49011

Технология изготовления ходовых винтов

Лекция

Производство и промышленные технологии

В металлорежущих станках, прессах и других машинах, где винтовые механизмы служат для преобразования вращательного движения в поступательное, применяют ходовые винты. Различают ходовые винты скольжения с прямоугольной, трапецеидальной и треугольной резьбой и ходовые винты качения полукруглой или арочной формы.

Русский

2014-12-20

941 KB

145 чел.

Лекция 18

Тема №6. Технология изготовления ходовых винтов.

Назначение и конструкция. В металлорежущих станках, прессах и других машинах, где винтовые механизмы служат для преобразования вращательного движения в поступательное, применяют ходовые винты.

В станкостроении применяют винты пяти классов точности: 0; 1; 2; 3 и 4: 0–2-го классов точности – для прецизионных станков и станков повышенной точности (координатно-расточных, резьбошлифовальных, зубообрабатывающих); 3-го класса точности – для станков нормальной точности (токарно-винторезных, резьбофрезерных); 4-го класса точности – для выполнения установочных перемещений в станках.

Ходовые винты могут содержать различные поверхности (рис. 1.): опорные шейки (Б, В) и упорные буртики (Г), которые служат для установки ходового винта в отверстие выходного вала коробки подач и в подшипник скольжения (правая опора); резьбовую поверхность (Д), которая служит для непосредственного соединения с сопряженной гайкой и преобразования движения; посадочные шейки (А) для установки зубчатых колес и шкивов, которые служат для передачи крутящего момента на винт посредством шлицевых поверхностей, шпоночных пазов, поперечных отверстий.

Рис. 1. Чертеж ходового винта металлорежущего станка с некоторыми требованиями по форме, расположению и шероховатости поверхностей

Различают ходовые винты скольжения с прямоугольной, трапецеидальной и треугольной резьбой и ходовые винты качения полукруглой или арочной формы.

Основные технические требования. Ранее приведенные технические требования к поверхностям ступенчатых валов могут быть предъявлены и к аналогичным поверхностям ходовых винтов. Основное конструктивное отличие ходового винта – наличие на его поверхности ходовой резьбы, поэтому ниже приведен ряд технических требований, которые предъявляют к таким поверхностям (табл. 1).

Материалы и методы получения заготовок. Ходовые винты 0 – 2-го классов точности без термического упрочнения изготовляют из сталей У10А, А40Г, с термическим упрочнением – из сталей ХВГ, 7ХГ2ВМ, 40ХФА. Ходовые винты качения изготовляют из сталей ХВГ, 30Х3ВА с закалкой до твердости 59...63 HRC.

Таблица 1. Основные технические требования по точности обработки

ходовых винтов

Вид допуска

Класс точности

Величина допуска

Отклонение наружного диаметра винта, мкм

0-2

По 6-му квалитету

3

По 7-му квалитету

4

По 8-му квалитету

Погрешность шага резьбы, мкм

0

±2

1

±3

2

±6

3

±12

4

±25

Накопленная погрешность шага на всей длине винта, мкм

0

8

1

20

2

40

3

80

4

150

Отклонение половины угла профиля резьбы (при шаге 6... 10 мм), мин

0

10

1

12

2

18

3

25

4

Овальность сечения по среднему диаметру резьбы (на длине винта 1000...2000 мм), мкм

0

40

1

60

2

100

3

150

4

250


Продолжение таблицы 1

Вид допуска

Класс точности

Величина допуска

Шероховатость поверхности резьбы Ra, мкм

0

0,16...0,08

1

0,32...0,16

2

1,25...0,63

3-4

2,5... 1,25

Шероховатость опорных шеек Ra, мкм

2

0,63...0,32

Заготовки получают разрезкой прутка с последующей правкой на правильных станках. Заготовки для ходовых винтов 0–2-го классов точности правке не подвергают. Их получают резкой калиброванного проката. Допуск биения наружной поверхности заготовки при этом не должен превышать 0,5 мм на всей длине.

