Выбор вида и метода получения заготовки

Выбор вида и метода получения заготовки. В единичном производстве заготовки гильз изготавливают из горячекатаной бесшовной трубы путем отрезки куска нужной длинны.

Основной конструкторской базой гильзы является наружная поверхность, однако использование ее в качестве технологической базы на большинстве операций обработки как наружных, так и внутренних поверхностей невозможно. В качестве технологических баз обычно используют стандартные центровые отверстия, предусмотренные ГОСТ 14034-74. На получистовых, чистовых и отделочных операциях изготовления гильз после обработки центрального отверстия в качестве технологических баз используют центровые отверстия, выполненные в специальных пробках или разжимных оправках, устанавливаемых в расточенные с обоих концов гильзы цилиндрические отверстия.

Необходимо иметь в виду, что пробки и оправки при смене их на различных операциях могут дать существенные погрешности установки, которые повлияют на точность расположения наружной поверхности относительно внутренних посадочных поверхностей под подшипники. При обработке внутренних поверхностей гильзы в качестве технологических баз используют наружную поверхность.

Закрепление заготовки при этом производят обычно в трех кулачковом патроне с использованием люнета. На чистовых и отделочных операциях заготовку для уменьшения влияния погрешности базирования на точность расположения внутренних поверхностей обязательно базируют на наружную поверхность. Устанавливают заготовку в жестких опорах, при необходимости создают силу, обеспечивающую прижим заготовки к опорным поверхностям приспособления. В зону контакта заготовка - опорная поверхность для уменьшения трения и предотвращения повреждения базовых поверхностей гильзы подается капельная смазка.

Крутящий момент передается через гибкий поводок. Отделочную обработку наружной поверхности в некоторых случаях производят после сборки шпиндельного узла при вращении гильзы в опорах шпинделя. 2.2 Технологические методы, оборудование, инструмент, приспособления для черновой, чистовой и отделочной обработки основных поверхностей 2.2.1 Обработка торцов, центровых отверстий и базовых фасок 2.2.1.1 Черновая обработка Заготовки некрупных гильз длиной до 500 мм и диаметром до 100 мм, полученных из горячекатаной трубы, обрабатывают на универсальных токарных станках за два установка.

Заготовку закрепляют в трех кулачковом само центрирующем патроне ГОСТ 2675-80. рис. 2.1 Рис. 2.1 Схема обработки торцов и центровых отверстий универсальном токарном станке. При обработке торцов на токарных станках применяют резцы с механическим креплением многогранных пластин ГОСТ 26611-85. Материал режущей части - твердый сплав ВК8, Т5К10. Режим обработки глубина резания - 3 5 мм, скорость резания - 80 120 ммин, подача-0,6 1,2 ммоб. Независимо от типа станка для фрезерования торцов заготовки используют фрезы торцовые насадные со вставными ножами ТУ2.035.0224638.1155-88 или с механическим креплением пятигранных пластин ГОСТ 22087-76. Материал режущей части - твердый сплав ВК8, Т5К10, Т14К8. Режим обработки глубина резания - 3 5 мм, скорость резания- 100 150 ммин, подача на зуб - 0,1 0,2 мм. Для получения центровых отверстий формы А, В или R используют сверла центровочные ГОСТ 14952-75 типов А, В или R соответственно.

Сверла изготавливают из быстрорежущей стали Р6М5, Р9 и др. Режим обработки скорость резания - 8 15 ммин, подача-0,02 0,07 ммоб. 2.2.1.2 Получистовая, чистовая и отделочная обработка На этапах получистовой, чистовой и отделочной обработки вводят операции правки базовых фасок. Это необходимо для удаления окалины после операций термической обработки и повышения точности формы опорных поверхностей базовых фасок и точности их взаимного расположения.

После основной термической обработки базовые фаски притирают упорными центрами с твердосплавными вставками вручную на токарных станках.

В качестве абразивного материала используют суспензии, содержащие микропорошки ГОСТ 9206-80 электрокорунда нормального 13А или электрокорунда белого 23А или карбида кремния зеленого 62С зернистостью М40 - М5, а также веретенное масло и олеиновую кислоту.

Микропорошки с меньшей зернистостью используют при выполнении заключительных операций технологического процесса изготовления гильзы. Режим обработки скорость резания - 5 10 ммин, давление притира - 0,05 0,1 МПа. 2.2.2 Обработка внутренних поверхностей 2.2.2.1 Черновая обработка Черновую обработку отверстий в гильзах, изготавливаемых из трубных заготовок, производят растачиванием на токарных станках рис. 2.2. Рис. 2.2 Схема растачивания центрального отверстия на токарном станке Заготовку закрепляют в трехкулачковом самоцентрирующем патроне ГОСТ 2675-80 и люнете.

