Токарная обработка вала это (2 видео)

Современные машиностроительные предприятия выполняют обработку различных деталей на токарных станках. Наиболее сложными в изготовлении считаются валы. Токарная обработка включает следующие этапы:

Достижение идеальной шероховатости поверхности и высокого класса точности;
применение конструкционных и жаропрочных сталей высокого качества.

отрезание заготовки;
сверление отверстий;
зенкерование, развертывание, растачивание металла;
нарезание резьбы;
вытачивание канавок разной формы.

Содержание

Обработка деталей типа валов
Токарная обработка валов
Требования к технологичности конструкции деталей
📹 Видео

Видео:Чистовая обработка вала в центрахСкачать

Обработка деталей типа валов

Круглые стержни, длина которых превышает три диаметра, принято называть валами. Они бывают гладкие, ступенчатые, с участками сложной формы, пустотелые (рис 50). Кроме того, валы, длина которых превышает 12 диаметров, называют длинными. Технологический маршрут токарной обработки валов в большинстве случаев осуществляется в такой последовательности: 1. Подрезание торцов заготовки в размер длины и центрование с двух сторон. 2. Черновое обтачивание в патроне и заднем центре с припуском на чистовую обработку точных поверхностей 1-2 мм на диаметр. 3. Чистовое обтачивание точных поверхностей в центрах. Технологические маршруты обработки валов — длинных и с участками сложной формы дополняются некоторыми работами, обусловленными их особенностью (об этом см. в § 67 и главе XII). Рассмотрим пример построения технологического маршрута обработки ступенчатого вала (табл. 4) из круглого стального проката Ø36X264 мм в количестве 10 штук. Станок токарно-винторезный 1К62. Рис 50. Разновидности валов: а — гладкий; б, в- ступенчатые; г- участками сложной формы; д — пустотелый Придерживаясь рекомендуемой последовательности мыслительных действий (см. рис 49), устанавливаем из чертежа требуемую точность обработки. Вал имеет три цилиндрических участка — Ø25f11, Ø22f11 и Ø28hl2, точность которых ограничивается соответственно 11- и 12-м квалитетами. Остальные размеры без допусков подлежат обработке по 14-му квалитету. Точность формы цилиндрических поверхностей чертежом не установлена, поэтому их погрешности не должны превышать допусков на соответствующие диаметры. Точность взаимного расположения поверхностей Ø25, Ø28 и Ø22 мм ограничивается радиальным биением относительно общей оси не более 0, 08 мм. Шероховатость поверхностей (за исключением обозначенных на контуре детали) — Rz≤40 мкм. Деталь термообработке не подвергается. Следовательно, ее полную обработку (при невысокой точности размеров) можно выполнить на токарном станке. Заготовка -круглый стальной прокат на одну деталь, имеет припуски по диаметру и длине 4 мм; кривизна ее — в допустимых пределах. Для изготовления небольшой партии деталей (10 шт. ) технологический маршрут строим пооперационно с небольшой степенью расчленения. Токарно-винторезный станок 1К62 по технической характеристике (см. гл. VIII, табл. 9) позволяет эффективно выполнить обработку деталей. Способы обработки выбираются по принципу наибольшей производительности. Подрезание торцов желательно выполнять наиболее стойким проходным отогнутым резцом. Точные цилиндрические участки Ø25, Ø28 и Ø22 мм следует обрабатывать черновым и чистовым точением. Все остальные поверхности, имеющие свободные размеры, целесообразно обрабатывать только черновым точением за наименьшее количество рабочих ходов. Для окончательной обработки тех участков вала, которые должны иметь точное взаимное расположение, принимается единая технологическая база — центровые отверстия. Технологическая база для подрезания и центрования торцов — цилиндрическая поверхность заготовки. Учитывая невысокую жесткость вала, черновое обтачивание его целесообразно выполнять при установке в патроне и заднем центре; т. е. здесь технологической базой будет цилиндрическая поверхность заготовки и центровое отверстие. Соответственно выбранным технологическим базам принимаются способы установки заготовок на станке: в патроне, в патроне и заднем центре, в центрах. С учетом величины обрабатываемой партии деталей и практических правил комплектования переходов в операции расчленяем технологический маршрут на 6 операций: 1-2 — подрезание и центрование торцов в патроне; 3-4 — черновое обтачивание вала о двух сторон в патроне и заднем центре; 5-6 — чистовое обтачивание точных поверхностей в центрах. Технологический маршрут токарной обработки ступенчатого вала

