книги / Основы технологии машиностроения. Методы обработки заготовок и технологические процессы изготовления типовых деталей машин

При толщине свыше 100 мм (до 450 мм) используют ки- слородно-флюсовую резку. В ряде случаев выбирают плазменную резку.

Заготовки из материалов высокой твердости режут абразивными кругами, анодно-механическим или электро- искровым методом.

Прокат также режут отрезными резцами на токарных станках и дисковыми фрезами на фрезерных станках.

Ширина реза зависит от способа резки и толщины ме- талла. При резке на токарном станке отрезным резцом ме- талла диаметром 30 мм ширина реза составляет 3 мм. При резке металла той же толщины ширина реза составляет:

–дисковой фрезой на фрезерном станке – 2 мм;

–дисковой пилой – 4 мм;

–ленточной пилой –1,5 мм;

–приводной ножовкой – 2,5 мм;

–абразивным кругом – 2 мм;

–анодно-механическим методом – 1,5 мм.

2.7. Выполнение центровых отверстий (центрование)

При обработке наружных поверхностей вращения (валов) центровые отверстия в деталях типа валов являются базой для ряда операций: точения, нарезания резьбы, шли- фования и др., а также для правки и проверки.

Правильная форма и расположение центровых отвер- стий влияют на точность обработки. Поэтому от правиль- ной зацентровки торцов, соответствия углов конуса цен- тровых гнезд углам конуса центров станков, на которых будут обрабатываться заготовки, зависит точность изготов- ления деталей.

Форма и размер центровых отверстий регламентиро- ваны государственным стандартом. Центровые отверстия

51

по ГОСТ 14034–74 подразделяются по форме и назначению на девять типов.

Формы центровых отверстий и области их примене- ния приведены в табл. 2.2, а примеры их условного обозна- чения – в табл. 2.3.

Т а б л и ц а 2 . 2

Формы центровых отверстий и области их применения по ГОСТ 14034–74

П р о д о л ж е н и е т а б л . 2 . 2

О к о н ч а н и е т а б л . 2 . 2

54

Выполнение центровых отверстий в заготовках про- изводят:

–по разметке последовательным сверлением и зен- кованием с применением пневматических переносных машинок;

–на токарных, револьверных и сверлильных станках, сверлом и зенковкой, образующей коническую поверхность, или комбинированным инструментом (центровым сверлом);

–на специальных одно- и двусторонних центроваль- ных станках сверлом и зенковкой, образующей коническую поверхность, или комбинированным инструментом, объе- диняющим эти виды обработки (сверление и зенкование);

–на специальных фрезерно-центровальных станках

(рис. 2.3).

Ввиду существенного влияния центровых отверстий на точность изготовления деталей центрование (изготовле- ние центровых отверстий) необходимо производить очень тщательно: центровые от- верстия должны быть пра- вильно засверлены, иметь достаточные размеры, ко- нусность их должна совпа- дать с конусностью центров станка. При несоблюдении

Получение центровых отверстий на фрезерно- центровальных станках мод. МР-71 – МР-75 (см. рис. 2.3) является наиболее прогрессивным. При этом на первой по- зиции обе торцовые поверхности заготовки фрезеруют од-

55

новременно двумя торцовыми фрезами в размер, а после окончания операции заготовку перемещают на вторую по- зицию, где производят зацентровку (с обоих торцов) одно- временно двумя комбинированными центровочными свер- лами. Заготовка при обработке на фрезерно-центровальных станках базируется в самоцентрирующихся призмах, про- дольное положение ограничивается упором.

Выполняя ремонтные работы перед использованием сохранившихся центровых отверстий в качестве баз при обтачивании изношенных или поврежденных поверхностей шеек валов, их шлифовании и на других операциях, необ- ходимо тщательно проконтролировать состояние и размеры центровых отверстий и при необходимости провести рабо- ты по восстановлению их конусной поверхности притиркой или шлифованием.

56

3. МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ НАРУЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВРАЩЕНИЯ

Детали, имеющие форму тел вращения, можно разде- лить на валы, втулки и диски. Однако наиболее характерным видом деталей тел вращения, состоящих из сочетания на- ружных поверхностей (цилиндрических, конических, слож- ной формы), является вал. Валы могут быть изготовлены из проката, поковок, штампованных заготовок и отливок. По форме валы бывают: гладкие, ступенчатые, эксцентрико- вые, коленчатые. По размерам – мелкие (длиной до 200 мм), средние (длиной от 200 до 1000 мм) и крупные (длиной бо- лее 1000 мм). Перед механической обработкой заготовки валов (например, прокат) подвергают правке и резке на мер- ные заготовки и выполнению центровых отверстий.

