Технологический процесс обработки шкивов и маховиков

В кузнечно-прессовом машиностроении встречаются шкивы диаметром от 100 до 800 мм. Ободья шкивов бывают гладкими или выпуклыми под плоские ремни с трапецеидальными канавками под клиновые ремни. Отверстия шкивов делаются гладкими, со шпоночной канавкой, шлицевые или конусные.

Для изготовления шкивов применяется серый чугун.

Технологический процесс изготовления шкивов зависит от масштаба производства и габаритов шкивов.

Типовой технологический маршрут обработки шкивов диаметром от 100 до 500 мм (без обработки внутренних поверхностей)

Примечание: Для шкивов, имеющих гладкий обод, черновое и чистовое обтачивание могут совмещаться в одну операцию.

Шкивы диаметром более 500 мм. Обрабатываются на карусельных станках за две установки. Заготовка устанавливается на планшайбе станка на подкладках с тем, чтобы иметь свободный промежуток между ободом и планшайбой для перебега резцов.

Подрезка и проточка клиновидных канавок производится несколькими резцами одновременно. Резцы устанавливаются на расстоянии шага друг от друга.

Маховики являются телами вращения с относительно большим весом. Обтачивание их производится с базированием по торцу и по внешней поверхности обода. Обработка с базированием по центровой оправке маховиков диаметром свыше 600 мм не применяется, так как оправка не может выдержать больших усилий, возникающих при обтачивании обода. Обработка маховиков диаметром менее 600 мм одинакова с обработкой шкивов этих же размеров.

Маховики диаметром от 600 до 1000 мм обрабатываются главным образом на карусельных одностоечных станках, а маховики диаметром до 3000 мм – на двухстоечных карусельных станках.

Крупные цельные маховики обрабатываются на карусельных станках за две операции. Маховик устанавливают на планшайбе на подкладке, чтобы обеспечить промежуток между ободом и планшайбой для выхода резца при проточке. Во время первой операции обтачиваются торцы ступицы и обода, растачивается центральное отверстие и протачивается обод начерно и начисто. Во второй операции маховик переустанавливается, подрезается ступица и торец обода второй стороны.

10.1.Контрольные вопросы

1.  По какому типовому тех. процессу изготавливаются шкивы и маховики.

2. Какой способ обработки отверстия предпочтителен при изготовлении маховиков и шкивов.

3. Какая операция необходима после чистовой обработки маховиков и крупных шкивов.

     11. Обработка штоков, поршней, поршневых колец и плунжеров.

В кузнечных пневматических молотах шток с поршнем и баба с бойком непосредственно производят деформирование металла при ковке. Суммарный вес этих деталей называют весом падающих частей, и величина его характеризует мощность молота.

Рис. 11.1  Шток с поршнем.

Поршень и шток паровоздушных и пневматических молотов могут быть изготовлены в двух вариантах: шток 1 и поршень 2 изготовлены за одно целое (рис. 11.1, а); шток 1 и поршень 2 являются самостоятельными деталями (рис. 11.1, б). Шток представляет собой стержень, заточенный с обоих концов на конус. Конус в верхнем конце необходим для крепления поршня, а в нижнем – для крепления бабы. Верхний конец имеет конусность 1:25 – 1:12, а нижний 1:15. Диаметры штоков 100-200 мм. Штоки работают в очень тяжёлых условиях и поэтому должны изготовляться из высококачественных хромистых и хромоникелевых сталей (30Х, 30ХНЗ, 40ХНЗ). В гидравлических прессах применяются поршни и штоки, показанные на рис. 11.2.

Рис 11.2.  Типы поршней для гидропрессов.

 Заготовками для штоков малых диаметров являются прокат или поковки, а больших диаметров прокат или слитки. Поковки подвергаются отжигу, и нормализации для понижения твёрдости оставляют припуск по длине 50-100 мм, из которого изготовляются образцы для механических испытаний. В таблице приведён технологический маршрут обработки сборного штока с поршнем.

После обрезки и центрования штока производится обдирка поверхности с оставлением припуска 6-10 мм на сторону. При обдирке штока конусы на концах не делаются.

После обдирочной операции заготовка вновь подвергается термообработке – закалке с высоким отпуском.

