Тема 2.1. Обработка наружных поверхностей тел вращения

Классификация деталей

Классификация деталей в разных учебниках различается – рассмотрим вариант (по программе).

Детали с наружными и внутренними круглыми (цилиндрическими, коническими, резьбовыми, фасонными и др.) поверхностями и прилегающими к ним торцам образуют тела вращения.

Эти тела вращения в зависимости от соотношения их длины (L) к максимальному диаметру (D_max) подразделяют на типы:

1. Валы, оси, шпиндели, валы-шестерни, гильзы, стержни и др. при L / D_max ≥ 2.

2. Втулки, стаканы, пальцы, барабаны и др. при 2 ≥ L / D_max ≥ 0,5.

3. Диски, кольца, фланцы, шкивы и др. при L / D_max ≤ 0,5.

Чем меньше объем выпуска продукции и больше относительная длина детали к ее максимальному диаметру, тем чаще изделия изготовляют из круглого проката – такое производство используют от единичного до массового.

В больших объемах производства, а также при изготовлении деталей сложной формы (с большими перепадами как наружных, так и внутренних поверхностей) – заготовки по форме целесообразно приближать к форме самой детали (штамповка, ковка, литье и др.), при этом стремиться увеличить коэффициент использования материала.

где m – масса детали,

M – масса заготовки.

Качество валов (тел вращения) от обработки.

*Квалитеты в таблице указаны для конструкционных и легированных сталей, для чугуна и цветных металлов допуски принимают на один квалитет точнее.

Заготовки тел вращения обрабатывают точением, фрезерованием, протягиванием и шлифованием.

Точение.

Токарно-винторезные станки, в том числе с ЧПУ, нашли широкое распространение.

Основной инструмент – резцы, обычно твердосплавные, но применяются из быстрореза, минералокерамики и др.

Чем больше производство приближается к массовому, тем шире применяется резцы с механическим креплением пластинок по сравнению с напайными.

На станках с ЧПУ стараются не применять вообще напайные резцы.

Для чистового точения используют резцы с большим радиусом закругления при вершине, с тщательными доводками режущих граней, и если позволяет жесткость станка – то бреющие (широкие) резцы.

Повышение производительности труда решается на черновых операциях силовым резанием, увеличением подачи и глубины резания (уменьшением числа проходов), а на чистовых – скоростным резанием (увеличением числа оборотов шпинделя).

// Если в силовом резании применить резцы с дополнительной кромкой φ₁ =0, то можно достигнуть шероховатость Ra 3,2 – 1,6 мкм при подаче S₀=3-4 мм/об и скорость резания V=60-150 м/мин.

Обработка на токарно-карусельных станках.

На токарно-карусельных станках обрабатываются детали с D_max ≤ 10000 мм и L / D_max ≤ 1.

Одностоечные карусельные станки обычно имеют вертикальный суппорт с пятипозиционной револьверной головкой и боковой суппорт с четырех позиционным резцедержателем.

Двухстоечные карусельные станки применяют для обработки более крупных заготовок, и они снабжены обычно дополнительным вертикальным суппортом.

Эти станки с ЧПУ автоматизируют обратный ход и в 2-2,5 раза повышают производительность труда.

Обработка на токарно-револьверных станках и полуавтоматах.

Обработка на таких станках популярна в серийном производстве, благодаря совмещению переходов в операции за счет применения многоинструментальных наладок в револьверной головке и поперечном суппорте.

Токарно-револьверные станки различают с вертикальной (обычно шестипозиционной) или горизонтальной (от 6 до 16 позиций, продольной или поперечной) осями вращения револьверных головок.

Заготовки используют прутковые или штучные.

Обработка на токарных многорезцовых станках и копировальных полуавтоматах.

Обработка во многих случаях взаимозаменяема и используется в серийном и крупносерийном производствах для изготовления ступенчатых деталей.

Эти станки имеют два противоположных от оси шпинделя суппорта (продольный и поперечный).

Обработка на одно- и многошпиндельных токарных автоматах и полуавтоматах.

Обработка ведется в серийном и крупносерийном производствах.

При этом с горизонтальными осями вращения шпинделей станки бывают одношпиндельные и многошпиндельные (DAM), а с вертикальными осями только многошпиндельные (Bullard).

Фрезерование и протягивание.

Точение можно заменить контурным фрезерованием заготовки (за один ее оборот) периферией фрезы (цилиндрической, дисковой, концевой) на специальных фрезерных станках, в том числе и с ЧПУ.

