Ткачёв А.Г., Шубин И.Н. - Технология машиностроения (1043154), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Центрирование по (d) применяется втех случаях, когда элементы шлицевого соединения используются для подвижных сопряжений, подвергнутыхзакалке. Центрирование по b применимо в случае передачи больших крутящих моментов с реверсированиемвращения.Технологический процесс изготовления шлицев валов зависит от того, какой принят способ центрирования вала и втулки, т.е.
термообрабатываются или нет поверхности шлицев.Приведём в качестве примера маршруты обработки шлицев на валах соответственно не подвергаемых иподвергаемых термообработке:– черновая токарная обработка, чистовая токарная обработка и шлифование цилиндрических поверхностей под нарезание шлицев, нарезание шлицев, снятие заусенцев и промывка;– черновая токарная обработка, чистовая токарная обработка, нарезание шлицев с припуском под шлифование, фрезерование канавок для выхода круга при шлифовании центрирующей поверхности внутреннегодиаметра (если на первой операции применяется фреза без усиков), термическая обработка, шлифование поверхностей шлицев, снятие заусенцев и промывка.Шлицы на валах и других деталях изготовляются различными способами, к числу которых относятся: фрезерование, строгание (шлицестрогание), протягивание (шлицепротягивание), накатывание (шлиценакатывание),шлифование.Фрезерование шлицев на валах небольших диаметров (до 100 мм) обычно фрезеруют за один рабочий ход,больших диаметров – за два рабочих хода.
Черновое фрезерование шлицев, в особенности больших диаметров,иногда производится фрезами на горизонтально-фрезерных станках, имеющих делительные механизмы (рис.52, а – в).Рис. 52. Способы фрезерования шлицев:а – дисковой модульной фрезой; б – торцевыми или дисковыми фрезами;в – специальными дисковыми фрезами (наборными); г – червячной фрезойФрезеровать шлицы можно способом, изображенным на рис.
52, в, позволяющим применять более дешёвые фрезы, чем фреза, изображённая на рис. 52, а.Более производительным способом является одновременное фрезерование двух шлицевых канавок двумядисковыми фрезами специального профиля (рис. 52, в).Чистовое фрезерование шлицев дисковыми фрезами производится только в случае отсутствия специального станка или инструмента, так как оно не даёт достаточной точности по шагу и ширине шлицев.Более точное фрезерование шлицев производится методом обкатки при помощи шлицевой червячной фрезы (рис. 52, г). Фреза, помимо вращательного движения, имеет продольное перемещение вдоль оси нарезаемоговала.
Этот способ является наиболее точным и наиболее производительным.Окончательная обработка шлицев по методу обкатки производится чистовым фрезерованием червячнымишлицевыми фрезами высокого класса точности.При центрировании втулки (или зубчатого колеса) по внутреннему диаметру шлицев вала как червячная,так и дисковая фреза должна иметь "усики", вырезающие канавки у основания шлица, чтобы не было заеданияво внутренних углах; эти канавки необходимы также при шлифовании по боковым сторонам и внутреннемудиаметру.Шлицестрогание реализуется, как правило, на специальных станках-полуавтоматах, которые могут работать как отдельно, так и будучи встроенными в автоматическую линию. Этим методом чаще всего обрабатываются сквозные шлицы или шлицы, у которых предусмотрен выход для резцов.Шлицестрогание обеспечивает шероховатость поверхности Rа = = 3,2...0,8 мкм.Шлицепротягивание обеспечивает шероховатость поверхности Rа = 1,6...0,8 мкм.Шлифование шлицев осуществляется следующим образом.При центрировании шлицевых валов по наружному диаметру шлифуют только наружную цилиндрическую поверхность вала на обычных круглошлифовальных станках; шлифование впадины (т.е.
по внутреннемудиаметру шлицев вала) и боковых сторон шлицев не применяется.При центрировании шлицевых валов по внутреннему диаметру шлицев фрезерование последних даёт точность обработки по внутреннему диаметру до 0,05...0,06 мм, что не всегда является достаточным для точнойпосадки.Если шлицевые валы после чернового фрезерования прошли термическую обработку в виде улучшения илизакалки, то после этого они не могут быть профрезерованы начисто; их необходимо шлифовать по поверхностямвпадины (т.е.
по внутреннему диаметру) и боковых сторон шлицев. Наиболее производителен способ шлифованияфасонным кругом (рис. 53, а), но при таком способе шлифовальный круг изнашивается неравномерно ввиду неодинаковой толщины снимаемого слоя у боковых сторон и впадины вала, поэтому требуется частая правка круга.Несмотря на это, данный способ широко распространён в машиностроении.а)в)б)Рис. 53. Схема шлифования шлицевна валах:а – фасонным кругом; б – в две операцииодним и двумя кругами;в – тремя кругамиШлифовать шлицы можно в две отдельные операции (рис. 53, б); в первой шлифуют только впадины (повнутреннему диаметру), а во второй – боковые стороны шлицев.
