маршрут обработки

Существует три схемы получения концентричности наружных поверхностей отверстию и перпендикулярности торцов к его оси при обработке указанных групп деталей:

1. Обработка наружных поверхностей, отверстия и торца за один установ.

2. Первоначальная обработка внутренней поверхности и базирование на ней по оправке при обработке наружной поверхности и торцов

3. Первоначальная обработка наружной поверхности и базирование по ней при обработке внутренней поверхности и торцов

Маршрут обработки в зависимости от принятой схемы базирования может быть следующей

1. Подрезание торцов, обтачивание черновое наружных поверхностей.

2. Растачивание отверстия и канавок, развертывания отверстия.

3. Обтачивание наружных поверхностей с припуском под шлифование, подрезка торцов чистовая после установки деталей на оправку.

4. Обработка шпоночных канавок, смазочных или шлицев.

5. Сверление отверстий радиальных и на торцах деталей.

6. Термообработка (при необходимости)

7. Наружное и внутреннее (или внутреннее только) шлифование (или отделочные операции).

Обработку указанных деталей ведут на токарных, револьверных, карусельных и шлифовальных станках.

Отверстия сверлят на вертикально-сверлильных или радиально- сверлильных станках с применением многошпиндельных головок или ……………. кондукторов. В серийном производстве для обработки используют многошпиндельные токарные автоматы и полуавтоматы.

В мелкосерийном производстве при частой смене изделий успешно применяют токарные полуавтоматы с ЧПУ. Вместо шлифования внутренних и наружных поверхностей можно использовать тонкое точение (растачивание) резцами из сверхтвердых материалов (эльбор, гексанит), что обеспечивает точность по 7 квалитету и шероховатость Rа =1,25…0,63 мкм.

Особенности изготовления решёток измельчителей мяса

Перфорированная решётка является одним из основных рабочих элементов режущего механизма измельчителей мяса продуктов. Решетки работают совместно с вращающимся крестовыми ножами. В процессе эксплуатации они подвергаются интенсивному износу по торцовым плоскостям и кольцевым режущим кромкам отверстий. Машины комплектуются набором решёток с отверстием различного диаметра. Как правило отверстия на перфорированной части решётки располагают по ромбической сетке с углами 60и 120 (=1,6…5,0 мм). Отверстия больших диаметров располагают по концентрическим окружностям.

Технические условия на обработку.

1.Материал решётки должен быть таким, чтобы обеспечивалась

максимальная износостойкость и долговечность

2.Твёрдость решётки должна быть не ниже HRC 60.

3.Число отверстий в решётке зависит от их и определяет

производительность оборудования для измельчения мяса (для

решёток измельчителей ФФГ число отверстий1,6 мм не менее

5280, 2 мм - 3950, 3мм – не менее 1650)

4.Допустимое число отверстий, заглушенных поломанных сверлом, для решеток с отверстием 1,6 мм – 0,4%, 2,0 - 0,3%; 3,0мм - 0,2%.

5.Отклонение от параллельности торцовых плоскостей - не более 0,05мм.

6. Отклонение от соосности центрального отверстия относительно нормы не более 0,02мм.

7. Допуск на диаметр отверстий - 0,1мм.

8. Шероховатость торцовых поверхностей не ниже Rа =0,063мкм

Применяемый материал.

Для изготовления решеток измельчителей применяют различные материалы:

1. углеродистые инструментальные стали – У7,У8А.

2. инструментальные легированные стали 9ХС, ХВГ

3. конструкционно-углеродные и легированные стали 65Г,30ХН3А, 40Х13, Х12М и другие

4. Большой интерес представляет группа износостойких сталей типа ШХ 15 И ШХ15СТ. Они легированы не дефицитными элементами, легко поддаются обработке резанием в отожженном состоянии. После ТО обладают высокой ударной вязкостью и режущими свойствами. НRC до 65.

Стойкость решеток при двухсменной работе из материалов при тонком измельчении мяса до переточки:

У8А – 1-2 рабочих дня

ХВГ – не более четырех дней

Предельный износ решетки через 10- 15 рабочих дне наступает.

