Примеры технологических процессов изготовления деталей

Подробно процессы изготовления деталей различными методами рассматриваются в курсе "Технология машиностроения": выбор методов базирования детали, оборудования, инструмента, режимов обработки. Приведенные далее примеры взяты из работы [8]. Материалы необходимы для формирования общего представления о методах и логике построения ТП изготовления тех или иных деталей.

Изготовление деталей типа тел вращения (ступенчатый вал)

В конструкциях машин и механизмов основными деталями для передачи вращательного движения и момента являются валы, которые различны по служебному назначению, форме, размерам и материалу. В машиностроении встречаются валы ступенчатые и бесступенчатые, цельные и пустотелые, гладкие и шлицевые, валы-шестерни, а также комбинированные. При их изготовлении целесообразно использовать типовые процессы, разработанные на основе классификации.

Материалы и способы получения заготовок валов

Валы изготовляют из сталей 35,40,45,40Х, 40Г и др. Заготовки для них получают из горячекатаного и калиброванного проката. В единичном и мелкосерийном производстве, как правило, заготовки из проката получают путем его разрезки с последующей механической обработкой. Заготовки валов массой более 15 кг целесообразно получать методом свободной ковки (без штампов).

Заготовки валов изготовляют в заготовительных цехах, в которых кроме кузнечно-прессового оборудования устанавливают правильно-калибровочные, отрезные, фрезерно-центровальные, центровальные, токарно-обдирочные и другие станки. На этом оборудовании выполняют рубку проката и его ковку для получения поковок и штамповок (кузпечно-прессовое оборудование); правку па правильно- калибровочных станках с целью устранения местной и общей кривизны; разрезку после правки.

Разрезку выполняют па отрезных станках, работающих дисковыми сегментными пилами, абразивными кругами на вулканитовой связке и ножовочными полотнами. Выбор методов разрезки проката зависит от типа производства, диаметра заготовки и твердости материала. Наиболее производительным методом получения штучных заготовок является рубка на прессах. При надлежащей организации производства он может быть использован во всех типах. Обработку торцов и сверление центровых отверстий на валах в серийном производстве выполняют на фрезерно-центровальных станках-полуавтоматах МР77 и МР78 барабанного типа.

Широко используют раздельное фрезерование торцов и сверление центровых отверстий. Эти операции проводят на фрезерных станках и на одно- и двусторонних центровальных станках 73С1 и др. В единичном и мелкосерийном производстве обработку торцов и сверление центровых отверстий осуществляют на токарно-винторезных станках с двух установов.

Технические требования

К валам, устанавливаемым в коробках скоростей, редукторах и других механизмах станков нормальной точности, предъявляют следующие требования:

  • 1) точность шеек под подшипники качения и зубчатые колеса в пределах 6-го квалитета (посадки h6, js6, к6 и др.); шероховатость Rа = 0,8÷0,4 мкм;
  • 2) допуск цилиндричности и круглости шеек под подшипники примерно 0,25–0,5 допуска на изготовление;
  • 3) допуск радиального биения шеек под подшипники 0,01–0,03 мм;
  • 4) допуск соосности шеек под подшипники 0,01–0,02 мм;
  • 5) допуск симметричности боковых сторон шпоночных канавок и зубьев шлицевых поверхностей относительно общей оси подшипниковых шеек 0,03–0,05 мм.

Методы обеспечения технических требований

Точность диаметров шеек 6-го квалитета и шероховатость Ra = 0,8÷0,4 мкм достигаются шлифованием в центрах на круглошлифовальных станках класса H. Эту операцию выполняют после чистового точения. Жесткий допуск на отклонение от цилиндричности и круглости обеспечивается при шлифовании кругами, подвергнутыми точному уравновешиванию, и правке, исключающей вибрации.

Стол следует установить так, чтобы направление его продольного перемещения с большой точностью совпало с направлением оси центров вала. Для этой цели на круглошлифовальных станках имеется механизм поворота стола с заготовкой с микронной точностью. Для исключения радиального биения и обеспечения соосности шлифование шеек нужно выполнять с одного установа. Однако ввиду того, что центры на круглошлифовальных станках не вращаются, его выполняют за два и более установов, обеспечивая высокую степень соосности и, следовательно, допуск на радиальное биение.

Симметричность боковых сторон шпоночных канавок относительно оси вала в партии деталей обеспечивается использованием приспособлений с базированием вала на призме при фрезеровании канавки. В этом случае при наладке фрезерного станка следует добиться совпадения осей фрезы и вала по первой детали. Симметричность боковых сторон зубьев шлицевых поверхностей достигается на шлицефрезерных и шлицешлифовальных станках правильным взаимным расположением инструмента и оси вала при наладке.

Контроль точности элементов валов. В среднесерийном производстве контроль осуществляется универсальным измерительным инструментом и калибрами. Шейки точностью 6-го и 7-го квалитегов измеряют рычажными скобами или микрометрами с ценой деления рычажной шкалы 0,002 мм и калибрами-скобами или же определяют допуск цилиндричности и круглости.

Шейки 8–9-го квалитетов измеряют микрометрами с ценой деления 0,01 мм, 10-го квалитета и грубее – штангенциркулем с ценой деления нониуса 0,1–0,05 мм.

Радиальное биение и отклонение от соосности шеек измеряют в приспособлении с центрами или на призмах с помощью индикатора с ценой деления 0,01–0,002 мм в зависимости от заданного допуска, симметричность боковых сторон шпоночной канавки и шлицевой поверхности проверяют комплексными калибрами-кольцами и др.

Основные технологические задачи. Задачи, которые стоят при изготовлении валов, следующие: получить наружную поверхность вращения с требуемой степенью точности; образовать глубокие центральные отверстия, концентричные наружной поверхности в пустотелых валах; выполнить шпоночные канавки и шлицы, параллельные оси вала; получить резьбы, соосные с наружными или внутренними точеными цилиндрическими отверстиями. Технологические решения зависят от конфигурации валов, их размеров и объема выпуска.

Рассмотрим процесс получения ступенчатого вала, чертеж которого с указанием размеров и допусков изображен на рис. 20.9. Материал вала – сталь 45. Производство – среднесерийное.

Схема ступенчатого шлицевого вала

Рис. 20.9. Схема ступенчатого шлицевого вала

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >