Вал-шестерни

Одновенцовые со ступицей, одновенцовые со ступенчатой выточкой и отверстиями под болты, зубчатые колёса с внутренними и наружными зубьями.

Одновенцовые со ступицей, многовенцовые блочные колеса.

Многовенцовое зубчатое колесо с центральным (посадочным) отверстием.

Заготовка: штамповка; 1. Сверление отверстия, зенкерование; 2. Протягивание шлицев; 3. Черновое обтачивание венцов и торцов; 4. Чистовое обтачивание и подрезание торцов; 5. Предварительное нарезание зуба; 6. Чистовое нарезание зуба; 7. Закругление зуба. 8. Шевингование зубьев; 9. Термическая обработка; 10. Шлифование отверстия (выступов шлицев); 11. Притирка зуба; 12.Приработка зубьев парных колес; 13. Испытания на шум; 11. Контроль ОТК.

Заготовка: штамповка; 1. Сверление отверстия, растачивание, подрезание торца; 2.Растачивание выемки и подрезание второго торца; 3. Протягивание шлицев; 4. Черновое обтачивание венцов и подрезание торцов; 5. Чистовой обтачивание и подрезание торцов; 6. Предварительное нарезание зубьев; 7.Чистовое нарезание зубьев; 8. Закругление зубьев; 9. Шевингование зубьев; 10. Термическая обработка; 12. Шлифование отверстия (выступов шлицев); 12. Притирка зуба; 13. Испытание на шум; 14. Контроль ОТК.

Заготовка: штамповка; 1. Черновое обтачивание торца, растачивание отверстия, обтачивание по наружному диаметру; 2. Черновое обтачивание, протачивание второго торца, растачивание отверстия; 3. Чистовое обтачивание наружного диаметра и торца, растачивание отверстия; 4. Чистовое обтачивание и растачивание другой стороны; 5. Протягивание шпоночных пазов; 6. Предварительное нарезание зуба; 7. Чистовое нарезание зуба; 8. Закругление зуба; 9. Шевингование зубьев; 10. Термическая обработка; 11. Шлифование отверстия; 12. Притирка зуба; 13. Обкатка; 14. Контроль ОТК.

Заготовка: штамповка; 1. Подрезание торцов и центрирование; 2. Черновое обтачивание с одной стороны; 3. Черновое обтачивание с другой стороны; 4. Чистовое обтачивание одной стороны; 5. Чистовое обтачивание второй стороны; 6. Шлифование базирующих поверхностей шеек; 7. Фрезерование шлицев или шпоночных пазов; 8. Сверление отверстия; 9. Нарезание резьбы на концах; 10. Нарезание зуба; 11. Шевингование зуба; 12. Термическая обработка; 13. Шлифование цилиндрических поверхностей; 14. Шлифование шлицев; 15. Шлифование зуба; 16. Контроль ОТК.

Конические зубчатые колёса.

Конические зубчатые колёса предназначены для передачи вращательного движения между валами с перекрещивающимися осями.

Виды: по виду зуба: - с прямыми зубьями; - с тангенциальными зубьями; - с круговыми зубьями; - с эвольвентными зубьями.

по осевой форме зуба: пропорционально понижающаяся форма зуба; понижающаяся форма зуба; равновысокая форма зуба.

по конструкции: со ступицей L/D; - венцового типа; - вал-шестерня.

(L – длина посадочного отверстия, D – его диаметр).

Основные способы обработки конических зубчатых колёс.

- строгание 2-мя резцами с прямолинейными режущими кромками на зубострогальном станке (деталь совершает вращательное движение, резцы совершают возвратно-поступательное движение).

- строгание по копиру 1 или 2 резцами на зубострогальном станке.

- круговое протягивание дисковой протяжкой на зубофрезерном станке (деталь поворачивается на один зуб, после его нарезания; протяжка вращается вокруг оси и совершает возвратно-поступательное движение к ножке зуба).

- фрезерование зубьев спаренными резцовыми головками с прямолинейными кромками на зубофрезерном станке.

- фрезерование зубьев дисковой модульной фрезой на зубофрезерном станке (деталь поворачивается на один зуб, фреза совершает вращательное движение), (метод используется как черновая обработка перед строганием зубьев).

- нарезание торцевой резьбовой головкой на зубофрезерном станке.

- нарезание при помощи кругового протягивания торцевой головкой.

- нарезание конической червячной фрезой.

- нарезание торцевой резьбовой головкой на зуборезном станке по методу копирования.

Основные способы отделки конических зубчатых колёс.

- шлифование зубьев одним конусным кругом на зубошлифовальном станке (деталь совершает вращательное движение – поворот на один зуб, шлифовальный круг совершает вращательное движение и возвратно-поступательное);

- шлифование двумя дисковыми кругами с конусной поверхностью на зубошлифовальном станке (аналогично первому способу);

- шлифование чашечно-цилиндрическим кругом;

- шлифование чашечно-коническим кругом;

- притирка зубьев на зубопритирочном станке.

Технология изготовления конического зубчатого колеса.

1. Заготовительная: штамповка.

2. Токарная: сверление осевого отверстия, подрезание торца, черновое обтачивание наружного диаметра, растачивание внутреннего отверстия, подрезание второго торца, обтачивание ступицы.

3. Термообработка: (размеры: номинал плюс 2-3 мм на строну).

4. Токарная: обтачивание наружного диаметра, подрезка торца, обработка отверстия (растачивание, зенкование, снятие фасок), подрезка второго торца, обработка ступицы, обработка заднего конуса зуба, обработка переднего конуса зуба.

5. Протяжная: протяжка шпоночного паза или шлицевого отверстия.

6. Зубофрезерная: предварительное фрезерование зубьев.

7. Зубодолбёжная: чистовое нарезание зубьев.

8. Зубофрезерная: закругление зубьев.

9. Шевингование: шевингование зубьев.

10. Шлифовальная: шлифование зубьев.

11. Контроль ОТК.

Червячные передачи.

Червячные передачи в соответствии с ГОСТ 3675-56 делятся на две группы:

- кинематические, позволяющие регулировать положение червяка и колеса по межосевому расстоянию и положению средней плоскости колес.

- силовые, без регулировки положения червяка и колеса по межосевому расстоянию и положению средней плоскости колес.

Червячные передачи по виду червяка делятся на две группы:

- с цилиндрическим червяком;

- с глобоидным червяком.

Червячные передачи с цилиндрическим червяком делятся на две группы:

- по форме винтовой поверхности;

- архимедова червячная передача (профиль боковой поверхности витка в поперечном сечении – архимедова спираль);

- эвольвентная – конволютная (удлиненная эвольвента).

- нелинейные (во всех сечениях имеют криволинейный профиль)

Для уменьшения трения и износа, а также предотвращения заедания червячной пары, рабочие поверхности должны иметь высокую твердость и малую шероховатость, а материал обладать высокими антифрикционными свойствами.

Основные способы отделки червячных зубчатых колес.

Технологический процесс изготовления червячных колес незначительно отличается от обработки цилиндрических. Для колёс из ступицы и венца окончательную обработку и нарезание зубьев производят в сборе.

Нарезание зубьев червячных колёс осуществляется червячными фрезами на зубофрезерных станках тремя методами: - методом радиальной подачи; методом тангенциальной подачи; - комбинированным методом. Форма червячных фрез должна точно соответствовать форме червяков, которые будут находиться в зацеплении с нарезаемыми червячными колёсами.

При нарезании с червячной подачей червячная фреза помимо вращательного движения (резание) совершает поступательное движение подачи (радиальная подача) к центру нарезаемого колеса, пока расстояние от оси червячной фрезы до нарезаемого колеса не станет равным расстоянию от оси червяка до оси нарезаемого колеса, предусмотренному сборочным чертежом. Этот способ высокопроизводительный, но необеспечивает достаточной точности и чаще всего применяется для предварительного нарезания.