Износостойкость решёток из сталей ШХ15, ШХ15СГ в 3,5 – 4 раза превышает износостойкость решеток из сталей У7 И У8А и 2,…2,3 раза износостойкость решеток из дефицитной стали ХВГ.

Заготовки для решеток

Решетки с отверстиями более 6 мм получают литьем по выплавляемым моделям. В этом случае обработке подвергаются лишь торцовые поверхности и наружный и внутренний диаметр, отверстия не обрабатываются. После ТО 9 закалке с последующим отпуском) решетка шлифуется с двух сторон на плоскошлифовальных станках.

Для решеток, отверстия в которых сверлятся, т.е диаметром меньше 6 мм, используют поковки, а также штучные заготовки, полученные вырезкой листового материала. Более экономичными являются заготовки в виде точных штамповок со сквозным центральным отверстием. Применение таких заготовок в 1,5… 2 раза повышает коэффициент использования металла вследствие уменьшения припусков на механическую обработку.

Технология изготовления решеток из поковки следующая (по данным ГП3-1).

1. Осадка заготовок при t=1050С до мм и толщину мм на паровоздушном молоте с массой падающих частей три тонны

2. Прошивка центрального отверстия мм на кривошипном прессе с массой подающих частей 400 тонн.

Операции осадки и прошивки выполняются с одного нагрева.

3. Отжиг (приблизительно 18 часов) НВ 179…207.

4. Обтачивание торца (сверление оси нет) центрального отверстия Перестановка заготовки. Обтачивание начерно наружного диаметра, второго торца. Затем рассверливается и растачивается центральное отверстие с припуском под окончательное растачивание после ТО.

5. Обтачивание наружного диаметра и фаски (на оправку одевают одновременно 10 штук заготовок)

6. Фрезеруется шпоночная канавка на горизонтально фрезерном станке.

7. Сверлильная (сверление отверстий)

8. ТО (закалка плюс отпуск)

9. Шлифование с двух сторон, выдерживая размер по толщине.

10. Окончательная расточка посадочного отверстия гексанитовым или эльборовым резцом, так как после закалки НRС 60..64

Повышение производительности при сверлении отверстий достигается применением:

- многошпиндельных агрегатных сверлильных станков

- специальные многошпиндельные сверлильные станки с ЧПУ (Schmollmachinon. Rosalux- Швейцария).

Обработка кулачков

Кулачковые механизмы исполнительные и распределительные устройства пищевых машин работающие на автоматических или полуавтоматических циклах

Кулачки должны иметь износостойкую рабочую поверхность, изготовляются из сталей 50 и 40Х с поверхностной закалкой до НRС 52..58 и сталей 15, 20Х, 20ХТ, 12ХН3 при цементации на глубину 1…1,5мм и закалке до НRС 56..62.Для получения высокой износостойкости применяют азотируемые стали типа 38ХМЮА или 35ХЮА. Кулачки, предназначенные для работы при малых нагрузках, могут быть изготовлены из серого или модифицированного чугуна или цветных металлов.

Заготовки – прокат, штамповки, отливки, в пищевых автоматах часто применяют сварные кулачки.

Технические условия

1. Заданные размеры должны соответствовать принятому закону движения, а допуски должны обеспечивать точную сборку кулачковых механизмов и точность функционирования.

2. Отклонение от параллельности криволинейной поверхности кулачка к оси вращения не должно превышать 0,05мм.

3. Шероховатость поверхности криволинейной

RА = 1,25…0,63МКМ.

4. Отклонение радиуса вектора кулачка допускается 0,05.. 0,01мм, угловое отклонение не должно превышать 10.

