Обработка фланцев. 
Технология машиностроения

После изучения материала данной главы студент должен: знать

• • конструктивные особенности деталей типа фланцы и их заготовок;
• • возможности оборудования и технологической оснастки для обработки фланцев;
• • построение технологических процессов обработки фланцев; уметь
• • достигать повышения производительности при обработке фланцев;
• • обеспечивать достижение требуемой точности при обработке фланцев;
• • использовать современные режущие инструменты и зажимные патроны; владеть
• • способами проектирования технологии обработки фланцев на станках с ЧПУ;
• • навыками достижения высокой точности при обработке прямоугольных и эвольвентиых шлицевых отверстий;
• • навыками обработки фланцев на станках с ЧПУ с противошпинделем.

Конструкция деталей типа фланцы

Фланцы по сравнению с валами характеризуются меньшей длиной, зачастую имеют центральное отверстие. В узлах машин и в различных механизмах на каждом валу располагается несколько фланцев. К таковым относятся: зубчатые колеса, муфты, шкивы, маховики, крышки, втулки, кольца, проставки, гайки, шайбы, планшайбы, столы, детали опор. Эти названия чаще всего характеризуют служебное назначение детали.

Фланцами, с точки зрения технологии изготовления, можно считать все детали, обрабатываемые без поддержки со стороны задней бабки станка.

Основными поверхностями фланцев являются наружные и внутренние поверхности вращения и торцы. Центральное отверстие имеют фланцы, размещаемые на валах. Зачастую фланец должен располагаться на валу с определенной посадкой. В этом случае отверстие должно быть выполнено с высокой точностью и с жестким допуском 6—9-го квалитетов и является наиболее точной поверхностью детали. Наружные поверхности могут иметь форму цилиндров, конусов, зубчатых венцов, характеризоваться требованиями высокой точности в отношении размеров и радиального биения относительно оси отверстия.

Для передачи вращающих моментов отверстие снабжают элементами шпоночного или шлицевого соединения. Торцы валов в узлах машин и механизмов прикрыты крышками. В этом случае предусмотрены отверстия для крепления фланцев к корпусу.

К торцовым поверхностям также зачастую предъявляются высокие технические требования в отношении расположения относительно оси отверстия (перпендикулярность, торцовое биение).

Втулка, изображенная на рис. 11.1, по всем признакам может быть отнесена к детали типа фланец. Ее диаметр D превышает длину L. Деталь имеет точное отверстие d, выполненное с допуском Н7. Наружная поверхность Д₃ имеет допуск Ь6, резьба 6g, ширина шпоночного паза Ь₂ выполнена с допуском 119, свободные размеры — по 14-му квалитету. Высокие требования (0,016 мм) предъявляются в отношении торцового биения опорного торца, радиального биения шейки D₃ и резьбы D_{, симметричности (0,02 мм) шпоночного паза. Отверстие, торец и поверхность D₃ должны иметь шероховатость в пределах Ra 1,25 мкм, остальные поверхности — Rz 10 мкм.

Рис. 11.1. Втулка.

Заготовки фланцев получают литьем, пластическим деформированием или отделением от прутка. Выбор типа заготовки определяется объемом выпуска. При больших объемах заготовкой может являться отливка, в том числе в металлическую форму, или штамповка. Расходы на технологическое оснащение в этом случае окупятся. При малых объемах выпуска предпочтение отдается свободной ковке и штучной прутковой заготовке.