Нарезание зубьев червячных колёс с тангенциальной подачей производятся червячной фрезой с приемным конусом (со срезанными вершинами режущих зубьев). (В этом случае расстояние между осями фрезы и нарезаемого колеса постоянно и равно расстоянию от оси червяка до оси нарезаемого колеса по сборочному чертежу.) Таким образом, фреза установлена на полную глубину резания. В процессе обработки фреза вращается (резание) и перемещается в осевом направлении (тангенциальная подача), постепенно врезаясь в заготовку за счет приёмного конуса. Этот способ менее производительный, чем способ радиальной подачи, но позволяет получить достаточно высокую точность обработки.

При комбинированном способе нарезания зубьев червячная фреза имеет одновременно радиальную и тангенциальную подачу. Обработка осуществляется за один проход, инструмент, в этом случае должен обладать большой стойкостью.

Отделочная обработка зубьев червячных колес осуществляется приработкой и шевингованием. Шевингование зубьёв червячных колёс осуществляется червячным шевером после фрезерования, на специальных станках или, на обычных фрезерных, со специальными приспособлениями.

Технология изготовления червячного зубчатого колеса.

1. Заготовка: отливка.

2. Токарная: подрезать торец, сверлить и расточить отверстие, обточить наружный диаметр, снять фаску (универсальный токарно-винтовой станок 1К62, при установке по наружной необработанной поверхности и необработанному торцу в специальном самоцентрирующемся патроне).

3. Токарная: подрезать второй торец, обточить наружный диаметр, снять фаску (установка - по наружной обработанной поверхности и торцу).

4. Токарная: подрезание торца, растачивание отверстия под шлицы, растачивание выточки отверстия, снятие фасок, острых кромок (установка – по наружной цилиндрической поверхности и торцу).

5. Протяжная: протягивание отверстия и шлицев (на горизонтально-протяжном станке, установка – на плунжерной оправке по отверстию и торцу).

6. Токарная: подрезание торца, обтачивание наружной поверхности, снятие фасок (при установке на плунжерной оправке по отверстию и торцу).

7. Токарная: обтачивание радиусной поверхности венца (в специальном приспособлении на токарном станке).

8. Фрезерная: фрезерование лыски (на горизонтально-фрезерном станке 6Н82, при установке – по внутреннему отверстию (поверхности) и торцу в жесткой оправке).

9. Зубофрезерная: предварительная нарезка зубьев.

10. Зубофрезерная: окончательная нарезка зубьев.

11. Шевинговальная: шевингование зубьев.

12. Контроль ОТК.

Основные способы изготовления червяков.

1. Нарезание резом на токарно-винтовом станке:

- червяка с архимедовой спиралью – резец устанавливается так, что его прямолинейная режущая кромка лежит в осевой плоскости червяка. При этом винтовая поверхность образуется вращением заготовки и движением режущей кромки, проходящей через ось червяка.

- эвольвентного червяка - резец устанавливается так, что одна его прямолинейная режущая кромка располагается выше, а вторая ниже осевой плоскости червяка на величину радиуса R₀ основного цилиндра винтовой эвольвентной плоскости. Образование винтовой поверхности происходит при вращении заготовки и движении режущей кромки резца касательно к образующему цилиндру диаметра 2R₀.

- конволютного червяка – резцы устанавливают так, что их режущие кромки находятся в плоскости, нормальной к винтовой поверхности. Образование винтовой поверхности конволютного червяка происходит при движении прямолинейной режущей кромки резцов, когда она остаётся касательной к образующему цилиндру.

2. Фрезерование дисковыми фрезами на специальных резьбонарезных станках.

Фреза имеет профиль впадины в нормальном сечении и усиливается под уклоном наклона винтовой линии. Фрезеруется сразу полная глубина винта. За один оборот изделия фреза перемещается на величину одного шага.

3. Фрезерование червячными фрезами на обычных зубофрезерных станках.

Станок настраивается как на нарезание цилиндрического зубчатого колеса с винтовыми зубьями, число которых принимается равным числу заходов червяка. 4. Нарезание червяка долбяком.

Долбяк, установленный относительно осевой плоскости нарезаемого червяка имеет движение подачи вдоль оси червяка. Кроме того, долбяку и червяку сообщается вращательное движение обкатки за счет настройки кинематической цепи станка. В результате сочетания этих движений нарезаются все витки червяка.

5. Нарезание червяка резцовыми головками: (глобоидные червяки)

Многорезцовые головки совершают вращательное движение в плоскости, проходящей через ось червяка.

После нарезания витков, червяк подвергают термообработке: цементируют, закаливают и отпускают до заданной твёрдости.

Шлифование витков производится на зуборезном станке специальной шлифовальной головкой, поворачивающей ось шлифовального круга на соответствующий угол подъёма каждой точки витка. Отделку глобоидных червяков осуществляют притиркой или обкаткой закалённым полированным роликом на специальном станке.

Методы контроля зубчатых колёс и червяков.

Контроль зубчатых колёс подразделяется на операционный (технологический) и окончательный. Операционный контроль предназначен для проверки точности нарезания зубьев на данной операции своевременного воздействия на технологическую систему в случае отклонения размеров. Этот контроль проводят, как правило, по элементам. Контролируют параметры зубьев, точность которых зависит от качества наладки станка на выполняемой операции. За измерительную базу в данном случае принимают установочную. Такой контроль часто выполняют без снятия зубчатого колеса со станка. Окончательный контроль предназначен для определения соответствия параметров зубьев обработанных зубчатых колёс техническим требованиям чертежа. При этом контроле устанавливают эксплуатационные показатели: кинематическую точность; плавность работы; контакт боковых поверхностей зубьев; шумовую характеристику. При окончательном контроле зубчатых колёс за измерительные базы принимают основные и контролируют обычно показатели точности, так как погрешности отдельных показателей взаимодействующих между собой зубьев могут компенсировать друг друга.

При контроле проверяют следующие основные параметры зубчатых и червячных передач:

- биение базового торца определяют индикатором на специальном приспособлении:

- неточность основного шага проверяют шагомером по разности действительного и нормального расстояния между параллельными касательными к двум соседним одноименным профилям зубьев.

- кинематическую погрешность зубчатых колёс контролируют на специальных приборах, на которых обкатывают контролируемое колесо с измерительным колесом в однопрофильном зацеплении. Приборы работают по принципу непрерывного сравнения передаточного числа двух связанных механизмов: эталонного и содержащего измерительное колесо (прибор БВ-608К).

- накопленную погрешность осевого шага: измеряют шагомером, шаг на одной окружности зубчатого колеса по всем зубьям.

- толщину зуба по начальной окружности измеряют штангозубомером.

- радиальное биение зубчатого венца проверяют специальным прибором, который определяет максимальную разность положения измерительного наконечника во впадинах между зубьями контролируемого колеса за один оборот.

- погрешность длины общей нормали контролируют специальными зубомерами, индикаторными скобами (нормалеметрами).

- погрешность межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса оценивают на специальных приборах. Колебание межосевого расстояния измеряют при обкатке контролируемого колеса, находящегося в беззазорном зацеплении с эталонным колесом.

- смещение исходного контура находят тангенциальным зубомером, как радиальное положение исходного контура относительно окружности выступов.

- плавность работы оценивают измерением циклической погрешности, погрешности профиля зуба и окружного шага, определением отклонений основного шага.

Циклическую погрешность оценивают по диаграмме кинематической погрешности зубчатого колеса как среднюю величину неточностей, непрерывно повторяющихся при повороте колеса.

