Предварительная обработка валов

Конструктивная характеристика валов

Обработка деталей класса валов

Полирование

Шлифование

Обработка плоских поверхностей абразивным инструментом

Шлифование плоских поверхностей осуществляется на плоскошлифовальных станках с крестовым и круглым столом, как обычного исполнения так и с ЧПУ.

Шлифование плоских поверхностей может быть осуществлено двумя способами: периферией круга и торцем круга.

Полирование поверхностей является методом отделочной обработки. В качестве абразивных инструментов применяют эластичные шлифовальные круги, шлифовальные шкурки.

Существуют следующие конструктивные разновидности валов: гладкие, ступенчатые, эксцентриковые, кулачковые, коленчатые и шлицевые. Валы могут иметь на от­дельных участках конусные поверхности, шпоночные ка­навки, шлицы, резьбы, отверстия, шестерни, выполнен­ные с валом как единое целое. Наиболее часто применяются валы диаметром 30...80 мм и длиной 150...1000 мм. Разли­чают валы жесткие (L/d < 10) и нежесткие (L/d > 10), где L — длина вала; d — диаметр вала в средней части.

Жесткие валы можно обрабатывать на токарных стан­ках в патронах и в центрах без люнетов. Нежесткие валы требуют применения подвижных или неподвиж­ных люнетов.

Валы изготовляют из углеродистых и легированных конструкционных сталей (35, 40, 45, 40Г, 50Г, 40Х, 50Х и др.) и, как правило, подвергают термической обработ­ке. Твердость термически обработанного вала задается с учетом условий его работы.

Для экономии металла путем уменьшения размеров детали при сохранении ее прочности взамен углеродис­тых сталей применяют низколегированные стали.

Для отдельных участков валов (посадочные шейки, шлицы) тракторов и автомобилей обычно применяют по­верхностную термическую обработку — закалку ТВЧ.

Точность обработки отдельных участков валов и шеро­ховатость поверхности зависят от назначения и условий работы вала. Шейки валов, предназначенные для посадки подшипников качения, обрабатывают по 6-му квалитету с шероховатостью R_a = 1,25...0,63 мкм. Для посадки зуб­чатых колес, звездочек, муфт обработка должна произво­диться по 8-11-му квалитетам с шероховатостью R_a = = 1,6...6,3 мкм. Несопрягаемые поверхности валов выпол­няют по 14 квалитету с шероховатостью R_a = 80...40 мкм.

Вид заготовки, используемой для изготовления вала, зависит от материала, конструкции и размеров детали. Наиболее часто для тонких и длинных ступенчатых валов применяют круглый прокат. Заготовки для коротких сту­пенчатых валов с большими перепадами диаметров изготовляют путем штамповки или ковки на горизонтально-ковочных машинах или другом кузнечном оборудовании (рис.12.1). Используется также ротационная ковка, про­катка на ковочных вальцах.

Для деталей сельскохозяйственных машин широкое распространение получили заготовки из калиброванной стали 9...11-ГО квалитетов точности. Их можно превратить в готовые детали без большого объема токарной об­работки. Для валов, изготовляемых из высокопрочного чугуна (коленчатые, кулачковые и др.) заготовками служат отливки. Прутки в качестве заготовок валов, как правило, имеют кривизну, превышающую допускаемые пределы, поэтому их до обработки резанием подвергают правке в холодном или горячем виде на правильно-рихтовочных и правильно-калибровочных станах.

Рис.12.1 Заготовки, полученные различными методами

а — штамповкой в штампах, б — штамповкой на горизонтально-ковочной машине, в — поперечно-винтовой прокаткой.

Ряс.12.2 Схема правильно-рихтовочного устройства станка

1 — пруток, 2 — ролик.

Схема правильно-рихтовочного стана показана на рис.12.2. Подачу прутка производит первая пара роликов, расположенных друг над другом. При движении пруток проходит через правильные ролики гиперболоидной формы, которые обкатывают заготовку и осуществляют ее рихтовку.

Материалы, поступающие в заготовительные цеха, разрезают ножовочными полотнами на ножовочных станках, ленточными пилами на ленточно-отрезных станках, резцами на токарных станках, полуавтоматах и автома­тах, дисковыми фрезами на фрезерных и фрезерно-отрезных станках, ручными и машинными ножницами, дисками и ленточными полотнами на фрикционно-отрезных станках. Разрезка материалов на абразивно-обрезных стан­ках и устройствах является наиболее экономичной из всех существующих способов. Неметаллические материалы разрезают алмазными кругами.

Разрезка материалов ножницами является производительным и экономичным процессом. Широко применяют ножницы: ручные, с ручным приводом, кривошипные и гильотинные.