Базы и базирование. Основными базами ходовых винтов, как большинства валов, являются поверхности опорных шеек, а вспомогательной базой – резьбовая поверхность. На первой операции в качестве черновой базы используют наружную поверхность прутка (двойная направляющая технологическая база) и торец (упорная технологическая база). На последующих операциях по обработке наружных поверхностей технологическими базами служат поверхности центровых отверстий (искусственные технологические базы), а наружную поверхность используют как дополнительную технологическую базу, поскольку заготовка не является жесткой в поперечном сечении.

Технологический маршрут обработки. Недостаточная жесткость ходовых винтов, связанная с особенностью их формы, может привести к значительным деформациям при обработке. Поэтому, как и базирование, технологические маршруты обработки ходовых винтов и валов отличаются. В табл. 2 приведен типовой технологический маршрут обработки ходового винта.

Таблица 2. Технологический маршрут обработки ходового винта

№ операции

Наименование и содержание операции

Технологические базы

Оборудование

005

Токарная – обработка торцовых поверхностей и центрование

Наружная поверхность и торец

Токарный станок

010

Токарная – черновое точение наружных поверхностей

Поверхности центровых отверстий и наружная поверхность

Токарный станок

015

Термическая – старение

Электрическая печь

020

Токарная – срезка центровых отверстий и центрование

Наружная поверхность

Токарный станок

025

Токарная – чистовая токарная обработка наружных поверхностей

Поверхности центровых отверстий и наружная поверхность

Токарный станок

030

Шпоночно-фрезерная – фрезерование шпоночного паза

Наружная поверхность

Шпоночно-фрезерный станок


Продолжение таблицы 2

№ операции

Наименование и содержание операции

Технологические базы

Оборудование

035

Шлифовальная – предварительное шлифование шеек

Поверхность центровых отверстий и наружная поверхность

Кругло-шлифовальный станок

040

Токарная – предварительное нарезание резьбы

Поверхности центровых отверстий и наружная поверхность

Токарно-винторезный станок

045

Термическая – старение

Электрическая печь

050

Токарная – исправление центровых отверстий

Наружная поверхность

Токарный станок

055

Шлифовальная – получистовое шлифование наружных поверхностей

Поверхности центровых отверстий и наружная поверхность

Кругло-шлифовальный станок

060

Шлифовальная – получистовое шлифование поверхностей резьбы

Поверхности центровых отверстий и наружная поверхность

Резьбо-шлифовальный станок

065

Шлифовальная – чистовое шлифование наружных поверхностей

Поверхности центровых отверстий и наружная поверхность

Кругло-шлифовальный станок

070

Шлифовальная – чистовое шлифование поверхностей резьбы

Поверхности центровых отверстий и наружная поверхность

Резьбо-шлифовальный станок

075

Токарная – доводка поверхностей опорных шеек

Поверхности центровых отверстий и наружная поверхность

Токарный станок

Контроль поверхностей

В процессе изготовления, а также по окончании обработки производят контроль поверхностей валов. Диаметральные размеры контролируют штангенциркулями, микрометрами, посредством отсчетного устройства скобы рычажной (CP) и другими приборами. Правильность формы поверхностей (отклонение от круглости и цилиндричности) и их относительного положения контролируют по схемам, приведенным в табл. 3.

Наиболее сложной у валов является резьбовая поверхность, особенно ходовые резьбы. Для контроля среднего диаметра наружной резьбы применяют микрометры со вставками: МВМ – для измерения метрических и дюймовых резьб, МВТ – для измерения трапецеидальных резьб и фасонных деталей (ГОСТ 4380-81). Погрешность измерения таким прибором составляет 0,1...0,15 мм.

