Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
67. Технология изготовления валов
Типовой технологический процесс обработки ступенчатых валов длиной 150-500 мм в условиях крупносерийного производства.
К тяжелым валам относятся валы диаметром ступеней более 200 мм и массой не менее 1 тонны.
Технологический маршрут обработки этих валов следующий:
Зажим кулачка в планшайбе.
Для установки люнетов осуществляется проточка поверхности по соответствующей губке люнетов.
В соответствии с рис. 2 осуществляется тонкое точение отдельных посадочных ступеней вала с достижением Ra 2,5 – 0,63 мкм.
При наличии у тяжелого вала отверстия обработка осуществляется на токарном станке в соответствии с рис. 3. Сверление по схеме6 вращение заготовки – подача сверла обеспечивает минимальный увод оси обрабатываемого отверстия. Этому способствует также применение специальных сверл для глубокого сверления.
68. Методы обработки наружных поверхностей вращения ступенчатых валов.
Обработка наружных поверхностей ступенчатых валов выполняется на черновых, чистовых и отделочных операциях.
Выбор технологического оборудования зависит от типа производства. Эффективно применяются в условиях массового производства токарные многопозиционные вертикальные автоматы с различным циклом обработки деталей. Также широко применяются многорезцовые полуавтоматы с вертикальной или горизонтальной осью вращения обрабатываемой детали.
Обработка валов с большим количеством ступеней осуществляется эффективно на гидро-копировальных полуавтоматах, работающих по различным схемам обработки. Базирование: с продольным и поперечным суппортами.
В условиях серийного производства эффективно использование станков с ЧПУ.
В условиях единичного производства применяются универсальные токарные станки. Эффективно применение в условиях мелкосерийного производства универсальных токарных станков с копировальными суппортами, устанавливаемые вместо суппорта резцедержателя.
Обработка валов на вертикальных токарных полуавтоматах
В соответствии с рис. 1 представлена схема обработки ступенчатых валов на вертикальных многопозиционных полуавтоматах. Эти станки обеспечивают точность обрабатываемых поверхностей в пределах 8-11 квалитетов. В зависимости от конструкции и технических особенностей выполнение токарных операций осуществляется по одно или двух-цикловой схемам. На рис. 1 приводится обработка валов по двух-цикловой схеме с двумя установами А и Б.
Распределение переходов по позициям осуществляется технологически при разработке техпроцесса. Требуемое количество позиций (6-12) в станках выбирается исходя из сложности конструкции вала.
В соответствии с рис. 2 представлена схема обработки ступенчатых валов на гидрокопировальных полуавтоматах. На этих станках обеспечивается точность в соответствии с 8 квалитетом точности.
69. Методы обработки шпоночных поверхностей валов.
Шпоночные пазы на валах обрабатываются с применением различного технологического оборудования. Наибольшее распространение нашли шпоночно-фрезерные станки, выпускаемые серийно и используемые в серийном производстве.
В зависимости от точности шпоночного паза и требуемой шероховатости применяются различные схемы фрезерования. При невысокой точности обработка осуществляется в соответствии с рис. 1 с использованием шпоночных фрез. Для обеспечения более высокой точности и уменьшения шероховатости станки налаживаются по маятниковой схеме обработки (рис. 2). Для обеспечения более высокой точности применяются шпоночно-фрезерные станки с осциллирующим движением шпинделя с высокой частотой осциллирования и небольшой амплитудой перемещения. Это обеспечивает применение шпоночных фрез меньшего диаметра.
В условиях массового типа производства для обработки шпоночных пазов применяются агрегатные станки.
В условиях серийного производства возможно использование станков с ЧПУ, работающих по управляющей программе, в том числе по схеме на рис. 4 с наклонной подачей для обработки паза. На этих же станках для обеспечения более высокой точности осуществляется обработка поверхности шпоночного паза с эквидистантным перемещением шпоночной фрезы относительно обрабатываемой поверхности.
В процессе обработки шпоночных пазов применяются следующие основные схемы базирования (рис. 5):
Наиболее высокая точность обеспечивается при базировании в центрах.
70. Технология изготовления шпинделей
Шпиндели МРС-ов являются ответственными деталями станка, имеют высокую точность, высокие требования к качеству поверхности, изготавливаются в соответствии с точностью МРС-а. Шпинделя обеспечить передачу вращательного движения, претерпевают знакопеременные нагрузки. Точность работы станка в большой степени зависит от точности изготовления шпинделя.
Конструктивно встречаются следующие 3 группы шпинделей:
По точности изготовления и в соответствии с точностью, станки встречаются следующие шпиндели:
- нормальной точности
- повышенной точности
- высокой точности.
- особо высокой точности.
- особо точные шпиндели.
