Корсаков В.С. 1977 Основы (1004575), страница 73
Текст из файла (страница 73)
В серийнолт и мелкосерийном производстве применяют станки с программным управлением, токарные гидрокопировальные полуавтоматы, токарные станки, оборудованные гидрокопировальными суппортами, а также токарные станки обычного типа. Многошпиндельные вертикальные полуавтоматы из-за их высокой цены и сложности наладки применяют в массовом и крупносерийном производстве. Схема наладки для обработки ступенчатого вала на шестишпиндельном вертикальном токарном полуавтомате непрерывного действия по двухцикловой схеме приведена на рис.
107. Г!ри многорезцовой обработке на вертикальных многошпинделькых полуавтоматах последовательного действия достигается З-й, а на полуавтоматах параллельного (непрерывного) действия 4-й классы точности. При построении технологического процесса частоприходится делать выбор между обработкой на одношпинделыюм многорезцовом и обработкой па гидрокопировальном полуавтомате. На точность многорезцового обтачивания влияют погрешность взаимного положения резцов в наладке, их неравномерный износ, переменные отжатия элементов технологической системы при разновременном вступлении резцов в работу. При предварительном обтачивании на одношпипдельных многорезцовых полуавтоматах получают 4— 5-й класс, а при чистовом — 4-й класс точности; размеры по длине выдерживаются по 4 — 5-му классу точности.
Многорезцовое обтачивание производительнее обтачивания на обычных токарных стан- Рис. 107. Схема обработки вада на вертикальном многошпиндедьном полуавтомате непрерынного действия ках. Наиболее эффективно многорезцовое обтачивание по методу деления длины обрабатываемых поверхностей.
При этом каждую шейку вала обрабатывают за один рабочий ход и основное время определяют по резцу, обрабатывающему наяболее длинный участок вала. Наладка для обработки ступенчатого вала на многорезцовом полуавтомате приведена ни рис. 108, и. Для уменьшения основного времени длинные ступени обтачивают несколькими резцами одновременно. Для многорезцового обтачивания наиболее целесообразна такая конструкция детали, когда ее ступени расположены по возрастающей степени от одного конца к другому.При использовании в качестве заготовки проката обработку ведут по методу деления припуска (рис.
108, б). В этом случае ступень меньшего диаметра обрабатывают последовательно несколькими проходными резцами; основное время определяют по суммарной длине обтачиваемых ступеней вала. Производительность многорезцового обтачивания часто ниже производительности обтачивания на гпдрокопировальных полуавтоматах.
Это объясняется большими затратами подготовительно- Рис. 108. Схемы обтачнвании заготовки ступенчатого ва.та на многорезцоиом полуавтомате: а — по методу деления длины; б — по методу деления прнпуске не обработку Рис. !09. Схема обгачнаания заготовки ступенчатого вала на гидрокопнрова чаном полуавтомате: г — траектория данжеяяя проходного резца заключительного времени и времени технического обслуживания на многорезцовых станках, а также тем, что скорость резания иа гидрокопировалыгых станках выше, чем на мпогорезцовых.
Число резцов в наладке лимитируют жесткость обрабатываемых заготовок, мощность лгногореэцового станка и сложность конструкций резцедержателей. Время наладки и подналадки гидрокопировальных полуавтоматов меньше, чем время наладки мпогорезцовых полуавтоматов. в 2 — 3 раза и составляет для наладки средней сложности 30 — 36 мин. Прн чистовой обработке на гидрокопировальных станках точность повышается до 3-го класса, что обусловлено уменьшением упругих отткатий элементов технологической систсмьь исключением неточности взаимного положении резцов и неравномерности их износа. Обтачивание на гидрокопнровальных станках целесообразно для валов нежесткой конструкции и для чнсгового точения валов с длипнымн шейками, которые из-за высоких требований к шероховатости поверхностей можно обрабатывать за один рабочий ход. Выпускаемые гидрокопировальные полуавтоматы позволяют обрабатывать валы диаметром до 320 мм и длиной до 1600 мм.
Схема обтачивания ступенчатого вала на гидрокопировальном полуавтомате приведена на рнс. 109. В серийном производстве целесообразно обтачивать валы на токарных станках, оборудованных универсальными гидрокопировальнымн суппортами. При этом вспомогательное время по сравнению с вспомогательным временем обработки на токарных станках сокращается в 2,5 — 3 раза. Л1алое подготовительно-заклгг>читеечьное время позволяет применять гидрокопировальные суппорты при партии в три-четыре заготовки. На заводах лгелкосерийного производства обработку валов выполняют на станках с программным управлением.
Токарные станки с числовым программным управлениелг (!6К20ПУ, 1Б732ФЗ, 1?1ЗФЗ, 1М63ФЗ06 и др.) оснащают одним или двумя суппортами с поворотными резцедержателями, револьверной головкой и суппортом. В зависимости от выбранной схемы возможна последовательная, параллельная и парал,тельно-последовательная обработка. При выборе схемы обработки следует учитывать особенности конструкции станков с ЧПУ. 11а этих станках обычно по программе изменяется лишь подача; частота вращении шпинделя в большинстве Ю9 Рнс. 11О. Схема оатачнааннк вала на токарном станке с т1ПУ: / — Н вЂ” траектории денно.
ни» ре»ии нри »реди»рите.тонах н и»сто»он ридо»их ходех случаев не регулируется, и при проектировании операций обработки ее устанавлива1от по диаметру средней шейки вала. Токарные станки с ЧПУ выгодно применять при обработке сложных многоступенчатых заготовок, особенно с криволинейными поверхностями.
