Основы технологии машиностроения. Лекция 10. Технология обработки деталей классов «втулки» и «диски»

1. Основы технологии машиностроения

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ
МАШИНОСТРОЕНИЯ
Мартыновская С.Н.,
доцент кафедры ТКМД

2. Лекция 10 Технология обработки деталей классов «втулки» И «ДИСКИ»

Лекция 10 ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ
КЛАССОВ «ВТУЛКИ» И «ДИСКИ»
План лекции:
10.1 Втулки
10.1.1 Материалы для изготовления деталей класса «втулки»
10.1.2 Заготовки и методы их получения
10.1.3 Технические условия на изготовление втулок
10.1.4 Маршрут обработки
10.1.5 Контрольные операции при изготовлении втулок
10.2 Технология обработки деталей класса «диски»

3. 10.1 Втулки

10.1 Материалы для изготовления деталей
класса «втулки»
К классу «втулки» относятся детали с отношением
длины к диаметру менее двух (L/D≤2 – наиболее
распространенное отношение для втулок).
В строительных, лесных и дорожных машинах
встречаются втулки различной конфигурации и
размеров. По своему значению втулки используются
в качестве подшипников скольжения, гильз для
автомобильных и тракторных двигателей, а так же
распорные втулки.

4. 10.1 Втулки

10.1 Материалы для изготовления деталей класса «втулки»
Рисунок 1 – Конструктивные разновидности подшипниковых втулок:
а) гладкая; б) с буртом; в) с фланцем для крепления к тонкой стенке; г) с
коническим отверстием; д) разрезная коническая; е) с заливкой
антифрикционным сплавом; ж) свернутая тонкостенная с открытым швом

5. 10.1 Втулки

10.1 Материалы для изготовления деталей
класса «втулки»
Для изготовления втулок применяют сталь, латунь,
бронзу, серый или ковкий антифрикционный чугун,
специальные сплавы, металлокерамику, пластмассы
(текстолит, капрон).

6. 10.1 Втулки

10.1.2 Заготовки и методы их получения
Для втулок с диаметром отверстия до 25 мм
применяют калиброванные или горячекатаные
стальные прутки, а также литые стержни из чугуна и
бронзы сразу на несколько деталей. Для втулок с
диаметром отверстия более 25 мм применяют
цельнотянутые трубы или полые отливки; при этом
осуществляют литье в песчаные формы машинной
формовки, в постоянные металлические формы с
центробежной заливкой под давлением. Для
тонкостенных втулок с открытым швом применяют
латунные листы, а также биметаллическую ленту.

7. 10.1 Втулки

10.1.2 Заготовки и методы их получения
Гильзы цилиндров автомобильных и тракторных
двигателей являются крупными тонкостенными втулками.
Их изготавливают из заготовок, полученных центробежным
литьем, литьем в песчаные формы с корковым стержнем и
литьем в оболочковые формы.
Металлокерамические
втулки
изготавливают
преимущественно из материалов на железной или медной
основе. Материалы на медной основе отличаются меньшим
коэффициентом трения, лучшей прирабатываемостью, но
обладают
меньшей
прочностью.
Заготовки
из
металлокерамических материалов получают прессованием
с последующим спеканием.

8. 10.1 Втулки

10.1.2 Заготовки и методы их получения
Для улучшения антифрикционных свойств втулки
после спекания подвергают пропитке минеральным
маслом в ванне, нагретой до 110 – 120 °С. В
зависимости от толщины втулки продолжительность ее
пропитки колеблется от 45 (для стенки толщиной 4 мм)
до 120 мин (для стенки толщиной 9,5 мм).
Втулки из пластмасс изготавливают из прутка, трубы
или
индивидуальной
заготовки,
полученной
прессованием.