При изготовлении шпинделей используются жесткие требования предъявляются к точности размеров, форм и опорных шеек шпинделя (не более 50% допуска), шероховатости опорных шеек и посадочных поверхностей конуса (Ra 1,25 – 0,015). Жесткие требования предъявляются к биению поверхностей торца и конуса фланца, а так же внутренних конусов шп. Относительно опорных поверхностей в пределах от 2 до 6мкм. В качестве материала для изготовления шп. Используется Сталь 45, 40Х, 18ХН, 35ХЮА, 35ХМЮА, а так же высокопрочные чугуны и для тяжелыхшп. Серые чугуны различных марок. Заготовками для изготовления шп. Служат поковки, круглый прокат, Специальный толстостенные трубы, в том числе для шп. Изготовленных из чугунных отливок, полученных центробежным литьем. В качестве ТО при изготовлении ШП. Используется метод поверхностной закалки на глубину (толщину) 1-5мм на установках ТВЧ(тоа высокой частоты). Нагрев и закалка осуществляется последовательно при одновременном вращении заготовки. Для обеспечения более высокой износостойкости поверхности шп. Производится азотирование в шахтных печах с вертикальным расположением Шп., в результате чего достигается твердость азотированного слоя в пределах HRC 64-68 единиц.
Вопросы базирования при изготовлении Шп. На различных этапах ТП решаются по разному. На предварительных операциях технологическими базами служат центра, искусственно создаваемые в начальной части ТП.
После сверления глубокого отверстия центра высверливаются специально сконструированными в соответствии с концами конструктивного выполнения Шп. Технологические пробки – (рис2). Необходимо обеспечить высокую точность расположение базовой поверхности технологической пробки относительно центра(мин биение). Технологические приспособления устанавливаются и используются на всех последующих операциях, включая термические операции.
На слесарной операции технологически приспособления удаляются до последних 2х отделочных операций. По отделочному шлифованию в соответствии с (рис4) и (рис 5) поверхности торца , конусов фланца и внутреннего конуса.
На этих отделочных операциях (рис 4и 5) базирование Шп. Осуществляется в соответствии с (рис3). Для этого изготавливаются специальные. Приспособления, устанавливаемое на направляющих станках с откидной крышкой. Для установки Шп. Крышка откидывается, установка шпинделя, производится закрепление крышкой, базирование осуществляется по опорным поверхностям, в том числе, для выдерживания линейных размеров прилежащих к торцевым поверхностям.
Специфические особенности базирования Шп. При обработке внутреннего отверстия является схема базирования и обработки и сверления в соответствии с (рис6). Мин увод оси обрабатываемого отверстия осуществляется при сверлении по схеме вращения заготовки, перемещение по подаче сверла, сверление осуществляется за 2 установа с 2х сторон, для обработки применяются специальные сверла для глубокого сверления с внутренним подводом технологической охлаждающей жидкости. Для обеспечения мин биения при шлифовании в соответствии с (рис 4) торца и конуса фланца на отделочной операции технологическими базами служат поверхности посадочных шеек. Для обработки торца и одновременно конуса фланца применяется специальные серийно выпускаемые торце-кругло-шлиховальные станки.
В соответствии с (рис5) осуществляется базирование по основным посадочным шейкам Внутреннее шлифование внутреннего конуса Шп. За счет чего получается мин биение относительно этих поверхностей.
Технологический маршрут обработки полого шпинделя ток. Станка.
При изготовлении Шп . применяется следующее технологические особенности в соответствии с (рис4) выполняется отделочная операция по окончательному шлифованию на торце-кругло-шлифовальном станке одновременно поверхностей торцев и конусов фланца в специальном станочном приспособлении с базированием детали по основным опорным шейкам Шп. Это обеспечит мин биение (торцевое, радиальное) посадочных поверхностей фланца относительно посадочных поверхностей шпинделя. В соответствии с (рис 5) с применением той же схемы базирование по посадочным шейкам на специальном внутришлифовальном станке шлифуется внутренний конус.
Особенности протягивания Шп. Является так же ТО. Осуществляется местная закалка посадочных поверхностей Шп. На установках ТВЧ до HRC 48-52, остальные поверхности остаются сырыми в силу чего возможно после ТО нарезать резьбовые поверхности, сверлить, фрезеровать шпоночные канавки.
При изготовлении Шп. Из азотируемых сталей марок 38ХЮА, 38ХМЮА осуществляется азотирование в шахтных печах с вертикальной осью расположения Шп. При t°=550-500°C с достижение твердости поверхности слоев на глубине 0,1-0,4 мм до HRC 66-68 единиц.
При обработке деталей в соответствии с (рис4 и 5) с целью исключения передачи вибрации от Шп. Станка на обрабатываемую деталь крутящий момент от патрона на деталь передается через гибкую связь.
71. Технология изготовления цилиндрический зубчатых колес
Технологический маршрут обработки цилиндрических зубчатых колес валов 7-й степени точности.
Рис.1(д)
Фрезерование и центрование заготовки с2-х сторон.
Черновое обтачивание заготовки со стороны А.
Черновое обтачивание заготовки со стороны Б.
Чистовое обтачивание заготовки со стороны А.
Чистовое обтачивание заготовки со стороны Б.
Фрезерование шпоночных канавок
Зубофрезерование венца 3
Зубофрезерование венца2
Зубофрезерование венца1
Закругление зубьев венца 3,2,1.
