4.3.3. Вплив похибки на допуски лінійних розмірів концентричних деталей

На якість поверхонь і точність виготовлення втулок впливає похибка встановлення та просторові відхилення.

Похибка установлення визначається при кріпленні заготовки (прутка або труби) в цанги чи патроні – радіальним і осьовим зсуванням заготовки, а індивідуальної заготовки в трикулачковому патроні для зенкування литтєвого отвору – радіальним зсуванням заготівки. При протягуванні отвору, а також обробці на розтискній оправці, що установлюється в центрах, похибка відсутня.

Похибка установлення не позначається на точності діаметральних розмірів, але впливає на допуски лінійних розмірів при несполучених установлюваній та вимірювальній базах. Разом з цим припуски на обробку циліндричних поверхонь і торців повинні бути збільшені для компенсації даної похибки.

Просторові відхилення характеризуються при виготовленні втулок з прутка чи труби – місцевою кривизною заготовки та відведенням осі при свердлувальні отвора, а з індивідуальних литтєвих або пресованих заготовок – відведенням осі отвору заготовки, ексцентричністю зовнішніх поверхонь і неперпендикулярності торцевих поверхонь відносно отвору.

У процесі обробки, змінюючи глибину різання, вони впливають на величину віджаття елементів технологічної системи, але безпосередньо в аналітичний вираз визначення допуску не входять. Разом з цим просторові відхилення впливають на величину припуску і підсумовуються з похибками установлення для діаметральних розмірів за правилом квадратного кореня, а для осьових – арифметично.

4.3.4. Технологічні схеми обробки втулок з урахуванням виду заготовки

При обробці втулок з прутка дотримуються наступного технологічного процесу.

1. Підрізка торця у прутка, подача останнього до упору, зацентрування під свердлування, свердлування отвору та обточування зовнішньої поверхні, його розточування або зенкування із зняттям фасок на вільному торці, попереднє та остаточне розгортання, відрізка. Зазначену операцію виконують на токарно-револьверному верстаті та одно- або багатошпиндельному автоматі (рис.4.20).

Рис.4.20 – Схема обробки втулок із прутка на токарно-револьверному верстаті: 1 – підрізка торця; 2 – подача прутка до упору; 3 – зацентрування під свердлування; 4 – свердлування отвору та обточування зовнішньої поверхні; 5 – розточування отвору, зняття фасок; 6 – попереднє розгортання; 7 – остаточне розгортання; 8 – відрізка.

2. Зняття фасок з протилежного торця втулки на вертикально-свердлувальному або токарному верстаті.

3. Свердлування змазуваного отвору на вертикально-свердлувальному верстаті.

4. Нарізання змазуючих канавок на спеціальному верстаті.

5. Шліфування зовнішньої поверхні на кругло – або безцентрово-шліфувальному верстаті.

Відносно процесу обробки втулок із труби перехід свердлування відпадає і замість нього виконується зенкування або розточування отвору, а у всьому він не відрізняється від наведеного вище.

Обробку втулок з індивідуальної зливки або поковки доцільно здійснювати за таким технологічним планом.

1. Зенкування отвору втулки та зняття фасок в ньому на вертикально-свердлувальному верстаті. У зв’язку з тим, що при закріпленні втулки в патроні базуючою є зовнішня поверхня, розрахунок припуску слід виконувати за виразом (1.3) з урахуванням відведення осі литтєвого отвору та похибки установлення її в патроні.

2. Протягування отвору на горизонтально-протягувальному верстаті із сферичною самоустановлюючою шайбою, яка застосовується при необробленому торці втулки. При даному способі обробки залишкове відведення осі отвору не виправляється, а похибка установлення відсутня. Тому припуск визначають за формулою (1.6) з урахуванням тільки висоти поверхневих нерівностей та глибини дефектного поверхневого шару. Для цієї мети застосовується також прошивання на пресі. У втулках, які запресовують в корпусі, залишають припуск на остаточну обробку отвору. При точному виробництві заготовок і старанному очищенні їх поверхні протягування отвору можна виконувати і без попереднього зенкування.