Отверстия диаметром до 80 мм обрабатывают перовыми сверлами ГОСТ 27724-88 с механическим креплением режущей пластины. Материал режущей части выбирают в соответствии с ГОСТ 25526-82. 2.2.2.2 Получистовая обработка В единичном и мелкосерийном производстве получистовую обработку внутренних цилиндрических поверхностей выполняют на универсальных токарных станках с ручным управлением или станках с ЧПУ за две установки рис. 2.3. Рис. 2.3 Схема обработки внутренних цилиндрических поверхностей Заготовку устанавливают независимо от типа используемого станка в трехкулачковом самоцентрирующем патроне ГОСТ 2675-80 и люнете.

Обработку отверстия большой длины более 200 обрабатывают резцами расточными державочными с напайными пластинами ГОСТ 9795-84 или расточными цельными из твердого сплава ГОСТ 18062-72, ГОСТ 18063-72, установленными в расточные оправки. Материал пластин и цельных резцов -твердый сплав ВК6, Т15К6, Т14К8. Режим обработки глубина резания-3 8 мм, скорость резания - 100 150 ммин, подача-0,3 0,7 ммоб. Достижимая точность обработки - 10-й квалитет, шероховатость - Ra 3,2 6,3. 2.2.2.3 Чистовая обработка Чистовую обработку посадочных поверхностей под подшипники и другие точные внутренние поверхности выполняют методами абразивной или лезвийной обработки.

В зависимости от требований к точности и качеству поверхностей в технологическом процессе может быть от одной до трех операций чистовой обработки, последовательно приближающих параметры обрабатываемой поверхности к заданным.

При применении методов лезвийной обработки используют универсальные токарные станки с ручным управлением и токарные станки с ЧПУ классов точности не ниже В. Схемы обработки не отличаются от аналогичных при получистовой обработке. Обработку производят резцами расточными державочными ТУ 2-035-811-81, оснащенными композитами 01 эльбор-РМ или 10 гексанит-Р. Форма и размеры пластин выбирают в соответствии с ТУ 2-035-808-81. Также используют резцы расточные с механическим креплением многогранных минералокерамических пластин ГОСТ 26612-85. Резцы оснащены режущими пластинками из керамики ВОК-60, В-3, ВОК-71 ГОСТ 25003-81. Режим обработки глубина резания - 0,05 0,15 мм, скорость резания - 60 120 ммин, подача - 0,03 0,15 ммоб. Достижимая точность размеров - 6-й квалитет, точность формы обработанной поверхности -5 10 мкм, шероховатость - Ra 0,4. При применении методов абразивной обработки в единичном производстве используют универсальные внутришлифовальные станки или универсальные круглошлифовальные станки со шлифовальной бабкой для внутреннего шлифования рис. 2.4. В серийном производстве используют эти же станки-полуавтоматы или с ЧПУ. Рис. 2.4. Схема обработки внутренних поверхностей на шлифовальном станке На первых операциях чистовой обработки заготовку закрепляют в трехкулачковом патроне и люнете.

На последней операции - в жестких опорах с базированием по опорным поверхностям под подшипники рис. 2.5. Рис. 2.5 Схема обработки внутренних поверхностей на шлифовальном станке в двух люнетах В качестве опор используют люнеты, призмы или специальные приспособления. Вращающий момент передается через гибкий поводок.

Шлифование производят шлифовальными кругами на керамической связке ГОСТ 2424-83 прямого профиля тип ПП, применяют также круги с выточкой форма ПВ, с конической выточкой форма ПВК или с двухсторонней выточкой форма ПВД. Форма круга выбирается в зависимости от формы обрабатываемой поверхности, диаметр круга выбирают равным 0,6 0,8 диаметра обрабатываемой поверхности.

Абразивный материал - электрокорунд нормальный 14А для предварительного шлифования и электрокорунд белый 22А, 23А или 24А для окончательного шлифования.

Зернистость абразива -16 - 40 для обеспечения более высокого качества поверхности выбирают абразив меньшей зернистости. Степень твердости кругов СМ1, СМ2. Номер структуры 5-7. Режим обработки глубина резания-0,01 0,05 мм скорость резания-20 35 мс круговая подача заготовки-20 60 ммин продольная подача - 0,1 0,255 ммоб, заготовки, где В - ширина круга.

Достижимая точность размеров - 6-й квалитет, точность формы обработанных поверхностей - 3 8 мкм, шероховатость -Ra 0,2. 2.2.2.4 Отделочная обработка Отделочной обработке подвергают только посадочные поверхности под подшипники гильз прецизионных станков. При отделочной обработке используют тонкое шлифование или доводку.

Тонкое шлифование наружных поверхностей выполняют на круглошлифовальных станках особо высокой точности. Схема обработки и технологическая оснастка при тонком шлифовании не отличаются от применяемых при чистовом шлифовании. Обработку производят, как правило, эльборовыми марка ЛО кругами прямого профиля тип 1А1 на керамической или металлической связках ГОСТ 17123-79. Зернистость кругов 40 - 28 14 - 10. Твердость керамической связки СМ1, СМ2. Режим обработки глубина резания- 0,002 0,005 мм скорость резания-25 35 мс круговая подача заготовки-20 30 ммин продольная подача-0,25 0,45 ммоб, заготовки, где В -ширина круга.

