Схема обработки ступенчатого вала (5 видео)

Валы, имеющие несколько участков различного диаметра и длины, называются ступенчатыми. Для обработки ступенчатых валов резец настраивают с помощью пробных проходов, отдельно для каждой ступени. Деления лимба, соответствующие диаметрам каждой ступени, запоминают или записывают. По этим данным ведут обработку всей, партии заготовок без пробных проходов.

Длины ступеней контролируют штангенциркулем с выдвижным глубиномером (типа ШЦТ ), штангенглубиномером, линейкой или шаблоном. Токарные станки 16К20, 1К62, 1К625, 1И611 и другие имеют лимб продольной подачи. Повороту лимба на одно деление соответствует перемещение суппорта на один миллиметр. По лимбу продольной подачи можно контролировать продольное перемещение резца и отводить резец в тот момент, когда получена нужная длина ступени. Высокая производительность при обработке ступенчатых валов достигается за счет правильного выбора схемы обработки. Наиболее производительной является такая схема обтачивания, при которой весь припуск снимают за один проход резца. Общий путь перемещения резца при этом равен сумме длин ступеней, т. е. общей длине заготовки.

Работа по второй схеме менее производительна, чем по первой.

Большую партию ступенчатых заготовок целесообразно обрабатывать, пользуясь продольным упором, закрепляемым на направляющей станины и ограничивающим перемещение суппорта. Проточив первую пробную заготовку на нужную длину, выключают станок и, не отводя суппорта, закрепляют упор так, чтобы он прикоснулся к левой боковой грани каретки суппорта. Теперь все последующие заготовки, обрабатываемые при перемещении суппорта до упора, будут иметь одинаковый размер. Механическую подачу выключают при подходе суппорта к упору на расстоянии 1 — 2 мм и доводят его до упора ручной подачей.

Заготовки с несколькими ступенями обрабатывают по упору с мерными длиноограничите-лями, в качестве которых можно использовать наборы мерных плиток (обычно потерявших исходную точность) или специальные шаблоны.

Центровые отверстия в заготовках не могут иметь абсолютно одинаковую глубину, поэтому при установке в центрах заготовки смещаются, заготовки с более глубоким центровым отверстием устанавливаются ближе к передней бабке, а с более мелким — дальше. При обработке по упору вследствие различной глубины отверстий получаются различные длины ступеней на различных деталях партии. Чтобы обеспечить одинаковые длины ступеней для всех деталей партии ступенчатых валов, закрепляемых в центрах, применяют передний плавающий центр. Он состоит из конического корпуса, который устанавливается в конической расточке шпинделя; собственно центра, свободно перемещающегося в осевом отверстии корпуса; пружины и упорного винта. Винт играет роль шпонки, а винт — роль стопора.

Когда обрабатывается партия коротких заготовок в патроне по продольным упорам, то для предотвращения ее продольного смещения заготовка должна упираться в уступы кулачков патронов или в торец внутреннего (шпиндельного) упора. Рабочий торец винта внутреннего упора подрезают непосредственно на станке при затянутой контргайке: это обеспечивает его перпендикулярность к оси шпинделя.

Постоянство диаметров ступенчатых валов партии достигается при помощи поперечных упоров: неподвижный поперечный упор закрепляют на каретке суппорта, а подвижный — на поперечных салазках.

Если брак исправим, т. е. на поверхности заготовки осталась часть металла припуска, то после соответствующей регулировки повторяют чистовой проход. При обработке партии заготовок после обработки пробной детали ее контролируют, устанавливают и устраняют причины брака, затем приступают к обработке всей партии.

Содержание

Способы обработки ступенчатых валов
Обработка ступенчатых валов
Работа по упорам
🔥 Видео

