Матеріали для виготовлення втулок, Безкоштовні курсові, реферати та дипломні роботи
Контрольні питання
1.Основні вимоги до технологічності конструкції деталей і машин
2.Що таке технологічність конструкції виробі?
3.Вибір показників технологічності конструкцій виробів
4.Основні показники технологічності конструкції виробу
5.Що таке матеріаломісткість виробу?
Лекція 10 – 2 години
10 Обробка деталей класу «вали»
До класу "вали" відносяться деталі, що являють собою тіла обертання з довжиною, що перевищує діаметральні розміри. Деталі класу " вали " носять зазвичай назви – вали, осі, шпинделі, пальці, штанги, цапфи тощо.
10.1 Матеріали для виготовлення валів
Для виготовлення валів використовуються конструкційні вуглецеві сталі марок від Ст.0 до Ст.6, вали для відповідальних конструкцій з якісних вуглецевих сталей 35, 40, 45, 50, з хромованих легованих сталей 40Х, 45Х, 50Х
10.2 Види заготовок
Заготовками для валів є:
ü гарячекатана сталь;
Штамповані заготовки застосовуються лише для ступінчастих валів із значним перепадом діаметрів окремих щаблів.
Більшість валів с/г машинобудування виготовляють із прокату постійного перерізу із застосуванням вихідного прокату кратної довжини.
10.3 Типовий маршрут механічної обробки валів
Типовий маршрут механічної обробки валів включає наступні операції:
1) підготовчі операції (створення базових поверхонь для подальшої обробки валів, підрізування торців валу, зацентрування валу).
2) токарні операції
3) операції, що виконуються при необхідності, шліфувальні операції, свердлильні, різьбонарізні
5) контрольні операції
Підготовчі операції механічної обробки валів починаються з підготовки базових поверхонь, якими служать переважно торці.
Кращим способом обробки торців валів є підрізування їх на фрезерно-центрувальних верстатах, обробка одночасно двома фрезами підрізаються торці, а потім виконується зацентровка вал.
Токарна обробка валів полягає у проточці основних елементів деталі – поверхонь обертання (циліндричних, конічних, фасонних) та утворенні допоміжних та перехідних поверхонь (канавок, фасок, уступів та ін.). При токарній обробці валів нарізання різьблення виділяється в окрему операцію.
При токарній обробці валів з штучних заготовок використовують: токарні, револьверні, токарні багаторізцеві, токарно-копіювальні, вертикальні багатошпиндельні токарні напівавтомати і спеціальні токарні верстати.
При серійній обробці валів на універсальних верстатах з метою підвищення рівня автоматизації та продуктивності праці застосовуються спеціальні механічні, електромеханічні та гідравлічні пристрої. Застосування верстатів із ПУ дозволяє підвищити продуктивність праці на 20...40%.
Револьверні верстати – доцільно застосовувати для обробки валів із штучних заготовок, що обробляються кількома різними інструментами. При обробці на токарно-револьверних верстатах серійному виробництві продуктивність праці підвищують шляхом поєднання переходів операції та застосування багатоінструментальних налагодок.
Багаторізцеві одношпиндельні токарні напівавтомати застосовуються в серійному і масовому виробництві. Верстати оснащені 2-4 супортами: 1-2 передніми (нижніми) та 1-2 задніми (верхніми). Передні призначені для обробки циліндричних поверхонь, задні працюють з поперечною подачеюпідрізування торців, канавок, зняття фасок. Обробка виконується за двома основними схемами:
1) послідовне введення інструменту в роботу;
2) одночасний початок їхньої роботи.
Час обробки за першою схемою буде найбільшим тому, що довжина обробки дорівнює сумі довжин проходів різців, за другою схемою - довжина дорівнює довжині найбільшого ступеня.
Для обробки валів у серійному та масовому виробництві отримали ротаційні багатошпиндельні вертикальні токарні напівавтомати послідовної та безперервної (паралельної) дії. Мета створення таких верстатів – скоротити виробничу площу для встановлення обладнання та створити максимальні зручності при обслуговуванні обладнання. Застосовуються для обробки заготовок різних деталей діаметром до 630 мм.
