20069

Классификация и технологичность конструкции. Заготовки и способы закрепления. Основные варианты изготовления осей и валов. Обработка многоступенчатых валов на многорезцовых токарных полуавтоматах

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Основные варианты изготовления осей и валов. Обработка многоступенчатых валов на многорезцовых токарных полуавтоматах. При изготовлении валов исходные заготовки получают либо путем пластической деформации либо путем резки сортового или калиброванного проката.95 для единичного и мелкосерийного при изготовлении валов с небольшим перепадом диаметров используют горячекатаный нормальный прокат который разрезают на штучные заготовки.

Русский

2013-07-25

158.5 KB

6 чел.

  1.  Классификация и технологичность конструкции. Заготовки и способы закрепления. Основные варианты изготовления осей и валов. Обработка многоступенчатых валов на многорезцовых токарных полуавтоматах.

Классификация и технологичность конструкции.

Заготовки и способы закрепления.

При изготовлении валов исходные заготовки получают либо путем пластической деформации, либо путем резки сортового или калиброванного проката. Эффективность использования металла при этом характеризуется отношением , где Gд – масса готовой детали, Gз – масса заготовки, Км – коэффициент использования металла.

Для серийного и массового производства Км (0.75..0.95), для единичного и мелкосерийного при изготовлении валов с небольшим перепадом диаметров используют горячекатаный нормальный прокат, который разрезают на штучные заготовки. Разрезку прутков на единичные заготовки производят:

  1.  механическими ножовками
  2.  на токарных станках с большими отверстиями шпинделя, одним или двумя расположенными друг напротив друга отрезными резцами
  3.  на отрезных станках дисковыми пилами
  4.  прессом при помощи штампов
  5.  при значительном числе ступеней применяют способ ковки на вертикальных радиально-ковочных машинах (ротационная ковка) (рис.1.1, а)

а)

б)

в)

Рис. .. Заготовки для валиков

В серийном производстве большое распространение получила горячая штамповка заготовок в открытых штампах (облойдная штамповка), а в крупносерийном и массовом производстве – в закрытых штампах(безоблойдная штамповка)  (рис. 1.1, б).

При изготовлении заготовок с односторонним утолщением применяется штамповка на горизонтально-ковочных машинах (рис.1.1.в).

Основные варианты изготовления осей и валов.

На прутковых автоматах и токарно-револьверных станках валы или оси изготавливаются из прутка при консольном креплении материала, базой для обработки служит наружная поверхность прутка (рис.1.2, а)

а)

б)

Рис. .. Схема установки валика в патроне и в центрах: а) обточка в патроне; б) обточка в центрах

На токарно-винторезных станках валы изготовляются из единичных заготовок, которые устанавливаются в центрах станка, базой для обработки служат центровые отверстия (рис.1.2,б). При одинаковых размерах жесткость детали при обработке в центрах в 16 раз больше, чем жесткость при консольном креплении, поэтому на токарно-револьверных станках и прутковых автоматах обрабатывают только короткие валы с отношением длины к диаметру менее 5. При большом соотношении длины к диаметру рекомендуется обработка в центрах (кроме обработки валов на продольно токарных автоматах).

В первой операции за две установки проводят подрезку торцов и центровку отверстий (т.е. сверление цилиндрических и зенкование конических гнезд)(рис 1.3, а). Эту операцию производят на токарно-револьверных станках.

а)

б)

в)

Рис. . Центровка заготовок

Базой при центровке отверстий служит наружная поверхность, заготовку зажимают в цанговом или трехкулачковом патроне. При подрезании второго торца для получения L (длина вала) деталь устанавливается до упора в торец К, который является опорной установочной базой.

В крупносерийном производстве для центровки отверстий применяют специальные центровочные станки. Сверление отверстий проводится одновременно с двух сторон комбинированными центровочными сверлами, установленными в подвижных бабках. Если по условию работы центровочные отверстия в детали не могут быть оставлены, то после обработки детали в центрах их срезают. Размер L должен учитывать припуск на последующую обрезку торцов +2.5х2 мм.

На рис 1.3 , б показаны центровые отверстия с углом основного конуса 60 градусов и углом дополнительного конуса 120 градусов, который служит для предохранения основного конуса при транспортировке. Для валов диаметром меньше 4 мм применяют наружные центры (рис. 1.3,в) и обработку валов проводят в т.наз. обратных центрах.

При определении последовательности обработки ступеней валов следует исходить из условия минимальных затрат времени (рис 1.4) – 2 варианта обработки ступеней вала.

а)

б)

Рис. . Последовательность обработки уступов валика

Рис 1.4, а – все ступени обрабатывают от одного общего торца, общий путь, пройденный резцом, составляет L=l1+l2+l3+l1+l2+l3 (при l1=l2=l3=l L=6l, где l  - длина ступени).

Рис 1.4, б – каждая ступень от своего торца, если принять, что при обработке первой ступени применяют два подхода, то общий путь резца составляет L=2*l1+l2+l3 (при l1=l2=l3=l  L=4l ).

Поэтому обработка по второму варианту является более производительной. В некоторых случаях при использовании горячекатаного материала сначала обдирают верхний слой, а потом обрабатывают каждую ступень от своего торца, при обработке балок по 12 квалитету применяют одну обточку, по 11 на длинных участках – черновую и чистовую обточку, на коротких – одну обточку. По 8 квалитету и выше необходимо применять черновую обточку и чистовую обточку чистовым резцом (при пуск на чистовую обработку – 0.5 мм на диаметр). Основная характеристика любого металлорежущего станка устанавливает предельные размеры обрабатываемых на нем деталей, для токарно-винторезных и шлифовальных станков – высота центров и расстояние между ними, для токарно-револьверных станков и прутковых автоматов – диаметр отверстия шпинделя, через который проходит пруток.

Предельные размеры деталей по диаметру при обработке из прутка на револьверных станках не должны превышать 100 мм, на автоматах – 50 мм, наибольшая длина детали должна быть не более 150-200 мм и 60-70 мм соответственно. Деталь, имеющую размеры больше указанных, обрабатывают в центрах. Данные экономической точности обработки валов для станков различных типов приведены в таблице:

Станки

Квалитет диаметральных размеров

Квалитет продольных размеров

Шероховатость поверхности, мкм

Токарно-винторезный

8-9

8-11

3.2-0.8

Токарно-револьверный +автомат

8-11

11-12

3.2-0.8

Шлифовальный

7

-

0.4

При обработке деталей на токарных станках в центрах передний центр вращается вместе со шпинделем, осью вращения детали является линия, соединяющая ось вращения шпинделя с осью центра задней бабки; для получения идеальной цилиндричности в осевом направлении смещают заднюю бабку в поперечном направлении и устанавливают ось вращения детали параллельно направлению движения суппорта. Точность формы в поперечном направлении зависит от овальности шеек шпинделя станка. Поперечные колебания оси шпинделя передаются на деталь в виде овальности.

На шлифовальных станках при обработке детали в центрах передний центр не вращается, шлифование производится на неподвижных центрах. В этом случае ось вращения детали – линия, соединяющая оси центров передней и задней бабки. Она может быть установлена параллельно движению нижнего стола, с точностью до 1-2 мкм на длине до 200 мм. Точность формы в поперечном сечении при шлифовании в центрах зависит только от точности центровых отверстий детали,  и не зависит от точности шпинделя передней бабки. При тщательном выполнении центровых отверстий и соответствующих настройках станка можно обеспечить точность в осевом сечении до 2 мкм на длине 200 мм и овальность до 1 мкм.

Обработка многоступенчатых валов на многорезцовых токарных полуавтоматах.

Обтачивание многорезцовыми головками увеличивает производительность обработки за счет совмещения переходов и автоматической настройки операционного размера. При проектировании этой операции решается вопрос о размещении резцов. По схеме на рис.1.6, а, каждая ступень вала обрабатывается одним резцом.

