Технология обработки втулок и дисков

Технические условия и заготовки для втулок и дисков

Конструктивные разновидности втулок и дисков

Технология производства втулок и дисков

Втулки предназначены для монтажа в них каких-либо элементов. В зависимости от области применения различают семь конструктивных разновидностей втулок (рис. 21.6).

Кроме приведенных выше, иногда втулки изготавливают свернутыми из листового материала.

Наибольшее применение нашли втулки, у которых соотношение длины к диаметру меньше двух (L / d ≤ 2).

К деталям класса дисков относятся фланцы и крышки.

а б в

г д е

Рис. 21.6. Виды втулок, применяемых в машиностроении

а – гладкая втулка; б – втулка с буртиком; в – втулка с фланцем;

г – втулка с коническим отверстием; д –втулка с антифрикционной

заливкой; е – разжимная втулка.

Фланцы и крышки служат для ограничения осевого перемещения вала, располо­женного на подшипниках в изделии (машине), за счет создания определенного натяга или гарантированного осевого зазора между торцом наружного кольца подшипника и торцом фланца или крышки. Крышки, кроме того, используются для плотного закрытия различных отверстий и пространств с целью их изоляции от окружающей среды. Примеры фланца и крышки приведены на рис. 21.7.

Отличием фланцев и крышек от втулок является то, что для них характерно значительно меньшая длина, чем у втулок. Чаще всего отношение длины к диаметру фланца или крышки меньше единицы (L / d < 1).

Для изготовления втулок, фланцев и крышек применяют сталь, бронзу, латунь, серый, ковкий и модифицированный чугун, пластмассы.

Фланцы и крышки изготовляют из чугуна марок СЧ15, сталей 30, 35, 40, 45 и др. Крышки зачастую изготавливают из алюминиевых сплавов.

а б

Рис. 21.7. Примеры фланца (а) и крышки (б)

Наружный диаметр втулок изготавливают с точностью 6 … 8 квалитетов, а отверстия, чаще всего, по 7 квалитету. Для ответственных сопряжений внутренний диаметр обрабатывается по 6 квалитету.

Окончательная обработка отверстий производится после запрессовки втулок. Разностенность втулок допускается в пределах 0,03 … 0,15 мм. Отклонение от перпендикулярности торца втулки относительно оси отверстия допускается не более 0,2 мм на 100 мм радиуса втулки. При нагрузке на торцы не более 0,02 … 0,03 мм.

Шероховатость наружных поверхностей втулок Rа = 2,5 … 1,0 мкм, отверстий Rа = 2,5 … 0,1 мкм, торцовых поверхностей Rа = 12,5 … 5,0 мкм, при осевой нагрузки на втулку Rа = 2,5 … 0,5 мкм.

Технические требования на изготовление основных поверхностей фланцев и кры­шек:

точность отверстий под подшипники выполняются по 6 - 7 квалитетам, шероховатость Ra - 0,63... 1.25 мкм;

точность наружных установочных поверхностей по 6 - 8 квалитету, шероховатость Ra = 0,63... 1,0 мкм;

отклонение от цилиндричности и круглости поверхностей под подшипники качения допускается не более 0,01... 0,02 мм;

отклонение от соосности внутренних и наружных цилиндри­ческих поверхностей не более 0,01... 0,03 мм;

торцовое биения (допуск перпендикуляр­ности торца) относительно оси отверстия (наружной цилиндрической поверхности) 0,03... 0,05 мм;

шероховатость торцовых присоединительных поверхностей не должна превышать Ra = 1,23... 1,5 мкм.

Для втулок с диаметром отверстия до 25 мм применяют калиброванный прокат или горячекатаные прутки, а также литые стержни. Для втулок с диаметром отверстия более 25 мм в качестве заготовок применяют цельнотянутые трубы или полые отливки. Литье применяют в песчаные формы с машинной формовкой, в кокиль, под давлением и центробежное литье. Для свернутых втулок применяют латунные листы или биметаллическую ленту. Заготовки из металлокерамических материалов получают прессованием с последующим спеканием. Заготовки для втулок из пластмасс получают прессованием.

Заготовками для фланцев и крышек в зависимости от серийности выпуска являются стальные и чугунные отливки, поковки, штамповки, а также отрезанные от сортового прутка диски. Литье по выплав­ляемым моделям обеспечивает получение заготовок с минимальными припусками. Не­которые поверхности, например, отверстия под крепежные болты, не требуют дальней­шей механической обработки. Этот метод применяют при большой серийности изготов­ления фланцев. Стальные фланцы и крышки в средне- и крупносерийном производстве обычно изготавливают из штампованных заготовок, получаемых на молотах в подклад­ных закрытых штампах или высадкой на горнзоитально-ковочных машинах (ГКМ).

