Сталь для вала токарного станка (8 видео)

Примерные области применения сталей по ГОСТ. Сталь марки . применяется для.

Примерные области применения сталей по ГОСТ. Сталь марки . применяется для.

Марка стали	Применяется для (но не только)
Инструментальная легированная сталь:
применяются (используются) для изготовления инструмента, используемого в основном для обработки металлов и других материалов в холодном состоянии
Сталь 9Х	для валков холодной прокатки, дрессировочных валков, клейм, пробойников, холодновысадочных матриц и пуансонов, деревообрабатывающих инструментов
Сталь 9ХВГ	для резьбовых калибров, лекал сложной формы, сложных высокоточных штампов для холодных работ, которые при закалке не должны подвергаться значительным объемным изменениям и короблению
Сталь 9ХС	для сверл, разверток, метчиков, плашек, гребенок, машинных штемпелей, клейм для холодных работ
Сталь ХВГ	для измерительных и режущих инструментов, для которых повышенное коробление при закалке недопустимо, резьбовых калибров, протяжек, длинных метчиков, длинных разверток, плашек и другого специального инструмента, холодновысадочных матриц и пуансонов, технологической оснастки
Сталь 6ХВ2С	для ножей холодной резки металла, для резьбонакатных плашек, пуансонов и обжимных матриц при холодной работе, деревообделочных инструментов при длительной работе
Сталь Х12	для холодной штамповки высокой устойчивости против испарения (преимущественно с рабочей частью округлой формы), не подвергающихся сильным ударам и толчкам, для волочильных досок и валок, глазков для калибрования пруткового металла под накатку резьбы, гибочных и формовочных штампов, сложных секций кузовных штампов, которые при закалке не должны подвергаться значительным объемным изменениям и короблению, матриц и пуансонов вырубных и просечных штампов
Сталь Х12М	то же, что и для марки Х12, но когда требуется большая вязкость, для профилировочных роликов сложных форм, секций кузовных штампов сложных форм, сложных дыропрошивочных матриц при формовке листового металла, эталонных шестерен, накатных плашек, волок, матриц и пуансонов вырубных, просечных штампов со сложной конфигурацией рабочих частей
Сталь Х12Ф1
Сталь Х12МФ
применяются (используются) для изготовления инструмента, используемого в дальнейшем у потребителя для обработки металлов давлением при температурах выше 300
Сталь 5ХНМ	молотовые штампы паровоздушных и пневматических молотов с массой падающих частей свыше 3 т, прессовые штампы и штампы машинной скоростной штамповки при горячем деформировании легких цветных сплавов, блоки матриц для вставок ГКМ
Сталь 5ХНВ	для молотовых штампов паровоздушных и пневматических молотов массой падающих частей до 3т
Сталь 7Х3	инструмент (пуансоны, матрицы) горячей высадки крепежа и заготовок из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей на горизонтально-ковочных машинах, детали штампов (матрицы. пуансоны, выталкиватели) для горячего прессования и выдавливания этих материалов на кривошипных прессах, гибочные, обрезные и просечные штампы
Сталь 3Х3М3Ф	инструмент горячего деформирования на кривошипных прессах и горизонтально-ковочных машинах, подвергающийся в процессе работы интенсивному охлаждению (как правило, для мелкого инструмента), пресс-формы литья под доавлением медных сплавов, ножи для горячей резки, охлаждаемые водой
Сталь 4Х5МФС	мелкие молотовые штампы, крупные (сечением более 200 мм ) молотовые и прессовые вставки при горячем деформировании конструкционных сталей и цветных сплавов в условиях крупносерийного производства, пресс-формы литья под лавлением алюминиевых, а также цинковых и магниевых сплавов
Сталь 4Х5МФ1С	пресс-формы литья под давлением цинковых, алюминиевых и магниевых сплавов, молотовые и прессовые вставки (сечением до 200- 250 мм ) при горячем деформировании конструкционных сталей, инструмент для высадки заготовок из легированных конструкционных и жаропрочных материалов на горизонтально-ковочных машинах
Сталь 4Х5В2ФС
Сталь 4Х4ВМФС	для инструмента высокоскоростной машинной штамповки, высадки на ГКМ, вставок штампов для горячего деформирования легированных конструкционных сталей и жаропрочных сплавов на молотах и кривошипных прессах; пресс-форм литья под давлением медных сплавов
Сталь 5Х3В3МФС	для тяжелонагруженного прессового инструмента (прошивных и формующих пуансонов, матриц и т.п.); инструмента для высадки на ГКМ и вставок штампов напряженных конструкций, для горячего объемного деформирования конструкционных сталей и жаропрочных металлов и сплавов
Углеродистая инструментальная сталь. Применяется (используется) для ( но не только):