Шевингование венца 1
Шевингование венца 2
Шевингование венца 3
Операция моечная
Операция термической обработки
Шлифование ступеней со стороны А
Шлифование ступеней со стороны Б
Притирка венца 1
Притирка венца 2
Притирка венца 3
Операция моечная
Окончательный контроль.
Цилиндрические зубчатые колеса весьма распространены в различных конструкциях машин, коробках скоростей, передач, служат для передачи крутящих моментов от 1-го вала к другим. Вып-ся зубчатые колеса с прямыми не косыми зубьями. В соотв. с рис 1 наиболее часто встречаются однолицевыез.к(а), многолицевыез.к(б), однолицевые типа диска(в), з.к типа венец(г), а также з.к. валы (д).
В зависимости от нагруженности и условий эксплуатации з.к. предъявляются требования к точности, изготовлению отв-й зубчатого венца, а также точности расположения основных поверхностей з.к. относительно другого. Особые жесткие требования предъявляются параметрам зубчатого венца. Конструктивно з.к. изготавливают из углеродистой стали, чугунов различных марок, цветных металлов, пластмассы. Термообработка з.к преимущественно выполняется на установках ТВЧ, путем размещения з.к в индукторе установки ТВЧ, с определенным зазором. Нагревается до определенной температуры и охлаждается на той же установке путем подвода обильной струи воды при одновременном вращении закаленныхз.к.
Получается термическая обработка поверхностного слоя в пределах 60-64 ед. HRC при сырой незакаленной сердцевине. Подобные сочетания твердости пов-го слоя и сердцевины обеспечивают высокую усталостную прочность, износостойкость, особенно при знакопеременных нагрузках. Используются также цементование с насыщением поверхностного слоя углеродом и достижением твердости пов-го слоя HRC 62-64 ед., обеспечивает высокую износостойкость з.к.
В процессе выполнения разных операций в т.ч, Т.О., цементацию, промежуточных операций возникают неравномерные технологические остаточные напряжения в з.к.; с учетом свойств остаточных напряжений перераспределения под воздействием смены т-ры различных операций, ударных воздействий, эксплуатационных нагрузок изготавливаются высокоточные зубчатые колеса, вводятся операции термической стабилизации (низкотемпературное старение). В зависимости от типа производства заготовки з.к. изготавливают различными способами. Для з.к диаметром менее 50 мм заготовки получают ,,,,,,,,,,,,,,исп-ся также на различных типах производства поковки, в массовом произв – штамповка. Если диаметр отвз.к. превышает 30 мм отверстие в заготовке прошибается. Заг-ки из различных марок чугунов получают литьем, пластмассовые заготовки получают прессованием с последующим нагревом. Применяют также для выдерживания размеров и обеспечения размерных линейных цепей базовые торцы.
Технологическими и измерительными базами при изготовлении з.к. служат отверстия, для выдерживания линейных размеров- торцы з.к.
При изготовлении з.к. валов базами служат искусственно создаваемые технологически вводимые в т.п. центра. Эти поверхности на большинстве операций являются технологическими базами. Исп-ся также базовый торец. В соотв с рис 2 на окончательной операции шлиф-нияз.к. и торца технологическими базами служат 3 равноудаленные впадины зубч венца с использованием 3х мерных роликов, которые обеспечивают базирование по зубчатому венцу. Все неравномерные припуска при шлифовании отв-тия удаляются с поверхности отв-тия.
Неравномерные припуска созд-ся на предварительных операциях за счет биения зубчатого венца отн-но оси отверстия.
Подобный технологический прием в соответствии с рис 4 обеспечивает достижения равномерного припуска на боковых поверхностях зубьев з.к. на зубошлифовальной операции.
Равномерность припуска при зубошлиф-нии обеспечивается равномерностью эпюры технологических остаточных напряжений, что исключает неравномерность деформации зубьев и способствует достижению высокой точности параметров з.к.
Технологический маршрут изготовления зубчатых колес 7 степени точности со ступицей диаметром от 80 до 220 мм, модулем от 2,5 до 5 мм из стали 18ХГА.
72. Методы нарезания зубьев цилиндрических зубчатых колес
Обработка зубьев цил. з.косущ-ся с применением разных методов. Наиболее высокую точность можно обеспечить при применении методов обработки обкатыванием. Этим методом осущ-ся обработка зубьев зубофрезерованием, зубостроганием, зубодолблением. Широкое применение находят методы копирования. Наибольшее распространение нашли обработка зубьев с примененением дисковых, а также пальцевых модульных фрез. Используется также с целью повышения производительности обработки, методы обр-ки с применением одновременно 2х дисковых модульных фрез, 2х соседних впадин зубьев з.к. с корректированным профилем дисковых фрез. Наиболее выс. точность обр-ки обеспечивает метод зубодолбления, несколько уступает по точности метод зубофрезерования. Прим-ся также метод протягивания с использованием специальных протяжных станков и круговых протяжек, обеспечивающих обработку методом копирования.
