Технологический процесс механической обработки вилок Исполнитель

Технологический процесс механической обработки вилок

План:

1. Служебное назначение, технические требования, материалы и заготовки.
2. Типы вилок.
3. Этапы механической обработки вилок переключения.
4. Этапы механической обработки шарнирных вилок.
5. Контроль вилок.

 {spoiler=Подробнее}

Ключевые слова по теме лекции::

         Вилки; служебное назначение; взаимная перпендикулярность; материал; технологические базы; механическая обработка;  контроль; шарнирные вилки; вилки переключения.

1. Служебное назначение, технические требования, материалы и заготовки

         Детали типа вилок в машиностроении бывают по служебному назначению двух видов: вилки переключения и шарнирные вилки (рис.6.1.).

         Вилки переключения при их осевом перемещении переключают зубчатые колеса, муфты и другие кинематические звенья механизмов. Перемещение деталей осуществляется плоскими поверхностями вилок, называемые «сухарики». Сборочной базой у вилок переключения является отверстие (гладкое, шпоночное, шлицевое) в бобышке, которое обрабатывается по 7-9 квалитету точности с шероховатостью Ra5-1,25мкм. Рабочие поверхности сухариков, по которым при работе механизма постоянно трется пазом переключаемая деталь, обрабатываются с меньшей точностью (9-12 квалитет) но с такой же шероховатостью и требованиями перпендикулярности отверстия в пределах 0,1-0,3 мм на длине 100мм.

         Рис.6.1. Детали типа вилки: а) вилки переключения; б) шарнирные вилки.

         Шарнирные вилки - промежуточные детали шарнирных соединений. Имеют ушки с двумя соосными отверстиями, куда входит ось шарнира. Эти отверстия 8-9 квалитета точности - вспомогательная сборочная база, а основной сборочной базой у шарнирных вилок является хвостовик или отверстие в бобышке хвостовика. Эти поверхности могут быть резьбовыми, либо гладкими цилиндрическими, выполненными под посадку с зазором по 8-10 квалитету точности. В корданных шарнирных вилках основное отверстие может быть шлицевое. Оси отверстий ушек шарнирых вилок должны быть перендикулярны оси основной базы и торцам ушек в пределах 0,1-0.4мм на 100мм длины.

         Вилки переключения изготовляют из серых чугунов марок СЧ-12 до СЧ-24, ковких чугунов марок КЧ-35, КЧ-37, сталей конструкционных марок 20, 35, 45, 40Х. Шарнирные вилки изготовляются из сталей обычного качества и конструкционных сталей марок 35,45 и др.

         Чугунные заготовки вилок переключения получают литьем в песчаные формы в опоки ручной и машиной формовки по металлическим моделям. При повышенных требованиях к точности отливок используются оболочковые формы. Возможно получение заготовок сложной формы по пенопластовым моделям. Этот простой и точный вид литья освоен на Ташкентском экскаваторном заводе взамен литья в оболочковые формы. Пенопластовые модели будущих заготовок прикрепляются в «елочку» к литниковой системе, также изготовленной из пенопласта. «Елочки»помещаются в керамические цилиндры и засыпаются песком. При контакте с расплавленным металлом пенопласт мгновенно сгорает, а металл занимвает его место настолько быстро, что песок засыпки не успевает осыпаться. Преимущества этого метода также в том, что в заготовке получают пролитые отверстия с диаметром 5мм и больше без изготовления и установки стержней.

         Стальные заготовки вилок получают ковкой, штамповкой, а шариковые вилки могут изготовлять из прутка.

2.Этапы технологического процесса

механической обработки вилок переключения

         Этапы технологического процесса механической обработки вилок переключения следующие:

1. обработка торцов бобышек;
2. черновая и чистовая обработка отверстий в бобышке (основная технологическая база);
3. обработка плоскостей сухариков;
4. обработка вспомогательных поверхностей, отверстий;
5. шлифование рабочих поверхностей сухариков.