Погрешность эвольвентного профиля замеряют на специальных приборах – эвольвентомерах, позволяющих сравнивать теоретическую эвольвенту, воспроизводимую прибором, с профилем эвольвенты контролируемого колеса.

- пятно контакта зубьев определяют при взаимной обкатке контролируемого колеса с эталонным. На боковые поверхности эталонного колеса наносят тонкий слой краски. Контроль осуществляется на контрольно-обкатных станках или на специальных стендах. Одно из колес притормаживают. По отпечатку краски на боковых поверхностях зубьев контролируемых колес определяют качество контактной линии.

- контроль зубчатых колес на шум осуществляется на универсальных контрольно-обкатных или специальных станках (5725М). При проверке ведомое колесо притормаживают. Шум определяют на слух или с помощью звуковых приборов (фонометров, звуковых индикаторов). Чем полнее сопрягают поверхности зубьев, тем меньше шум они издают в процессе работы.

Лекция №11.Валы. (Технология изготовления валов).

Конструктивные и технологические особенности валов.

Валы машин относят к подклассам длинных деталей, характеризующихся цилиндрической формой, и длинной значительно превышающей основной диаметр (длина больше 2-х диаметров). Валы бывают: гладкие(бесступенчатые), ступенчатые, с фланцами и буртами, сплошные и полые, валы-шестерни и комбинированные валы. По форме геометрической оси валы бывают: прямыми, коленчатыми, кривошипными и кулачковыми или эксцентриковыми. Шейки валов могут иметь шпоночные пазы или резьбу. При переходе от одной ступени к другой, в ступенчатых валах делают канавки или галтели. Торцы вала целесообразно изготавливать с фасками. Показателями, характеризующими технологичность конструкции валов, являются высокая жесткость, рациональность выбора материала, простота геометрических форм, возможность выбора оптимальных баз для обработки, правильное нанесение размеров, обоснованные требования по точности и качеству поверхностного слоя.

Жесткость – важнейший показатель технологичности конструкции вала. Валы, длина которых не превышает двенадцатикратной величины D, считают жесткими, при длине более 12-ти диаметров валы относят к нежестким деталям и обработка их производится с люнетом.

Материал валов. Заготовки. Валы обычно изготавливают из конструкционных углеродистых и легированных сталей, удовлетворяющих требованиям высокой прочности, малой чувствительности в концентрации напряжений, хорошей обрабатываемостью при выполнении заготовок, механической и термической обработке. Валы гусеничных и колёсных машин изготавливают из сталей 20, 35, 45, 20Х, 35Х, 40Х и др. Шлицевые валы с целью повышения долговечности выполняют из высоколегированных сталей 18ХГТ, 20ХН3А с последующей термической обработкой до твёрдости 56-62 HRC. Для повышения обрабатываемости исходные заготовки валов подвергают нормализации или термическую обработку проводят после черновой обработки. Коленчатые и распределительные валы изготавливают из специальных высокопрочных чугунов с глобулярным графитом, из ковких перлитных чугунов.

Трудоёмкость, себестоимость и производительность процесса изготовления валов и их качество во многом зависит от вида заготовки. Заготовки из горячекатаного или холоднотянутого проката применяют для изготовления гладких валов, ступенчатых валов с небольшим числом ступеней и малыми перепадами диаметров (до 5 мм) или ступенчатых валов диаметром до 125 мм и длинной до 320 мм в единичном и мелкосерийном производстве. Заготовки валов сложной конфигурации с большой разницей между диаметрами ступеней в единичном производстве получают свободной ковкой на ковочных гидравлических прессах. В серийном и массовом производстве – штамповкой на прессах, молотах, горизонтально-ковочных машинах, ротационным обжатием на специальных машинах, пеперечно-винтовой прокаткой на многовалковых станах. Заготовки коленчатых, распределительных и некоторых других специальных валов получают отливкой в оболочковые и песчаные формы. Метод получения заготовки вала выбирают, сравнивая суммарные трудоёмкости и себестоимости процессов изготовления заготовок и черновой механической обработки по сопоставимым вариантам. Геометрическая форма детали часто определяет возможность применения соответствующих методов обработки. Гладкий вал постоянного сечения наиболее технологичен: при массовом производстве обработку таких деталей выполняют наиболее производительным методом – шлифованием с продольной подачей на бесцентрово-шлифовальных станках. Валы с небольшими перепадами возрастающих диаметров ступеней, длины которых равны или кратны, удобно обрабатывать на многорезцовых станках.

Эффективность механической обработки зависит:

- от степени точности заготовки: кривизна заготовок валов достигает 5 мм на 1 мм длины; уменьшая кривизну (введение операции правка, применение специальных мер) обработку можно выполнить за меньшее число проходов, более экономично использовать материал. Однако, остаточные напряжения в детали возникающие при правке, могут привести к короблению детали при эксплуатации, поэтому при изготовлении ответственных деталей или не применяют операцию правки, или после операции правки производят термическую обработку.

- от выбранных способов установки деталей; наибольшая точность обеспечивается при обработке ответственных поверхностей с одного установа и использования в качестве баз точно обработанных поверхностей. Наиболее часто валы устанавливают в центрах, используя при этом центровые отверстия, фаски или обратные центры. При выполнении ряда операций в качестве баз используют наружные цилиндрические поверхности и торцы вала или торцовые поверхности ступеней вала.

Технология обработки валов, как и выбор оборудования зависит в основном от

Конфигурации, размеров и жесткости деталей, а также от их заданного выпуска.

Технология изготовления гладких валов 3-го и 4-го класса точности (из калиброванной стали):

1. Отрезка заготовки по длине, зацентровка и снятие фасок по концам на многошпиндельных или одношпиндельных станках в зависимости от программы; 2. Предварительная обработка заготовок на бесцентрово-шлифовальном или токарном станках; 3. Фрезерование закрытых шпоночных пазов на шпоночно-фрезерных станках: открытых шпоночных пазов на горизонтально-фрезерных станках с применением специальных устройств; 4. Сверление поперечных отверстий, если они предусмотрены конструкцией, на многошпиндельных или одношпиндельных сверлильных станках в зависимости от числа отверстий и заданной программы; 5. Термическая или химико-термическая обработка; 6. Чистовое шлифование после термообработки на шлифовальных станках.

Типовой технологический маршрут изготовления валов с центральными отверстиями (фасками):

1. Получение штучной заготовки путем резки прутка (дисковыми, ленточными пилами; отрезными резцами, абразивными кругами, рубкой), штамповкой, литьем; 2. Термическая обработка – нормализация, проводимая для улучшения обрабатываемости и стабилизации механических свойств заготовок; 3. Обработка технологических баз: фрезерование или подрезка торцов и сверление центровых отверстий; одновременно можно обрабатывать крайние шейки и центральное отверстие; 4. Черновая токарная обработка шеек, торцов и, проточка канавок; 5. Термическая обработка – улучшение, такое же назначение, что и нормализация; 6. Чистовая токарная обработка шеек, торцов, галтелей; 7. Предварительное шлифование шеек, операцию проводят только у валов с головкой, фланцем: обрабатывают шейки и прилегающие торцы, используемые в качестве технологической базы при установке вала в патроне для обработки поверхностей головки; 8. Токарная обработка поверхностей головки или фланцев; 9. Сверление осевых и радиальных отверстий; 10. Фрезерование шпоночных пазов и обработка шлицев; 11. Фрезерование, долбление зубьев (если предусмотрены конструкцией); 12. Снятие фасок на торцах зубьев: 13. Обкатывание зубьев; 14. Обработка наружных и внутренних резьбовых поверхностей; 15. Цементация (применяется при последующей закалке поверхностей с нагревом ТВЧ); 16. Шевингование зубьев; 17. Термическая обработка – закалка; 18. Шлифование посадочных поверхностей и торцов; 19. Шлифование шлицев, зубьев; 20. Калибрование резьбы и зачистка заусенцев; 21. Мойка; 22. Контроль ОТК.

