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

45932. Правила определения силы зажима заготовок в приспособлении 2.1 MB
  Для этого составляют расчетную схему где изображают все действующие силы и моменты резания зажимного усилия реакции опор и силы трения в местах контакта заготовки с опорными элементами и зажимными устройствами. По этому уравнению выводят формулу для расчета силы зажима Пример: расчетная схема на фрезерные операции. условий применительно к которым рассчитывались силы и моменты резания то их надо увеличить введением коэффициента запаса надежности закрепления согласно требованиям безопасности.
45933. Приводы зажимных устройств 1.73 MB
  Недостатки: незначительная плавность перемещения рабочих органов особенно при переменой нагрузке; низкое давление воздуха 04 мПа обуславливающие большие размеры приводов для приложения значительных усилий. на всех производственных участках подаётся воздушная среда давлением до 1МПа. Пневмоприводы рассчитываются на прочность при Р=06мПа а исходное усилие определяется при р=04МПа. Испытания их осуществляют при р не менее 09МПа.
45934. Цели, принципы, функции и основные задачи стандартизации 16.4 KB
  В соответствии с Федеральным Законом О техническом регулировании стандартизация осуществляется в целях: повышения уровня безопасности жизни или здоровья граждан имущества физических или юридических лиц государственного или муниципального имущества экологической безопасности безопасности жизни или здоровья животных и растений и содействия соблюдению требований технических регламентов; повышения уровня безопасности объектов с учетом риска возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера; обеспечения...
45935. Основные понятия в области метрологии. Метрология. Измерение. Погрешности измерения. Средство измерения. Единство измерений. Проверка средств измерений 18.03 KB
  Единство измерений. Проверка средств измерений.Рассматривает общие теоретические проблемы разработка теории и проблем измерений физических величин их единиц методов измерений.Устанавливает обязательные технические и юридические требования по применению единиц физической величины методов и средств измерений.
45936. Погрешности средств измерений. Систематическая погрешность средств измерений. Случайная погрешность средств измерений. Абсолютная, относительная погрешность. Точность средств измерений. Класс точности средств измерений 12.85 KB
  Погрешности средств измерений. Систематическая погрешность средств измерений. Случайная погрешность средств измерений. Точность средств измерений.
45937. Эталоны единиц физической величины. Эталон еденицы физической величины. Поверочная схема для средств измерений. Рабочий эталон. Вторичный эталон. Международный эталон 12.86 KB
  Эталоны единиц физической величины. Эталон еденицы физической величины. Рабочий эталон. Вторичный эталон.
45938. Средства измерительной техники. Средство измерений. Автоматичесое средство измерений. Автоматизированное средство измерений 12.24 KB
  Средство измерений. Автоматичесое средство измерений. Автоматизированное средство измерений. Средства измерительной техники измерительная техника – обобщающее понятие охватывающее технические средства специально предназначенные для измерений.
45939. Классификация размерных цепей. Основные термины и определения. Метод расчета размерных цепей, обеспечивающие полную взаимозаменяемость 35.97 KB
  Размерные цепи отражают объективные размерные связи в конструкции машины технологических процессах изготовления ее детали и сборки при измерении возникающие в соответствии с условиями решаемых задач. Обозначаются размерные цепи прописными буквами русского алфавита и строчными буквами греческого алфавита кроме . Размеры образующие размерную цепь называют звеньями размерной цепи. Одно звено в размерной цепи замыкающее исходное а остальные – составляющие.