Сталь У8А	для инструмента, работающего в условиях, не вызывающих разогрева рабочей кромки: фрез, щенковок, топоров, стамесок, долот, пил продольных и дисковых, накатных роликов, кернеров, отверток, комбинированных плоскогубцев, боковых кусачек
Быстрорежущая сталь. Применяются (используются) для ( но не только):
Сталь Р9	для изготовления инструментов простой формы, не требующих большого объема шлифовки, для обработки обычных конструкционных материалов
Сталь Р1 2	резцы, сверла, фрезы, резьбовые фрезы, долбяки, развертки, зенкеры, метчики, протяжки для обработки конструкционных сталей с прочностью до 1000 МПа, от которых требуется сохранение режущих свойств при нагревании во время работы до 600°С
Сталь Р18
Сталь Р6М5	все виды режущего инструмента при обработке обычных конструкционных материалов, а также предпочтительно для изготовления резьбонарезного инструмента, работающего с ударными нагрузками
Сталь Р6АМ5
Сталь Р6М5Ф3	фасонные резцы, сверла, развертки, зенкеры, метчики, протяжки, фрезы, долбяки, шеверы для обработки низко- и среднелегированных сталей. Инструменты для холодного и полугорячего выдавливания легированных сталей и сплавов
Сталь 11Р3АМ3Ф2	инструменты простой формы при обработке углеродистых и малолегированных сталей. Рекомендуется для изготовления режущего инструмента из листа (отрезные и прорезные фрезы, ножовочные полотна)
Коррозионно-стойкая сталь (нержавеющая сталь). Применяются (используются) для ( но не только):
Сталь 12Х13	турбинные лопатки, бандажи, скрепляющая проволока, детали, работающие в условиях коррозии, трубы и другие детали, работающие при температуре 450–500 ° С; детали, работающие в атмосферных условиях, речной и водопроводной воде, влажном паре, водных растворах солей и других слабоагрессивных средах
Сталь 30Х13	режущий, мерительный инструмент, пружины, карбюраторные иглы, штоки поршневых компрессоров, детали внутренних устройств аппаратов и другие различные детали, работающие на износ в слабоагрессивных средах до 450°С
Сталь 40Х13	режущий, мерительный инструмент, пружины, карбюраторные иглы, предметы домашнего обихода, клапанные пластины компрессоров и другие детали, работающие при температуре до 400-450°С, а также детали, работающие в коррозионных средах. Сталь коррозионно-стойкая мартенситного класса
Сталь 14Х17Н2	рабочие лопатки, диски, валы, втулки, фланцы, крепежные и другие детали, детали компрессорных машин, работающие на нитрозном газе, детали, работающие в агрессивных средах и при пониженных температурах. Сталь коррозионно-стойкая, жаропрочная мартенситоферритного класса
Сталь 08Х18Н10Т	сварная аппаратура, работающая в средах повышенной агрессивности (растворах азотной, уксусной кислот, растворах щелочей и солей), теплообменники, муфели, трубы, детали печной арматуры, электроды искровых зажигательных свечей. Сталь коррозионно-стойкая и жаростойкая аустенитного класса
Сталь 12Х18Н10Т	детали, работающие до 600°С. Сварные аппараты и сосуды, работающие в разбавленных растворах азотной, уксусной, фосфорной кислот, растворах щелочей и солей и другие детали, работающие под давлением при температуре от -196 до +600°С, а при наличии агрессивных сред до +350°С. Сталь коррозионно-стойкая аустенитного класса
Сталь 95Х18	втулки, оси, стержни, шариковые и роликовые подшипники и другие детали, к которым предъявляются требования высокой твердости и износостойкости и работающие при температуре до 500°С или подвергающиеся действию умеренных агрессивных сред. Сталь коррозионная мартенситного класса
Конструкционная легированная сталь. Применяются (используются) для ( но не только):
Сталь 40Х	оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, зубчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности
Сталь 40ХН	оси, валы, шатуны, зубчатые колеса, валы экскаваторов, муфты, валы-шестерни, шпиндели, болты, рычаги, штоки, цилиндры и другие ответственные нагруженные детали, подвергающиеся вибрационным и динамическим нагрузкам, к которым предъявляются требования повышенной прочности и вязкости. Валки рельсобалочных и крупносортных станов для горячей прокатки металла
Сталь 12 ХН3А	шестерни, валы, червяки, кулачковые муфты, поршневые пальцы и другие цементируемые детали, к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок и при отрицательных температурах
Сталь 20ХН3А	шестерни, валы, втулки, силовые шпильки, болты, червяки, муфты и другие цементируемые детали, к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок и при отрицательных температурах
Сталь 15ХМ	различные детали, работающие при температуре от -40 до 560°С под давлением
Сталь 40ХНМА	коленчатые валы, клапаны, шатуны, крышки шатунов, ответственные болты, шестерни, кулачковые муфты, диски и другие тяжелонагруженные детали. Валки для холодной прокатки металлов
Сталь 40ХН2МА
Сталь 34ХН1М