Технологический маршрут обработки ступенчатого вала, на примере изготовления вторичного вала коробки передач.

1. Обработка технологических баз; 2. Обработка наружной и внутренней поверхности; 3. Обработка зубьев и поперечных отверстий; 4. Цементация; 5. Обработка незакаливаемых поверхностей; 6. Закалка; 7. Зачистка центровых фасок и шлифование поверхностей; 8. Контроль ОТК.

Типовой технологический маршрут обработки штампованных коленчатых валов.

1. Фрезерование торцов; 2. Сверление торцевых отверстий; 3. Обтачивание коренных шеек и концов вала; 4. Предварительное шлифование коренных шеек; 5. Обтачивание противовесов и шеек; 6. Обтачивание шатунных шеек; 7. Обработка смазочных каналов и шпоночных пазов; 8. Обработка отверстий во фланце и в концах вала; 9. Закалка коренных и шатунных шеек; 10. Окончательное шлифование концов вала, коренных и шатунных шеек и фланца; 11. Отделочная операция поверхности коренных и шатунных шеек.

Технологичность деталей типа «вал».

Валы, изготовленные из конструкционных, углеродистых и легированных сталей удовлетворяют требованиям высокой прочности, малой чувствительности к концентраторам напряжений, хорошей обрабатываемости. Базой валов является их геометрическая ось.

Требования предъявляемые к валам:

- прямолинейность геометрической оси; - концентричность наружных (внутренних) поверхностей, относительно геометрических осей; - точное расположение шпоночных гнезд, резьбы относительно осей и поперечного сечения деталей; Для обеспечения качества изготовления вала при проектировании надо соблюдать требования: 1. Точные валы обрабатывать в центрах и оставлять центровые отверстия; 2. Следует избегать применения ступенчатых валов; 3. Гладкие валы изготавливать из чистого калиброванного проката; 4. Ступенчатые валы должны иметь небольшие перепады диаметров, ступени по длине приблизительно одинаковые; 5. На поверхности валов следует избегать гребней и шпонок, изготовленных за одно с валом; 6. При наличии пазов следует отдавать предпочтение в изготовлении дисковой пилой; 7. При наличии шлицев обеспечивать выход инструмента; 8. При проектировании валов проходящих закалку, необходимо избегать отверстий, пересекающих рабочую зону закалки для избежания оплавления; 9. При закалке ТВЧ ступенчатых валов необходима oговаривать незакалённые пояски около торцов, уступов.

Особенности изготовления шлицевых поверхностей на валах.

Нарезание шлиц производится фрезерованием, строганием, протягиванием, холодным накатыванием. Шлицы, закаливаемых валов и шлицы, центрируемые по наружной поверхности, обрабатывают в такой последовательности:

1. Фрезерование шлицев с припуском под шлифование боковых поверхностей.

2. Чистовое шлифование боковых поверхностей шлицев после термообработки и

чистового наружного шлифования.

Обработку шлицев центрируемых по наружной поверхности, но не закаливаемых производят только чистовым фрезерованием поле чистового шлифования наружной поверхности.

Шлицы валов, центрируемых на поверхности внутреннего диаметра, обрабатывают в такой последовательности:

1. Фрезерование шлиц с припуском на шлифование, 2. Фрезерование канавок для выхода круга при шлифовании центрирующей поверхности внутреннего диаметра, 3. Чистовое шлифование боковых поверхностей и центрирующей поверхности внутреннего диаметра после термообработки.

Особенности изготовления резьбовых поверхностей на валах:

В конструкциях валов нередко предусматривают наружные и внутренние крепежные резьбы. Внутреннюю резьбу на валах обычно нарезают машинными метчиками на

резьбонарезных, сверлильных, токарных, револьверных станках; наружные остроугольные резьбы на валах нарезают плашками, резьбонарезными головками, гребенками, резьбовыми фрезами и резцами.

Профиль резьбы на валах по ГОСТ 9150-81, Размеры резьбы на валах по ГОСТ 24705-81.

Особенности изготовления ступенчатого вала:

Обрабатывают диаметр D1 на длину L3”, обрабатывают

диаметр D2 на длину L2” в размер L3,обрабатывают

диаметр D3 на длину L1 в размер L3 и в размер L2.

Контроль валов.

Предусматривает проверку диаметров шеек, длин ступеней, размеров отверстий шлицов, шпоночных канавок, резьб, проверку точности форм и взаимного расположения поверхностей. При контроле используют предельные калибры, универсальные приборы, многомерные контрольные приспособления.

Пример контроля (методы и средства) вала с прямобочными шлицами.

Внутренний диаметр, нецилиндричность, некруглость посадочной поверхности контролируют микрометром или индикаторной скобой в двух взаимно перпендикулярных направлениях и в трех сечениях по длине. Отклонения расположения проверяют с помощью индикатора. Вал устанавливают в центрах или призмах. При контроле непрямолинейности или непараллельности шлицев индикатор смещают вдоль вала. Накопленную погрешность шага определяют также с помощью индикатора. Вал крепят в делительной головке. Индикатор устанавливают по первому шлицу, затем поворачивают вал на шаг и определяют отклонения. Торсионные валы

Торсионные валы относятся к упругим элементам независимой подвески гусеничных и колесных машин. При работе они нагружены переменным крутящим моментом поэтому основным требованием, предъявляемым к данным деталям, является наличие высоких и стабильных механических свойств. Торсионный вал имеет простую форму: центр -

цилиндрическая часть диаметром D является рабочей. На наружной поверхности головок с расположенных с 2-х сторон выполняются шлицы треугольного профиля.

Торсионные валы - детали малой жесткости, поэтому, несмотря на невысокие требования точности, выполнять их достаточно сложно. Залогом спешной обработки является строгое выполнение технологических рекомендаций. В машинах большинства конструкций торсионные валы изготавливают из высоколегированной стали. В качестве исходной заготовки применяют сортовой прокат. Головки получают горячей высадкой на горизонтально - ковочных машинах с разъемом штампов вдоль оси вала. У наиболее ответственных торсионных валов для обеспечения равномерного нагружения по длине шлицев внутри головок делают коническую расточку.

Укрупненный маршрут обработки торсионных валов из штампованных заготовок:

1. Обработка технологических баз: фрезерование торцов, сверление, зенкование отверстий и нарезание резьбы; 2. Обтачивание головок, галтелей и cтержня обычно в два прохода, правка (в некоторых случаях); 3. Фрезерование или накатывание шлицев; перед накатыванием наружную поверхность головок можно шлифовать; 4.Промежуточный контроль; 5. Термическая обработка: закалка, отпуск, правка, отпуск, очистка шлицев от окалины; 6. Накатывание впадин шлицев на головках; 7. Шлифование стержня и галтелей (обычно на разных станках); 8. Полирование стержня; 9. Контроль детали на отсутствие трещин, волосовин, рисок, забоин и других дефектов; устранение дефектов производится полированием детали войлочным кругом с мелким абразивом; 10. 3аневоливание (закручивание); 11. Окончательный контроль; 12.Фосфотирование всех поверхностей вала; 13. Грунтовка и окраска стержня и галтелей.

