2.1.3 Основные схемы базирования

Основными базами подавляющего большинства валов являются поверхности его опорных шеек. Однако использовать их в качестве технологических баз для обработки наружных поверхностей затруднительно, особенно при условии сохранения единства баз. Поэтому на большинстве операций за технологические базы принимают поверхности центровых отверстий с обоих торцов заготовки, что позволяет обрабатывать почти все наружные поверхности вала на постоянных базах с установкой его в центрах.

Для исключения погрешности базирования при выдерживании длин ступеней от торца вала необходимо в качестве технологической базы использовать торец заготовки. С этой целью заготовку устанавливают на плавающий передний центр.

Форма и размеры центровых отверстий стандартизованы. Наиболее часто для валов используются два типа - без предохранительного конуса и с предохранительным конусом, а также с дугообразными образующими при обработке изделий повышенной точности (рисунок 2).

r

120

60 60

Рисунок 2. Формы центровых отверстий.

При обработке крупных, тяжелых валов применяют усиленные станочные центры с углом конуса 75 или 90. С соответствующими углами конусов выполняют и центровые отверстия валов. Предохранительный конус

с углом 120 позволяет избежать случайных забоин на рабочем конусе в процессе межоперационного транспортирования вала.

Использование центров в качестве установочных элементов предусматривает применение того или иного поводкового устройства, передающего крутящий момент заготовке. Такими устройствами являются поводковые патроны, хомутики и т.п.

Основные способы установки валов следующие (рисунок 3):

В патроне В патроне с поджимом задним

центром

В центрах с поводковым устройством В центрах с подвижным

люнетом

Рисунок 3. Способы установки валов.

4. Методы предварительной обработки наружных цилиндрических поверхностей

2.1.4.1 Обработка на токарных станках

Наибольшее применение нашли универсальные токарные патроно-центровые станки горизонтальной компоновки, станки с ЧПУ.

Наиболее распространенным методом обработки цилиндрических наружных поверхностей является точение резцами.

При обработке длинных валов в качестве дополнительной опоры, повышающей жесткость технологической системы, применяют люнеты (подвижные и неподвижные).

Для точения цилиндрических поверхностей и поверхностей, прилегающих к ним (торцы, уступы, канавки, радиусы и т.п.) применяются проходные, подрезные, отрезные, канавочные и другие резцы с режущими элементами, в основном, из твердых сплавов, а также из композиционных материалов - режущей керамики и синтетических сверхтвердых материалов (кубический нитрид бора, алмаз). Режущие элементы либо припаиваются к державкам, либо в виде сменных многогранных пластин (СМП), механически закрепляются в них. В массовом производстве, в основном, используются резцы с механическим креплением СМП, стойкость которых по сравнению с напайными резцами выше от 3 до 5 раз. Это достигается за счет применения оптимальной геометрии передней поверхности, качества рабочих поверхностей, возможности использования износостойких покрытий.

Быстрорежущая сталь, как режущий материал, используется для изготовления мелкоразмерных нестандартных резцов.

При токарной обработке различают:

а) черновое точение (или обдирочное) – с точностью обработки IT13 … IT12 и шероховатостью поверхности Rа до 6,3 мкм;

б) получистовое точение - IT12 … IT11 и шероховатость до Rа до 1,6 мкм;

в) чистовое точение - IT10 … IT8 и шероховатость до Rа до 0,4 мкм;

При черновой обработке удаляется до 70% припуска, при этом назначаются максимально возможные глубина резания t и подача S.

На чистовых операциях подача ограничивается заданной шероховатостью поверхности, поэтому сокращение основного времени достигается за счет увеличения скорости резания.