ОБРОБКА ШЛІЦОВ І ШПОНКОВИХ ПАЗІВ НА ВАЛАХ.
При обробці валів на гідрокопіровальний напівавтоматі, а також на одношпиндельних Багаторізцеві верстаті забезпечується точність по 9 ... 11 квалітету. При Багаторізцеві обтачивании продуктивність трохи вище за рахунок поєднання переходів. Обробка на гідрокопіровальний верстатах використовується при точінні нежорстких валів і при чистової обробки валів з довгими шийками. У серійному виробництві навіть при партії в 3-4 заготовки економічно доцільно використовувати токарні верстати з універсальним гідрокопіровальний супортом.
У дрібно- та среднесерийном виробництві широко застосовуються верстати з ЧПУ, особливо при обробці складних багатоступеневих заготовок з криволінійними поверхнями (рис. 2.75). Зазвичай чорнова обробка на них здійснюється за 5 ... 6 ходів, а остаточна чистова - за один прохід по контуру деталі. Верстати з ЧПУ працюють в автоматичному режимі, що дозволяє в 1,5 ... 2 рази скоротити допоміжний час і використовувати багатоверстатне обслуговування.
Мал. 2.75. Обточування заготовки на токарному верстаті з ЧПУ
Обробка шліцов і шпонкових пазів на валах.
Спосіб отримання шліцов на валу залежить від термічної обробки і методу центрування шліцьового з'єднання. У серійному виробництві шліци нарізають одно- або многозаходной черв'ячної фрезою методом Обкатился за один або два робочих ходу в залежності від необхідної точності. В якості технологічних баз при цьому використовують центрові отвори.
У гартованих валів, центрована по зовнішній поверхні, має місце наступний маршрут обробки:
1. Попередня токарна обробка зовнішньої поверхні.
2. Чистова обробка зовнішньої поверхні.
3. Шліфування зовнішньої поверхні.
4. Фрезерування шліців з припуском на шліфування бічних поверхонь.
5. Термічна обробка.
6. Зовнішнє шліфування шліців.
7. Шліфування бічних поверхонь шліців.
8. Технічний контроль.
Якщо вали не піддавалося загартуванню, то спочатку здійснюють шліфування зовнішньої циліндричної поверхні, а потім фрезерують шліци.
Така ж послідовність операцій має місце і при способі центрування по внутрішньому діаметру шліців. У цьому випадку після термічної обробки бічні поверхні шліців і дно западини між ними шліфують профільним колом.
У великосерійному і масовому виробництві широко використовують шліцестроганіе, шліцепротягіваніе і накочення.
Шліцестроганіе здійснюється набором фасонних різців, які зібрані в голівці. За кожен подвійний хід різці переміщуються в радіальному напрямку на величину подачі.
Шліцепротягіваніе здійснюється одночасно двома блоковими протяжками, розміщеними в двох діаметрально протилежних западинах і складаються з набору різців. Останні переміщаються в радіальному напрямку незалежно один від одного відповідно до профілю копір ної лінійки. Шліцестроганіе і шліцепротягіваніе мають продуктивність в 5 ... 8 разів вище, ніж при фрезеруванні.
Накочення шліцов виробляють шляхом пластичного деформування двома або трьома роликами, які мають твердість робочої частини HRC 63 ... 66 і виготовлені з високолегованих сталей. Накочуються в основному евольвент- ні шліци при твердості матеріалу не більше НВ 220, модулі не більше 2,5 і довжині шліцов не більше 100 мм. Продуктивність накочування в 8 ... 10 разів вище, ніж при фрезеруванні.
Фрезерування пазів шпон виробляється дисковою фрезою в тому випадку, якщо паз наскрізний або сегментна. Якщо шпонковий паз глухий, то фрезерування його здійснюють спеціальної двуперой кінцевий фрезою з човниковим рухом подачі (серійне та масове виробництво) або многозубимі кінцевий фрезою. При фрезеруванні двуперой фрезою досягається більш висока точність.
Зазвичай в якості технологічної бази використовують поверхню центрових отворів. При установці валів в призми по зовнішньому діаметру з'являється похибка через розкиду його розміру в межах допуску, що впливає на глибину паза.