Достижимая точность размеров - 5-й квалитет, точность формы - 1 2 мкм, шероховатость - Ra0. 2.2.3 Обработка наружных поверхностей 2.2.3.1 Черновая и получистовая обработка В единичном производстве черновую и получистовую обработку наружной поверхности производят на универсальных токарных станках с ручным управлением рис. 2.6. Заготовку при черновой и получистовой токарной обработке устанавливают на разжимные оправки.

Рис. 2.6 Схема обработка наружной поверхности на токарном станке Черновую и получистовую обработку наружной поверхности гильз производят токарными резцами с механическим креплением многогранных пластин ГОСТ 20872-80, ГОСТ 26611-85 или с напайными пластинами ГОСТ 18877-73, ГОСТ 18878-73, ГОСТ 18879-73, ГОСТ 18884-73. Материал пластин - твердый сплав ВК8, Т5К10, Т5К12 для черновой обработки и ВК6, Т15К6, Т14К8 для получистовой обработки.

Режим обработки глубина резания - 3 12 мм, скорость резания- 100 150 ммин, подача-0,3 1,5 ммоб. Экономически целесообразная точность черновой обработки- 12-й ква-литет, шероховатость - Ra 12,5 и грубее, точность получистовой обработки - 9-й квалитет, шероховатость - Ra 3,2 6,3. 2.2.3.2 Чистовая обработка Чистовую обработку наружной поверхности выполняют методами абразивной или лезвийной обработки. Абразивную обработку наружных поверхностей в единичном производстве выполняют на универсальных круглошлифовальных станках. 2.2.3.3 Отделочная обработка Отделочной обработке подвергают наружные поверхности перемещаемых гильз.

При отделочной обработке используют следующие технологические методы суперфиниширование, доводка, тонкое шлифование. Суперфиниширование не повышает точности размера и геометрической формы обрабатываемой поверхности. Основная цель суперфиниширования - снижение шероховатости и волнистости. Для обработки используют специальные супершинишные или модернизированные токарные станки.

Заготовку устанавливают в жестких центрах, крутящий момент передают через поводковый патрон и хомутик. Суперфиниширование производят при вращательном движении обрабатываемой детали и коротких колебательных движениях абразивных брусков, закрепляемых в специальной головке. Абразивный материал брусков электрокорунд хромо титанистый 91 А, карбид кремния зеленый 63С или эльбор ЛО. Зернистость абразива М14-М28. Связка - керамическая, степень твердости брусков - М1, М2. Режим обработки скорость колебательного движения брусков - 8 15 ммин, амплитуда колебаний брусков - 2 4 мм, линейная скорость вращения заготовки - от 12 15 ммин в начале цикла обработки до 30 ммин в конце цикла.

При использовании эльборовых брусков максимальная скорость вращения заготовки - 40 ммин. Удельное давление брусков в начале цикла 40 МПа, в конце цикла - 20 МПа. Доводка дает возможность получения высокой точности геометрической формы обработанной поверхности отклонение от круглости в пределах 0,4 0,5 мкм и высокого качества поверхности Rz 0,025 0,1. Доводке обычно подвергают только опорные поверхности под подшипники качения.

Это объясняется более интенсивным, чем при работе связанным абразивом, шаржированием обрабатываемой поверхности при доводке. При доводке применяют тонкие абразивные пасты на основе электрокорунда нормального 13А, электрокорунда белого 23А, электрокорунда хромистого 33А или 34А, карбида кремния зеленого 62С или карбида бора КБ зернистостью М28 - МЗ, а также алмазные пасты зернистостью 28 - 20 5 - 3. Частота вращения заготовки при доводке составляет 100 125 обмин в начальный период и около 50 обмин при окончательной доводке.

Операция эта весьма трудоемка и требует высокой квалификации рабочего. Тонким называют шлифование при глубине резания менее 0,01 мм. Тонкое шлифование наружных поверхностей выполняют на круглошлифовальных станках особо высокой точности. При тонком шлифовании используют продольное шлифование схемы обработки и технологическая оснастка не отличаются от применяемых при чистовом шлифовании.

Обработку производят, как правило, эльбо-ровыми марка ЛО кругами ГОСТ 17123-79 на керамической или металлической связках. Для шлифования наружных цилиндрических и конических поверхностей используют круги плоские прямого профиля тип 1А1, для шлифования торцовых поверхностей -круги плоские с двухсторонним коническим профилем тип 1Е1, 1Е6 и плоские с выточкой тип 6А2, 9АЗ. Зернистость кругов 40 - 28 14 - 10. Твердость керамической связки СМ1, СМ2. Режим обработки глубина резания - 0,002 0,005 мм скорость резания- 25 50 мс круговая подача заготовки- 15 30 ммин продольная подача-0,155 ммоб, заготовки, где В -ширина круга Достижимая точность размеров - 5-й квалитет, точность формы -1 2 мкм, шероховатость -Ra0,1. 2.3