Для повышения усталостной прочности торсионные валы подвергаются обработке поверхностным пластическим деформированием: дробеструйным наклёпом или обкатка роликами. Второй метод более эффективный. Обкатка стержня и галтелей позволяет улучшить шероховатость поверхности (R_a = 0,63 мм). Глубина наклёпа равна 2-2,5 мм. Обкатку проводят после термической обработки и шлифования с помощью специальных трехроликовых гидравлических приспособлений. Шлицы на головках обрабатывают методом накатывания или фрезерования червячной фрезой. Шлицы контролируют калибрами, проверяют также размеры и качество поверхности. Правке валы подвергаются только в тех случаях, когда их изогнутость больше допускаемой, например больше 0,5 мм на всей длине. Валы правят на прессах, с предварительным нагревом до 200 ˚С. После правки валы отпускают при температуре около 220 ˚С и охлаждают на воздухе.

Контроль торсионных валов включает проверку размеров, отклонения взаимного расположения поверхностей и шероховатости поверхности. Очень важной операцией технологического процесса является контроль на отсутствие трещин, проводимый методом магнитной дефектоскопии.

Технология обработки штока гидроцилиндра.

1. Заготовительная: прокат; 2. Токарная: черновая обработка под термообработку (при условии необходимости выполнения термообработки в требованиях чертежа); 3. Дробеструйная обработка; 4. Токарная: черновая обработка наружных и внутренних цилиндрических поверхностей; 5. Токарная: чистовая обработка наружных и внутренних цилиндрических поверхностей; 6. Сверлильная: сверление отверстий и нарезание резьбы (если отверстия и резьбы предусмотрены конструкцией); 7. Шлифовальная: шлифование цилиндрических наружных поверхностей; 8. Полировка, суперфиниширование; 9. Гальваническая: хромирование наружных цилиндрических поверхностей; 10. Полировка хромируемых поверхностей; 11. Контроль ОТК.

Технология изготовления кулака шарнира.

Кулаки шарниров – ступенчатые валы с головкой, применяют в передних ведущих мостах гусеничных и колёсных машин. Кулаки изготавливают из стали твердостью НВ 241…285. Заготовку получают штамповкой.

Маршрут обработки (при серийном производстве).

1. Обработка технологической базы (фрезерование центров и зацентровка); 2. Черновая токарная обработка хвостовика и головки; 3. Токарно-револьверная обработка поверхностей в головке; 4. Чистовая токарная обработка шеек, шлифование шеек; 5. Фрезерование в две операции беговых дорожек; фрезерование шлицев; 6. Контроль ОТК; 7. Термическая обработка с очисткой от окалины и зачистка центров; 8. Шлифование шеек, торца головки; 9. Шлифование шлицев, полирование шейки; 10 Окончательный контроль.

Технология изготовления балансира, кривошипа.

Балансир является деталью независимой подвески гусеничных машин. Он состоит из тела (щеки) и двух хвостовиков.

Кривошип является деталью механизма натяжения гусениц. Он также как и балансир имеет два хвостовика, соединенные шейкой – является валом с непрямой осью.

Материал: легированные стали. Заготовка: штамповка.

Маршрут механической обработки.

1. Обработка технологических баз (фрезерование торцов, зацентровка); 2. Черновая обработка хвостовиков; 3. Чистовая обработка хвостовиков; 4. Шлифование посадочных шеек на хвостовиках; 5. Нарезание и фрезерование резьбы; 6. Фрезерование (протягивание шлицев); 7. Сверление отверстий в хвостовиках; 8. Сверление неосновных отверстий; 9. Калибрование и зачистка заусенцев; 10. Мойка; 11. Контроль ОТК.

Лекция № 12Технология изготовления втулок.

Втулки относятся к деталям класса: «тела вращения», характеризующиеся концентричным расположением внутренних и наружных цилиндрических поверхностей. Наиболее распространены втулки с соотношением длины и наибольшего диаметра L/D меньше «2».

В машиностроении широкое применение получили следующие разновидности втулок: гладкие, с буртами или фланцами, разрезные, конические с антифрикционным сплавом, свёрнутые тонкостенные с открытым швом.

Разностенность втулок должна быть в пределах 0,03-0,15 мм, а неперпендикулярность оперных торцовых поверхностей относительно оси отверстия при значительных осевых нагрузках не более 0,05 мм. Шероховатость внутренних сопрягаемых поверхностей R_a – 2,5-0,32 мкм, наружных R_a – 2,5-1,25 мкм, торцовых - R_z – 40мкм.

Материалом для изготовления втулок служат сталь, бронза, латунь, чугун, специальные сплавы, металлокерамика, пластмасса.

Методы получения заготовок для втулок определяются конструктивными особенностями втулок, применяемым материалом, типом производства.

В качестве заготовок для втулок до 30 мм служат калиброванные и горячекатаные прутки, а также отливок в виде сплошных болванок; для втулок с диаметром отверстия более 30 мм применяют цельнотянутые трубы или литые заготовки с отверстиями; для свернутых тонкостенных втулок применяют латунный или бронзовый полосовой материал или биметаллическую ленту. Заготовки для втулок из специальной керамики и пластмасс получают прессованием или спеканием. Заготовки втулок из чугуна и цветных металлов получают литьём.

Технологические задачи при обработке втулок определяются техническими условиями на изготовление и сводятся в основном к обеспечению высокой точности и качества внутренних и наружных поверхностей вращения за счет много переходной обработки лезвийным и абразивным инструментом.

Концентричность указанных поверхностей, а также их перпендикулярность торцовым поверхностям обеспечивается рациональным выбором схемы базирования при последовательной обработке или обработке с одного установа.

Установочными черновыми базами являются торец детали и наружная или внутренняя цилиндрическая поверхность заготовки. Для деталей, имеющих сложную поверхность, иногда базой служит эта поверхность. Далее для установки используют внутреннюю или наружную поверхность вращения и торец, а для угловой ориентации – отверстие на фланце, шпоночный паз в отверстии или элементы фасонной поверхности детали.

При конструировании деталей типа «втулка» рекомендуется соблюдать следующие основные технологические требования:

- для обеспечения соосности внутренних поверхностей втулки, конструкция её должна допускать обработку всех внутренних поверхностей с одной стороны, при одной установке. Следует избегать в конструкциях втулок глухих отверстий с дых сторон детали.

- в конструкциях втулок, имеющих фланцы, желательно последний делать круглой формы.

- в конструкциях втулок следует избегать внутренних выточек, особенно если они должны быть сделаны с высокой точностью; целесообразно втулки конструировать открытыми с обеих сторон.

- размеры точных поверхностей целесообразно сокращать, вводя перерывы.

- если втулки крепят в гнезде корпуса, то её, следует центрировать по гладким пояскам, расположенным возможно дальше один от другого, конструкция втулки должна допускать выполнение обточки центрирующих поясков и нарезки крепежных резьб при одной установке на станке.

- образование шлицев в глухих отверстиях затруднено, желательно отверстия со шлицами предусматривать открытыми, это позволяет применять протягивание, шлицевые отверстия не должны иметь перерывов, т.к. это вызывает удары по режущему инструменту.

- канавки на внутренних поверхностях втулок рекомендуется располагать по винтовой линии в один или несколько заходов, а не по образующей отверстия втулки.

- в деталях, подвергающихся термообработке, следует избегать острых углов, заменяя их галтелями.

- технология изготовления конструктивно сложных деталей может быть упрощена применением сварных конструкций.

- толщину стенок втулок рекомендуется изготавливать одинаковой по всей длине.

Типовой маршрут обработки втулок при использовании в качестве заготовки прутка.

1. Подрезка торца у прутка, подача прутка до упора, зацентровка под сверление, сверление отверстия и обтачивание наружной поверхности со снятием фасок на свободном торце, развертывание и обрезка. 2. Подрезка второго торца и снятие фасок. 3. Сверление смазочного отверстия. 4. Нарезание смазочных канавок. 5. Шлифование наружной поверхности. 6. Контроль ОТК.

При обработке втулок из трубы сверление отверстия заменяется его растачиванием или зенкерованием, в остальном маршрут обработки совпадает с предыдущим.