9. 10.1 Втулки

10.1.3 Технические условия на изготовление втулок
Во втулке различают основные поверхности (тела вращения)
и дополнительные: отверстия, канавки прямые, лучевые,
винтовые, шпоночные, шлицевые.
Наружный диаметр втулок изготавливают с точностью,
соответствующей 6 – 8 квалитетам и с шероховатостью
Rа=2,5…1,25 мкм, а внутренние отверстия - с точностью,
соответствующей 6 – 7 квалитетам и с шероховатостью
Rа=2,5…0,32 мкм. Шероховатость для торцевых поверхностей
Rа=12,5…5,0 мкм, а при осевой нагрузке Rа=2,5…0,63 мкм.
Разностенность допускается в пределах 0,03…0,15 мм, а
неперпендикулярность торцевых поверхностей к осям отверстий
0,2 мм на 100 мм радиуса; при осевой нагрузке на торцы
неперпендикулярность торцевых поверхностей к оси отверстия
не должны превышать 0,02…0,03 мм.

10. 10.1 Втулки

10.1.4 Маршрут обработки
В общем виде обработка деталей класса «втулки»
складывается из следующих операций:
токарные, формирующие основные поверхности;
операции
для
образования
дополнительных
поверхностей;
слесарные;
термические (по необходимости);
финишные;
контрольные.

11. 10.1 Втулки

10.1.4 Маршрут обработки
Технологические задачи при обработке втулок
заключаются в достижении концентричности наружных
поверхностей
относительно
отверстия
и
перпендикулярности торцов к оси отверстия. Для
тонкостенных втулок возникает дополнительная задача
закрепления заготовки при обработке без ощутимых ее
деформаций.

12. 10.1 Втулки

10.1.4 Маршрут обработки
Обработка за один установ возможна при изготовлении
втулок из прутка или трубы с отрезкой обработанной
заготовки в конце выполнения операции. При
индивидуальном литье крупных заготовок обработка за
один установ требует наличия приливов, что значительно
увеличивает
отходы
и
понижает
коэффициент
использования металла; поэтому для индивидуальных
отливок этот способ может быть применен только в
единичном производстве.

13. 10.1 Втулки

10.1.4 Маршрут обработки
Таблица 10.2 – Примерный маршрут обработки малогабаритных втулок
№
операции
005
010
015
Содержание операции
Оборудование
Токарная
1. Подрезать торец у прутка
2. Подать пруток до упора
3. Центровать торец под сверление
4. Сверлить отверстие и обточить
наружную поверхность
5. Расточить или зенкеровать отверстие
и обточить наружную поверхность со
снятием фасок на свободном торце
6. Развертывание предварительное
7. Развертывание окончательное
8. Отрезать в размер
Сверлильная
1.Снять фаску с противоположного торца
втулки
2.Сверлить смазочное отверстие
Токарная
1.Нарезать смазочные канавки
Токарноревольверный
станок
Вертикальносверлильный
станок
Токарный
станок

14. 10.1 Втулки

10.1.4 Маршрут обработки
При обработке втулок из трубы вместо сверления
производят зенкерование или растачивание отверстия; в
остальном процесс не отличается от обработки втулки из
прутка.
Обработка за два установа типична для изготовления
крупногабаритных втулок из индивидуальных отливок или
штампованных заготовок.

15. 10.1 Втулки

10.1.4 Маршрут обработки
Технология обработки пластмассовых втулок из прутка и
трубы аналогично обработке металлических втулок.
Высокая
точность
прессования
индивидуальных
пластмассовых
заготовок
для
втулок
позволяет
ограничиться чистовой обработкой.
Финишные операции при изготовлении втулок можно
осуществлять лезвийным (развертывание, протягивание,
прошивание, тонкое растачивание) или абразивным
инструментом (шлифование, хонингование), а также
методом поверхностно - пластической деформации (ППД).

