Ткачёв А.Г., Шубин И.Н. - Технология машиностроения (1043154), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Цилиндрические наружные, внутренние, фасонные поверхности обрабатываются, как правило, на токарных, револьверных, сверлильных и других станках; плоские поверхности – на строгальных, фрезерных станках. Примеры обкатывания ираскатывания поверхностей роликами приведены на рис. 60. Обычно этими способами обрабатывают достаточно жёсткие детали из стали, чугуна и цветных сплавов.
На рисунке 60, а показана схема обработки цилиндрических наружных и внутренних поверхностей.б)в)Рис. 60. Схемы обработки роликом:а – наружных и внутренних цилиндрических поверхностей;б – плоских поверхностей; в – фасонных поверхностейа)Качество обрабатываемой поверхности при обкатывании роликами и шариками в значительной степенизависит от режимов деформирования: силы обкатывания (или давления на ролик и шарик), подачи, скорости,числа рабочих ходов и применяемой смазочно-охлаждающей жидкости. До обкатывания и раскатывания заготовки обрабатывают точением, шлифованием и другими способами, обеспечивающими точность, по 7 – 9-муквалитету. Припуск на обработку обычно рекомендуется выбирать равным 0,005...0,02 мм.Пластическое поверхностное деформирование может быть отделочно-упрочняющей операцией (улучшаетшероховатость поверхности и упрочняет поверхностный слой), отделочно-упрочняющей и калибрующей операцией (кроме сказанного выше, повышает точность обработки); отделочно-калибрующей операцией (упрочненияне происходит).Наряду с изложенными выше способами широко применяют центробежное (инерционное) упрочнение.При этом используется центробежная сила шариков (роликов), свободно сидящих в радиальных отверстияхбыстровращающегося диска.
Схема центробежной обработки поверхности шариками показана на рис. 61.арики 2 при вращении диска 3 смещаются в радиальном направлении нанося многочисленные удары по заготовке 1 и пластически деформируя поверхность. Для получения поверхностей с минимальнымРис. 61. Схема центробежной обкаткипараметром шероховатости и упрочнённым слоем небольшой глубины применяют алмазное выглаживание.Процесс аналогичен обкатыванию, но инструментом служит кристалл алмаза, находящийся в специальнойдержавке.К методам пластического деформирования, упрочняющим поверхности деталей, относятся: обработкадробью, гидровиброударная обработка; электромагнитное, ультразвуковое упрочнение и др.Отделочная обработка.
На этапе отделочной обработки обеспечиваются повышенные требования к шероховатости поверхности. При этом могут повышаться в небольшой степени точность размеров и формы обрабатываемых поверхностей. К методам отделочной обработки относятся доводка, притирка, суперфиниширование,полирование и пр.Абразивная доводка является окончательным методом обработки заготовок деталей типа тел вращения,обеспечивающим малые отклонения размеров, отклонение формы обрабатываемых поверхностей иRа = 0,16…0,01 мкм. Этот метод характеризуется одновременным протеканием механических, химических ифизико-химических процессов.
Доводку выполняют с помощью ручных притиров или на специальных доводочных станках (рис. 62).Рис. 62. Схемы доводки:а – с помощью ручных притиров; б – на плоскодоводочных станкахВ единичном производстве, при ремонте притирку производят на токарном станке притиром в виде втулки, сделанной по размеру притираемой детали, с одной стороны втулка разрезана (рис. 62, а).Втулку смазывают доводочной пастой или тонким слоем мелкого корундового порошка.Деталь при доводке смазывают жидким машинным маслом или керосином.Припуск на доводку составляет 5...20 мкм на диаметр. Скорость вращения заготовки V32 = 10….20 м/мин.В крупносерийном и массовом производстве процесс механизирован и иногда называется лаппингование.Притирка осуществляется между двумя чугунными (свинцовыми, медными) притирами (рис.
62, б).Диски вращаются в разные стороны. Детали закладываются в сепаратор, закреплённый на кривошипе. Достижимая точность процесса – IТ6, Ra = 0,05...0,025 мкм.Суперфиниширование – отделочная обработка различных поверхностей деталей, в том числе цилиндрических, абразивными брусками (рис. 63). В результате суперфиниширования шероховатость поверхности снижа-ется до Ra = 0,1...0,012 мкм, увеличивается относительная опорная длина профиля поверхности с 20 до 90 %.Существенного изменения размеров и макрогеометрии поверхности не наблюдается.
Обработка производитсямелкозернистыми (зернистость не ниже 320) брусками с добавлением смазочного вещества (смесь керосина смаслом) при небольшой скорости (до 2,5 м/с) и с весьма малыми давлениями инструмента на поверхность детали (0,1...0,3 МПа – для заготовок деталей из стали; 0,1...0,2 МПа – для заготовок деталей из чугуна и 0,05...0,1МПа – для заготовок деталей из цветных металлов).В простейших схемах обработки на различных станках общего назначения осуществляются следующие движения: вращение заготовки (окружная скорость 0,05...2,5 м/с); возвратно-поступательное движение (колебаниеинструмента или заготовки – ход 2...6 мм, число двойныхходов 200...1000 в 1 мин); перемещение инструментавдоль поверхности заготовки.
Толщина снимаемого слоя металла 0,005...0,02 мм.Рис. 63. Схема суперфинишированияПолирование предназначено для уменьшения параметров шероховатости поверхности без устранения отклонений размеров и формы деталей. При окончательном полировании достигается (при малых давлениях резания 0,03...0,2 МПа) параметр шероховатости Kд = 0,1...0,012 мкм. Абразивными инструментами являются эластичные круги (войлок, ткань, кожа и т.п.), покрытые полировальными пастами, шлифовальные шкурки и свободные абразивы (обработка мелких заготовок в барабанах и виброконтейнерах.В качестве абразивных материалов применяют электрокорунд, карбиды кремния, бора, окись хрома, железа, алюминия, пасты ГОИ, алмазные и эльборовые шкурки и др.Более подробные характеристики, типы и области применения абразивных инструментов и шлифовальныхматериалов приведены в соответствующих справочниках.3.3.9.