Технологически технология изгот-ния протяжек достаточно сложная.
Зубофрезерование червячными фреземи
Метод зубофрезерования применяется с использованием червячных одно или многозаходных фрез. Наиболее высокая точность, достигающую при зубофрезерованииодно заходными фрезами до 8-9 степени точности, при исполнении многозаходных фрез невозможно обеспечить. С повышением количества заходов растет производительность зубофрезерования при одновременном понижении точности обрабатываемой поверхности. В зависимости от модуля нарезаемого зубчатого колеса. Обработка осущ-ся за 1 или 2 прохода. При обработке з.к с модулем менее 2,5 мм обработка выполняется на одной операции( за 1 проход). При обр-кез.к. с большим модулем обр-ка осущ-ся за 2 прохода.Зубофрезерованием невозможно обрабатывать близко расположенные венцы многовенцовых зубчатых колес. С целью повышения производительности в соотв-вии с рис 2 обр-ка осущ-ся «пакетом». При этом на фрезерную оправку устанавливается несколько заготовок з.к., закрепляется и за 1 раб ход осущ-ся обработка всех венцов з.к. Экономия во времени достигается за счет сокращения элемента времени на врезание и сход. РИ при обр-ке промежуточных заготовок, одновременно установленных на оправке.
Возможно увеличение производительности обр-ки также в соотв с рис 3 при использовании специальных станков для зубообработки с одновременным зубофрезерованием и зубодолблением 2х близко расположенных венцов.
Зубодолбление цилиндрических зубчатых колес
Зубодолблениевып-ся на зубодолбежных станках. Применяются зуборезные долбяки. В соотв с рис 4 возможна обр-ка зубьев, близко расположенных с венцами зубчатых колес из за небольшой величины пути схода зуборезного долбяка. Этот метод обеспечивает сравнительно с зубофрезерованием более высокую точность з.к.(до 7-8 ст. точности.) Зубодолблением возможно осуществить обработку з.к. прямозубых и косозубых. Этим методом обрабат-ся также шевронные зубч колеса. В завис-ти от модуля нарезаемого з.к. осущ-ся одно или многопроходная обработка. Для з.к. с модулем до 2.25 мм обр-ка осущ-ся за 1 проход, при модуле 2.25-4 мм обр-ка осущ-ся за 2 прохода, свыше 4 мм- 3 прохода. Для повышения пр-тиобр-ки в соотв с рис 5 возможно осуществить зубодолбление одновременно черновым и чистовым зуборезными долбяками, закрепленных на одной оправке. В соотв с рис 6 возможно также произвести зубодолбление на одной операции 2-мя зуборезными долбяками одновременно 2х венцов з.к. В условиях единичного, мелкосерийного типов пр-ва, в ремонтном пр-ве применяются редко долбление з.к. на долбежных станках методом копирования с применением специального долбежного резца в соотв с рис 7.Обработка всех зубьев осущ-ся поворотом на шаг стола после обработки каждой впадины.
Обработка зубьев цилиндрических зубчатых колес дисковыми и пальцевыми фрезами методом копирования.
Обработка зубьев цилиндрических зубчатых колес методом копирования вып-ся на вертикально-фрезерных станках с применением в кач-ве Р.И. пальцевых модульных фрез, а также на гориз-но фрезерных станках с использованием дисковых модульных фрез. Использование этого метода обеспечивает 9 степень точности. При использовании этого метода погрешности рабочего профиля Р.И., особенно по эвольвентному профилю, копируются на образованную поверхность впадины зубьев з.к. После обр-ки первой впадины производится поворот заг-ки на 1 шаг. Это осущ-ся с использованием различных конструкций делительных головок. Наиболее высокая точность поворота на 1 шаг достигается при использовании оптических делительных головок. В завис-ти от типов производства проектируются и используются делительные станочные приспособления. Эти приспособления обеспечивают поворот на 1 шаг за счет точно изготовленных делительных дисков с кол-вом делений соответствующих количеству впадин зубьев з.к.
В завис-ти от погрешности наладки в соотв с рис 1 и рис 2 возникает погрешность также влияющая на обеспечение необходимой точности. Сущ-ют различные методы повышения производительности при обработке дисковыми или пальцевыми модульными фрезами. В соответствии с рис 5, при обр-ке как на вертикально фрез, так и на горизонтально фрезерных станках, осущ-ся обработка з.к пакетом. При этом на фрезерную оправку устанавливается одновременно определенное кол-во заготовок. Увеличение производительности возможно также в соотв с рис 3 с одновременной обработкой 2х соседних впадин зубьев з.к. с применением 2х дисковых модульных фрез. В промышленности применяют серийно выпускаемые 2х,3х и многошпиндельные делительные приспособления. В соотв с рис 4 обеспечивается также увеличение производительности обработки. Для условий когда требуется очень высокая производительность зубообработки применяются специальные протяжные станки для обработки впадин зубьев по 1-й впадине с последующим автоматическим поворотом обрабатываемого з.к. на 1 шаг.