Шток шлифуется по всей поверхности. При этом должна быть получена высокая точность конусов (отклонение не свыше ±15”) и чистота поверхности √0.4. После шлифования шток соединяется с поршнем горячей посадкой, для чего поршень нагревается до температуры 600°. Окончательная обработка поршня и штока производится после запрессовки.

Обработка штоков и поршней, изготовленных как одно целое, аналогична описанной выше обработке.

Технологический маршрут механической обработки штоков гидравлических прессов полностью соответствует маршруту обработки ступенчатых валиков.

Поршень имеет вид цилиндрической шайбы. Наружный диаметр поршня должен быть на величину его равна диаметру средней части штока. На образующей поршня протачивается 2-4 канавки под поршневые кольца глубиной 10-15 мм и шириной 6-10 мм. Заготовки для поршней изготавливаются из стали 45059 ковкой. Обработка подобна типовой обработки концентрических деталей.

Первоначальная механическая обработка заключается в обдирке всех поверхностей, в том числе и внутреннего отверстия под конус штока. Она производится на токарных или карусельных станках. Затем производится получистовая обработка всех поверхностей, в том числе прорезка канавок. Шлифованием конического отверстия заканчивается раздельная обработка поршня. Дальнейшую чистовую и отделочную обработку поршень и шток проходят уже в собранном виде.

11.1.Контрольные вопросы

1. Конструкции штоков и плунжеров.

2. Особенности конструкции оборных штоков для молотков.

3. Различия тех. процессов сборных и цельных штоков.

4. Какой типовой тех. процесс используется при изготовлении плунжеров гидропрессов.

Обработка цилиндров

Цилиндры являются основной и ответственной деталью паровоздушных и пневмонических молотов и гидравлических прессов. Конструктивно цилиндры молотов и прессов имеют весьма существенные различия, что отражается на построении технологического процесса их обработки.

В цилиндре ковочного и штамповочного молота движется поршень, насаженный на шток молота, который соединен с бабой. Система поршень - шток перемещается в цилиндре молота под действием пара или воздуха. При работе молота цилиндр испытывает воздействие как со стороны движущихся штока и поршня, так и со стороны неподвижной плиты, что происходит эксцентрично приложенных нагрузок в процессе деформирования металла.

По конструкции цилиндры молотов подразделяются на цилиндры цельные и со вставными рубашками.

Нормальное рабочее давление воздуха в цилиндре 7-9 кг/см³. 

Цилиндры прессов в отличии от цилиндров ковочных молотов не испытывают ударных нагрузок, но работают при весьма высоких давлениях. Большинство современных прессов работает при внутреннем удельном давлении в цилиндрах 400-600 кг/см³.

Цилиндры для молотов изготавливаются из стальных отливок.

Отливка должна быть очень тщательно очищена от песка, особенно в воздухо- и паропроводящих каналах, которые не проходят механической обработки. Отливки перед механической обработкой отжигают.

Рубашки для цилиндров отливаются из серого чугуна с твердостью =180-200.

Рубашка запрессовывается в нагретый цилиндр. Цилиндр нагревается паром в течении 5-8 часов до температуры 150-250°. После нагрева цилиндра холодная рубашка в вертикальном с помощью крана быстро вводится в цилиндр. Посадочные места на рубашке перед запрессовкой смазываются графитовой смазью. Точность обработки посадочных поверхностей в цилиндре 8 квалитета, а чистота обработки Ö1,6; точность обработки внутреннего диаметра рубашки 7-8 квалитета; чистота обработанных поверхностей Ö0,8; Ö0,4.

Рис. 12..1 Типы цилиндров гидравлических прессов

Цилиндры гидравлических прессов по своей конструкции разделяются на сквозные (рис. 12.1, а) и глухие. Глухие, в свою очередь, могут быть с закрытым (рис. 12.1, в) и открытым дном (рис. 12.1, г). Цилиндры обычно изготовляют из стали марки 45.

Для цилиндров, работающих под большим давлением, заготовка должна быть тщательно проверена на отсутствие раковин, трещин, волосовин, причем исправление дефектов заверкой не рекомендуется. Точность изготовления глухих цилиндров в пределах 8 квалитета при чистоте поверхности Ö1,6. Точность изготовления сквозных цилиндров в пределах 7-8 и 6 квалитета; чистота поверхности Ö0,8;Ö0,4.