Токарна обробка валів із групових заготовок – залежно від обсягу виробничої програми може виконуватися на універсальних токарних верстатах, револьверних та пруткових токарних автоматах. У великосерійному і масовому виробництві при обробці валів групових заготівель застосовуються токарні автомати пруткові-одно і багатошпиндельні.
Багатошпиндельні токарні пруткові автомати будуються як автомати паралельного впливу, чи послідовного. Багатошпиндельні автомати можуть мати 4, 6 та 8 шпинделів, змонтованих у поворотний шпиндельний блок.
Фрезерні операції застосовуються для обробки на валах лисок, пазів, шпонкових канавок, шліців. Лиски, пази та шпонкові канавки для сегментальних шпонок фрезеруються циліндричними, дисковими, пазовими, прорізними, кінцевими та спеціальними фрезами для пазів на фрезерних верстатах загального призначення. При обробці врізних канавок для призматичних шпонок, коли не допускається радіусний вхід і вихід канавки, обробкавиробляється кінцевими шпонковими фрезами.
Обробка шліцевих поверхонь проводиться двома шляхами: обробкою різанням та обробкою тиском. Нарізання шліців виконується методом обкатки або методом копіювання.
Метод обкатки найбільш поширений у с/г машинобудуванні, має ряд переваг:
- Відносна простота виготовлення,
- Невелика вартість ріжучого інструменту.
Довбання застосовується, коли неприпустимий радіусний вихід шліців або коли потрібно нарізати їх до заплічка ступеня більшого діаметра, в інших випадках віддається перевага фрезерування шліців.
При фрезеруванні шліців вал встановлюється в центрах або затискному пристосуванні і приводиться в обертання разом зі шпинделем (або столом) верстата. Черв'ячна фреза, закріплена на оправці у фрезерному супорті, отримує обертання та рух подачі вздовж осі оброблюваної деталі. В результаті поєднання цих трьох рухів:
- Подачі фрези вздовж деталі;
На циліндричній поверхні валу відбувається утворення шліців. Фрезерування шліців проводиться зазвичай за один прохід, при підвищених вимогах за два – (чорновий та чистовий).
Метод копіювання полягає у послідовному утворенні шліцевих пазів за допомогою інструмента, профіль зуба якого точно відповідає формі шліцевого паза. Існує три способи:
ü нарізування шліців методом копіювання;
Фрезерування шліців виконується у дві операції:
- перша - чорнова (обробляються одночасно два зуби - двома фрезами або однією - з двома рядами зубів)
- друге - калібрування - (одночасно двома дисковими фрезами, з пластинками твердого сплаву).
Довбання шліців проводиться багаторізцевою довбання головкою з набором радіальнорозташованих фасонних різців. Кількість різців відповідає числу зубів або шліцевих пазів на деталі, а їх профіль копіює профіль оброблюваної поверхні.
Простягуванням – забезпечують найбільшу продуктивність. Просування проводиться простими протяжками або висувними зубами.
Надзвичайно перспективним є отримання шліцевих поверхонь обробкою тиском – накочуванням шліців, забезпечуючи високу продуктивність, точність та будь-який розмір.
При пред'явленні високих вимог до шліць вони повинні бути термічно оброблені до високої твердості, потім вводиться чистове шліфування.
Свердлильні операції. Центрувальні отвори отримують або на токарних верстатах, або на фрезерно-центрувальні разом з обробкою торців. Інші отвори виконуються на вертикально-свердлильних верстатах (моделі 2118, 2Н125, 2А135, 2А55 та ін.).
У одиничному виробництві за невисоких вимог свердлять отвори по розмітці.
У серійному та масовому свердлять отвори за допомогою кондукторів, ріжучий інструмент прямує через втулку.
Дрібні отвори діаметром до 10-15 мм свердляться за один прохід.
Для отримання високої точності та чистоти у свердлильні операції вводяться додаткові види обробки (зенкерування, розгортання). Ці операції можуть здійснюватися відразу після свердління через змінні кондукторні втулки або виносяться в окремі операції. Для зняття фасок в отворах застосовуються цекування.