Видео:Чистота обработки. Зависимость от оборотов.Скачать

Способы обработки ступенчатых валов

Существуют три основных метода обработки ступенчатых валов на универсальных токарных станках:
1)без применения специального технологического оснащения;
2)на настроенных станках с применением специального технологического оснащения;
3)на станках, оснащенных устройствами или суппортами для копировальной обработки 1.
Как правило, токарная обработка ступенчатых валов производится не менее чем за две установки. При благоприятных условиях, когда ведется обтачивание под шлифование жестких ступенчатых валов нормальной точности из хорошо выправленных и зацентрованных заготовок при небольших припусках, вполне можно обойтись только двумя установками. При этом за первую установку полностью обрабатывается один конец вала, а за вторую другой.
Токарная обработка валов с повышенной точностью, а также изготовляемых из заготовок с большими неравномерными припусками, производится за три-четыре установки.
При четырех установках за первые две установки производится черновая обработка вала, а за две последние чистовая. Во время чистовой обработки устраняются искривления оси вала, появившиеся в результате перераспределения внутренних напряжений в материале после обдирки.
В отдельных случаях, главным образом при обработке ступенчатых валов несимметричной формы, обтачивание их может быть выполнено за три установки: за первые две установки производится черновая обработка вала и чистовая обработка его длинной части; за третью установку окончательно обтачивается короткая часть вала.
При разделении токарной обработки валов на самостоятельные черновые и чистовые операции необходимо между черновой и чистовой операциями дать возможность валам некоторое время вылежаться для уравновешивания возникших в заготовке внутренних напряжений.
1 На заводах крупносерийного н массового производства ступенчатые валы обрабатываются на многорезцовых станках автоматического и полуавтоматического действия.
Большое значение имеет также правильный выбор места вала, с которого следует начать обработку. В этом случае руководствуются следующими соображениями:
1)если вал более или менее симметричен и разница
в диаметрах шеек на разных его концах сравнительно невелика, то обработка такого вала может быть начата с любого конца;
2)при значительной разнице в диаметрах ступеней на разных концах вала обработку его следует начинать с более толстого конца; этим уменьшается опасность искривления вала при обработке его второго конца;
3)если обе концевые шейки вала тонкие, то окончательное их обтачивание следует выполнять после обработки всех остальных ступеней.
Обработка ступенчатых валов на универсально-токарных станках (без специальной настройки). Этот метод по сравнению с другими методами обработки этих же валов является наименее производительным и выполняется рабочими высокой квалификации.
Установка резцов на размер (по диаметру и по длине) при таком методе работы в большинстве случаев осуществляется путем пробных проходов и измерений универсальными инструментами и только в отдельных случаях для установки резцов на заданные размеры используются имеющиеся на станках лимбы и универсальные упоры.
Такой способ обработки ступенчатых валов применяется в единичном и мелкосерийном производстве, когда расходы на изготовление технологической оснастки и на предварительную настройку станка не окупаются достигаемым повышением производительности труда.
Обработка ступенчатых валов на настроенных токарных станках. Применение для изготовления ступенчатых валов высокопроизводительных специальных станков является рациональным лишь в серийном и массовом производстве. В условиях мелкосерийного производства для обработки ступенчатых валов применяются обычные универсальные токарные станки.

Читайте также: Стартер для компрессора chicago pneumatic cps 185 sgs13181

Наиболее рациональным методом работы на универсальных станках в серийном производстве является работа на настроенных станках, т. е. на станках, специально подготовленных для выполнения определенной технологической операции.

Производительность обработки детали на заранее настроенном станке значительно выше, чем на обычном станке. Это объясняется тем, что благодаря оснащению станка специальными приспособлениями отпадает надобность в пробных проходах и измерениях, появляется возможность сокращения времени на установку деталей и т. д.
Предварительная настройка универсального токарного станка для выполнения той или иной технологической операции по обработке ступенчатого вала предусматривает:
1)оснащение станка надежными и быстродействующими приспособлениями для установки и крепления обрабатываемой детали;
2)подготовку необходимых инструментов и установление рационального режима резания для обработки отдельных поверхностей вала;
3)оснащение станка необходимыми приспособлениями и устройствами для облегчения или автоматизации установки резцов и обеспечения заданных диаметральных и- линейных размеров отдельных ступеней обрабатываемого вала;
4)наличие подготовленного заранее комплекта инструментов, устанавливаемого взамен затупившихся инструментов.
Наибольшее влияние на продолжительность обработки вала оказывает принятое количество и расположение резцов.
В зависимости от количества и расположения резцов, а также от количества, конструкции и расположения резцедержателей для их крепления, различают следующие три основные схемы обработки ступенчатых валов на настроенных универсальных токарных станках:
1)с использованием только одного поворотного (четырехгранного) резцедержателя;
2)с использованием, кроме основного универсального поворотного резцедержателя, также специальных дополнительных резцедержателей;
3)с применением специальных многорезцовых резцедержателей.
Обработка ступенчатых валов при использовании только одного поворотного резцедержателя. При такой настройке токарного станка все резцы, необходимые для выполнения заданной операции, устанавливаются в четырехгранном поворотном резцедержателе. Расположение резцов в резцедержателе при этом согласовывается с принятой последовательностью обработки отдельных поверхностей вала.
На рис. 78, а приведено расположение резцов в поворотном резцедержателе, применяемое токарем Ленинградского завода подъемно-транспортного оборудования им. С. М. Кирова тов. Алексеевым при обработке валов ходовых колес мостовых кранов.
В этом случае четыре резца установлены в такой последовательности: резец проходной, применяемый при первых проходах по корке; 2 резец упорно-проходной, применяемый при продольном обтачивании ступеней вала; 3 резец канавочный со скругленными кромками для обработки канавок, выточек и галтелей; 4 резец резервный подрезной. Такая настройка резцов часто встречается в практике токарей, обрабатывающих ступенчатые валы.