Типовой маршрут обработки втулок при использовании в качестве заготовки отливки или штамповки.

1. Сверление, зенкерование или растачивание отверстия и снятие фаски в отверстии с одной стороны, 2. Протягивание или прошивание отверстия, 3. Черновое обтачивание наружной поверхности, подрезание торцов и снятие фасок наружных и внутренних, 4. Чистовое обтачивание наружной поверхности и снятие фасок, 5. Нарезание смазочных канавок, 6. Сверление смазочного отверстия, 7. Шлифование наружной поверхности, 8. Контроль ОТК.

Технология обработки гильзы гидроцилиндра. (гидроцилиндра)

1. Заготовительная.
2. Токарная (фрезерная). Черновая обработка технологических баз.
3. Термическая.
4. Токарная. Получистовая обработка наружных и внутренних поверхностей (обработка поверхностей под шлифование).
5. Токарная. Чистовая обработка наружной поверхности.
6. Сверлильная (фрезерная).Обработка отверстий на торцевых и образующих поверхностях гидроцилиндра.
7. Шлифовальная. Шлифовать внутреннюю цилиндрическую поверхность.
8. Токарная. Полировать внутреннюю цилиндрическую поверхность.
9. Гальваническая. Хромировать внутреннюю цилиндрическую поверхность.
10. Контроль ОТК.

Лекция № 13. Технология изготовления деталей – «некруглые стержни».

(Технология изготовления рычагов и вилок).

К классу деталей «некруглые стержни» относятся: рычаги разной формы, тяги, серьги, вилки и др. Все детали данного класса имеют обрабатываемые поверхности, площадки, отверстия, располагаемые по концам стержня. Поперечное сечение стержня обычно некруглое. Оси основных отверстий параллельны или располагаются под различными углами. Таких взаимосвязанных отверстий в рычагах два или более. В вилках обычно одно отверстие, имеющее достаточную длину для восприятия вилкой момента от сил, действующих при переключении, и надежного направления при перемещении по оси. В деталях данного класса помимо основных отверстий обработке подвергают шпоночные или шлицевые канавки, прорези в бобышках, опорные площадки, крепёжные отверстия и другие поверхности.

К деталям типа рычаг относятся рычаги, коромысла, собачки, прихваты и другие подобные детали, являющиеся кинематическими звеньями механизмов машин, приборов, технологической оснастки. Рычаги, совершая качательное и вращательное движение передают необходимые силы и обеспечивают законы движения сопряженных сними деталей. Для достижения определённого положения рычага при повороте, его базирование в механизме осуществляется по двойной направляющей базе – цилиндрическому или коническому посадочному отверстию, иногда шлицевому. Другие цилиндрические, резьбовые отверстия оси, которые параллельны или перпендикулярны оси основного отверстия, служат вспомогательными базами и обеспечивают базирование присоединенных деталей механизма.

Различают вилки двух видов: вилки переключений и шарнирных соединений. Вилки переключения предназначены для изменения кинематических и динамических связей машин путём осевого возвратно-поступательного передвижения элементов машин (муфт, зубчатых колёс). Вилки шарнирных соединений служат для соединения подвижных элементов посредством соединительных шарнирных осей.

Технические требования к рычагам и вилкам.

1. Обеспечение точности размеров и формы основных отверстий: - диаметры основных отверстий вилок выполняют по 2-2а классу, рычагов по 2-3 классу точности;

2. Обеспечение точности межосевого расстояния основных отверстий: допускаемые отклонения не более ± 0,3 мм;

3. Обеспечение взаимного расположения поверхностей: непараллельность осей основных отверстий – 0,05-0,25 мм, неперпендикулярность торцовых поверхностей бобышек к осям основных отверстий – 0,05-0,3 мм, неперпендикулярность торцовых поверхностей лапок вилок относительно оси основных отверстий – 0,1-0,3 мм, непараллельность торцовых поверхностей бобышек и лапок между собой – 0,05-0,25 мм;

4. Шероховатость поверхности основных отверстий R_a = 2,5-0,32 мкм, торцовых поверхностей - R_a = 1,25 мкм.

Рычаги и вилки колёсных и гусеничных машин изготавливают из конструкционных и легированных сталей 20, 35, 40, 45, 35Х, 40Х, а также из серого и ковкого чугуна. В зависимости от применяемого материала, серийного производства заготовки получают свободной ковкой, штамповкой, литьём. Заготовки сложной формы экономичнее отливать. Чугунные заготовки обычно отливают в опоки и разовые песчаные формы. Заготовки из ковкого чугуна после отливки отжигают и правят для снижения остаточных напряжений и деформации.

Обработка рычагов и вилок.

Построение технологического процесса, применяемая оснастка и оборудование во многом определяется типом производства, конструктивными и технологическими особенностями деталей. В условиях мелкосерийного производства рычаги обрабатывают на универсальных станках с применением универсальных или универсально-сборных приспособлений. В массовом производстве обработку производят на агрегатных станках в специальных приспособлениях.

Технологический процесс обработки рычагов и вилок.

1. Последовательная или одновременная обработка торцовых поверхностей, основных отверстий, 2. Обработка основных отверстий, 3. Обработка шпоночных и шлицевых канавок в основных отверстиях, 4. Обработка поверхностей стержня рычага, прорезей, пазов, фасонных исполнительных поверхностей рычагов и вилок, 5. Обработка вспомогательных отверстий и нарезание резьб, 6. Термическая обработка отдельных поверхностей, 7. Шлифование ответственных поверхностей.

На разных этапах технологического процесса используют различные технологические базы. При обработке торцовых поверхностей основных отверстий базирующими поверхностями являются необработанные наружные поверхности бобышек и стержня рычага. При обработке основных отверстий в качестве установочных баз принимают обработанные торцы и наружные необработанные поверхности головок. Для обработки шпоночных и шлицевых канавок рычаги базируют по обработанным поверхностям основных отверстий и торцов.

Для обеспечения минимальной трудоемкости изготовления рычагов следует соблюдать следующие технологические требования:

- рычаги должны обладать хорошо развитыми опорными технологическими базами, чтобы было обеспечено надежное, жесткое крепление их во время механической обработки с высокими режимами резания. Следует избегать ступенчатого расположения обрабатываемых поверхностей рычага.

- штампованные, литые и сварные рычаги должны иметь минимальный объём механической обработки, нерабочие поверхности не обрабатывают. Следует стремиться к упрощению конструктивных форм рычагов.

- проушины в рычагах должны допускать обработку плоскостей и пазов в проход.

- для повышения технологичности сложных рычагов их конструкции могут быть разбиты на ряд простых, соединенных в резьбе, сваркой или другими методами.

Лекция № 14Технология изготовления деталей класса «корпуса».

Корпусные детали (корпуса, рамы, плиты, коробки и т.д.) весьма разнообразны и сложны по конструкции, трудоёмки по изготовлению, ответственны по назначению. Они являются базовыми деталями узла или изделия и служат для точной взаимной координации положения деталей, узлов и механизмов. Для корпусных деталей характерно наличие систем точно обработанных основных отверстий, координированных между собой и относительно плоскостей, систем крепёжных и других мелких отверстий. Корпусные детали должны обладать следующими качествами: прочностью, жесткостью, виброустойчивостью, точностью расположения поверхностей, базирующих взаимное расположение деталей и узлов монтируемых внутри корпуса или на нем.(должны быть обеспечены в требуемых пределах: параллельность и перпендикулярность осей основных отверстий друг другу и плоским поверхностям, соосность отверстий для опор валов, заданные межосевые расстояния, точность диаметральных размеров и правильность геометрической формы отверстий, перпендикулярность торцовых поверхностей осям отверстий, прямолинейность плоских поверхностей.), простотой конструктивных форм, а также минимальным количеством и возможно меньшей протяженностью обрабатываемых поверхностей. При конструкции деталей этого типа рекомендуется соблюдать следующие технологические требования:

- в литых, штампованных, сварных корпусах - свободные нерабочие поверхности всюду, где возможно, оставлять без механической обработки;

- поверхности большой протяженности, требующие обработки, следует прерывать нерабочими участками;

- чтобы исключить деформацию корпуса при закреплении на станке и под действием сил резания, необходимо в сварных и литых деталях предусматривать ребра жесткости;

- обрабатываемые поверхности с одной стороны целесообразно располагать в одной плоскости, что позволяет обрабатывать на проход.