10.4 Різьбонарізні операції
На деталях класу «вали» передбачається нарізування різьблення як у зовнішніх поверхнях, і у отворах. Нарізання різьблення може відбуватися як переход на токарній операції або виділятися самостійно, залежить від багатьох факторів - ценасиченість токарної операції, кількості деталей, точність та ін.
Існує кілька способів отримання різьблення:
1.нарізання різьблення різцями та гребінками;
2.нарізання різьблення плашками, плашками;
3.нарізання різьблення різьбонарізними головками, що саморозкриваються;
5. вихрове нарізування різьблення;
Нарізання внутрішніх різьблення різцями, різьбонарізними головками, вихрове нарізування, фрезерування гребінчастими фрезами застосовуються при великих діаметрах різьблення, аналогічно обробці зовнішніх різьблень. Накочування внутрішнього різьблення нещодавно розроблений спосіб і мало поширений. Накочування внутрішнього різьблення можна проводити на горизонтально-фрезерному верстаті із застосуванням спеціального пристосування для кріплення та обертання деталі.
10.5 Методи остаточної обробки валів
Шліфувальні операції дозволяють забезпечити більшу точність розмірів, форми та взаємного розташування поверхонь за високої чистоти обробки. Основний метод обробки поверхні деталей, загартованих до високої твердості, шліфування є завершальним етапом, тоді всі інші операції механічної обробки (токарні, фрезерні, свердлильні та ін) закінчуються до чистової обробки.
Шліфування термічно необроблених валів можна виконувати за токарними операціями, або після. Шліфування відразу після токарної обробки має переваги, воно виконується по гладких циліндричних поверхнях, не маючи канавок, пазів, лисок. Для шліфувальної обробки валів застосовуються два види шліфування:
1. кругле шліфування у центрах (патроні)
2. безцентрове шліфування
10.6 Контрольні операції
Вали піддаються контрольній перевірці на відповідність креслення та ТУ.
Два види контролю:
ü зовнішній огляд та
ü геометричний контроль.
Зовнішній огляд - наявність всіх конструкторських елементів (шийок, фасок, пазів) відсутність вибоїн вм'ятин, задирок, чистота обробки порівнюванням з еталонами.
Геометричний контроль – в одиничному та дрібносерійному виробництві за допомогою універсальних інструментів та приладів. У великосерійному та масовому виробництві застосовуються граничні калібри, спеціальні контрольні пристрої, контрольні автомати та напівавтомати. Зовнішні різьблення контролюють різьбовими кільцями, шліцеві поверхні – за допомогою комплексних шліцевих калібрів – кілець. Співвісність та биття перевіряться пристроями з індикаторами вартового типу.
1. Матеріали, які використовуються виготовлення валів?
2. Що є заготовками для валів?
3. Які операції включає типовий маршрут механічної обробки валів?
4. Обладнання необхідне обробки валів із штучних заготовок.
5. Що є настановною базою для обробки валів на токарних верстатах?
6. Методи нарізування різьблення на валах.
7. Які види шліфування валів?
8. Методи обробки шліцевих поверхонь на валах.
9. Види контролю валів.
Лекція 11 – 2 години
11 Обробка деталей класу «втулки»
До класу «втулки» відносяться деталі – тіла обертання з концентричними зовнішніми та внутрішніми поверхнями можуть бути:
- Гладкими або ступінчастими;
- З буртиком або без буртика;
- З циліндричними, конічними або фасонними поверхнями.
Втулки бувають різноманітні за розмірами та матеріалом, конструктивним призначенням та їх найменуванням (втулки, гільзи, вкладиші, кришки, маточини і т. д.). Основними конструктивними елементами є зовнішні, внутрішні та торцевіповерхні та мають загальну вісь. Пази, лиски, кріпильні отвори відіграють другорядну роль.
Для виготовлення втулок застосовуються матеріали :
1.вуглецева сталь звичайної якості;
2.якісна вуглецева сталь
5.чавуни різних марок.
Втулки термічно обробляються рідко, іноді їх приваблюють поліпшення або загартовують окремі частини (шліци, посадкові місця).
| наступна сторінка ==> | ||
| Показники технологічності конструкції виробу | Токарна обробка втулок |