73. Технология изготовления конических зубчатых колес.
Конические зубчатые колеса предназначены для передачи крутящих моментов между валами с перекрещивающимися осями, эти зубчатые колеса выпускаются с прямыми, косыми и криволинейными зубьями.
Выпуск следующих основных разновидностей конических зубчатых колес приведен на рис.1 1а) колеса со ступицей
1б) колеса венцового типа
1в) конические зубчатые колеса валы.
В качестве материала для изготовления конических зубчатых колес применяют закаленный углерод стали, цементуемые легированные закаленные стали, а также хромо никелевые стали, как правило осуществляются поверхностная термо обработка зубьев конических зубчатых колес на установках ТВЧ на необходимой глубине, а так же осуществляется цементация ….. и отпуск конических зубчатых колес.
При цементации конических зубчатых колес валов осуществляется предохранение от насыщенных углеродом определенных поверхностей путем их меднения, но определенные поверхности которые исключают насыщение углеродом в качестве заготовок при изготовлении конических зубчатых колес используют поковки штамповки, в условиях массового , крупно серийного типов производства применяют штамповки. В этих условиях выполняется профилирование зубчатого профиля на заготовку с оставленными припусками на последующую чистку. Методы обработки зубьев колес. В качестве заготовок для зубчатых колес валов используются штамповки с высаженным зубчатым венцом на горизонтально высадочных прессах. При изготовлении высокоточных конических зубчатых колес в процессе изготовления меж шлифовальных операций осуществляется низко – температурное старение, это обеспечивает удаление технологической остаточной напряженности и стабилизацию размеров и формы конических зубчатых колес.
Технологическими базами при изготовлении конических зубчатых колес со ступицей является на большинстве операций поверх отверстий, а так же для выдержания линейных размеров поверх базового торца, при изготовлении точных зубчатых колес применяются так же в качестве баз. Поверх трех впадин зубчатого венца зубчатого колеса. Основными базами при изготовлении зубчатых колес валов служат искусственно создаваемые технологические центры, для выдержания точности линейных размеров применяется, так же в качестве базы базовый торец.
Технологический маршрут обработки конических зубчатых колес со ступицей 8ой степени точности со шлиц отверстием. (рис.1а)
Технологический маршрут обработки конических зубчатых колес со ступицей рис.1 со шлиц отверстием.
- расточив отверстия
- подрезка торца
2. Протягивание шлицевого отверстия. Для небольших моделей на горизонтально протяжном станке, техническая база – это непосредственно обработка отверстия детали базируется по столу, который долго устанавливается за счет сферических поверхностей в соответствии с положением торца зубчатого колеса.
3. Слесарные операции вводимые для вязких материалов сталей. Зачистка осуществляется, заусенцев в месте выхода зубьев протяжки.
4. Предварительное точение всех наружных поверхностей, заготовка устанавливается на окончательно обработанную шлиц поверхность шлиц отверстия.
5. Чистовая токарная обработка всех наружных поверхностей база шлицев отверстие.
6. Предварительное фрезерование зубьев, метод полирование, база отверстие.
7. Чистовое нарезание зубьев с применением зубострогальных или зубофрезерных станков методом обкатки.
8. Промежуточный контроль. Термообработка, закалка и отпуск промывка детали. Обкатка осуществляется на обкатных станках подбором зубчатых пор.
Тех маршрут обработки конических зубчатых колес валов 5й степени точности в соответствии с рис.2
- слесарная зачистка заусенцев.
- искусственное старение для снятия технологических напряженностей от термообработки с целью стабилизации поверхности заготовок и зубчатого венца.
Окончательное шлифование поверхности зубьев венца, предварительное шлифование зубьев на зубошлифовальном полуавтомате, метод обкатывания
- окончательное шлифование зубьев на зубошлифовальном полуавтомате.
- промывка деталей
- окончательный контроль.
74. Методы нарезания зубьев конических зубчатых колес.
Обработка зубьев конических зубчатых колес осуществляется на разных этапах технологического процесса обработки зубчатого колеса разными методами. Для зубчатых колес в качестве метода предварительной обработки применяются пальцевые и дисковые модули фрезы и используются соответственно на вертикально и горизонтально фрезерных станках.
Осуществляется обработка зубчатых венцов, методом полирования, используется так же дисковые двух сторонние фрезы. С двоенным профилем для одновременной обработки нескольких заготовок в условиях массового производства для существенного повышения производительности обработки. Осуществляется протягивание зубчатых колес, протягивание методом полирования, обработка осуществляется по одной впадине, на специальных прокат полуавтоматах с применением круговых протяжек повышается производительность зубообрабатывания, осуществляется так же, одновременно обработка нескольких заготовок установленных соответственно в многошпиндельных делительных приспособлениях для обработки с более высокой степенью точности, часто применяют зубострогальные станки осуществляется обработка методом обкатывания. Более высокая степень точности обеспечивает методы зубошлифования с применением методов обкатывания и методов полирования, наивысшая производительность обработки осуществляется на специальных протяжных станках.