Следует избегать расположения обрабатываемых поверхностей наклонно относительно основных осей детали, т.к. это усложняет обработку, - на чертеже детали надо четко разграничивать обрабатываемые поверхности от необрабатываемых. Превышение одной поверхности над другой должно быть достаточным, при этом надо учитывать величины припусков и допусков. Корпусные детали должны иметь хорошо развитые поверхности, выбираемые в качестве технологических баз, чтобы обеспечивать надежную ориентировку и жесткое крепление детали. В процессе закрепления деталь не должна деформироваться. В случае отсутствия баз в конструкции детали следует предусматривать специальные для этой цели бобышки, которые желательно не удалять с готовой детали, если это допустимо по условиям эксплуатации. Базировать деталь при обработке желательно как минимум на три точки. В конструкции корпусов следует избегать глубоких отверстий (длина больше 8 диаметров), особенно в том случае если, обрабатываемой детали нельзя сообщить вращение. Вращение детали относительно оси сверления способствует повышению прямолинейности оси вращения. Особо точные отверстия должны быть сквозными, гладкими, допускать обработку на проход. Соосные отверстия должны быть убывающими по диаметрам в одном направлении, это облегчает получение максимальной соосности. Резьбовые отверстия под крепление крышек в корпусах должны быть стандартными по диаметрам резьб, их количеству и диаметру расположения. Номенклатура их должна быть максимально ограничена. Расположение отверстий должно допускать многошпиндельную обработку. Расстояние между осями отверстий должно быть не менее 30 мм. Подрезка внутренних торцовых поверхностей может быть облегчена и сделана более точно, если конструкция будет обеспечивать свободный доступ режущего инструмента к месту обработки. Трудоёмка и требует сложного инструмента расточка канавок в отверстиях стенок корпуса. Технологические конструкции корпусов с запрессованными втулками, имеющими требуемый профиль. Технологичность конструкции корпусов может быть повышена заменой цельнолитых конструкций штампо-сварными, сварно-литыми, сварно-коваными. Внешняя форма корпусов должна допускать одновременную обработку нескольких наружных поверхностей, а также одновременную расточку нескольких отверстий.

Заготовки корпусных деталей отливают из серого или модифицированного чугуна, углеродистой стали и алюминиевых сплавов или выполняют сварными из стали. В отливках корпусных деталей в результате неравномерного охлаждения и усадки возникают остаточные напряжения, вызывающие коробление. Для устранения этих напряжений предусматривают специальные операции термической обработки. Одним из важных моментом проектирования технологического процесса изготовления корпусных деталей является его базирование. Способы базирования: - наиболее надежный способ – установка по плоскости и двум отверстиям; - по двум отверстиям с параллельными осями и перпендикулярной им плоскости; - по внутренним или наружным поверхностям (по трем точкам).

Технологический процесс обработки корпусной детали.

1. обработка базовой плоскости или плоскостей; 2. обработка базовых отверстий;

3. черновая и чистовая обработка других плоскостей; 4. черновая и чистовая обработка основных отверстий; 5. отделочная обработка основных баз и основных плоскостей и отверстий.

Технологический процесс обработки корпусной детали, имеющей плоскость разъёма.

1. обработка плоскости разъёма корпуса; 2. обработка базовых плоскостей; 3. сверление и нарезание резьбы в крепёжных отверстиях по плоскости разъёма корпуса; 4. соединение корпуса с крышкой с последующей фиксацией контрольными штифтами; 5. совместная обработка основных плоскостей и отверстий.

Особенности обработки плоскостей, основных отверстий и крепёжных отверстий.

При обработке наружных плоскостей корпусных деталей применяют строгание, точение, фрезерование, протягивание и шлифование.

Основные отверстия в корпусных деталях обрабатывают на универсальных горизонтально-расточных станках и на станках с ЧПУ фрезерно-сверлильно-расточной группы. Основные отверстия растачивают по различным схемам: на двух позициях с поворотным столом, на двух позициях с дополнительным поворотным столом, с помощью борштанги на одной позиции. Точность отверстий при растачивании корпусных деталей зависит от принятой схемы обработки: без кондуктора или в кондукторе, при помощи консольной оправки или скалки (борштанги) с опорой в задней стойке, с подачей стола или шпинделя. Для достижения соосности в двух стенках, отверстие обрабатывают с одной стороны сквозным проходом, черновое растачивание можно выполнять на каждой стенке отдельно. Отделочными операциями основных отверстий является: тонкое растачивание алмазными резцами, шлифование, притирка и хонингование. Различают три основных вида внутреннего шлифования: при вращающейся детали, при неподвижной детали на станках с планетарным движением шпинделя и при бесцентровом шлифовании. Хонингование или притирочное шлифование применяют для окончательной шлифовки отверстий. В процессе работы, притирочная головка (хон), оснащенная шестью или более абразивными раздвижными брусками, совершает вращательное и возвратно-поступательное движение вдоль оси отверстия. Наивысшую чистоту поверхности можно получить суперфинишированием, т.е. отделочным шлифованием с помощью колеблющихся брусков. Притирка или доводка отверстий представляет собой один из методов чистовой обработки металлов. Для притирки применяют различные металлические притиры, поверхность которых насыщается абразивными зернами мелкой зернистости. Процесс ведется на универсальных и специальных доводочных станках. В последние годы применяется обработка без снятия стружки: проглаживание шариками и дорнами. Используются новые методы: электроэрозионный, электрохимический, ультразвуковой, электроннолучевой, обработка световым лучом и плазменной горелкой.

Крепёжные отверстия – это отверстия расположенные группами, и которые должны соответствовать требованиям координации внутри группы (шаг, окружность расположения), координации группы относительно осей симметрии заготовки, базовых поверхностей и других групп отверстий. Заданное расположение отверстий обеспечивают обработкой по кондуктору. В мелкосерийном производстве иногда обработку выполняют по разметке. Отверстия для крепежных болтов и шпилек обрабатывают спиральными свёрлами, зенкерами и развертками, если необходимо нарезать резьбу, то это осуществляется посредством машинных метчиков.

Технический контроль корпусных деталей.

Технический контроль корпусных деталей заключается в проверке прямолинейности и взаимного положения плоских поверхностей, образующих сборочные базы корпуса и в проверке правильности геометрических форм основных отверстий и их соосности, взаимной параллельности осей основных отверстий и расстояний между ними, перпендикулярности торцовых поверхностей к осям отверстий.

Для измерения диаметров отверстий применяют как универсальные измерительные средства, так и различные калибры-пробки. Универсальными измерительными средствами являются индикаторные нутромеры, микрометрические штихмасы, специализированные штангенциркули. Для измерения длин отверстий штангенглубомеры, шаблоны, калибры. Соосность отверстий проверяют контрольными оправками или индикаторными приспособлениями. Проверку параллельности или не параллельности осей производят с помощью линейки, уровня или специального приспособления. Перпендикулярность торцовых поверхностей к осям отверстий проводят посредством индикаторного приспособления на поворотной оправке.

Технологический процесс обработки заднего моста.