диски, валы, роторы турбин и компрессорных машин, валы экскаваторов оси и муфты, шестерни, полумуфты, вал-шестерни, болты, силовые шпильки и другие особо ответственные высоко нагруженные детали, к к оторым предъявляются высокие требования по механическим свойствам и работающие при температуре до 500°С

Содержание

Материал шпинделя в станке
Токарная обработка валов
Общие сведения
Обработка гладких валов
Изготовление ступенчатых валов
🎬 Видео

Видео:Калёная сталь простой метод токарной обработкиСкачать

Материал шпинделя в станке

Шпиндели станков нормальной и повышенной точности (Н и П), устанавливаемые в подшипниках качения, изготовляют из сталей марок 40Х, 45, 50. В качестве основного метода упрочнения рекомендуется поверхностная закалка с индукционным нагревом до получения твердости 48. 56 HRC.

Объемная закалка, обеспечивающая твердость 56. 60 HRC, используется преимущественно для шпинделей сложной формы, например с конусными отверстиями небольшого размера, с фланцами, пазами для крепления сухарей и т.д., когда закалка с индукционным нагревом технологически трудна. Обычно объемной закалке подвергают только переднюю часть шпинделя. В этом случае шпиндели рекомендуется изготовлять из стали 50Х.

Если для рабочих поверхностей шпинделей требуется твердость 54. 59 HRC, а объемная закалка затруднена, шпиндели изготовляют из сталей 40ХФА и 18ХГТ с последующим азотированием или из сталей 18ХГТ и 20Х с последующей цементацией. Для азотирования возможно также применение стали марки 40Х, но износостойкость в этом случае будет несколько меньше.

Шпиндели станков высокой и особо высокой точности (В и А), устанавливаемые в подшипниках качения, в связи с высокими требованиями к точности изготовления, постоянству размеров, формы и износостойкости рекомендуется выполнять из сталей марок 40ХФА и 18ХГТ и упрочнять методом азотирования. При изготовлении шпинделей несложной конфигурации допускается применение цементации с последующей закалкой и отпуском. В этом случае шпиндели изготовляют из сталей марок 18ХГТ, 12ХНЗА и 20Х.

Шпиндели, устанавливаемые в подшипниках жидкостного трения, должны иметь высокую твердость и низкую шероховатость рабочих шеек (0,08 . 0,04 мкм). Основной метод упрочнения шпинделей этой группы — азотирование до твердости 63 . 68 HRC. Рекомендуемые в качестве материала шпинделя стали типа 38ХВФЮА обеспечивают высокую стойкость азотированной поверхности против задиров. Для азотируемых шпинделей большого диаметра целесообразно использовать сталь марки 38ХЮ.

Применение сталей с повышенным или высоким содержанием углерода, типа 50, У8А, ШХ15, допускается для шпинделей тяжелых станков. Рабочие шейки и посадочные поверхности в этом случае упрочняют поверхностной закалкой с помощью индукционного нагрева до твердости 54. 62 HRC. Шпиндели относительно небольшого диаметра (до 70. 80 мм) изготовляют из цементируемых сталей марок 18ХГТ и 12ХНЗА; рабочие поверхности цементируют и закаливают до твердости 56. 60 HRC.

В отдельных случаях полые шпиндели большого диаметра целесообразно изготовлять из серого чугуна СЧ15, СЧ21 или высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

Видео:Токарные ужасы - не смог вовремя остановитьсяСкачать

Токарная обработка валов

Токарной обработкой металлических деталей называется процесс удаления припуска с поверхности заготовки за счет стружкообразования. При этом возникают механические деформации, сопровождаемые трением и, как следствие, нагреванием изделия и рабочего инструмента. Одним из видов токарной обработки является точение валов.

Вал — это круглая цилиндрическая деталь, длина которой намного больше ее диаметра. Форма валов подразделяется на гладкую и ступенчатую. При обработке гладких валов должны выдерживаться заданные размеры и показатели шероховатости. К ступенчатым валам предъявляются дополнительные требования: соосность отдельных цилиндрических участков и соблюдение перпендикулярности уступов к оси вращения.

