Ткачёв А.Г., Шубин И.Н. - Технология машиностроения (1043154), страница 13
Текст из файла (страница 13)
47).Для облегчения условий труда при закреплении заготовок на станки используют механизированные приводы: пневматические, гидравлические, электрические и магнитные.3.3.4. ОБРАБОТКА ГЛАДКИХ ВАЛОВОбработка всех валов делится на черновую, чистовую и отделочную. Гладкие валы: диаметр 20…50 мм.Маршрут обработки (серийное производство):1. Правка прутка на правильно-калибровочных станках.2.
Разрезание на штучные заготовки.3. Фрезерование торцов и зацентровка. При большой программе выпуска – на фрезерно-центровальныхстанках.4. Черновое обтачивание (за 1 или 2 установа).5. Проточка шейки под люнет (для нежёстких валов).6. Сверление центрального отверстия с его последующей обработкой. Для этого используют: специальные однокромочные, шнековые, эжекторные свёрла с подачей СОЖ через инструмент.7. Чистовое точение.8. Фрезерование шпоночных канавок (на горизонтально-фрезерном станке или шпоночно-фрезерном полуавтомате).9. Шлифование на кругло-шлифовальном или бесцентрово-шлифовальном станках.При изготовлении гладких валов из калиброванного проката с минимальным припуском на обработку ограничиваются только шлифованием (без точения).3.3.5.
ОБРАБОТКА СТУПЕНЧАТЫХ ВАЛОВПо сравнению с гладкими добавляются операции: подрезка уступов с выдерживанием допусков на длинуступеней, проточка канавок и галтелей, нарезание резьб, шлицев, снятие лысок и фрезерование квадратов.Маршрут обработки во многом подобен маршруту изготовления гладких валов. Операции нарезания резьб,шлицев проводятся перед чистовым шлифованием, а проточка канавок и галтелей в ходе чистового точения.При проведении обточки наружной поверхности применяют многорезцовую обработку (рис. 48, а), а также станки с копировальным устройством (рис. 48, б).
Последние модели токарно-копировальных станков имеют несколько (до 5) копировальных суппортов, перемещающихся независимо друг от друга, при этом каждыйобрабатывает свой участок поверхности вала (рис. 48).В качестве преимущества копировальной обработки перед многорезцовой можно отметить:1) в 2–3 раза меньше время насадки;2) выше точность(IT9 вместо IT11);3) ниже влияние упругих деформаций, так как работает только один резец;Рис. 48.
Схемы наладок многорезцовых станков:а – без копира; б – по копиру4) отсутствуют уступы;5) выше скорость резания.Эффективно применение копировальных полуавтоматов при серийном производстве, но при числе ступеней больше четырёх даже в партиях по 20…50 штук.В мелкосерийном производстве применяют станки с гидросуппортами и станки с ЧПУ.3.3.6. МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ НАРУЖНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙДетали, имеющие поверхности вращения (цилиндрические, наружные, фасонные, цилиндрические внутренние и др.) обрабатывают на различных станках: токарной группы (токарно-винторезные, токарно-карусельные,токарно-револьверные, одношпиндельные и многошпиндельные полуавтоматы и автоматы, станки для тонкоготочения и др.); шлифовальной группы (круглошлифовальные, бесцентрово-шлифовальные, притирочные, полировальные и т.п.).
Станки этих групп применяют как обычные, так и с числовым программным управлением(ЧПУ). Наиболее распространённым методом обработки цилиндрических наружных поверхностей являетсяточение резцом (резцами).Для точения цилиндрических поверхностей и поверхностей, прилегающих к ним и ограничивающих их длину (торцы, уступы, канавки, радиусы и т.д.), применяют проходные, подрезные (прямые и отогнутые), отрезные,канавочные и другие резцы с напайными пластинами из быстрорежущей стали или твёрдых сплавов и композиционных материалов.При токарной обработке различают:а) черновое точение (или обдирочное) – с точностью обработки IТ13...