Таблица 3. Методы и схемы контроля валов

Метод измерения

Схема

Измерение отклонений от круглости

Прибором с прецизионным вращением (кругломером)

Координатно-измерительным прибором – двух- или трехкоординатным (трехкоординатной измерительной машиной)

Измерительным преобразователем с базированием измеряемой детали в центрах

Метод измерения

Схема

Измерение отклонений от цилиндричности

С базированием измеряемой детали в центрах (измерительной головкой – а, поверочной плитой – б и несколькими измерительными головками – в)


Продолжение таблицы 3

Измерение радиального биения

С базированием измеряемой детали в центрах(измерительной головкой)

С базированием измеряемой детали в патроне, имеющем прецизионное вращение (измерительной головкой)

С базированием измеряемой детали в призме (измерительной головкой)

Наиболее точным при измерении среднего диаметра d2 резьбы является метод с использованием трех проволочек (рис. 2, а), когда во впадины резьбы вкладывают цилиндрические калибры – проволочки, диаметр dn которых определяют по формуле

,

где р – шаг резьбы, мм;  – половина угла профиля. При этом проволочки будут касаться боковой поверхности резьбы в зоне среднего диаметра. Измерив размер по проволочкам, определяют средний диаметр резьбы по формуле

d2 = М – А,

где Мразмер, замеренный с проволочками; А – поправка (может быть выбрана по таблицам): А = 3dn – 0,866p.

Рис. 2. Измерение среднего диаметра резьбы с использованием трех (а), двух (б) и одной (в) проволочек

При измерении с использованием трех проволочек резьб с углами подъема более 7° дополнительно определяют поправку методом последовательных приближений. Этот метод при диаметре резьбы 18...50 мм дает погрешность измерения 0,008...0,03 мм. Применяют также методы с использованием двух или одной проволочек (рис. 2 б, в). Тогда Р – размер, замеренный с использованием двух проволочек, Q – с использованием одной проволочки.

Средний и внутренний диаметр резьбы можно измерить на универсальном или инструментальном микроскопе теневым способом или с помощью ножей. На этих же микроскопах контролируют элементы профиля резьбы: шаг, угол профиля.

Для определения погрешности шага резьбы ходового винта используют прибор БВ-542, схема которого представлена на рис. 3. Принцип работы этого прибора основан на непрерывном сравнении винтового движения образующих контролируемого и образцового винтов.



Рис. 4. Эскиз ходового винта токарного станка 16К20

Таблица 4. Маршрут изготовления ходового винта токарного станка 16К20 в условиях серийного производства

операции

Наименование операции

Содержание операции

Технологическая база

Модель

005

Токарно-винторезная

Подрезать и зацентрировать торцы и снять фаски с двух сторон

Наружная поверхность

Токарно-винторезный станок 16К20

010

Токарно-винторезная

Обточить поверхность А, подрезать торец Г, прорезать канавку и снять фаски

Центровочные отверстия и торец

Токарно-винторезный станок 16К20

015

Токарно-винторезная

Обточить канавку и снять фаски с другой стороны

Центровочные отверстия и торец

Токарно-винторезный станок 16К20

020

Кругло-шлифовальная

Шлифовать наружную поверхность ходового винта в размер диаметром 44,5 мм h 6

Центровочные отверстия

Кругло-шлифовальный станок

025

Токарно-винторезная

Нарезать трапецеидальную резьбу Р=12 мм с припуском 0,5 мм

Центровочные отверстия и торец

Токарно-винторезный станок 1622Б


Продолжение таблицы 4

операции

Наименование операции

Содержание операции

Технологическая база

Модель

030

Токарно-винторезная

Точить канавку трапецеидальной резьбы с припуском 0,12 мм, снять фаску 7°30'

Центровочные отверстия и торец

Токарно-винторезный станок 1К62В

035

Вертикально-сверлильная

Сверлить отверстие диаметром 8 мм под штифт

Наружная поверхность

Вертикально-сверлильный станок 2Н125

040

Слесарная

Зачистить заусенцы, промыть и протереть

Слесарный верстак

045

Кругло-шлифовальная

Шлифовать до диаметра 44 мм -0,017

Центровочные отверстия

Кругло-шлифовальный станок ЗМ151В

050

Токарно-винторезная

Править винт с припуском до 0,05 мм, проточить боковые стороны резьбы с припуском 0,05 мм, снять фаски 0,25 мм по ниткам резьбы