В соответствии с рис.5 производится обработка на специальном станке, дисковой модульной фрезой одновременно трех впадин трех конических зубчатых колес с последующим поворотом зубчатых колес на 1 шаг и далее все остальные зубья. Чистовая обработка конических зубчатых колес осуществляется в соответствии со схемой на рис.6 на зубострогальных станках методом обкатывания. Целесообразное использование этого метода в качестве чистовых методов обработки. Для обработки конических зубчатых колес с криволинейным профилем зуба применяются специальные резцовые головки рис.7 которые изготовлены на инструментальных заводах в соответствии с определенными схемами технологии резания зубьев конического зубчатого колеса и использование также обработки конических зубчатых колес двумя дисковыми фрезами в соответствии с рис.9.
Все вышеперечисленные методы позволяют производить обработку конических зубчатых колес с определенной степенью точности.
75. Проектирование технологических процессов сборки
В основе проектирования любого технологического процесса сборки машины должны быть заложены следующие основные принципы:
а) обеспечение высокого качества собираемой машины, гарантирующего долговечность и надежность ее эксплуатации;
б) минимальный цикл сборки;
в) минимальная трудоемкость слесарно-сборочных работ;
г) применение рациональной механизации, прямо влияющей на повышение производительности и облегчение труда сборщиков, а также вопросы, связанные с обеспечением безопасных условий труда.
Разработке технологического процесса сборки машин должна предшествовать своевременная работа технологов в конструкторском отделе над технологичностью запроектированной машины.
Передовые заводы тяжелого машиностроения уделяют большое внимание типизации технологических процессов сборки машин. Типизация технологических процессов сборки дает значительный экономический эффект. Например, по Уралмашзаводу трудоемкость сборочных работ на машины, собираемые по типовым технологическим процессам, сокращена до 35%. Типизация позволяет производить большую оснащенность процесса сборки, сокращает цикл сборки, упорядочивает нормирование труда, высвобождает время технологов для творческой работы над качеством выпускаемых машин и дальнейшим повышением производительности труда.
Последовательность проектирования технологического процесса сборки и исходные материалы. Проектирование технологического процесса сборки производится в следующей последовательности: определяется такт сборки, составляется схема сборки, выбирается организационная форма сборки, намечается последовательность выполнения операций, проектируются способы выполнения операций и переходов; при этом выбираются необходимые инструменты и приспособления для обоснования этого выбора.
В единичном и мелкосерийном производстве технологический процесс сборки разрабатывают укрупненно, ограничиваясь обычно составлением только последовательности операций.
Исходными материалами для проектирования технологического процесса сборки являются: узловые и общие чертежи собираемых объектов, спецификации деталей и узлов, входящих в объект сборки, годовая программа выпуска и технические условия на сборку объектов.
Трудоемкость сборки составляет значительную долю общей трудоемкости изготовления изделий (в автомобильной промышленности до 30%). Поэтому при значительных программах выпуска уменьшение трудоемкости сборочных работ имеет большое значение. Основные пути решения этой проблемы — механизация и автоматизация сборочных процессов.
При сборке узлов машин на автоматических станках процесс состоит из подачи собираемых деталей к местам их соединения, взаимного их ориентирования для осуществления нужного сопряжения и его выполнения. Для выполнения всех перечисленных переходов в автоматических сборочных станках предусматривают определенные механизмы, выполняющие эти функции.
Правильность автоматического ориентирования деталей в процессе сборки и осуществление нужных сопряжений возможно лишь при условии взаимозаменяемости.
76. Технология изготовления ходовых винтов
Ходовые винты применяются в МРС-х и являются ответственными деталями обеспечивающими точность станков. Конструктивно ходовые винты являются жесткими валами (4/d ˃10-12). Ходовые винты являются быстро изнашиваемыми деталями и выпускаются в качестве , в том числе запчастей. Основной исполнительной поверхностью ходовых винтов является резьбовая поверхность. В зависимости от конструкции ходовые винты встречаются трапецеидальные упорные прямоугольные или треугольной резьбой. Очень важно обеспечить высокую износостойкость резьбовых поверхностей ходовых винтов. Износ этих поверхностей влияет на образование погрешностей подачи резцов при нарезании резьбовых поверхностей на токарных и других станках и возникновению соответствующих погрешностей на обрабатываемых деталях.
Очень важно минимизировать неравномерность припусков и пере резание волокон металла, а также обеспечить равномерность внутренних остаточных напряжений в ходовых винтах, чтобы минимизировать или исключить деформацию ходового винта в процессе эксплуатации.
В качестве материала для изготовления ходовых винтов применяются средне углеродистые стали, легированные стали и инструментальные стали. Заготовки - круглый прокат. В качестве технических баз при изготовлении ходовых винтов применяются искусственные базы- центры, а также опорные шейки и при обработке резьбовых поверхностей резьбовыми резцами используются двойные направляющие технической базы. На шлифовальных операциях обработка осуществляются в центрах с приспособлением определенного количества люнетов, работающих по наружной поверхности ходового винта.