Нарізування різьби на валах в одиничному і дрібносерійного виробництва здійснюють на токарно-гвинторізних верстатах різьбовими різцями, плашками і гребінками, отримуючи 6 ... 8-ю ступінь точності. На токарно-револьверних автоматах використовують плашки і різьбонарізні головки. Головки забезпечують 6-ю ступінь точності і мають продуктивність в 2 ... 4 рази вище, ніж при використанні плашок. У великосерійному і масовому виробництві часто застосовують накочення різьблення, що забезпечує 6-ю ступінь точності.
Зазвичай різьблення виконують до термообробки, але різьблення дрібного профілю можуть бути виконані після гарту вала відразу шліфувальним многониточной кругом.
зоо
Шліфування валів здійснюють на круглошліфувальних і бесцентровошліфовальних верстатах напроход або врізання. Урізне шліфування здійснюється з поперечною подачею і відрізняється високою продуктивністю, особливо коли набором кіл одночасно шліфують кілька шийок вала. В якості технологічних баз при шліфуванні використовують торець вала і центрові отвори, які перед цим шліфують на Центрошліфовальная верстатах конусними колами. Безцентрове шліфування використовують при обробці невеликих валів з поздовжньою або з поперечною подачею (врізання). В одиничному і дрібносерійного виробництва використовують круглошліфувальні верстати з ЧПУ, продуктивність обробки на яких в порівнянні з верстатами з ручним керуванням підвищується в 1.5 .. .2 рази.
Обробка шпонкових канавок та шліцевих поверхонь
План
1. Обробка шпонкових канавок.
2. Обробка шліцевих поверхонь:
а) фрезерування шліців;
б) шліфування шліців;
в) накатування шліців;
г) протягування та стругання шліців;
д) обробка шліцевих отворів.
1.Шпонкові канавки бувають для призматичних та сегментних шпонок.
Для призматичних шпонок
- закриті (глухі);
- закриті з одної сторони;
- відкриті (наскрізні).
Такі канавки виготовляються на горизонтально-фрезерних, вертикально-фрезерних та спеціальних верстатах. Наскрізні і відкриті з однієї сторони виготовляють дисковими фрезами (рис.13.1). Фрезерування здійснюється за 1...2 проходи (найбільш продуктивний і точний). Для неточних канавок за 1 прохід.
При цьому основний час:
t = ,
де - повздовжня подача (мм/хв).
l = +0,5...2 (мм),
де D - Ø фрези;
h - глибина канавки
Закриті канавки виготовляють кінцевими двохспіральними фрезами з лобовими різальними лезами з використанням маятникової подачі. При цьому фреза врізається на 0,1...0,3 мм за кожен хід. Такий спосіб дає необхідну точність і використовується в серійному та масовому виробництві. Недолік - час.
t = + хв.
t - величина вертикального врізання на 1 прохід.
Наскрізні канавки можна обробляти на стругальних верстатах. На довгих валах на поздовжньо-стругальних верстатах, на коротких - на поперечно-стругальних.
Шпонкові канавки під сегментні шпонки фрезерують дисковими фрезами
Шпонкові канавки в отворах зубчастих коліс, шківів і т.п. виготовляють довбанням (дрібносерійне виробництво), або протягуванням (масове і крупносерійне). Протягування здійснюють через використання паза в посадочному пальці .
.
2.В шліцевих з'єднаннях деталі можуть центруватися трьома способами:
1) центрування по зовнішньому діаметру шліцевих виступів вала;
2) центрування втулки по дну впадин (по внутрішньому діаметру вала);
3) центрування втулки (зубчастого колеса) по бокових поверхнях.
Форма шліців : прямокутна, евольвентна, трикутна.
Технологічний процес виготовлення шліців на валі залежить від способу центрування (найбільш точний - по внутрішньому діаметру шліців вала). Центрування по зовнішньому діаметру часто зустрічають в автомобіле- та тракторо- верстатобудуванні. Рідко використовують центрування по бокових сторонах (при передачі великих зусиль).
Шліци виготовляються: фрезеруванням з наступним шліфуванням, накатуванням, протягуванням або струганням.