Читайте также: Briggs stratton 650 диаметр вала

9.способы обработки нежестких валов

Особенности обработки нежестких валов на токарных станках

К нежестким валам относятся такие валы, у которых длина в десять раз превышает их диаметр. При обточке на токарном станке они прогибаются под действием веса и усилия резания, в результате деталь получает неправильную форму и размеры. Обработка непроизводительная и выполняется с малыми глубинами и подачами. При увеличении режимов обработки деталь может быть вырвана из центров. Для усиления жесткости обрабатываемого вала вводится дополнительная опора, которая воспринимает радиальную составляющую сил резания. Такая опора называется люнетом. Люнеты могут быть двух типов: неподвижные и подвижные. Неподвижный люнет состоит из чугунного корпуса с крышкой, которая крепится к корпусу откидным болтом. Люнет крепится к станине при помощи планки и болта. В корпусе имеются два и в крышке один регулируемые по диаметру вала кулачки. Они стопорятся в нужном направлении винтами. Для установки люнета необходимо предварительно сделать посредине вала проточку, по длине превышающую ширину кулачка. Люнет неподвижный возможно использовать как промежуточную опору при обточке вала в центрах с наружной стороны, так же можно использовать как концевую опору с закрепленным на одном конце патроном, при подрезке торца длинной детали и торцового сверления или расточки.

При выполнении проточки на валу необходимо следить, чтобы она была правильной формы и чисто обработана. Иначе все ее дефекты передадутся валу.

Для уменьшения износа кулачков при больших числах оборотов их выполняют в виде шариковых или роликовых подшипников.

Если жесткость вала недостаточна для того, чтобы проточить на нем шейку под люнет, можно воспользоваться самоустанавливающейся муфтой конструкции Семинского.

Подвижный люнет устанавливается на продольных салазках суппорта и перемещается вместе с ним. Он состоит из чугунной стойки, в которой размещаются два сухаря, положение которых регулируется винтами. Закрепление сухарей в нужном положении производится винтами. Подвижный люнет устанавливается несколько правее резца в зоне действия усилия резания и предотвращает прогиб детали. Данный люнет используется тогда когда происходит чистовая обработка гладких длинных валов, а так же при нарезании резцом наружной резьбы.

При обтачивании длинных деталей лучше всего соблюдать следующий паорядок обработки обработки: обточить деталь в черновую только до середины; поменять расположение и произвести обточку другой половины; затем слудует обработать деталь в чистовую до середины; переставить и обработать начисто другую половину.

Длинные изделия, достаточно жесткие, удобно крепить в самоцентрирующем патроне с подпором задним центром. Это желательно применять в тех случаях, когда деталь обрабатывается с одного конца.

Видео:Как сделать вал (токарная операция)Скачать

Обработка ступенчатых валов

Валы, имеющие несколько участков различного диаметра и длины, называются ступенчатыми. Обработка ступенчатых валов выполняется на токарном станке, который налаживают с помощью пробных рабочих ходов, отдельно для каждой ступени. Деления лимба, соответствующие диаметрам каждой ступени, запоминают или записывают. По этим данным производится токарная обработка всей партии заготовок без пробных рабочих ходов.

Длины ступеней контролируют штангенциркулем с выдвижным глубиномером (типа ШЦ-1), штангенглубиномером, линейкой или шаблоном. Токарные станки 16К20, 1К62, 1К625, 1И611 и другие имеют лимб продольной подачи. Повороту лимба на одно деление соответствует перемещение суппорта на один миллиметр. По лимбу продольной подачи можно контролировать продольное перемещение резца и отводить резец в тот момент, когда получена нужная длина ступени.

Детали со ступенчатыми поверхностями могут иметь одностороннюю или двухстороннюю ступенчатость (рис. 34).

Характерными требованиями, предъявляемыми к точности их обработки, являются соосность отдельных цилиндрических участков и перпендикулярность уступов к оси детали.

Соосность поверхностей с односторонней ступенчатостью может быть обеспечена обработкой их за одну установку в патроне или с поддержкой задним центром. Этим исключается влияние погрешностей установки на точность расположения поверхностей. Детали с двухсторонней ступенчатостью обтачивают за две установки и окончательно обрабатывают, как правило, в центрах. Если разность диаметров ступеней значительная, черновую обработку их рекомендуется осуществлять с более жесткой установкой — в патроне и заднем центре.