Схема обтачивания ступенчатого вала на токарном станке с ЧПУ приведена на рис. 110. Заготовкой служит прокат. Предварительная обработка производится за пять последовательно выполняемых рабочих ходов (7 — б), а чистовая (б) за один рабочий ход суппорта по окончательному контуру детали. Проходной резец оснащен неперетачиваемой пластинкой твердого сплава, обеспечивающий высокую стойкость при большом суммарном пути резания.
Время обработки на станках с ЧПУ по сравнению с временем обработки на обычных станках уменьшается в 1,5 — 2 раза в результате значительного сокращения вспомогательного времени; при этом квалификация обслуживающих рабочих может быть ниже и уменьшается вероятность получения брака. Кроме станков с ЧПУ обработку ступенчатых валов простой конфигурации производят на станках 1Б7332САУ, 16М16САУи других с цпкловым программным управлением.
Промежуточные припуски на обтачивание шеек, подрезку торцов и уступов при выполнении основных переходов обработки определяют по формулал1 (87) и (88), в которых особенность имеет составляющая рт,. При обтачиваиии шеек составляющая Рыт учитывает следующие величины: 1) смещение р„оси центровых гнезд относительно оси базовых (при зацентровке) шеек заготовки; величинУ Рн можно бРать Равной т/е допУска 8 нх на диаметР большей базовой шейки заготовки; 2) несоосность Р„обрабатываемой ступени базовым шейкам заготовки; величину Р„берут равной 0,25 8; 3) искривление оси заготовки, вызывающеедополнительное смещение Рн оси обтачиваемой шейки относительно линии центРовых гнезд; величина Рн зависит от общего искРивлениЯ заготовки и от расстояния среднего сечения обрабатываемой шейки до ближайшей опоры.
Суммирование величин Р„, Р„и рн производят по правилу квадратного корня Рг-т=Ф Рн+Рот+Р„ Погрешность установки при обгачиваиии шеек вала в центрах может быть принята равной нулю. При подрезке торцов и уступов вала значение рр.д в формуле промежуточного припуска также при- 310 нимают равным нулю, а погрешность установки в случае обработки на жестком переднем центре равна допуску на глубину центрового гнезда.
В случае плавающего переднего центра е, =- О. Величина р,, при определении промежуточного припуска на последующие чистовые переходы рассчитывается как результат копирования исходной несооспости. Допуски на промежуточные размеры могут быть рассчитаны по формуле (58) при обработке партии заготовок на предварительно настроенном станке и по формуле (63) при обработке методом индивидуального получения размера.
После рассеяния диаметров в различных поперечных сечениях заготовки при однорезцовом обтачивании в центрах можно определить как результат непостоянства упругих отжатий элементов технологической системы 2б — 2 С 1"л С 1"л — с У= ~ тих эпптих Сипи папини) (,Гп л + .~» и + 1 хп (1 — х)п1 + ~„.„+ за ) ~ ! хпи ~х')х 1,=-сг") + — '+ — + — - — . 1),, 11 1 х-(1 — х)и + ~,, ~,,„зй~ (а) Если жесткость узлов станка велика по сравнению с жесткостью заготовки, то образующая обработанного вала принимает выпуклую форму и деталь получается бочкообразной. При обтачивании жесткой заготовки образу1ощая получается вогнутой, а поверхность детали седлообразпой формы.
Лнализ формулы (а) показывает, что прн соизмеримых жесткостях частей станка и заготовки происходит спрямление образующей обточенного вала. При обгачивапии валов малой жесткости образующая спрямляется снижением жесткости задней бабки (что обеспечивается выдвижением ее пиноли). При обтачивании жестких валов полезно повышать 311 Здесь Сп ах = Слп,ахБклНВтах) Спии .= Слпип5 "НВсп!и', 1 — длина и заготовки; х — расстояние от переднего центра до рассматриваемого сечения; /„ и †жесткос передней бабки; l, 6 — жесткость задней бабки; 1,г„— жесткость системы суппорт — резцедержатель — резец; Š— модуль упругости материала заготовки; /— момент инерции поперечного сечения заготовки; з — продольная подача резца, мм/об; Н — твердость по Брипеллю материала заготовки.
Приведенная формула получена па основе общей принципиальной формулы (28) для одиоинструмеитной обработки. Погрешности формы обтачиваемой шейки определяются по формуле Л, = 1 „„, — 1, ~„, вычисляя 1„,,„и 1,, м при соответствующих значениях х, аК ба и» Пб ОВ ДЕ. Л.К Ог П» Пб ОВ З.Д н) б) Рис. 11!. Схемы изменения профиля образующей нежесткого (а) и жесткого (б) вала до (кривая 7) н после (крнвая 2) изменения жесткости задней бабки 0,75 з. б=о2 и -' — +— 4ЬЕ3 (166) Прп большей жесткости заготовки 7зз =- ЗУ„з.
Лругой способ спрямления образующей вала заключается в преднамеренном (коррекциошюм) сдвиге задней бабки в поперечном направлении для частичной компенсации выпуклости илн вогиутости образующей получающейся прп этом конусообразностью. При выпуклости образующей заднюго бабку сдвиганзт назад, чтобы вершина конуса была обращена в сторону передней бабки. Точность обработки повышается также использованием адаптивных систем управления станком, При непостоянстве твердости материала заготовки и припуска на обработку зги системы автоматически изменяют подачу, обеспечивая более высокую точность, чем на обычных станках.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