3.1. Обработка наружных поверхностей вращения лезвийным инструментом

Обработку наружных поверхностей вращения лез- вийным инструментом (точение) производят на станках токарной группы: токарно-винторезных, гидрокопироваль- ных, токарно-револьверных, многорезцовых, токарно-кару- сельных, лоботокарных, одно- и многошпиндельных токар- ных полуавтоматах и автоматах.

Заготовки устанавливают в центрах станка или па- тронах различных типов: 3-кулачковых, самоцентрирую- щих, цанговых и др.

Черновую обработку ступенчатых валов выполняют по разным вариантам (рис. 3.1). Схема с наименьшей про- должительностью обработки считается предпочтительной.

Удаляя припуск, исходят из соображений последова- тельного уменьшения жесткости вала, т.е. ступени меньше-

57

го диаметра обрабатывают в последнюю очередь. При чер-

новом точении точность обработки достигает 14-го ква-

вом точении применяют эмульсию. Кроме чернового то- чения существует точение получистовое, чистовое и тон- кое (алмазное).

Получистовое точение обеспечивает точность обра- ботки 9–12-го квалитета и шероховатость поверхности

Rz = 10…20 мкм.

При получистовом точении обработку производят с глубиной резания t, равной 3–6 мм на сторону, продоль- ной подачей S = 0,2–0,5 мм/об и скоростях резания от 100 до 140 м/мин (при обработке резцами, снабженными пла- стинами из твердого сплава типа Т15К6). В качестве СОЖ применяют эмульсию.

Чистовое точение обеспечивает точность обработ- ки 7–8-го квалитета и шероховатость поверхности Ra = 1,25…2,5 мкм. При чистовом точении устанавливают

58

глубину резания порядка 0,15–1,5 мм на сторону, про- дольную подачу от 0,05 до 0,15 мм/об и скорость резания порядка 150 м/мин (при работе резцами с пластинами из твердого сплава типа Т30К4, ВК2 или ВК3). В качестве СОЖ применяют эмульсию.

Тонкое (алмазное) точение – это отделочный метод обработки. При наружном точении алмазными (эльборовы- ми) резцами цветных сплавов достигается точность 5–6-го квалитета и шероховатость поверхности Ra = 0,16…0,32 мкм. Обработку производят на режимах: глубина резания t = 0,05…0,1 мм, продольная подача S = 0,01…0,03 мм/об,

скорость резания V = 300…3000 м/мин. Алмазное точе- ние, как правило, производят без применения СОЖ, так как при этом методе обработки смазочно-охлаждающей средой (СОС) является воздух. Для алмазного точения должны применяться станки особо высокой точности

ижесткости.

Вкачестве инструмента при тонком точении сталей можно использовать широкие резцы, оснащенные пластинами из твердого сплава Т30К4, а для обработки чугунов – резцы

спластинками из твердого сплава ВК2 или ВК3. Передние

изадние поверхности режущих пластин должны быть дове- дены до шероховатости поверхности Ra = 0,02…0,04 мкм.

Тонкое точение резцами с твердосплавными пластина- ми производят при глубине резания t = 0,05…0,15 мм, про-

дольной подаче S = 0,01…0,05 мм/об и скорости резания V = 200…350 м/мин. При этом достигается точность 6–7-го квалитета и шероховатость поверхности Ra = 0,32…0,63 мкм.

Вкачестве СОЖ обычно применяют эмульсию.

Втабл. 3.1 приведены значения экономической точ- ности и шероховатости поверхности при точении и подрез- ке торцов деталей из разных материалов.

59

Т а б л и ц а 3 . 1

Значения экономической точности и шероховатости поверхности при наружном точении и подрезке торцов

При обработке длинных маложестких валов применяют не- подвижные (рис. 3.2, а) и подвижные люнеты (рис. 3.2, б). Обрабатывая полые валы с контролируемой разностенно- стью стенки, используют кольцевые (вертлюжные) люнеты.

Рис. 3.2. Люнеты: а – с роликовыми опорами; б – подвижный люнет-виброгаситель

Люнеты служат дополнительной опорой, испыты- вающей нагрузки. Подвижный люнет, следуя за резцом, воспринимает силу резания. Обрабатываемая поверхность

60