IТ12 с шероховатостью поверхности до Rа = 6,3 мкм;б) получистовое точение – IТ12... IТ11 и шероховатость до Rа = = 1,6 мкм;в) чистовое точение – IТ10... IТ8 и шероховатость до Rа = 0,4 мкм.При черновом обтачивании, как и при любой черновой обработке снимают до 70 % припуска. При этомназначаются максимально возможные глубина резания t и подача S.На черновых операциях повышение производительности обработки добиваются увеличением глубины резания (уменьшением числа рабочих ходов), а также подачи.На чистовых операциях подача ограничивается заданной шероховатостью поверхности, поэтому сокращение основного времени возможно за счёт увеличения скорости резания. На универсальных токарнокарусельных станках обрабатывают заготовки деталей типа тел вращения разнообразной формы диаметром до10 000 мм.К методам чистовой обработки относятся: тонкое точение и различные методы шлифования.
Они, как правило, позволяют обеспечить требуемые точность размеров, формы, взаимного расположения и, в большинствеслучаев, качество поверхностного слоя.Тонкое точение применяется, главным образом, для отделки деталей из цветных металлов и сплавов(бронза, латунь, алюминиевые сплавы и другие) и отчасти для деталей из чугуна и закалённых сталей (НRС45...60). Объясняется это тем, что шлифование цветных металлов и сплавов значительно труднее, чем стали ичугуна, вследствие быстрого засаливания кругов. Кроме того, имеются некоторые детали, шлифование которыхне допускается из-за возможного шаржирования поверхности.Тонкое точение обеспечивает получение наружных цилиндрических поверхностей вращения правильнойгеометрической формы с точным пространственным расположением осей и является высокопроизводительнымметодом.При тонком точении используются алмазные резцы или резцы, оснащённые твёрдым сплавом (ТЗОК4,синтетические сверхтвёрдые материалы типа оксидная керамика ВОК60 и оксидно-нитридная керамика "кортинит" гексанит-Р, эльбор-Р.Тонкое точение характеризуется незначительной глубиной резания (t = 0,05...0,2 мм), малыми подачами (S= 0,02...0,2 мм/об) и высокими скоростями резания (V = 120….1000 м/мин).
Точность размеров IТ5...IТ6; Ra =0,8...0,4 мкм.Подготовка поверхности под тонкое точение сводится к чистовой обработке с точностью IТ8...IТ9. Весьприпуск снимается за один рабочий ход. Применяются станки особо высокой точности, жёсткости и виброустойчивости. На этих станках не следует выполнять другие операции.3.3.7. ОБРАБОТКА НА ВАЛАХ ЭЛЕМЕНТОВ ТИПОВЫХ СОПРЯЖЕНИЙКроме цилиндрических и конических поверхностей вращения валы обычно содержат также и другие элементы, к которым относятся шпоночные пазы, шлицевые и резьбовые поверхности и т.д. (рис. 51).Для передачи крутящего момента деталям, сопряжённым с валом, широко применяют шпоночные и шлицевые соединения.Обработка шпоночных соединений.
Наибольшее распространение в машиностроении получили призматические и сегментные шпонки. Шпоночные пазы для призматических шпонок могут быть сквозными (рис. 49, а)закрытыми с одной стороны (рис. 49, б) закрытыми с двух сторон, т.е. глухими (рис. 49, в). Наименее технологичными являются глухие шпоночные пазы. Предпочтительнее применение сквозных пазов и пазов закрытых содной стороны, но с радиусным выходом.Рис. 49. Виды шпоночных пазов:а – сквозные; б – закрытые с одной стороны(I – с радиусным выходом; II – с выходом под концевую фрезу)К технологическим задачам, стоящим при обработке шпоночных пазов, относятся требования по точностиширины паза (по IТ9), глубины паза (с рядом отклонений: +0,1; +0,2; +0,3), длины (по IТ11...IТ12).