Технологический маршрут изготовления ходовых винтов.
Технологические особенности обработки резьбовых поверхностей ходовых винтов.
До начала механической обработки ходовых винтов к заготовкам предъявляются определенные требования. Осуществляется их правка на специальных гидравлических прессах. Изогнутость вала в пределах 0,1мм. Наличие большой изогнутости заготовки влияет на образование эксцентриситета центровой поверхности относительно наружной поверхности заготовки, что сказывается на пере резание волокон металла и приводит к дальнейшему деформированию вала при изготовлении, а также при эксплуатации. Для обеспечения более высокой точности наружной поверхности заготовки используются на заготовительных операциях бесцентровое наружное круглое шлифование методом сквозной подачи для небольшой длины ходовых винтов и бесцентрово токарных станков для длинных ходовых винтов.
Обработка резьбовых поверхностей определяется следующим методом:
Для трапецеидального или треугольного профиля резьбы предварительная обработка выполняеться дисками фрезерными с прямоугольным профилем – обеспечивает съём основного удаленного припуска на резьбо фрезерной операции. На этих операциях обеспечивается высокая производительность. Одновременно обрабатываемая поверхность получается с высокой точностью.
В условиях крупно серийного массового производства предварительная обработка резьбы ходовых и других винтов выполняется с использованием вихревых головок. Вихревое нарезание резьбы выполняется в соответствии с рис. 2 на вихревой головке располагается 4-6 резцов соответствующего профиля резьбы. Монтирование заготовки осуществляется в центрах. Этот метод обладает очень высокой производительностью обработки резьбовой поверхности при не высокой точности.
Наиболее распространённым методом обработки является
токарная обработка по схеме в соответствии с рис. 4-5. С учетом сложности профиля резьбы большой длинны активной части режущей кромки резца базирование заготовки выполняеться в центрах и в том числе одновременно с применением двойной направляющей базы по окончательно обработанной наружной поверхности ходового винта рис. 4. Это обеспечивает более благоприятные условия обработки, более высокая жесткости технологической системы и уменьшение вибраций.
С учетом больших усилий резания и большой длинны активной части резцов точение резьбы сопровождается вибрацией. Для исключения либо снижения вибраций применяются пружинные резцы рис. 3.
Держатель резца предварительно термообробатывается и применяется виброгаситель из различных материалов обеспечивающий гашение вибраций. В технике в металлообработке широкое применение находят различные конструкции виброгасителей. Отделочная обработка резьбовых поверхностей ходовых винтов выполняется на резьбошлифовальном станке с применением однониточных шлифовальных кругов и многониточных шлифовальных кругов. Эти станки имеют высокую точность и обеспечивают наиболее высокую точность при обработке однониточным шлиф кругом. Более высокую производительность резьбошлифование при определенной потери точности и качества поверхности обеспечивается многониточными шлифовальным кругами. В обязательном порядке шлифовальные круги правятся алмазными карандашами.
Многониточные шлиф круги правятся алмазными резцами из искусственных алмазов.
77. Отделочные методы обработки зубьев цилиндрических зубчатых колес.
Для дальнейшего повышения точности обработки зубчатых колес применяются следующие отдельные методы обработки зубьев
Обкатка осуществляется в соответствии с рис.1 на специальных стендах, где зубчатое колесо вращается в защемлении с закаленными зубчатыми колесами и обеспечивает повышение точности зубчатого колеса. Повышение точности зубчатых колес до операции термообработки зачастую осуществляется шевингованием в соответствии с рис.2, движение резания осуществляется шевером. Возвратные поступательные движения выполняются заготовкой свободно вращающейся на оправке для прямозубых зубчатых колес применяются косозубые шевера и наоборот.
Закаленные зубчатые колеса обрабатывают на зубошлифовальных станках методом полирования одним с рис 2 или двумя шлифовальными кругами.
А так же зубошлифовальным методом обкатывают на зубошлифовальных станках с рис.4.
Мелко модульные зубчатые колеса шлифуются на червячношлифовальных станках, методом обкатывания где режущим инструментом является червячный шлифовальный круг эти круги профилир. заправл. с использованием специальных алмазных резцов из искусственных алмазов с соответственно прорезанными червяками шлифовального круга.
Притирка осуществляется в соответствии с рис.6, с применением притиров изготовленных из серого чугуна, в зону контакта заготовки и притира вводится образованная суспензия и за счет внедрения (шаржирования) образования зерна в поверхности притира, обеспечивается обработка резанием и повышается точность зубчатого колеса и используется в соответствии с рис.7, процесс приработки зубчатого колеса на специальных стендах двух парных зубчатых колес где обеспечивается ускорение приработки рабочей поверхности обработки зубчатых колес.
78. Методы обработки шлицевых поверхностей ступенчатых валов
Обработка шлицевых поверхностей валов преимущественно выполняется на шлице-фрезерных станках с применением 1- или многозаходных шлицевых червячных фрез; повышение количества заходов червячной фрезы является причиной снижения точности обработанной шлицевой поверхности.
