Типовой техпроцесс обработки валов

Маршрут обработки гладких валов диаметр 20…50 мм состоит из следующих операций:

1. Правка прутка на правильно-калибровочных станках.

2. Разрезание на штучные заготовки.

3. Обработка торцов и зацентровка.

4. Черновое обтачивание (за 1 или 2 установа).

5. Проточка шейки под люнет (для нежёстких валов).

6. Сверление центрального отверстия (при наличии) и последующая обработка.

7. Чистовое точение (за 1 или 2 установа).

8. Фрезерование шпоночных канавок.

9. Шлифование шеек. При изготовлении гладких валов из калиброванного проката с минимальным припуском на обработку ограничиваются только шлифованием (без точения).

При обработке ступенчатых валов в технологический процесс добавляются такие операции (переходы) как: подрезка уступов, с выдерживанием допусков на длину ступеней, проточка канавок и галтелей, изготовление резьб, шлицев и фрезерование плоскостей. Операции изготовления резьб, шлицев проводятся перед чистовым шлифованием, а проточка канавок и галтелей в ходе чистового точения.

Маршрут обработки наружных поверхностей ступенчатого вала аналогичен маршруту изготовления гладких валов и может быть представлен следующим образом (заготовка – пруток или штамповка, поковка):

1. Поочерёдное или одновременное фрезерование (точение) торцов.

2. Зацентровка с двух сторон.

3. Предварительное или черновое точение с 2-х сторон

4. Чистовое точение с двух сторон.

5. Предварительное (черновое) шлифование с двух сторон (по необходимости).

6. Фрезерование шпоночных пазов, шлицев.

7. Сверление отверстий.

8. Нарезание резьб.

9. Термообработка (при необходимости; требуется защита резьб).

10. Окончательное шлифование шеек вала.

11. Отделочные операций (при необходимости).

12 Методы обработки наружных цилиндрических поверхностей

 Классификация методов обработки наружных цилиндрических поверхностей приведена на рис. 12.1.

На данной схеме, в зависимости от вида обработки, приведены также достигаемая шероховатость обрабатываемой поверхности R_a (знаменатель) и квалитет точности (числитель). Достижимые параметры квалитетов точности приведены для деталей из конструкционных и легированных сталей. Для деталей из чугуна и цветных металлов и сплавов (бронза, латунь, алюминиевые сплавы и другие) допуски на размер можно принимать на 1 квалитет точнее.

Процесс обработки валов можно разделить на черновую, чистовую и отделочную, причем число переходов токарной или шлифовальной обработки зависит от вида и точности заготовки, а так же от точности размеров и шероховатости обрабатываемых поверхностей.

Токарная обработка

При токарной обработке поверхностей различают: обдирочную, черновую, получистовую, чистовую и окончательную обработку.

При обработке заготовок, полученных свободной ковкой или заготовок больших размеров, полученных по 3-му классу точности, иногда, до чернового точения, применяют обдирочную обработку (обдирку), снижающую пространственные отклонения и погрешность формы исходной заготовки.

В качестве первой токарной операции для крупных паковок, полученных по 2-3 классу или отливок 2-ого класса точности, а также после обдирочной токарной обработки, применяется черновое точение. При черновом точении снимается большая часть припуска на механическую обработку (до 70 %), обработка ведётся с большими глубинами резания и большими подачами, процесс сопровождается большими силами резания и поэтому одним из существенных факторов является жёсткость технологического оборудования,

Получистовое точение применяется, если при черновой обработке не удалось снять весь черновой припуск, а также при повышенных требованиях к геометрической форме заготовок и при повышенных требованиях к пространственным отклонениям отдельных элементов.

Чистовое точение применяется как окончательный вид обработки или предварительная (промежуточная) под последующую отделочную обработку. Разновидностью чистового точения является однократное чистовое точение заготовок, полученных штамповкой по 1-й группе точности, литьём в кокиль, по выплавляемым моделям и другими методами, обеспечивающими высокую точность заготовки. Следует отметить, что при чистовой обработке снимается меньшая часть припуска, подача уменьшается, а скорость резания увеличивается. На чистовых операциях сокращение основного (машинного) времени, т.е. обеспечение высокой производительности, возможно только за счёт увеличения скорости резания, т.к. подача ограничивается заданной шероховатостью поверхности.

Тонкое точение (алмазное точение) - это окончательный вид обработки, который также может применяться и вместо шлифования.

Тонкое точение, как и методы шлифования, позволяет обеспечить требуемую точность размеров, правильную геометрическую форму поверхностей и их взаимное расположение, соответствующее качество поверхностного слоя и применяется для окончательной обработки деталей из чугуна и закалённых сталей и очень часто - цветных металлов и сплавов. Это объясняется тем, что при шлифовании цветных металлов и сплавов происходит быстрое засаливание шлифовальных кругов, создающее определенные трудности при реализации процесса шлифования, а также может происходить шаржирование поверхности абразивными частицами.

Тонкое (алмазное) точение характеризуется незначительной глубиной резания (t = 0,05...0,2 мм), малыми подачами (S = 0,02...0,2 мм/об), высокими скоростями резания (V = 120….1000 м/мин). В качестве режущих инструментов при тонком (алмазном) точении используются алмазные резцы, а также резцы из твердого сплава и синтетических сверхтвёрдых материалов.

13Технологическое оборудование и его особенности при обработке деталей класса “валы”