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:Мобильные токарные станки для обработки валовСкачать
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.
Читайте также: Как снять муфту с вала электродвигателя
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.
Видео:Обработка длинного вала (Колонна) на токарном советском станкеСкачать
Выбор оборудования и оснастки
Механическую обработку заготовок валов начинают с операции подготовки технологических баз — подрезания торцев и их зацентровки. В зависимости от вида производства эту операцию можно производить как на токарных и револьверных, так и на центровальных и фрезерно-центровальных станках. Большинство фрезерно-центровальных станков можно встраивать в автоматическую линию. Двусторонний фрезерно- центровальный станок 73С1 имеет две позиции для крепления заготовки, на которых производятся последовательно фрезерование и центрирование.
Фрезерно-центрованьные станки МР77 и МР78 барабанного типа одновременно фрезеруют и центрируют две заготовки без съема их со станка. Эти станки производительные, но громоздкие, наладка их сложна. В действующих автоматических линиях применяют станки А981 для фрезерования торцов и А982 для центрования.
В условиях крупносерийного и массового производства используются также фре- зерно-центровальные-обточные двусторонние полуавтоматы с ЧПУ 2Г942Ф2, позволяющие выполнять кроме фрезерования торцов и центрирования обточку торцов, резь- бонарезание, зенкование, цекование. В условиях гибких производственных систем — фрезерно-центровальные станки МР179, KJ1-171, МА2235МФ4. В перечисленных станках используются стационарные станочные приспособления, базирующие заготовки по наружной цилиндрической поверхности с помощью само центрирующих призм и торцу по откидным или жестким упорам.
Читайте также: Как снять реле с компрессора морозильной камеры атлант
Наружные поверхности ступенчатых валов обтачивают на токарных, токарнокопировальных, горизонтальных многорезцовых станках, вертикальных, одиошпин- дедьных и многошпиндельных автоматах, токарных станках с копировальными устройствами (гидравлический суппорт КСТ-1), а также на токарных станках с ЧПУ и гибких производственных модулях. При обработке валов в центрах, для выдерживания линейных размеров от постоянной базы, рекомендуется применять плавающие передние центры с упором торца заготовки в упорное кольцо. Это позволяет предотвратить погрешности по глубине зацентровки. При обработке валов с одной установки на проход по всей длине заготовки применяют торцевые поводковые центры, что повышает точность и производительность. Передние центры токарных станков объединяют с поводковыми устройствами, вращающими обрабатываемую заготовку с помощью зубьев или штырей, внедряемых в торец заготовки.
В серийном, и особенно в крупносерийном производстве широкое распространение находят многорезцовые и токарно-копировальные станки, полуавтоматы и автоматы.
Однопроходная копировальная и однопроходная многорезцовая обработка жестких валов (с отношением длины к диаметру наибольшей ступени 10 — 15) обеспечивает точность по 9 — 11-му квалитетам. Многорезцовая обработка может оказаться эффективнее копировальной для валов, имеющих большие длину и диаметры и большие перепады ступеней, так как в продольном суппорте можно установить большое число резцов. Однако чрезмерное увеличение сил резания может привести к деформированию обрабатываемого вала, а это вынуждает снижать подачу по сравнению с подачей на копировальном станке. Поэтому окончательный выбор метода обработки и станочного оборудования должен сопровождаться расчетом на точность и экономическую целесообразность.
На токарно-копировальных станках современных моделей можно производить черновую обработку многорезцовым суппортом, а чистовое обтачивание — однорезцовым копировальным суппортом, причем, при передаче крутящего момента заготовке торцевым поводковым центром, обработку можно вести с одного установки. Некоторые модели токарно-копировальных станков имеют несколько копировальных суппортов, перемещающихся независимо один от другого, например, КМ 817 (два копировальных и три крестовых суппорта). Они позволяют вести независимую обработку каждый на своем участке, что значительно повышает производительность станка. Применение такого станка особенно целесообразно, когда на каких-либо ступенях вала имеется большой припуск, который невозможно снять за один рабочий ход. При установке специальных копировальных барабанов на токарных гидрокопировальных станках 1722 и 1712 можно также вести многопроходную обработку.
В мелкосерийном производстве экономически целесообразным может оказаться применение при обработке ступенчатых валов универсальных токарных станков с ЧПУ 16К20ФЗС5, 1716ВФЗ и др.