Центровочные отверстия

Токарно-винторезный станок 1622В

055

Токарно-винторезная

Нарезать трапецеидальную резьбу Р=12 мм окончательно

Центровочные отверстия

Токарно-винторезный станок 1622В

060

Кругло-шлифовальная

Шлифовать поверхность диаметром 28 мм h6 окончательно

Центровочные отверстия

Кругло-шлифовальный станок ЗМ151В

065

Контрольная

Проконтролировать ходовой винт

Центровочные отверстия

Контрольно-измерительная установка

070

Слесарная

Протереть винт и покрыть антикоррозионным раствором

Слесарный верстак


Рис. 3. Схема прибора для контроля погрешности шага резьбы ходового винта: 1, 6 — передняя и задняя бабки для крепления винта; 2, 5 — образцовый и контролируемый винты; 3, 4 — кинематическая передача; 7 — рычаг; 8 — индикатор; 9 — корпус прибора; 10 — щуп образца


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

6032. Нелінійні радіоелектронні схеми 23.74 KB
  Нелінійні радіоелектронні схеми У даній роботі досліджується ряд схем, у яких використовуються нелінійні елементи. Властивістю таких схем є поява у спектрі сигналу нових частот, зокрема, гармонік вхідного сигналу та комбінаційних частот. Це можна ви...
6033. Розробка лексичного аналізатора (сканеру, scanner) 300 KB
  Розробка лексичного аналізатора (сканеру, scanner) Постановка задачі Розробити програму лексичного аналізатора (ЛА) для підмножини мови програмування SIGNAL. Програма має забезпечувати наступне (якщо це передбачається граматикою варіанту): зг...
6034. Дослідження RC-підсилювача 291.19 KB
  Дослідження RC-підсилювача 1. Розрахувати елементи схеми рис.1. за формулами. Значення параметрів для розрахунку взяти з попередньої роботи. Рис.1. Для цього скористатися файлом lab2.nbдля пакету Mathematica. 2. Побудувати амплітудно-частотну ...
6035. Характеристики та параметри біполярного транзистора 29.96 KB
  Характеристики та параметри біполярного транзистора Завдання Для транзистора, тип якого вказано в вашому індивідуальному завданні, побудуйте вхідну характеристику. Замалюйте її і поставте на ній робочу точку. Визначіть в ній режимну напругу Ub...
6036. Организация VPN средствами протокола SSL в Windows Server 2003 144 KB
  Организация VPN средствами протокола SSL в Windows Server 2003 Предположим, нам необходимо организовать защищенный обмен информацией между web-сервером и произвольным клиентом. Для организации воспользуемся ОС Windows Server 2003, в качестве web-сер...
6037. Символи Лежандра та Якобі 101.5 KB
  Символи Лежандра та Якобі Означення. Нехай p - просте, a - ціле число. Символ Лежандра визначається так: Критерій Ейлера. Число a, яке не ділиться на непарне просте p, є квадратичним лишком за модулем p тоді і тільки тоді, коли...
6038. Зміст логістичних функціональних галузей 69.5 KB
  Зміст логістичних функціональних галузей План Логістика постачання Виробнича логістика Логістика збуту Логістика переробки та утилізації відходів Транспортна логістика Логістика постачання Логістика постачання охоплює ф...
6039. Классификация и основные свойства единиц информации 39.48 KB
  Классификация и основные свойства единиц информации: Общие понятия и задачи проектирования информационного обеспечения. Имя, структура и значение единиц информации. Экономические показатели и документы. Операции над единицами информации. Классификац...
6040. Модели данных: реляционная модель данных. Реляционная алгебра 96.5 KB
  Модели данных: реляционная модель данных. Реляционная алгебра. Определение модели данных предусматривает указание множества допустимых информационных конструкций, множества допустимых операций над данными и множества ограничений для хранимых значени...