Технологический маршрут (на примере дискового пазового кулачка тестоделительной машины А2- ХТН)

1. Токарная: черновое надрезание торцов ступицы и диска

1. Разметочная (разметка посадочного отверстия)
2. Черновое надрезание торца, сверление и растачивание посадочного отверстия.
3. Токарное чистовое подрезание торцов ступицы и диска, обтачивание фасок (На оправке)
4. Разметочная: разметка технологической риски и шпоночного паза.
5. Протяжная (протягивание шпоночного паза)
6. Копировально-фрезерная: черновое фрезерование криволинейной поверхности паза
7. Копировально-фрезерная: чистовое фрезерование криволинейной поверхности паза
8. Сверлильная: сверление крепежных отверстий на торце ступицы, нарезание резьбы.
9. Термическая (закалка)
10. Профильно-шлифовальная: шлифование криволинейной поверхности паза на копировально-шлифовальном станке на специальной оправке.

Технология изготовления втулок и вкладышей подшипников

Служебное назначение: опоры для валов, детали для направления режущего инструмента, детали для осевой фиксации посаженных на вал деталей.

Разновидности: - гладкие

- с буртами и фланцами

- конические

- разрезные

Имеют канавку для смазки и поперечное отверстие для подвода смазки.

Технические условия

1. Разностенность допускается в пределах 0,03…0,1мм.

2. Неперпендикулярность торцов к оси отверстия до 0,2мм на 100мм радиуса.

3. При осевой нагрузке на торцы неперпендикулярность не больше 0,01мм.

4. Шероховатость наружных поверхностей – 6ой класс, отверстий -6..9 и торцов 4…6 класс.

5. Точность наружных поверхностей по 7..9 квалитетам, отверстий 6…9 квалитетам, для ответственных 5..6 квалитет.

Материал

- сталь

- латунь

- бронза

- серый или ковкий антифрикционный чугун

- специальные сплавы.

- металлокерамика

- пластмассы.

Заготовки

Для втулок с отверстиями диаметром до 20мм - калиброванные или горячекатаные прутки, а также литые стержни.

При диаметре белее 20мм:

- цельнотянутые трубы.

- полые заготовки

- отливки в песчаные или металлические формы

- центробежное литьё или литьё под давлением

- заготовки из металлокерамических материалов получают

прессованием с последующим спеканием

- для свёрнутых тонкостенных втулок с открытым швом

применяют листовую латунь

Основная технологическая задача при обработке втулок заключается в достижении концентричности наружных поверхностей отверстию и перпендикулярности торцов к оси отверстия. При обработке тонкостенных втулок возникает задача их закрепления без ощутимых деформаций.

Технологический маршрут обработки втулок

А. из прутка

Подрезка торца у прутка, подача до упора, зацентровка под сверление.

Сверление отверстий и обтачивание наружной поверхности.

Растачивание или зенкерование отверстия и обтачивание наружной поверхности со снятием фасок на свободном торце.

Предварительное развёртывание центрального отверстия

Окончательное развёртывание.

Отрезка

Выполняется на токарно-револьверном станке, одношпоночном или многошпоночном автомате

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

3. Сверление смазочного отверстия на вертикально-сверлильном станке

4. нарезание смазочных канавок на специальном станке

5. Шлифование наружной поверхности на круглошлифовальном или бесцентрово-шлифовальном станке.

При обработке втулок из трубы вместо сверления производят зенкерование и растачивание отверстий, а в остальном процесс не отличается от обработок втулки из прутка.

Б. из индивидуальной отливки (поковки).

1. Зенкерование отверстия втулки и снятие фаски.

2. Протягивание отверстия на ……………. станке со сферической

самоустанавливающейся шайбой, которая применяется в связи с

тем, что торец втулки не обработан (увод оси не исправляется).

3. Предварительное обтачивание наружной поверхности подрезка

торцов и снятие наружных (а часто и внутренних) фасок на

токарно-многорезцовом полу автомате с базированием по отверстию

на оправке.

4.Чистовое обтачивание наружной поверхности и подрезка торцов

втулки (операцию производят при узком допуске на длину и повышенных требованиях шероховатости торцовых поверхностей).

Последующие четыре операции аналогичны операциям 2…5 маршруте обработки из прутка.

Дата добавления: 2014-01-04