Найбільш розповсюджене фрезерування, інші способи прогресивні, але використовуються менше (масове і крупносерійне виробництво).
Шліци малих валів (Ø до 100 мм) фрезерують за 1 прохід, великих - за 2. Чорнове фрезерування виконують на горизонтально-фрезерних верстатах з ділильними механізмами.
При фрезеруванні дисковою фасонною фрезою основний час визначається за формулою:
t = i, хв., де - поздовжня подача
l = +1...2, де l =2...5 мм, h - висота шліца, що обробляється за прохід
= S Z - поздовжня хвилинна подача, мм/хв.
|
Можна обробляти і двома фрезами, тоді дешевший інструмент.
Більш точний метод обробки шліців - обробка черв'ячними шліцевими фрезами (рис.13.6). Фреза рухається вздовж осі з одночасним обертанням (точно і продуктивно).
Під час центрування по внутрішньому діаметру черв'ячна і дискова фреза повинна мати вусики для обробки паза біля основи шліца, щоб не було заїдання по кутах. Крім цього це необхідно при шліфуванні внутрішніх та бокових поверхонь.
Шліфування шліців тільки на зовнішній поверхні вала здійснюють тоді, коли йде центрування по них. Виконується шліфування на круглошліфувальних верстатах. Бокові і внутрішні поверхні при цьому взагалі не шліфують.
При центруванні по внутрішній поверхні фрезерування дає точність 0,05...0,06 мм. Після цього проводять гартування чи покращення і наступне шліфування фасонним кругом (рис.13.7) (найбільш продуктивне). Недолік - часта правка круга через нерівномірне зношування.
Подача круга здійснюється при цьому після шліфування всіх западин (можна двома кругами: 1 - внутрішня поверхня, 2 ‑ боки).
Для об'єднання двох операцій в одну використовують верстати на яких шліци шліфують зразу трьома кругами (1 ‑ внутрішню, 2, 3 ‑ боки) (рис.13.8).
t = z i k, хв.;
l = +10...15, мм;
l = 10...15 мм;
h - висота шліца, мм;
z - кількість шліців;
i - кількість ходів, де i = ;
h - припуск на шліфування, мм;
S - вертикальна подача (глибина шліфування на один хід стола);
k - поправний коефіцієнт під час шліфування (1,15...1,5);
V - швидкість стола м/хв.
Накатування шліців (без нагріву) здійснюють роликами, що мають форму шліців .
t =
Максимальна кількість шліців - 18, в середньому - 6...8 (на валах діаметром до 16мм). S =15 мм/об
Протягування шліців проводять на горизонтально-протягувальних верстатах з використанням спеціальних пристроїв.
Для наскрізних шліців використовують спеціальні протяжки з ножами, що відповідають формі шліца (по одному шляхом ділення).
Для протягування ненаскрізних шліців використовують блокову протяжку, в якій всі зуби мають незалежне переміщення в радіальному напрямку.
Процес шліцеструганнявідбувається аналогічно до довбання зубів колеса за допомогою багаторізцевої головки (всі шліци обробляють одночасно). Деталь розташовують вертикально, рух головки - зворотно-поступальний). Різці отримують радіальну подачу після кожного подвійного ходу і відходять при зворотньому ході, щоб не було тертя між задньою поверхнею. Цей спосіб можна використовувати в умовах крупносерійного і масового виробництва. Після стругання - шліфування.
Обробка шліцевих отворів відбувається в основному протягуванням. Спочатку отвір обробляють попередньо, потім кругла протяжка і потім - шліцева (для діаметрів до 50 мм - одна протяжка).
Протягування гвинтових шліцевих отворів відрізняється тим, що в процесі роботи рух різання крайок зубів протяжки має відбуватися за гвинтовою лінією. Це досягається поступальним та обертовим рухом двома способами:
а) обидва рухи має протяжка, деталь - нерухома.
б) поступальний рух - протяжка, обертовий - деталь.
Протяжка може обертатися сама (силами різання), якщо кут нахилу гвинтової лінії до 100 (невисока точність). В усіх інших випадках - примусове обертання. Більш прості механізми для обертання протяжки.
.png)