операция	Установ	Переход	Содержание установов и переходов	Схемы установов
А	Установить и закрепить заготовку
в патроне
Подрезать торец в размер 2
Центровать в размер 1
А	Установить и закрепить заготовку
в патроне
I	Подрезать торец в размер 2
Центровать в размер 1
А	Установить и закрепить заготовку
в патроне и центре
Обточить цилиндр 3
Обточить цилиндр 4
Проточить фаску 2
Выточить канавку 1
А	Установить и закрепить заготовку в патроне и центрах
Обточить цилиндр 5
Обточить цилиндр 3
Обточить цилиндр 4
Проточить фаску 2
Выточить канавку 1
А	Установить и закрепить заготовку центрах
Обточить цилиндр 2
Обточить цилиндр 1
А	Установить и закрепить заготовку центрах
Обточить цилиндр 1

Контрольные вопросы и задания: 1. Какие детали принято называть валами? 2. Приведите типовой технологический маршрут обработки валов. Источник

Видео:Изготовление валаСкачать

Токарная обработка валов

Токарная обработка валов в условиях серийного производства выполняется на станках с ЧПУ. Эти станки обеспечивают эффективное снятие стружки на черновых и чистовых переходах, допускают практически неограниченную концентрацию в одном установе различных видов работ. На станках с ЧПУ обеспечивается максимальная автоматизация процесса обработки при минимальном объеме ручных работ. Рабочие и вспомогательные движения режущего инструмента, изменение режимов резания, подача охлаждающей жидкости, смена режущих инструментов и т. п. выполняются автоматически. Для сокращения времени снятия и установки заготовки станки оснащают автоматическими патронами, механизируют или автоматизируют перемещение задней бабки и пиноли. Для сокращения затрат времени на переналадку и подналадку на некоторых станках возможна замена инструмента без прерывания автоматического цикла. Существенно сокращаются также простои станка, связанные с измерениями деталей, за счет применения измерительных щупов и введения коррекций в процесс обработки. Высокая концентрация обработки на одном станке позволяет довести до минимума число установов и переустановов заготовок, связанных с участием рабочего. Заготовки, деформация которых при снятии больших припусков не выходит за пределы, предусмотренные техническими требованиями к операции, необходимо обрабатывать как правило за один-два установа. Заготовки для центровых работ, поступающие на станки с ЧПУ, должны иметь центровые отверстия и хотя бы один обработанный торец.
Если требуется улучшение заготовки, то термическую операцию целесообразно проводить перед обработкой на токарном станке с ЧПУ, если это не сказывается на точности и работоспособности изделия. При обработке улучшенной заготовки штучное время увеличивается примерно на 10—15 %, а при обработке с разделением операций (до и после обработки) — на 75—80 %. Обработка на токарных станках поковок и штамповок требует информации о фактических размерах этих заготовок (минимальные и максимальные диаметры, длины, биения отдельных поверхностей в партии), поскольку с учетом предельных размеров проектируют технологический процесс и разрабатывают управляющую программу. В серийном производстве токарные станки с ЧПУ можно эффективно использовать не только для полной токарной обработки валов, но и в технологическом процессе наряду с токарными станками с ручным управлением, револьверными станками, копировальными и другими полуавтоматами. При этом на станках с ЧПУ целесообразно обрабатывать точные и взаимосвязанные поверхности, поверхности сложной формы, например конуса, сферы, канавки. На станках с ручным управлением выполняют предварительную подготовку центральных отверстий, центровых гнезд и торцов валов; поверхностей под зажим и установку заготовок в люнеты; обработку на шлицевых и цилиндрических оправках и других специальных приспособлениях без точной ориентации вдоль оси обработки, нарезание резьбы, накатку рифлений, снятие фасок напильником и полирование, а также поверхностей, которые делают по месту или по предварительным замерам.