Для уменьшения износа шлифовального кругапосле каждого хода стола вал поворачивается, и, таким образом, шлифовальной круг обрабатывает впадины постепенно, одну за другой.Для объединения двух операций шлифования в одну применяются станки, на которых шлицы шлифуютсяодновременно тремя кругами: один шлифует впадину, а два других – боковые поверхности шлицев (рис. 53, в).Нарезание резьбы. В машиностроительном производстве применяют цилиндрические резьбы – крепёжные и ходовые, а также конические резьбы.Основной крепёжной резьбой является метрическая резьба треугольного профиля с углом профиля 60°.Ходовые резьбы бывают с прямоугольным и трапецеидальным профилем; последние бывают однозаходные и многозаходные.Резьба может быть наружная (на наружной поверхности детали) и внутренняя (на внутренней поверхностидетали).Наружную резьбу можно изготовлять различными инструментами: резцами, гребёнками, плашками, самораскрывающимися резьбонарезными головками, дисковыми и групповыми фрезами, шлифовальными кругами,накатным инструментом.Для изготовления внутренней резьбы применяют: резцы, метчики, раздвижные метчики, групповые фрезы,накатные ролики.Тот или иной метод нарезания резьбы применяется в зависимости от профиля резьбы, характера и типаматериала изделия, объёма производственной программы и требуемой точности.Нарезание резьб осуществляется на резьбонарезных и резьбофрезерных станках и полуавтоматах, гайконарезных автоматах, резьбонакатных, резьбошлифовальных, токарных и других станках.Нарезание резьбы резцами и резьбовыми гребёнками.
Наружную и внутреннюю резьбы можно обработать на токарных станках. Это малопроизводительный процесс, так как обработка осуществляется за несколькорабочих ходов и требует высокой квалификации рабочего. Достоинством метода является универсальностьоборудования, инструмента и возможность получить резьбу высокой точности. На токарных станках нарезаютточные резьбы на ответственных деталях, а также нестандартные резьбы и резьбы большого диаметра.
Для повышения точности резьбы осуществляют как черновые, так и чистовые рабочие ходы разными резцами. Различают два способа нарезания треугольной резьбы: 1) радиальное движение подачи; 2) движение подачи вдольодной из сторон профиля.Первый способ более точный, но менее производительный, поэтому рекомендуется черновые рабочие ходы делать вторым способом, а чистовой – первым (рис. 54, а).Для повышения производительности обработки резьбы применяют резьбовые гребёнки – круглые и призматические. Обычно ширину гребёнки принимают равной не менее чем шести шагам.
При использовании гребё-нок снятие стружки выполняют несколько зубьев (рис. 54, б) и число рабочих ходов может быть уменьшено доодного.Для скоростного нарезания резьбы применяют резцы, оснащённые твёрдым сплавом, а также наборы резцов (рис. 55). Конструкции некоторых типов резцов приведены на рис. 54.Рис.
54. Схемы нарезания резьбы:а – с радиальной подачей и с подачей вдоль одной из сторон;б – расположение зубьев резьбовой гребёнки; в – набором резцовРис. 55. Резцы для нарезания резьбы:а – призматические; б – круглые; в – с пружинной державкой;г – с трёхрезцовой головкой; д – трёхрезцовая пластинаГребёнки, подобно резцам, бывают плоские, призматические и круглые и отличаются от резцов тем, чторежут одновременно несколькими режущими кромками. Для разделения работы резания концы зубьев гребёнки стачиваются от одного края гребёнки к другому, так что глубина резания постепенно увеличивается.Токарные станки применяются для нарезания резьбы преимущественно для:– нарезания резьбы на поверхностях, предварительно обработанных на токарном же станке, благодарячему обеспечивается правильное положение резьб относительно других поверхностей;– нарезания очень точных длинных винтов (в этом случае токарный станок, работающий одним резцом,имеет преимущество перед всеми другими методами, в том числе и перед фрезерованием);– при выполнении работ, подходящих для резьбофрезерного станка, когда его нет или объём партии мал;– нарезания резьб большого диаметра, нестандартного профиля или шага, а также вообще во всех случаях, когда приобретение подходящих плашек и метчиков не оправдывается объёмом производства;– нарезания прямоугольных резьб, чистовое фрезерование которых невозможно, а применение плашек иметчиков хотя и возможно, но затруднительно, особенно при обработке крупных заготовок.Резьбу после нарезания резцом иногда калибруют точными плашками (часто вручную).Таким образом, нарезание резьбы на токарном станке применяется преимущественно в единичном и мелкосерийном производствах, а в крупносерийном и массовом производствах, – главным образом, для нарезаниядлинных или точных резьб.В крупносерийном и массовом производствах используется нарезание резьбы вращающимися резцами, такназываемым вихревым методом.
При этом заготовка закрепляется в центрах токарно-винторезного станка или впатроне. В процессе работы она медленно вращается. В специальной головке, установленной на суппорте станка, закрепляется резец. Головка, вращающаяся с большой скоростью от специального привода, расположенаэксцентрично относительно оси нарезаемой резьбы. Таким образом, при вращении головки резец, закреплённый в ней, описывает окружность, диаметр которой больше наружного диаметра резьбы (рис. 56).Периодически (один раз за каждый оборот головки) резец соприкасается с обрабатываемой поверхностьюпо дуге и за каждый оборот головки прорезает на заготовке серповидную канавку, имеющую профиль резьбы.За каждый оборот вращающейся заготовки головка перемещается вдоль оси детали на величину шагарезьбы.
Головку наклоняют относительно оси детали на величину угла подъёма винтовой линии резьбы. Привихревом нарезании резьбы скорость резания, соответствующая скорости вращения резца V = 150...400 м/мин,круговая подача S = = 0,2...0,8 мм за один оборот резца.Рис. 56. Схема вихревого нарезанияНарезание резьбы метчиками, плашками и самораскрывающимися резьбонарезными головками производится на различных станках.Внутренние резьбы нарезают обычно машинными метчиками на резьбонарезных, сверлильных, револьверных, а также на агрегатных станках, полуавтоматах и автоматах в зависимости от масштаба производства.В массовом и крупносерийном производстве получили широкое распространение метчики сборной конструкции (резьбонарезные головки).Основной недостаток всех типов плашек – это необходимость свинчивания их по окончанию резания, чтоснижает производительность и несколько ухудшает качество резьбы.Плашками нарезают резьбу как вручную, так и на различных станках токарной, сверлильной, резьбонарезной групп.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