В условиях мелкосерийного и единичного типов производства применяются горизонтально-фрезерные станки с отдельным фрезерованием каждого паза и последующим поворотом на величину шага с применением делительных приспособлений, в т.ч. универсальных делительных головок.
Используются также для повышения производительности обработки специальные резцовые головки для фрезерования 2-х соседних впадин шлицевых поверхностей.
В массовом производстве выполняется шлицестрогание одновременно всех впадин шлица. Здесь также используется шлицепротягивание одновременно 2х впадин шлицев специальными блочными протяжками.
Отделочная обработка выполняется на шлице-шлифовальных станках с применением различных схем шлифования.
Для уменьшения припуска на обработку используются методы накапливания шлицев специальными крупными роликами, рейками, многороликовыми головками.
В соответствии с рисунком предложена схема шлицефрезерования. В зависимости от диаметра шлицевой поверхности осуществляется обработка шлица за 1 либо 2 рабочих хода. При d шлицевых поверхностей до 60мм обработка осуществляется за 1 рабочий ход; d>60мм-за 2 рабочих хода.
Для обеспечения более высокой производительности шлицефрезерования применяются многозаходные шлицевые червячные фрезы. С увеличением количества заходов повышается производительность шлицефрезерования и снижается технологическая точность обработки поверхностей шлицев.
В условиях отсутствия шлицефрезерных станков при обработке крупногабаритных валов шлицевые поверхности фрезеруются также на горизонтально-фрезерных станках в соответствии со схемой на рисунке. Использование двуугловых дисковых фрез, имеющих профиль впадины шлицев. После обработки шлицев осуществляется поворот вала на шаг с применением универсальных делительных головок, либо одно- или многоместных делительных приспособлений.
Для обеспечения более высокой производительности обработки шлицевых валов в соответствии с рисунками на горизнтально-фрезерных станках осуществляется обработка фасонными резцами в специальных корпусах 2х соседних впадин, либо 2х боковых поверхностей шлицев.
В условиях массового производства существенное повышение производительности обработки обеспечивается методом контурного шлицестрогания одновременно всех впадин шлицев в соответствии с рисунком. Инструментом является специальная резцовая головка с соответствующим количеством строгальных резцов, автоматически подаваемых на величину подачи за каждый двойной ход станка.
Более высокая производительность достигается при протягивании шлицев одновременно 2х впадин с применением блочных протяжек в соответствии с рисунком на стаках для непрерывного протягивания. Этот метод также может быть эффективно применен только в условиях массового производства.
Отделочная обработка закаленных или незакаленных шлицевых поверхностей осуществляется на шлицешлифовальных станках с использованием различных схем обработки в соответствии с рисунком.
Используются также для обработки шлицевых поверхностей методы накатывания. Накатывание осуществляется следующими методами:
Эти методы являются предварительными. После этих методов необходимо обеспечить дальнейшую обработку поверхностей в соответствии с приведенными схемами.
Это т метод обеспечивается также за счет пластического деформирования упрочнения уплотнения поверхностных слоев шлицев, следовательно более высокие эксплуатационные свойства.
79. Методы обработки торцев и центров ступенчатых валов
При производстве ступенчатых валов встречаются следующие конструктивные особенности центров (рисунок): как правило, поверхности центров обрабатываются соответственно профиля центровочными сверлами. В зависимости от типа производства применяются разные варианты обработки этих поверхностей. В условиях серийного производства наибольшее применение находят фрезерно-центровальные станки, работающие по схеме на рисунке. Станок 2х позиционный 1 позиционный - фрезерование торцев с двух сторон, 2х позиционный – осуществляется центрование центровочными сверлами.
На серийных станках базирование осуществляется гидравлических приспособлениях с двумя самоцентрирующими призмами, что обеспечивает минимальные эксцентриситет расположения осей центров относительно наружных базовых поверхностей и соответственно минимальное отклонение относительно друг друга осей центров.
Точное расположение осей центров способствует обеспечению большей площади контакта при выполнении особенно чистовых операций обработки вала. Для получения более высокой производительности в условиях крупносерийного производства более эффективно применение барабанно фрезерно центровочных 3х позиционных станков.
Устанавливаются одновременно по 3 заготовки. За счет чего обеспечивается более высокая производительность обрабатываемых центров.
Точность расположения осей центров обеспечивается за счет точности станка. Для большего повышения производительности обработки осуществляется в условиях массового производства разделение на операцию по фрезерованию торцев и сверление центров.
Фрезерование производится на барабанно-фрезерных высокопроизводительных 2х сторонних станках.
Сверление осуществляется в соответствии с рисунком на 2х сторонних центровальных станках с агрегатными сверлильными головками.
В условиях единичного производства при обработке тяжелых крупногабаритных валов применяется схема обработки центров за 2 установа заготовки на токарных станках:
1 установ - обрабатывается один торец, осуществляется зацентровка.
Вал переустанавливается, обрабатывается 2й торец и 2е центрование. Для подобной схемы обработки применяются горизонтально-расточные станки.