Основные две задачи, решаемые при изготовлении втулок, заключаются в следующем: обеспечение концентричности окружностей отверстия и наружной поверхности и перпендикулярность торца относительно оси отверстия втулки. Эти задачи решаются тремя способами:

1 – обработка наружных поверхностей, отверстий и торцов с одной установки;

2 – обработка всех поверхностей за два установа с базированием при окончательной обработке отверстия по наружной поверхности;

3 – обработка всех поверхностей за два установа с базированием при окончательной обработке наружных поверхностей на отверстие.

Базирование на обработанное отверстие имеет ряд преимуществ по сравнению с базированием по наружной поверхности;

при обработке на жесткой или разжимной оправке погрешность базирования либо отсутствует, либо существенно меньше, чем при закреплении в патроне (базирование по наружной поверхности);

оправка более простое, точное и дешевое центрирующее устройство, чем патрон;

применение оправок позволяет получить высокую степень концентричности окружности отверстия и наружной поверхности при обработки.

При обработке втулки из прутка за базу принимают наружную поверхность и подрезанный торец. При обработке втулки из индивидуальной заготовки за базу принимают предварительно обработанное отверстие и торец.

При обработке на разжимной оправке с поджатием центром погрешность установки равна нулю. Припуски на обработку цилиндрических поверхностей и торцов должны учитывать погрешность установки.

Технологический маршрут обработки втулок из прутка состоит из следующих операций.

1. Подрезка торца прутка.

2. Подача прутка до упора и закрепление.

3. Зацентровка торца под сверление.

4. Сверление центрального отверстия.

5. Обтачивание наружных поверхностей.

6. Растачивание или зенкерование отверстий.

7. Предварительное развертывание.

8. Окончательное развертывание.

9. Нарезание канавок под смазку.

10. Отрезка.

Технологический маршрут обработки втулок из индивидуальных заготовок состоит из следующих операций.

1. Зенкерование отверстия и снятие фаски.

2. Протягивание отверстия на горизонтально-протяжном станке.

3. Предварительное обтачивание наружной поверхности (базирование по отверстию), подрезка торцов и снятие наружных фасок.

4. Чистовое подрезание торцов и чистовое обтачивание наружной поверхности.

5. Сверление смазочного отверстия.

6. Нарезание смазочных канавок.

Зенкерование отверстия и снятие фаски производится на вертикально-сверлильном станке, а предварительное обтачивание наружных поверхностей, подрезание торцов и снятие наружных фасок на токарном многорезцовом полуавтомате (рис. 21.8).

При изготовлении втулок из пластмасс, имеющих высокие требования к точности, механическая обработка ограничивается обычно отделочными операциями.

Маршрут изготовленияфланцев и крышек осуществляется в следующей последовательности:

1. Обработка наружных, внутренних и торцовых поверхностей;

2. Обработка крепежных отверстий;

3. Обработка остальных поверхностей (лыски, радиальные отверстия и т.п.);

4. Термическая обработка (при необходимости).

5. Окончательная обработка основных наружных и торцовых поверхностей.

+

+ +

+ +

+

б

а

Рис. 21.8. Схемы обработки отверстий (а) и наружных поверхностей (б) втулок.

Обработка цилиндрических и торцовых поверхностей фланцев и крышек в зависимости от условий производства может производиться на универсальных токарных станках, станках с ЧПУ, вертикально-сверлильных станках, агрегатно-сверлнльных станках, многошпиндельных вертикальных токарных полуавтоматах.

В серийном производстве обтачивание выполняется на токарных станках 16К20 и на станках 16К20Т, 16К20ФЗ, РТ725ФЗ с ЧПУ. Изготовление фланцев и крышек в крупносерийном производстве производится на многошпиндельных вертикальных токарных полуавтоматах 1К282 и 1К284, на которых возможна полная обработка всех поверхностей (с двумя загру­зочными позициями и переустановкой заготовки после ее обработки с одной стороны).

Для фрезерования лысок используют фрезерные станки различных типов. Приме­няют различные универсальные и специальные приспособления с базированием заго­товки по посадочному пояску, торцу и крепежному отверстию. В зависимости от техни­ческих требований поверхности цилиндрического пояска и торцов могут подвергаться шлифованию.

Сходные по конструктивным признакам фланцы и крышки обрабатывают по прин­ципу групповой технологии.

Контроль втулок заключается в проверке их размеров, концентричности, наружной поверхности относительно отверстия, перпендикулярности торцовых поверхностей к оси отверстия и шероховатости поверхностей.

В единичном и мелкосерийном производствах контроль размеров осуществляется универсальными измерительными инструментами (микрометрами, штангенциркулями и т. д.). В серийном и массовом производствах для контроля размеров втулок применяют предельные калибры (пробки и скобы). В крупносерийном и массовом производстве применяют, также многомерные индикаторные контрольные приспособления.

Дата добавления: 2014-01-07