Шлицы и зубья шестерен нарезают фрезерованием, строганием, протягиванием и холодным накатыванием. При черновом фрезеровании используют многозаходные червячные фрезы, которые увеличивают производительность, но требуемой точности не обеспечивают. Валы с короткими опорными шейками, к которым непосредственно выходят шлицы, нельзя устанавливать в центрах с хомутиком, так как он не дает выхода червячной фрезе. В этом случае шлицевый валик со стороны шпинделя базируется на шлифованной опорной шейке в специальной оправке с обратным конусом, либо необходимо использовать торцовый поводковый центр.
Читайте также: Подшипники вторичного вала уаз адс
Для фрезерования шлицев и зубьев валов-шестерен наиболее целесообразно использовать полуавтоматы 5В370, 5В373П и 5А352ПФ2. Более прогрессивными процессами образования шлицев методом снятия стружки является контурное шлице строгание и шлицепротягивание. Строгание шлицев на валах производят набором фасонных резцов, собранных в головке. Оно эффективно может быть применено в крупносерийном и массовом производстве, Шлицестрогание выполняют на станке МА4. Шлицепротягивание проводят двумя блочными протяжками одновременно двух диаметрально противоположных впадин на валу с последующим поворотом вала на определенный угол после каждого хода протяжки. При холодном накатывании шлицы образуются пластическим деформированием без снятия стружки. Накатка выполняется роликами, рейками и многороликовыми профильными головками.
Наружные остроугольные резьбы на валах в зависимости от технических требований, масштаба выпуска и имеющегося оборудования нарезают плашками, резьбонарезными головками, резьбовыми резцами, гребенками и групповыми резьбовыми фрезами.
Автоматические линии для обработки валов применяют как в массовом, так и в крупносерийном производстве, причем, целесообразно их выполнять перенаяаживае- мыми, позволяющими обрабатывать на одной линии несколько типоразмеров валов, например, автоматическая переналаживаемая линия MPJ1-13.
В мелкосерийном и серийном производстве для обработки валов широко используют различные роботизированные комплексы и типовые комплексно-автоматизированные участки типа АС В из оборудования с ЧПУ с применением ЭВМ и гибкие производственные системы.
В состав участков типа АСВ входят токарные полуавтоматы с ЧПУ и сверлильнофрезерные станки, в том числе обрабатывающие центры, охватывающие до 75 — 80 % всей трудоемкости обработки деталей данного типа. С включением в участки шлифовальных и зубообрабатываюших станков с ЧПУ суммарная трудоемкость обработки увеличивается до 90 — 95 %.
Для выполнения доделочных операций в участок встраиваются и универсальные станки. Станки с ЧПУ, рекомендуемые для включения в участки типа АСВ (например, 1П420ПФ30, 172ОПФ30, 1725РФЗ), поставляются с расширенными комплектами режущего и вспомогательного инструмента широкоуниверсального назначения. Комплект оснастки для базирования, закрепления заготовок участков АСВ включает оснастку для токарных и сверлильно-фрезерных работ. Токарные станки рекомендуется оснащать трехкулачковыми механизированными клиновыми патронами-центрами типа ПЗКП. Патроны обеспечивают центрирование заготовок самоцентрирующимися быстроперена- лаживаемыми кулачками (при патронных работах) и самоустановку кулачков по заготовке при обработке ее в центрах. На токарных станках участков АСВ широко используются и торцовые поводковые центры. Для станков сверлильно-фрезерной группы применяют различные системы станочных приспособлений универсального и специального назначения.
В состав участка АСВ, в его типовом исполнении, включены секции: наладки и комплектации инструмента, приема-сдачи и ОТК, сияового питания, автоматического манипулятора Источник
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
- Правообладателям
- Политика конфиденциальности
🔥 Видео
Обработка вала на станке JSK-1430S CNC и замер точностиСкачать
Нетрадиционный способ центровки длинной, кривой заготовки в токарномСкачать
Мобильный станок для токарной обработки валов TA500Скачать
Токарные ужасы - не смог вовремя остановитьсяСкачать
Дробление при проточке валаСкачать
Установка для ТВЧ-закалки валов и шестерёнСкачать
Проточка о-о-о-чень длинных валов на токарном станке.Скачать
Мобильный токарный станок - обработка валовСкачать
Работа установки для ТВЧ обработки валов ВТГ-80-60Скачать
Как сделать длинные валы на токарном станке???Скачать
Гуммирование валов. Токарная обработка, шлифовка вала.Скачать
Центровка длинных валов.Скачать
Изготовление валаСкачать
Чистота поверхности детали. Один из влияющих факторовСкачать
Бизнес в гараже. Закалка валов на ТВЧ . Самодельная установкаСкачать
Мобильные токарные станки для обработки валов. Точение шейки, цапфыСкачать
Токарная обработка вала.Скачать
Токарная обработка вала длиной 3700мм.Скачать
