Готовления вала

Типовой технологический процесс из

Типовые технологические процессы.

Технологические задачи формулируют в соответствии с рекомендациями и охватывают требовани­ям к точности детали по всем ее параметрам (рисунок 1.47).

Точность размеров.Точными поверхностями валов являются, как правило, его опорные шейки, по­верхности под детали, передающие крутящий момент. Обычно они выполняются по 6...7-му квалитетам.

Точность формы.Наиболее точно регламентируется форма в продольном и поперечном сечениях у опорных шеек под подшипники качения. Отклонения от круглости и профиля в продольном сечении не должны превышать 0.25...0,5 допуска на диаметр в зависимости от типа и класса точности подшипника.

Рисунок 1.47. Эскиз вала с типовыми техническими требованиями.

Точность взаимного расположения поверхностей.Для большинства валов главным является обес­печение соосности рабочих поверхностей, а также перпендикулярности рабочих торцов базовым по­верхностям. Как правило, эти величины выбираются по V - VII степеням точности.

Качество поверхностного слоя. Шероховатость базовых поверхностей обычно составляет Ra = 3,2... 0.4 мкм, рабочих торцов

Ra = 3,2—1,6 мкм, остальных несоответственных поверхностей

Ra = 12,5...6,3 мкм. Валы могут быть сырыми и термообработанными. Твердость поверхностных слоев, способ термообработки могут быть весьма разнообразными в зависимости от конструктивного назначе­ния валов. Если значение твердости не превышает НВ 200...230. то заготовки подвергают нормализа­ции, отжигу или термически не обрабатывают. Для увеличения износостойкости валов повышают твер­дость их рабочих поверхностей. Часто это достигается поверхностной закалкой токами высокой часто­ты, обеспечивающей твердость HRC 48...55. Поверхности валов из малоуглеродистых марок стали под­вергают цементации на глубину 0,7...1,5 мм с последующей закалкой и отпуском. Таким способом мож­но достичь твердости HRC 55...60.

Так. например, для вала, представленного на рис. 3. технологические задачи формулируются сле­дующим образом:

- точность размеров основных поверхностей находится в пределах б...8-го квалитетов. а размеры с неуказанными отклонениями выполняются по 14-му квалитету, - точность формы регламентируется для опорных шеек допусками круглости и профиля в про­дольном сечении - 0.006 мм. а у остальных поверхностей погрешности формы не должны превышать определенной части поля допуска на соответствующий размер (например, для нормальной геометриче­ской точности 60 % от поля допуска);

- точность взаимного расположения задается допусками радиального и торцового биений (соот­ветственно 0,02 мм и 0.016 мм) относительно базы:

- шероховатость сопрягаемых цилиндрических поверхностей ограничивается значениями Ra = 0,8 мкм. а торцовых - Ra = 1,6 мкм; шероховатость несопрягаемых поверхностей - Ra = 6.3 мкм; шлицевый участок подвергается термообработке ТВЧ HRC 50...55.

Рассмотрим основные операции механической обработки для изготовления вала с типовыми конст­руктивными элементами и требованиями к ним (рисунок 1.47).

005 Заготовительная.

Для заготовок из проката: рубка прутка на прессе или обрезка прутка на фрезерно-отрезном или другом станке. 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 этом случае правится весь пруток на правильно-калибровочном станке.

015 Подготовка технологических баз.

Обработка торцов и сверление центровых отверстий. В зависимости от типа производства операцию осуществляют:

- в единичном производстве подрезку торцов и центрования на универсальных токарных станках последовательно за два установа:

- в серийном производстве подрезку торцов раздельно от центрования на продольно-фрезерных или горизонтально-фрезерных станках, а центрование - на одностороннем или двустороннем центро­вальном станке. Могут применяться фрезерно-центровальные полуавтоматы последовательного дейст­вия с установкой заготовки по наружном}* диаметру в призмы и базированием в осевом направлении по упору:

- в массовом производстве на фрезерно-центровальных станках барабанного типа, которые одно­временно фрезеруют и центруют две заготовки без съема их со станка. Форму и размеры центровых от­верстий назначают в соответствии с их технологическими функциями по ГОСТ 14034-74. Для нежест­ких валов (отношение длины к диаметру более 12) - обработка шеек под люнеты.

020 Токарная (черновая).

Выполняется за два установа на одной операции или каждый установ выносится как отдельная опе­рация. Производится точение наружных поверхностей (с припуском под чистовое точение и шлифова­ние) и канавок. Это обеспечивает получение точности IT12, шероховатости Ra = 6,З. В зависимости от типа производства операцию выполняют:

в единичном производстве на токарно-винторезных станках:

в мелкосерийном - на универсальных токарных станках с гидросуппортами и станках с ЧПУ;

в серийном - на копировальных токарных станках, горизонтальных многорезцовых, вертикальных одношпиндельных полуавтоматах и станках с ЧПУ;

в крупносерийном и массовом - на многошпиндельных многорезцовых полуавтоматах; мелкие ва­лы могут обрабатываться на токарных автоматах.

025 Токарная (чистовая).

Аналогичная приведенной выше. Производится чистовое точение шеек (с припуском под шлифова­ние). Обеспечивается точность IT11...10, шероховатость Ra = 3.2.

030 Фрезерная.

Фрезерование шпоночных канавок, шпицев, зубьев, всевозможных лысок.

Шпоночные пазы в зависимости от конструкции обрабатываются либо дисковой фрезой (если паз сквозной) на горизонтально-фрезерных станках, либо пальцевой фрезой (если паз глухой) на вертикаль­но-фрезерных станках. В серийном и массовом производствах для получения глухих шпоночных пазов применяют шпоночно-фрезерные полуавтоматы, работающие маятниковыми методом.

Шлицевые поверхности на валах чаще всего получают методом обкатывания червячной фрезой на шлицефрезерных или зубофрезерных станках. При диаметре шейки вала более 80 мм шлицы фрезе­руют за два рабочих хода.

035 Сверлильная.

Сверление всевозможных отверстий.

040 Резьбонарезная.

На закаливаемых шейках резьбу изготавливают до термообработки. Если вал не подвергается закалке, то резьбу нарезают после окончательного шлифования шеек (для предохранения резьбы от по­вреждений). Мелкие резьбы у термообрабатываемых валов получают сразу на резьбошлифовальных станках. Внутренние резьбы нарезают машинными метчиками на сверлильных, револьверных и резьбо­нарезных станках в зависимости от типа производств. Наружные резьбы нарезают:

- в единичном и мелкосерийном производствах на токарно-винторезных станках плашками, резь­бовыми резцами или гребенками;

- в мелкосерийном и серийном производствах резьбы не выше 7-й степени точности нарезают плаш­ками, а резьбы б-й степени точности - резьбонарезными головками на револьверных и болторезных стан­ках:

- в крупносерийном и массовом производствах - гребенчатой фрезой на резьбофрезерных станках или накатыванием.

045 Термическая.

Закалка объемная или местная согласно чертежу детали.

050 Шлифовальная.

Шейки вала шлифуют на круглошлифовальных или бесцентрошлифовальных станках. Шлицы шлифуются в зависимости от центрирования;

- по наружной поверхности - наружное шлифование на круглошлифовальных станках и шлифова­ние боковых поверхностей на шлицешлифовальном полуавтомате одновременно двумя кругами и деле­нием;

- по поверхности внутреннего диаметра - шлифование боковых поверхностей шлицев и шлифова­ние внутренних поверхностей по диаметру, либо профильным кругом одновременно, либо в две опера­ции.

Дата добавления: 2015-05-29