Требования к технологичности конструкции деталей

Требования к технологичности конструкции деталей типа тел вращения с учетом особенностей их обработки на станках с ЧПУ сводятся к следующему. 1. Деталь должна быть образована по возможности из поверхностей, конфигурация которых допускает их образование при вращении заготовки относительно оси. Каждая из поверхностей должна быть открыта с одной из сторон для подвода режущего инструмента и его перемещения, обеспечивающего образование поверхности. Поверхности, составляющие изделие, могут быть любой достижимой с точки зрения обработки формы. Для обработки на традиционных токарных станках, наиболее технологичной считалась форма изделия, состоящего из возможно меньшего числа цилиндрических участков (ступеней) и прямых торцов. Для станков с ЧПУ образование большого числа цилиндрических и конических ступеней, сферических и других фасонных поверхностей не связано с непреодолимыми трудностями и лишь незначительно увеличивает трудоемкость программирования. Применение токарных станков с ЧПУ открывает возможность улучшения функциональных свойств изделий за счет конструирования изделий сложной формы, но больше отвечающих своему назначению по конфигурации. Эти возможности используют еще недостаточно. По мере расширения использования станков с ЧПУ можно ожидать существенного увеличения применения изделий сложной формы. 2. Конфигурация изделия должна по возможности позволять ее полную (черновую и чистовую) обработку в одном установе. Для этого заготовка (изделие) должна быть достаточно жесткой, не деформироваться при снятии большого припуска или от сил зажима; иметь развитую поверхность под зажимные кулачки при обработке в патроне, место для кулачков или поводков при обработке в центрах. Заготовка, кроме того, не должна нуждаться в термической обработке между черновыми и чистовыми операциями. 3. Обрабатываемые поверхности изделий не должны прерываться выступающими поверхностями, которые не могут быть образованы при вращении. Наличие таких поверхностей мешает подходу обычного инструмента, суппортов, очень часто требует применения специального инструмента с большими вылетами. 4. Все взаимосвязанные техническими требованиями поверхности изделий должны быть доступны для обработки в одном установе. При этом у заготовок, обрабатываемых в патроне, размеры наружных поверхностей должны вырастать по мере приближения к патрону, а размеры внутренних поверхностей — убывать. 5. Места сопряжения цилиндрических, конических, криволинейных Поверхностей с торцовыми поверхностями должны по возможности быть одного радиуса, если в этих местах нет канавок, выточек или других элементов. 6. Канавки, выточки, углубления на наружной и на внутренней поверхностях желательно соответственно унифицировать, обеспечив возможность их образования одним резцом для наружной обработки и одним — для внутренней. Токарная обработка валов может достаточно эффективно выполняться в условиях крупносерийного и массового производства на многорезцовых гидрокопировальных автоматах, многошпиндельных токарных автоматах. При обработке на многорезцовых и гидрокопировальных автоматах для обеспечения линейных размеров от постоянной базы рекомендуется применять плавающие передние центры с упором заготовки в торец. Однопроходная копировальная и однопроходная многорезцовая токарная обработка жестких валов (отношение длины к диаметру наибольшей ступени равно 10—15) может обеспечить точность по 10—12-му квалитетам, многопроходная гидрокопировальная обработка — по 9—10-му квалитетам, обработка на станках с ЧПУ с измерением —по 6—9-му квалитетам. На токарно-копировальных станках новейшей конструкции можно производить черновую обработку многорезцовыми суппортами, а чистовое обтачивание — однорезцовым копировальным суппортом, причем при закреплении вала торцовым поводком все поверхности вала можно обрабатывать на одном установе. Некоторые токарно-копировальные станки имеют несколько (до пяти) копировальных суппортов, перемещающихся независимо один от другого. Иногда токарные станки с ЧПУ для обработки валов также имеют несколько независимо работающих суппортов, каждый из которых снабжен держателем инструментов на 6—12 позиций. Многорезцовую обработку можно выполнять по трем основным схемам: обтачивание с продольной подачей; обтачивание с врезанием и последующей продольной подачей (для относительно длинных ступеней); обтачивание с поперечной подачей (для коротких поверхностей). Токарный станок и схему обработки выбирают в результате расчета достигаемой точности и экономичности обработки. При мелкосерийном производстве валов экономически целесообразно использовать универсальные токарно-винторезные станки или программные токарные станки с оперативными системами числового управления. В тех случаях, когда токарная обработка валов выполняется на многорезцовых или гидрокопировальных станках, для образования винтовых поверхностей и резьб используют специальные резьбообрабатывающие станки (резьбофрезерные, реэьбонакатные). Для токарной обработки нежестких