а)

б)

в)

Рис. . Схема обтачивания валиков на станках с многорезцовыми головками

Продольный ход суппорта при этом определяется длиной наибольшей ступени (резец 1). Резцы 2 и 3 совершают вспомогательный ход. При наладке станка по наименьшей ступени l3 (рис. 1.6, б) ход суппорта равен ее длине. При этом для обтачивания других ступеней устанавливают по нескольку резцов, число которых зависит от отношения длин ступеней l1/l2 и l2/l3. Второй вариант более производителен, но его недостатком является появление уступов при обтачивании ступеней несколькими резцами (из-за неточности установки резцов на размер и разной интенсивности их изнашивания). При точении ступеней малого диаметра недопустима большая глубина резания. В этом случае применяют метод деления припуска. Одним из вариантов может быть удаление резцами 1,2,3 (рис 1.6, в) частей припуска z1,z2,z3, при этом продольный суппорт перемещается на всю длину l обтачиваемых ступеней.

Обработка валов многорезцовой головкой требует длительной ее наладки (установка резцов проводится по эталонной детали или вне станка, применяя сменные блоки). Данный метод используется в серийном и массовом производстве.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

12643. Электричество и магнетизм. Лабораторный практикум по общему курсу физики 4.02 MB
  Косьянов П.М. Клочков А.А. Лабораторный практикум по общему курсу физики раздел Электричество и магнетизм: Методические рекомендации. Нижневартовск: Издво Нижневарт. гуманит. унта 2010. 55 с. В лабораторном практикуме даны описания установок методов измерени
12644. Фрактальные многоугольники и «золотое» сечение 742.59 KB
  Фрактальные многоугольники и золотое сечение Рассматривая разнообразные фракталы возникает интуитивное ощущение их красоты а искусственно построенные из них интригуют чрезвычайной похожестью на многие природные образования. Подобные чувства рождаются и при иссл...
12645. Елементи програмування в MATHCAD 80.5 KB
  Лабораторна робота N 8 Елементи програмування в MATHCAD Мета роботи: вивчення методики програмування у пакеті MATHCAD. Завдання: ознайомитися з наведеною методикою відтворити наведені приклади скласти звіт. На одному аркуші MATHCAD можуть визначатися один або декілька пр
12646. Компютерна математика і математичні пакети. Ознайомитися з інтерфейсом пакету Mathcad 1.53 MB
  Лабораторна робота №1 Компютерна математика і математичні пакети Мета роботи: ознайомитися з інтерфейсом пакету Mathcad Встановити пакет на ПЕОМ виконати завдання №1 скласти звіт. При використанні обчислювальної техніки встала проблема реалізації алгоритмі
12647. Масиви в Mathcad 1.55 MB
  Лабораторна робота №2 Масиви в Mathcad. Мета роботи: навчитися працювати з масивами в пакеті Mathcad. Завдання: Опрацювати приведені приклади. Вирішити приведені завдання. Скласти звіт. Стовпець чисел називається вектором а прямокутна таблиця чисел матрицею. Зага...
12648. Символьні обчислення в документі Mathcad 1.29 MB
  Лабораторна робота №3 Символьні обчислення в документі Mathcad. Мета роботи: навчитися працювати з символьним процесором системи Mathcad. Завдання : опрацювати наведені приклади скласти звіт. Символьні обчислення в документі Mathcad. Команди що відносяться до робо
12649. Вирішення систем рівнянь за допомогою блоку Given-Find 67 KB
  Лабораторна робота №4 Вирішення систем рівнянь за допомогою блоку GivenFind. Мета роботи: навчитись вирішувати системи рівнянь в аналітичному вигляді. Завдання: вирішити за допомогою наведені MATHCAD приклади. Вирішення систем рівнянь MATHCAD здійснює чисельними методам
12650. Вирішення оптимізаційних завдань в пакеті MATHCAD 127 KB
  Лабораторна робота №5 Вирішення оптимізаційних завдань в пакеті MATHCAD Мета роботи: навчитись вирішувати оптимізаційні завдання в пакеті MATHCAD Завдання: опрацювати наведені приклади скласти звіт. Оптимізаційні завдання можна розділити на два класи: завдання без...