3. Однократне чи попереднє обточування зовнішньої поверхні залежно від точності виконання чорної заготовки, підрізка торців і зняття зовнішніх (а часто і внутрішніх) фасок на токарно-багаторізцевому напівавтоматі. Операція виконується з базуванням по отвору на розтискній оправці або запресуванням втулки на циліндричну оправку (рис.4.21). При розрахунку припуску на діаметр похибкою установлення можна зневажати, а просторове відхилення повинно включати залишкове зсування вісі отвору після зенкування. Для торцевих поверхонь розглянуті вище похибки відсутні.

4. Чистове обточування зовнішньої поверхні, якщо виконувалось попереднє. Чистову підрізку торців виконують лише у випадку, коли це викликається допуском на розмір за довжиною, а також вимогами, що ставляться до торцевих поверхонь. У цьому випадку операцію виконують на багаторізцевому напівавтоматі. Обточування тільки гладкої зовнішньої поверхні може бути здійснено на токарному верстаті, а ступеневої зовнішньої поверхні – на багаторізцево­му напівавтоматі.

Н аступні чотири технологічні операції аналогічні 2 - 5-му маршрутам обробки втулки з прутка.

Технологія виготовлення втулок різних конструктивних різновидів відрізняється лише налагоджуванням для обробки зовнішніх поверхонь на багаторізцевих напівавтоматах. Втулки з конічним отвором зенкують і розгортують конічним інструментом з подачею до упору. У розрізних конічних втулках при багаторізцевій обробці інструмент, призначений для конічної поверхні, спрямовується копіром. Крім того, для створення прорізів і надрізів на зовнішній поверхні передбачаються фрезерувальні операції, а також нарізання різьби на кінцевих уступах втулки. Для концентричних виробів даного типу, що заливаються антифрикційним сплавом, передбачається операція розточування канавок в отворі. Згорнуті втулки з відкритим швом обробляють після запресування на місце. Після посадки їх піддають дорнованню та тонкому розточуванню на остаточний розмір.

Металокерамічні втулки виготовляють на залізній або мідній основі. Матеріали на мідній основі відрізняються меншим коефіцієнтом тертя, кращим припрацюванням, але вони мають меншу механічну міцність. При обробці залізокерамічних деталей різці пластинками із твердого сплаву ВК8 забезпечують високу стійкість, а наявність перехідної різальної кромки з кутом заточування, який дорівнює 1,5...2⁰, дозволяє отримати високу чистоту поверхні.

З метою поліпшення антифрикційних властивостей пористі втулки після спікання піддають просочуванню авіаційним маслом у ванні, нагрітій до температури 110...120⁰С. Залежно від товщини стінки тривалість її просочування коливається від 45 (для товщини стінки 4мм) до 120хв. (для стінки 9,5мм).

Отвори пористих втулок не рекомендується калібрувати кулькою, бо в цьому разі пори частково закриваються і самозмазуюча здатність втулки знижується. Тому доцільно отвір втулки піддавати тонкому розточуванні. У зв’язку з високою точністю, яка притаманна металокерамічній технології, обмежуються звичайно одноразовою обробкою.

Втулки із пластмас можуть бути виготовлені з прутка, труби або індивідуальної заготовки, отриманої шляхом пресування. Треба відзначити, що технологія обробки зазначеної деталі з прутка та труби аналогічна обробці металевих втулок. Висока точність пресування індивідуальних заготовок дозволяє обмежуватися обробкою втулок різанням.

При здійсненні технічного контролю втулок перевіряють діаметральні та осьові розміри, шорсткість поверхонь за допомогою еталонів, концентричність зовнішніх поверхонь відносно отвору і перпендикулярність торців до його осі. Для контролю зовнішніх поверхонь обертання, їх концентричності та перпендикулярності доцільно застосовувати багатовимірний індикаторний контрольний пристрій аналогічне пристрою для перевірки ступеневих валів.