валов используют неподвижные и перемещаемые люнеты различных конструкций. Люнеты применяют также при обработке центральных отверстий валов на токарных станках. Люнет представляет собой жесткий неширокий корпус, монтируемый на станине токарного станка или на его суппорте, снабженный тремя регулируемыми в радиальном направлении опорами для установки заготовки вала. Одна из опор обычно бывает откидной, чтобы обеспечить удобную установку заготовки. Для того чтобы использовать люнет, на заготовках должна быть достаточно точная по размерам базовая поверхность. Неподвижный люнет, устанавливаемый на станине, применяют обычно при обработке ступенчатых валов; подвижный, устанавливаемый на суппорте, — при обработке валов, имеющих поверхности большой длины (например, поверхность под резьбу ходового винта). В конструкциях валов встречаются наружные и внутренние крепежные резьбы (ГОСТ 9150—81, ГОСТ 24705—81). Внутренние резьбы обычно расположены в центровых отверстиях на торцах валов, в их фланцах. Это в основном резьбы небольших диаметров в сквозных и глухих отверстиях. Внутренние резьбовые поверхности обычно нарезают машинными метчиками на сверлильных, револьверных и агрегатных станках; в мелкосерийном производстве — на сверлильных и токарно-универсальных станках. В этих станках должно быть предусмотрено ускоренное реверсирование шпинделя для изменения рабочего движения на обратное (вывинчивание), когда резьба будет обработана на заданную глубину. При нарезании глухих резьб отверстие под резьбу выполняют на глубину, превышающую длину нарезки, а для точной остановки движения подачи и вращения применяют самовыключающиеся патроны. Для получения внутренних крепежных резьб применяют также сверлильные, фрезерные, многооперационные станки с ЧПУ. Внутренние крепежные резьбы относительно большого диаметра (в осевых отверстиях валов) обычно нарезают резьбовыми резцами на токарных станках методом многократных проходов при вращающейся заготовке. Наружные резьбы на валах нарезают плашками, резьбонарезными головками, резьбовыми резцами, гребенками, резьбовыми фрезами, а также формируют накатыванием (один из методов пластического деформирования). Выбор способа зависит от размеров резьбы и технических требований, масштаба выпуска, номенклатуры имеющегося оборудования. Нарезание резьбы с помощью резьбонарезных головок является более производительной операцией и используется обычно в условиях крупносерийного и массового производства. В конце рабочего хода резьбонарезная головка раскрывается и отводится в исходное положение без реверса шпинделя, что существенно сокращает время рабочего цикла. Кроме того, режущие элементы резьбонарезной головки допускают большое число переточек, и их можно регулировать на размер в определенных пределах. . Широко распространенным универсальным способом получения наружных резьб является нарезание резцом методом многократных проходов. Для сокращения числа проходов в условиях массового производства иногда используют гребенки. Короткие резьбовые поверхности валов с полями допусков 8g;6g можно получить фрезерованием. Резьбовая гребенчатая фреза имеет кольцевые витки, повторяющие профиль впадины резьбы. Длина фрезы на две-три нитки больше длины нарезаемой части. Нарезание выполняется за 1,25 оборота заготовки при относительном осевом перемещении инструмента и заготовки. Параметры шероховатости поверхности резьбы выше, чем при других методах, из-за прерывистости процесса фрезерования. Сущность метода накатывания резьб заключается в том, что заготовка обжимается более твердыми накатывающими инструментами и на ней благодаря пластичности материала остается отпечаток, соответствующий форме рабочей части инструмента при определенной кинематической связи инструмента и заготовки. Резьбу можно накатывать инструментом с плоской (плашками, рейками) и круглой (роликами) рабочей частью. Накатывание резьбы обеспечивает более высокую, чем при резании, производительность и высокую точность резьбы (поля допусков 6g, 8g). Накатывание в массовом производстве выполняют на специальных резьбонакатных станках, а в условиях меньшей серийности оно может быть выполнено на универсальных токарных, сверлильных и других станках с помощью специальных резьбонакатных головок (плашек) с двумя-четырьмя круглыми роликами. Наиболее точным способом получения резьбовых поверхностей валов является шлифование одно- и много ниточным и кругами. Как правило эту операцию выполняют на термически обработанных заготовках, когда требуется высокая точность формы и расположения поверхности. Неглубокие профили шлифуют без предварительной обработки профиля резьбы, а глубокие — после предварительной токарной обработки. Вы можете сделать заказ на токарную обработку валов или получить информацию по интересующим вопросам, связавшись с менеджерами нашей компании по телефонам +7 967 780 43 30, +7 917 856 82 24, по электронной почте info@inmet16.ru или отправив сообщение через форму обратной связи. Источник

источники:

https://evakuatorinfo.ru/tokarnaya-obrabotka-vala-eto