1. Фрезерование двух площадок под рессоры и боковых плоскостей кронштейнов; 2. Сверление двух отверстий на проход, зенкование фасок, развёртывание двух отверстий; 3. Черновое фрезерование двух площадок под кронштейны и площадки под опору; 4. Чистовое фрезерование двух площадок под кронштейны и площадки под опору; 5. Черновое растачивание на проход в рукавах с обеих сторон и зенкование отверстий (выточек); 6. Окончательное развёртывание отверстий с двух сторон на проход; 7. Протачивание торцов фланца и обтачивание фланцев; 8. Чистовое растачивание отверстия в средней части картера и протачивание торца; 9. Сверление и зенкерование отверстий в горловине и на рукавах; 10. Нарезание резьбы в отверстиях средней части картера; 11. Сверление отверстий во фланцах на проход и глухих отверстий на площадках под кронштейны разжимного кулака; 12. Нарезание резьбы в отверстиях во фланцах на проход и глухих отверстий на площадках под кронштейны разжимного кулака; 13. Сверление отверстия под заливную и сливную пробки, развертывание конусного отверстия, зенкерование фасок, нарезание резьбы; 14. Черновое и чистовое зенкерование двух конусных отверстий на кронштейнах; 15. Нарезание резьбы в отверстиях на корпусе картера; 16.Рассверливание двух отверстий и сверление одного отверстия в корпусе картера; 17. Нарезание резьбы в отверстии; 18. Контроль ОТК.

Технологический процесс обработки корпуса редуктора, имеющего плоскость разъёма.

1. Фрезеровать плоскость разъёма корпуса; 2. Фрезеровать плоскость разъёма крышки (второй части корпуса редуктора); 3. Сверлить отверстия по плоскости разъёма в корпусе и в крышке, включая два отверстия под установочные штифты; 4. Собрать корпус с крышкой, установив два направляющих штифта, скрепив болтами с гайками; 5. Расточить основные отверстия; 6. Обработать торцовые поверхности корпуса и крышки; 7. Сверлить отверстия, снять фаски, нарезать резьбу во фланцах и в бобышках корпуса и крышки; 8. Контроль ОТК; 9. Промывка; 10. Окраска внутренней поверхности; 11. Консервация и упаковка.

Лекция № 15Технология изготовления кузовных конструкций.

Кузова колёсных и гусеничных машин по характеру воспринимаемых нагрузок можно разделить на несущие, полунесущие и ненесущие. Несущие кузова нашли применение в легковых машинах, автобусах и машинах специального назначения. Элементы кузова этих машин воспринимают нагрузки, присущие рамам. Кузовные конструкции в большинстве случаев изготавливают из тонких листовых материалов – стали, алюминиевых сплавов, пластмассы. Необходимая жесткость этих конструкций обеспечивается применением штампованных элементов, различных накладок, усилителей, косынок, соединяемых сваркой. Основным элементом кузова является корпус, к которому крепят двери, люки, крылья, капоты, облицовки, подножки и др. Одна из важнейших задач при создании кузова – повышение технологичности конструкции. Анализ технологичности начинают с этапа создания модели кузова. На этом этапе конструкторы и технологи определяют разъемы листовых деталей, выделяют сборочные единицы, стремясь к применению укрупнённых панелей, определяют возможность сборки этих панелей из предварительно собираемых групп, выясняют доступность мест сварки, клёпки или винтового соединения и возможность применения средств механизации и т.п. При определении границ панелей учитывают также условия штамповки: допустимую глубину вытяжки, возможность образования гофров, максимальное использование материала, условия межоперационной транспортировки. В дальнейшем при проектировании технологического процесса и его производственной обработке уточняют размеры панелей, межоперационные допуски, деление на сборочные единицы, последовательность сборки и другие вопросы. Тонкостенные кузовные детали по назначению можно разделить на три вида: - облицовочные (крылья, двери, капот, крыша); - внутренние (пол, перегородки, брызговики) и каркасные (стойки, усилители, поперечины). Кузовные конструкции колесных и гусеничных машин изготавливают холодной штамповкой из листового проката с последующей сборкой отштампованных деталей с помощью сварки, клепки и других технологических методов. Материалы, используемые при изготовлении кузовов: Ст08кп, 10кп, 15кп, 20кп, алюминиевые сплавы, титан. Данные материалы имеют хорошие пластические свойства: относительное удлинение, поперечное сужение, предел прочности, предел текучести, отношение предела текучести к пределу прочности, твердость. Так же используют стеклопластики – композиционный материал из стекло-волокнистого армирующего наполнителя в виде стекложгута, стеклоткани или рублёного стекловолокна, пропитанного синтетическими смолами.

Технологический процесс изготовления тонколистовой детали:

- получение заготовки (отрезка на гильотинных ножницах, вырубка в штампах или отрезка на дисковых ножницах – листового проката);

- правка заготовки (листоправильные вальцы);

- формирование детали (вытяжка, формовка и гибка);

- обрезка по контуру с операциями пробивки отверстий и отбортовки;

- контроль готовой детали.

Сварка (контактная, точечная и роликовая) является основным методом выполнения соединений при сборке кузова. Стеклопластиковые детали кузова соединяют путём склеивания (эпоксидный клей). Крепление пластмассовых деталей кузова к металлическим элементам каркаса осуществляется с помощью резьбовых или заклепочных соединений.

Лекция № 16Технология изготовления рамных конструкций

Рамы транспортных средств предназначены для соединения и размещения на них различных механизмов и агрегатов для выполнения ими различных функций. В зависимости от назначения рамы бывают: плоскостные, корпусные и комбинированные. Конструкции рам представляют собой сварную конструкцию. Основное требование сварной конструкции (рамы) минимально возможные остаточные напряжения после сварки. При проектировании рам широко применяются: - листовой прокат; - профили: уголок, швеллер, двутавр, тавр; - трубы: круглые, квадратные, прямоугольные; - гнутые профили: уголок, швеллер и другие прогрессивные профили.

Плоскостная рама имеет прямоугольную плоскую форму; состоит из продольных балок; – лонжеронов и поперечных балок; - траверс, распорных и усилительных элементов, увеличивающих жесткость рамы, соединённых между собой сваркой. Корпусная рама является разновидностью сварного корпуса. Комбинированная рама представляет собой пространственную конструкцию содержащая элементы балок и корпуса. В раму могут входить узлы различных комбинаций: штампо-сварные, прокатно-сварные, ковано-сварные.

Технологический процесс изготовления рамы включает в себя изготовление продольных балок – лонжеронов, поперечин и их сборку. Лонжероны изготавливают из проката, штампуют в гибочных штампах или листогибочных машинах и прессах. Из проката целесообразно изготавливать прямые лонжероны без изгиба в продольном сечении. В поперечном сечении эти лонжероны могут иметь форму швеллера постоянной высоты, прямоугольную или коробчатую, образованные сваркой различного проката. Заготовки лонжеронов вырезают из листа гильотинными ножницами, газовой резкой. Листовой прокат до резки, а также вырезанные заготовки подвергают правке. Механическая обработка лонжеронов включает фрезерование полок и скалывание фасок под сварку. Поперечины, кронштейны и другие детали рамы изготавливают из профильного проката листового материала, путем гибки и последующей сварки. Основную конструкцию рамы собирают методом клепки. Для сборки лонжеронов с поперечинами используют сборочные стенды. После сборки (сварки) проводят контроль основных размеров рамы и её геометрической формы, а также обработку отдельных поверхностей и отверстий для присоединения агрегатов и узлов изделия при общей сборке. После проводится грунтовка рамы и консервация отдельных поверхностей.

Лекция № 17Технология сборки

Сборка является завершающей и ответственной ста

Дата добавления: 2014-01-05