Видео:Изготовление валаСкачать

Общие сведения

Для изготовления валов используются заготовки с большим припуском, которые зажимаются в патроне и поджимаются задним центром. При черновой обработке необходимо максимально снять припуск, используя наибольшую глубину резания, определяемую мощностью станка. Оставшиеся припуски для окончательной обработки высчитываются исходя из конфигурации и размеров детали, методов последующей обработки.

При соотношении диаметра вала к его длине более чем 1:15 применяются подвижные и неподвижные люнеты. Эти поддерживающие устройства принимают на себя реакцию сил резания, не допуская деформаций заготовки. Этим повышается жесткость режущей системы и уменьшается вероятность возникновения нежелательных вибраций.

Чистовая обработка валов проводится в центрах, при этом конец вала закрепляется в поводковом патроне или используется хомутик. При обработке единичных изделий одна сторона вала проходится за одну установку с использованием всех необходимых инструментов. Крупные партии изделий изготавливаются на различных станках с использованием минимального набора инструментов.

Чистовая обработка проводится на высокоточном оборудовании. При этом обработка начинается с наибольшего диаметра, последовательно переходя на следующий меньший размер.

Обработка гладких валов

Изготовление гладкого вала заключается в обтачивании наружной цилиндрической поверхности. Работа выполняется проходным резцом с использованием продольной подачи. При этом заготовка устанавливается в центрах.

Центровые отверстия выполняются на различных станках: токарных, сверлильных, револьверных. На специальных двухсторонних центровальных станках проводится одновременное протачивание противоположных центров. В любом случае для этой операции применяются спиральные сверла, зенковки или комбинированный центровочный инструмент.

От точности выполнения центровочных отверстий, называемых установочными базами, зависит качество изготовления всей детали.

При изготовлении гладкого вала выполняются следующие операции:

Отрезание заготовки от общего прутка.
Обработка торцовой поверхности с последующим центрованием
Изготовление противоположной торцовой плоскости и ее центрование.
Черновая обработка одной половины заготовки, находящейся в центрах.
Черновая обработка второй части заготовки.
Последовательная чистовая обработка первой и второй части заготовки.

Надо сказать, что самым экономичным способом изготовления гладкого вала является применение калиброванной стали. При этом отпадает необходимость в обработке внешней цилиндрической поверхности. Но в большинстве случаев применяется сортовой прокат. Поэтому, выбирая заготовку, нужно брать наружный размер прутка с диаметром, наиболее близким к максимальному сечению будущего вала.

Изготовление ступенчатых валов

Ступенчатые валы изготавливают по двум схемам:

Деление припуска на части.
Деление длины заготовки на несколько отрезков.

Первая схема предполагает обработку заготовки с небольшой глубиной резания. При этом общее расстояние проходимое резцом получается больше. Во втором случае снятие припуска происходит за один проход с большой глубиной резания. При таком подходе необходим более мощный электропривод станка.

Перед обработкой цилиндрической поверхности подрезаются торцы. Операция проводится подрезным резцом с подачей в двух направлениях. Подрезание от центра к поверхности вала отличается менее шероховатым качеством плоскости.

Галтели (скругления между ступенями) выполняют проходным резцом с одновременной поперечной и продольной подачей. Радиус галтели зависит от диаметра ступени.

Канавки проходятся поперечной подачей фасонного резца с режущей частью равной ширине канавки. Широкие канавки выполняют в два приема: поперечной и продольной подачей.

Сверлят отверстия закрепленным в пиноли инструментом. Расточные резцы, закрепленные в резцедержателе, служат для прохода внутренних цилиндрических поверхностей.

Проходные резцы

Для гладких сквозных отверстий применяются проходные резцы. Упорные расточные резцы используются для изготовления глухих и ступенчатых отверстий.

Для отрезки готовой детали устанавливают отрезной резец и применяют поперечную подачу. При этом, для получения чистого среза лучше использовать резец с наклонной режущей кромкой. Прямая кромка разрушает срез и требуется дальнейшая подрезка торца.

Массовое производство ступенчатых валов организуется следующими методами:

Обработка на обычных станках без использования специальной оснастки.
Обработка с применением дополнительных приспособлений на специально настроенных станках.
Работа на станках с копировальными устройствами.

Для изготовления валов обычной точности необходимо не более двух установок заготовки. Токарная обработка за три-четыре установки требуется для изготовления валов высокой точности и в случаях, когда заготовка имеет неравномерные припуски.

Черновые и чистовые операции должны быть разделены по времени. Это необходимо для снятия внутренних механических напряжений металла, возникших при первичной обработке.

источники:

https://evakuatorinfo.ru/stal-dlya-vala-tokarnogo-stanka