Для достижения перпендикулярности уступов к оси детали обработка ступенчатых валов выполняется проходными упорными резцами. Ими можно в конце обтачивания подрезать продольной подачей уступ небольшой высоты, примерно до 5 мм (рис. 35, а). Резец в этом случае устанавливают на станке так, чтобы главная режущая кромка располагалась перпендикулярно к оси детали по угольнику (рис. 35, б). Более высокие уступы подрезают поперечной подачей. Резец при этом устанавливают так, чтобы угол между главной режущей кромкой и плоскостью уступа составлял 5—10° (рис. 35, в).

Читайте также: Материал для шпонки вала

Чтобы сократить время обработки ступенчатых валов, нужно соблюдать рациональную последовательность их обтачивания и постоянное продольное положение заготовок на станке.

Первое условие обеспечивается, если общая длина рабочих ходов резца будет наименьшей. Так, например, при черновом обтачивании ступенчатого вала (рис. 36) наименьшая длина рабочего хода резца получается при обработке по схеме 1, наибольшая — по схеме 4. Однако применение более выгодной последовательности обтачивания (по схеме 1) часто ограничивается резким перепадом глубины резаиия (в данном примере от 11 до 3,5 мм), который можно уменьшить, если воспользоваться схемами 2 или 3. Токарная обработка по схеме 4 применяется только в том случае, когда ступенчатые участки детали значительно отличаются по диаметру или ее жесткость не позволяет вести обработку с большой глубиной резания.

Постоянное продольное положение заготовок на стайке позволяет намного сократить время, расходуемое на пробные отсчеты и замеры длины при изготовлении деталей партиями. Для этого левый торец заготовки поджимают к регулируемому упору 4 (рис. 37, а), ввернутому во втулку 2 и зафиксированному контргайкой 3. Упор в собранном виде устанавливается в коническое отверстие шпинделя 1. Для этой же цели могут быть использованы торец, уступы или выточка кулачков токарного патрона.

Высокая точность продольного положения заготовок, устанавливаемых в центрах, достигается применением упорно-плавающего переднего центра (рис. 37, б). Такой центр состоит из корпуса 2, плавающего центра 5, поджатого пружиной 1 к закаленному упору 4, и стопорного винта 3 для зажима центра на время обработки данной детали.

Работа по упорам

При изготовлении деталей со ступенчатыми поверхностями крупными партиями заметное повышение производительности труда может быть достигнуто настройкой токарного станка по продольным и поперечным упорам.

Продольный упор (рис. 38, а) закрепляется на передней направляющей станины. Его положение устанавливают при изготовлении первой обрабатываемой детали, у которой линейные размеры выдерживают по разметке или лимбу. Для обработки нескольких ступеней на детали между упором и кареткой суппорта на направляющую станины укладывают мерные плитки. Короткие ступенчатые поверхности обрабатывают с помощью многопозиционных регулируемых упоров барабанного типа.

Пример обтачивания ступенчатого вала с помощью продольного упора и мерных плиток показан на рис. 38, б. Ступень а1 обтачивают до подхода суппорта к плитке 1. Сняв ее, обтачивают ступень а2 до момента, когда суппорт упрется в плитку 2. После этого удаляют плитку 2 и обтачивают ступень аз непосредственно до упора 3.

Автоматическое выключение механической подачи суппорта при подходе до упора осуществляется предохранительным механизмом фартука, рассчитанным на определенное усилие подачи. На станках, не имеющих такого механизма, подачу следует выключать за несколько миллиметров до подхода суппорта к упору. Оставшуюся длину обрабатывают перемещением суппорта вручную. Если ие выполнить это условие — поломка станка неизбежна.

Поперечные упоры (рис. 39) располагаются на суппорте. Их неподвижная часть 3 закрепляется на каретке, подвижная 2 с регулируемым стержнем 1 — на поперечных салазках. Для обработки нескольких ступеней разных диаметров между частями упора устанавливают мерные плитки соответственно высоте уступов. При пользовании такими упорами следует маховичок поперечного перемещения суппорта поворачивать плавно без приложения значительных усилий, иначе вследствие прогиба деталей упора установленный размер будет сбиваться.

Наша компания принимает заказы на токарную обработку, чтобы сделать заказ или получить информацию по интересующим вопросам, свяжитесь с менеджерами нашей компании по телефонам +7 967 780 43 30, +7 917 856 82 24, по электронной почте info@inmet16.ru или отправьте сообщение через форму обратной связи.

Рис. 34. Деталь с односторонней (а) и двухсторонней (б) ступенчатостью

Рис. 35. Положение резцов при обработке ступенчатых поверхностей

Рис. 36. Схемы обтачивания ступенчатого вала

Рис 37. Шпиндельный упор (а) и упорно-плавающий центр (б)

Рис. 38. Продольный упор (а) и обтачивание ступенчатого вала с его помощью (б)

Рис. 39. Поперечный упор стайка 16К20

источники:

https://evakuatorinfo.ru/shema-obrabotki-stupenchatogo-vala