Требуетсяобеспечить также симметричность расположения паза относительно оси шейки, на которой он расположен. Установка валов при обработке пазов обычно производится на призме или в центрах рис. 51.Рис. 50. Фрезерование шпоночного пазас использованием "маятниковой подачи"При проектировании техмаршрута операция "фрезеровать шпоночный паз" располагается после обтачивания шейки, до её шлифования, так как вследствие удаления части материала посадочное место вала иногда деформируется.Рис. 51. Методы фрезерования шпоночных пазов:а – дисковой фрезой с продольной подачей; б – концевой фрезойс продольной подачей; в – шпоночной фрезой с маятниковой подачей;г – дисковой фрезой с вертикальной подачейШпоночные пазы изготовляются различными способами в зависимости от конфигурации паза и вида применяемого инструмента; они выполняются на горизонтально-фрезерных или вертикально-фрезерных станкахобщего назначения или специальных.Сквозные и закрытые с одной стороны шпоночные пазы изготовляются фрезерованием дисковыми фрезами (см.
рис 51, а). Фрезерование пазов производится за один-два рабочих хода. Этот способ наиболее производителен и обеспечивает достаточную точность ширины паза. Применение этого способа ограничивает конфигурация пазов: закрытые пазы с закруглениями на концах не могут выполняться этим способом; они изготовляются концевыми фрезами за один или несколько рабочих ходов (см. рис. 51, б).
Фрезерование концевой фрезой за один рабочий ход производится таким образом, что сначала фреза при вертикальной подаче проходит наполную глубину паза, а потом включается продольная подача, с которой шпоночный паз фрезеруется на полную длину. При этом способе требуется мощный станок, прочное крепление фрезы и обильное охлаждение.Вследствие того, что фреза работает в основном своей периферической частью, диаметр которой после заточкинесколько уменьшается, то в зависимости от числа переточек фреза даёт неточный размер паза по ширине.Для получения по ширине точных пазов применяются специальные шпоночно-фрезерные станки с маятниковой подачей, работающие концевыми двуспиральными фрезами с торцовыми режущими кромками. Приэтом способе фреза врезается на 0,1...0,3 мм и фрезерует паз на всю длину, затем опять врезается на ту же глубину, как и в предыдущем случае, и фрезерует паз опять на всю длину, но в другом направлении (см.
рис. 50,51, в). Отсюда и происходит определение метода – "маятниковая подача".Этот метод является наиболее рациональным для изготовления шпоночных пазов в серийном и массовомпроизводствах, так как даёт вполне точный паз, обеспечивающую полную взаимозаменяемость в шпоночномсоединении. Кроме того, поскольку фреза работает торцовой частью, она будет долговечнее, так как изнашивается не периферическая её часть, а торцовая. Недостатком этого способа является значительно большая затратавремени на изготовление паза по сравнению с фрезерованием за один рабочий ход и тем более с фрезерованиемдисковой фрезой. Отсюда вытекает следующее: 1) метод маятниковой подачи надо применять при изготовлении пазов, требующих взаимозаменяемости; 2) фрезеровать пазы за один рабочий ход нужно в тех случаях, когда допускается пригонка шпонок по канавкам.Шпоночные пазы под сегментные шпонки изготовляются фрезерованием с помощью дисковых фрез (рис.51, г).Обработка шлицевых соединений.
Шлицевые соединения широко применяются в машиностроении(станкостроении, автомобиле- и тракторостроении и других отраслях) для неподвижных и подвижных посадок.Различают шлицевые соединения прямоугольного, эвольвентного и треугольного профиля. В наиболеечасто используемых шлицевых соединениях прямоугольного профиля сопряжённые детали центрируются тремя способами:– центрированием втулки (или зубчатого колеса) по наружному диаметру (В) шлицевых выступов вала;– центрированием втулки (или зубчатого колеса) по внутреннему диаметру шлицев вала (т.е. по дну впадины);– центрированием втулки (или зубчатого колеса) по боковым сторонам (В) шлицев.Центрирование по D наиболее технологично, но его использование ограничивается в основном неподвижными шлицевыми соединениями, не требующими повышенной твёрдости.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