16. 10.1 Втулки

10.1.5 Контрольные операции при изготовлении втулок
У втулок проверяют диаметры и осевые размеры,
шероховатость поверхностей (преимущественно по эталонам),
соосность наружных поверхностей относительно отверстий и
перпендикулярность торцов к оси отверстия. В крупносерийном
и массовом производстве для контроля наружных поверхностей
вращения, их соосности отверстию и перпендикулярности
торцов к оси отверстия целесообразно применять многомерные
индикаторные или светофорные контрольные приспособления.
При большой программе выпуска целесообразно проверять
втулки на контрольных автоматах.

17. 10.2 Технология обработки деталей класса «диски»

Технические условия на изготовление деталей класса «диски»
К деталям класса «диски» относят: собственно диски, крышки,
фланцы, шкивы. По своим конструктивным элементам они бывают
весьма разнообразны. Рассмотрим их служебное назначение на
примере фланцев и крышек.
Назначение фланцев, исполняющих роль крышек, заключается в
ограничении осевого перемещения вала, установленного на
подшипниках в изделии (машине), путём создания необходимого
натяга или гарантированного осевого зазора между торцевой
поверхностью фланца и торцом наружного кольца подшипника, кроме
того, совместно с прокладкой между торцом фланца (крышки) и
привалочной
поверхностью
корпуса,
создавая
необходимое
уплотнение.

18. 10.2 Технология обработки деталей класса «диски»

Технические условия на изготовление деталей класса «диски»
К деталям класса «диски» относят: собственно диски, крышки,
фланцы, шкивы. По своим конструктивным элементам они бывают
весьма разнообразны. Рассмотрим их служебное назначение на
примере фланцев и крышек.
Назначение фланцев, исполняющих роль крышек, заключается в
ограничении осевого перемещения вала, установленного на
подшипниках в изделии (машине), путём создания необходимого
натяга или гарантированного осевого зазора между торцевой
поверхностью фланца и торцом наружного кольца подшипника, кроме
того, совместно с прокладкой между торцом фланца (крышки) и
привалочной
поверхностью
корпуса,
создавая
необходимое
уплотнение.

19. 10.2 Технология обработки деталей класса «диски»

Технические условия на изготовление деталей класса «диски»
Материалами для данных деталей служит: серые чугуны марки
СЧ15, а также стали обыкновенного качества Ст3, Ст5 и углеродистые
конструкционные стали марок сталь 30, сталь 45. В зависимости от
типа производства в качестве заготовок применяют чугунные и
стальные отливки, поковки, штамповки, а также сортовой прокат
(прутки, листы).
Основными конструкционными базами у таких деталей является
посадочная цилиндрическая поверхность по размеру отверстия в
корпусе, и малый торец центрирующего пояска, прилегающий
непосредственно (или через промежуточное кольцо) к торцу
наружного кольца подшипника. Этот торец выполняет роль
установочной базы.

20. 10.2 Технология обработки деталей класса «диски»

Таблица 10.4
обработки крышки
№
опера
ции
1
005
1
2
3
4
5
6
010
1
2
3
4
015
1
020
1
2
3
–
Примерный
технологический
Содержание
Базирование
Оборудование
Оснастка
2
Токарная
Установить и закрепить заготовку
Подрезать торец Б
Подрезать торец А
Обточить поверхность 62 начерно и
начисто
Проточить канавку
Снять фаски
Токарная
Установить и закрепить заготовку
Подрезать торец К
Обточить наружную
поверхность 98
Снять фаски
Слесарная
Разметить отверстия (4 отв)
Сверлильная
Установить и закрепить заготовку
Сверлить отверстия 9 (4 отв)
Цековать отверстия 14 на глубину 8
3
Наружная
поверхность
и торец К
4
Токарновинторезный
станок 16К20
5
3-х
кулачковый
патрон
Поверхность Токарно 62 и торец винторезный
Б
станок 16К20
3-х
кулачковый
патрон
Плита
Наружная
поверхность
и торец Б
Вертикальносверлильный
станок 2А135
маршрут

21. Спасибо за внимание!