Протягивание наружных цилиндрических и других поверхностей также выполняют на специальных станках в массовом производстве.

Примечание. Обработка шеек коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания – заготовка вращается, а прямолинейная протяжка с шириной шейки прямолинейно перемещается.

Тема 2.1. Обработка наружных поверхностей тел вращения.Продолжение.

Чистовая и отделочная обработка.

Тонкое точение.

Тонкое точение характеризуется высокими скоростями резания (100-1000 м/мин), малыми подачей (0,01-0,15 мм/об) и глубиной резания(0,05-0,3 мм).

Для режущей части инструмента при этом используют алмаз, композиты, твердые сплавы, керамику и др.

Шлифование.

Процесс обработки поверхностей полуфабрикатов абразивным инструментом (кругом) производиться на кругло- и торцекругло- и бесцентрово-шлифовальных станках.

Окружная скорость заготовки ≈10-50 м/мин, шлифовального круга ≈ 30-60 м/сек.

Применяют шлифование с продольной подачей (для длинных деталей) и врезное (с поперечной подачей для деталей короче ширины круга).

Доводка, притирка.

Выполняется притирами (чугун) с использованием абразивных порошков и паст.

Суперфиниширование.

Выполняют мелкозернистыми брусками с очень малым давлением инструмента на обрабатываемую поверхность, которая вращается с небольшой скоростью, с достаточной ее смазкой.

Полирование.

Осуществляется эластичными (мягкими) кругами (основа – резина, войлок, ткань, кожа и др.), покрытыми полировочными пастами (паста Гои), а также шлифовальными шкурками или в барабанах с обилием свободных абразивов.

Способы установки и закрепления заготовок.

Установка в центрах, в том числе с поводком, очень популярна.

Упорные центра (для малых и средних заготовок).

В случае необходимости подрезки торца со стороны задней бабки используют срезаный полуцентр.

При больших оборотах шпинделя, большой массе заготовки и увеличенном внутреннем посадочном диаметре - используют вращающийся центр в задней бабке станка.

Грибковые центра – для увеличенного посадочного отверстия, при этом передний центр может быть рифленый (ведущий).

Обратные центра – для заготовок малого диаметра.

Шаровые центра – для обработки конусов со смещением задней бабки.

Плавающий (утопающий) передний центр с базировкой по торцу – обеспечивает постоянство и осевую точность установки заготовки.

Установка на оправках также применяется достаточно широко:

цилиндрических,

конических (с малой конусностью),

цанговых,

шлицевых и других.

Установка в патроне (трехкулачковом) – самый распространенный способ крепления заготовки.

Установка в четырехкулачковом патроне применяется редко, но обеспечивает правильную базировку заготовок не круглой формы, так как каждый кулачок перемещается независимо от других.

Люнеты (скольжения и качения) используют для увеличения жесткости обработки длинномерных заготовок. Бывают неподвижные (на станине) и подвижные (на суппорте).

Нормирование токарных работ.

Исходные данные, влияющие на норму времени и фактические затраты рабочего времени:

1. Материал заготовки – характеристика (механические свойства), способ получения заготовки и состояние ее поверхности (корка, облой и др.).

2. Размеры обрабатываемых поверхностей (с учетом промежуточных допусков) заготовки и готовой детали (с квалитетами точности и параметрами шероховатости).

3. Масса заготовки (грузоподъемность).

4. Размер партии.

5. Применяемое оборудование (основные паспортные данные), предполагаемый режущий и мерительный инструмент.

6. Способы установки и крепления заготовки, обеспеченная их точность (с выверкой или без нее).

7. Обслуживание рабочего места (заготовками, оснасткой, наладкой, ремонтом и т.п.).

Порядок расчета норм времени:

1. Основное (машинное) время.

2. Вспомогательное время (установка – снятие детали, периоды, приемы, очистка от стружки, контроль и его периодичность и др.)

3. Время на обслуживание рабочего места.

4. Время перерывов на отдых и личные надобности.

5. Подготовительно-заключительное время (на партию деталей и в зависимости от размеров заготовки, наладка станка и оснастки, ее получение и сдача и др.).

6. Штучное время.

7. Время на партию деталей.

8. Штучно-калькуляционное время.

Литература: {25}. Изд.1986 – Гл.6, Стр.224-228, 238, 247-251, 258, 263-271, 276-280, 285-307.

Дата добавления: 2014-03-04; просмотров: 1400; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!