ОСОБЕННОСТИ ОБРАБОТКИ КУЛАЧКОВЫХ,ЭКСЦЕНТРИКОВЫХ И КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВКулачковые и эксцентриковые валы выполняют цельными и сборными. Сборными валы изготовляют тогда, когда размеры кулачков и эксцентриков резко отличаются от размеров вала. Кроме того, выполнять валы вэтом случае цельными было бы сопряжено с большими затратами металла и времени на обработку резанием. Вэтом случае кулачки и эксцентрики целесообразнее изготовлять отдельно от вала, закрепляя их затем на валуразличными способами.Цельными кулачковые и эксцентриковые валы изготовляют при малом эксцентриситете с одним, двумя иболее эксцентриками (рис.
65). При небольших сериях выпуска заготовки для таких валов получают из круглогопроката, диаметр которого устанавливают с учётом припуска на обработку и вписывания размеров всех эксцентриков в окружность заготовки.Рис. 64. Схема зацентровкиСущественными операциями технологического процесса изготовления эксцентриковых валов являются обтачивание и шлифование образующих поверхностей эксцентриков. Для этой цели на торцах предварительно выправленной и подрезанной заготовки засверливают столько пар центровых отверстий, сколько эксцентриков (илипар эксцентриков) расположено на валу (рис.
64). Расстояние центровых отверстий эксцентриков от оси вала определяется эксцентриситетом. Точность эксцентриситета зависит от точности центрования, которое выполняетсяпо разметке или с большей точностью по кондуктору. После обработки опорных шеек вала обрабатывают наружные поверхности эксцентриков, переставляя заготовку на соответствующие центровые отверстия.Обработку можно выполнить также и при помощи трёхкулачкового самоцентрирующего патрона, подкладывая под один из кулачков пластинки определённой толщины Т, которая определяется по эмпирической формуле:e T = 1,5e 1 +, 2d где е – эксцентриситет, мм; d – диаметр детали, закрепляемой в патроне, мм.Рис.
65. Эксцентриковый валРис. 66. Коленчатый валКоленчатые валы пищевых машин имеют обычно простые конструктивные формы (одноколенные) (рис.66). Заготовку получают свободной ковкой из круглого проката (сталь 50), затем её подвергают нормализации ипроизводят правку на прессе.Наиболее существенное требование заключается в обеспечении параллельности шатунной и коренных шеек (допускаемое отклонение составляет 0,02 мм) и точности расположения обеих коренных шеек. Радиальноебиение коренных шеек относительно оси коленчатого вала должно быть не более 0,03 мм.Обработка коленчатого вала при таких высоких требованиях к точности, шероховатости поверхности иуравновешенности коренных и шатунных шеек производится обычно на специальных токарных станках. Станок имеет две приводные бабки, снабжённые делительными механизмами для установки любой шейки вала пооси шпинделей.Если щёки коленчатых валов очерчиваются каким-либо криволинейным контуром, то их обработка производится на специальных многосуппортных копировальных полуавтоматах.
Для шлифования шатунных шеекколенчатых валов применяют шлифовальные станки с такими же патронами и делительными устройствами.При отсутствии специального оборудования обработка коленчатых валов осуществляется на универсальных токарных и шлифовальных станках с применением приспособлений.Обработка щёк коленчатых валов по контуру производится строганием, фрезерованием фасонными фрезами (в обоих случаях с предварительной разметкой контура).3.3.10. ОСОБЕННОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯКРУПНОГАБАРИТНЫХ ВАЛОВОсобенностью изготовления крупногабаритных валов (большой длины и веса) являются (рис.
67):1) проверка точности установки "по рискам";Рис. 67. Схема базирования крупногабаритного вала2) обработка с минимумом установов (оптимально – 1);3) при первом установе один конец заготовки закрепляют в кулачках планшайбы, а второй поджимаютцентром. При этом обрабатывают шейки под люнет;4) токарную обработку производят, крепя заготовку в кулачки и поддерживая люнетом без центров;5) после каждой переустановки проводят проверку на биение.3.3.11. ТИПОВОЙ МАРШРУТ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВАЛАРассмотрим основные операции механической обработки для изготовления вала с типовыми конструктивными элементами и требованиями к ним.005 Заготовительная.Для заготовок из проката: рубка прутка на прессе или обрезка прутка на фрезерно-отрезном или другомстанке. Для заготовок, получаемых методом пластического деформирования, – штамповать или ковать заготовку.010 Правильная (применяется для проката).Правка заготовки на прессе. В массовом производстве может производиться до отрезки заготовки.
В этомслучае правится весь пруток на правильно-калибровочном станке.015 Подготовка технологических баз.Обработка торцов и сверление центровых отверстий. В зависимости от типа производства операцию производят в:– единичном производстве подрезку торцов и центрование на универсальных токарных станках последовательно за два установа;– серийном производстве подрезку торцов выполняют раздельно от центрования на продольно-фрезерныхили горизонтально-фрезерных станках, а центрование – на одностороннем или двустороннем центровальномстанке.
Могут применяться фрезерно-центровальные полуавтоматы последовательного действия с установкойзаготовки по наружному диаметру в призмы и базированием в осевом направлении по упору (рис. 68);Рис. 68. Пример выполнения фрезерно-центровальной операции– массовом производстве применяют фрезерно-центровальные станки барабанного типа, которые одновременно фрезеруют и центруют две заготовки без съёма их со станка.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