Возможен вариант первоначальной обработки отверстия, а затем, от его базы- торцов бобышек. Как в первом, так и во втором случае на первой операции вилка переключения базируется в призму по наружной цилиндрической поверхности бобышек. Торцы бобышки могут фрезероваться на вертикально-фрезерном станке торцевой фрезой последовательно, либо с перекладкой в двухместном приспособлении. Для одновременного фрезерования бобышки с двух сторон используется также наладка из двух трехсторонних фрез на горизонтально-фрезерном станке.

Отверстие в бобышке сверлится (до Æ25мм), зенкеруется и развертываются на вертикально-сверлильном станке, либо протягивается после сверления на протяжных станках протяжкой, соответствующей по форме окончательному виду отверстия. Пролитые или проштампованные отверстия обрабатываются без первого сверления.

         Плоскости сухариков фрезеруются за несколько установов на вертикально-фрезерном или горизонтально-фрезерном станках при базировании вилки переключения по отверстию и торцу бобышек. При необходимости фиксации заготовки от поворота используются постоянные или откидные упоры на поверхность сухариков по «зеву» вилки переключения.

         Обработка вспомогательных отверстий и поверхностей проводится с использованием основной технологической базы -отверстия и одного из торцов бобышки. Те же установочные базы применяются при шлифовании рабочих поверхностей сухариков.

3. Этапы технологического процесса

механической обработки шарнирных вилок

         Этапы технологического процесса механической обработки шарнирных вилок следующие:

1. предварительное точение хвостовика (основная установочная база);
2. обработка боковых поверхностей (щек) ушек;
3. обработка отверстия под ось шарнира;
4. окончательная обработка хвостовика.

Обтачивание хвостовика проводится на токарном станке при базировании заготовки шарнирной вилки по черным поверхностям щек ушек, например, в двухкулачковом призматическом самоцентрующем патроне. У хвостовика подрезается торец и протачивается наружная цилиндрическая поверхность- будущая основная технологическая база.

         Боковые поверхности щек фрезеруются одновременно набором фрез на горизонтально-фрезерном станке при закреплении заготовки вилки по обработанному хвостовику. От поворота заготовка фиксируется откидным упором по наружной плоской поверхности одной из щек.

         Таким же образом, но в горизонтальном положении, устанавливается заготовка вилки при обработке отверстия под ось шарнира. На вертикально-сверлильном станке отверстие сверлится, зенкеруется и развертывается.

         Окончательная обработка хвостовика- чистовое точение или нарезание резьбы - проводится с использованием специального приспособления, позволяющего базировать вилку по отверстию под ось шарнира. Таким образом обеспечивается нужное взаимное расположение двух сборочных баз детали.

         У вилок, имеющих не хвостовик, а отверстие (вилки карданных передач см. рис.6.1.), возможен другой порядок их обработки. Так, используя корпус хвостовика в качестве черной технологической базы, фрезеруют щеки ушек. Затем, пользуясь чистой базой щек, обрабатывают отверстие под ось шарнира.

4. Контроль вилок

         Диаметры отверстий, ширину пазов и расстояние между плоскими исполнительными поверхностями вилок контролируют в большинстве случаев калибрами. Взаимное расположение исполнительных поверхностей относительно соответствующих баз проверяют при помощи контрольных приспособлений (рис. 6.2.) с индикаторными головками.

Вилка переключения одевается на палец приспособления, фиксируется от поворота по своему резьбовому отверстию в бобышке. Шариковый наконечник измерительного узла приводится в соприкосновение с рабочей поверхностью сухарика. При повороте измерительного узла на стержне наконечник скользит по рабочей поверхности сухарика, а ее отклонение от перпендикулярности относительно базового отверстия фиксируется индикатором через рычажную передачу наконечника.

ис 6.2. Приспособление для контроля перпендикулярности поверхностей сухариков относительно оси отверстия вилки переключения.

Вопросы для самопроверки

1. Какие виды вилок вы знаете?
2. Перечислите назначение вилок.
3. Из каких материалов изготавливаются вилки?
4. Что может служить заготовкой при изготовлении вилок?
5. Назовите этапы механической обработки вилок.
6. Перечислите виды контроля вилок.

{/spoilers}