Форма и размеры центровых отверстий30

Эскиз

Обозначение

Назначение

А (без

предохранительного конуса)

Изделия, после которых необходимость в центровых отверстиях отпадает

В (с

предохранительным конусом)

Изделия, в которых центровые отверстия являются базой для повторного или многократного использования, либо сохраняются в готовых изделиях

R (с дугообразными образующими)

Изделия повышенной точности

Рабочими участками являются конуса, которыми вал опирается на центры станка в процессе обработки. Цилиндрические участки диаметром d необходимы для предотвращения контакта вершин станочных центров с заготовкой.

Центровые отверстия диаметров 1,5…5 мм обрабатывают центровочными свёрлами со скоростью резания υ = 3…10 м/мин³¹.

Наибольшее распространение получили центровые отверстия с углом

конуса 60^о32.

Установ Б. Переходы:

6. переставить заготовку в патроне;

7. обточить предварительно вал б Ø 22,3 мм;

8. подрезать другой торец в размер 200 мм;

9. обтачить фаску 2 мм под углом 45^о;

10. сверлить центровочное отверстие.

Центровые отверстия используют при дальнейшей обработке заготовок в качестве технологических баз.

Центровые отверстия вала должны находится на одной оси и иметь одинаковые размеры на обоих торцах вала.

Установ В. Переходы:

11. установить заготовку в центрах;

12. обточить начисто вал а Ø 25,5, вал б Ø 20,5 вал в Ø 36,5 мм,.

Рис. 6 Схема выполнения технологического перехода:

А₃ – размер заготовки; А₀ – размер детали;

1….3 – номера рабочих ходов

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.

13. нарезать резьбу М20х1,5 .

Фрезерная операция (60)

Фрезерованием обрабатывают плоскости, поверхности вращения и т.д.

Фрезерование заключается в снятии стружки вращающимися многолезвийными инструментами – фрезами.

Фрезерование шпоночных пазов является весьма ответственной операцией. От точности шпоночного паза зависит характер посадки на шпонку сопрягаемых с валом деталей. К обработанным фрезерованием шпоночным пазам предъявляют жесткие технические требования согласно ГОСТ 7227—58.

Установ Г. Переходы:

14. Концевой фрезой (рис.7) вытачивают шпоночный паз.

Рис. 7 Заготовка детали «Вал», вытачка шпоночного паза

Закаливание (поверхностное упрочнение стальных деталей) (65)

Конструкционная прочность часто зависит от состояния материала в поверхностных слоях детали. Одним из способов поверхностного упрочнения стальных деталей является поверхностная закалка.

В результате поверхностной закалки увеличивается твердость поверхностных

слоев изделия с одновременным повышением сопротивления истиранию и предела выносливости.

Общим для всех видов поверхностной закалки является нагрев поверхностного слоя детали до температуры закалки с последующим быстрым охлаждением. Эти способы различаются методами нагрева деталей. Толщина закаленного слоя при поверхностной закалке определяется глубиной нагрева.

Наибольшее распространение имеют электротермическая закалка с нагревом изделий токами высокой частоты (ТВЧ) и газопламенная закалка с нагревом газово-кислородным или кислородно-керосиновым пламенем.

 Закалка ТВЧ – токами высокой частоты (индукционная  закалка). Разогрев детали производится за счет наведения в ней токов высокой частоты. Деталь помещается внутрь индуктора, подключенного к истокам токов высокой частоты. Достоинство способа – высокая производительность недостаток – потребность в сложном оборудовании, для каждой детали необходим свой индуктор, наличие вредных электромагнитных полей.

Закалка токами высокой частоты. Метод разработан советским ученым Вологдиным В.П.

Основан на том, что если в переменное магнитное поле, создаваемое проводником-индуктором, поместить металлическую деталь, то в ней будут индуцироваться вихревые токи, вызывающие нагрев металла. Чем больше частота тока, тем тоньше получается закаленный слой.

Обычно используются машинные генераторы с частотой 50…15000 Гц и ламповые генераторы с частотой больше 10⁶ Гц. Глубина закаленного слоя – до 2 мм.

Индукторы изготавливаются из медных трубок, внутри которых циркулирует вода, благодаря чему они не нагреваются. Форма индуктора соответствует внешней форме изделия, при этом необходимо постоянство зазора между индуктором и поверхностью изделия.

Схема технологического процесса закалки ТВЧ представлена на рис. 8.

После нагрева в течение 3…5 с индуктора 2 деталь 1 быстро перемещается в

Рис. 8 Схема технологического процесса закалки ТВЧ

специальное охлаждающее устройство – спредер 3, через отверстия которого на нагретую поверхность разбрызгивается закалочная жидкость.

Высокая скорость нагрева смещает фазовые превращения в область более

высоких температур. Температура закалки при нагреве токами высокой частоты должна быть выше, чем при обычном нагреве.

При правильных режимах нагрева после охлаждения получается структура мелкоигольчатого мартенсита. Твердость повышается на 2…4 HRC по сравнению с обычной закалкой, возрастает износостойкость и предел выносливости.

Перед закалкой ТВЧ изделие подвергают нормализации, а после закалки низкому отпуску при температуре 150…200^oС (самоотпуск).

Наиболее целесообразно использовать этот метод для изделий из сталей с содержанием углерода более 0,4 %.

Преимущества метода:

• большая экономичность, нет необходимости нагревать все изделие;

• более высокие механические свойства;

• отсутствие обезуглероживания и окисления поверхности детали;

• снижение брака по короблению и образованию закалочных трещин;

• возможность автоматизации процесса;

• использование закалки ТВЧ позволяет заменить легированные стали на более дешевые углеродистые;

• позволяет проводить закалку отдельных участков детали.

Основной недостаток метода – высокая стоимость индукционных установок и индукторов.

Рис. 9 Нагрев ТВЧ

1 — деталь; 2 — индуктор; 3 — силовые линии электромагнитного поля

При поверхностной закалке высокую твердость и прочность приобретает лишь небольшой, толщиной несколько миллиметров, поверхностный слой детали. Это объясняется двумя причинами. Во-первых, в условиях работы в подавляющем большинстве случаев максимальные напряжения возникают на поверхности деталей, поэтому, повышая твердость и прочность поверхности, мы тем самым повышаем и работоспособность всей детали в целом. Во-вторых, применение поверхностной закалки значительно снижает хрупкость детали, особенно, если она имеет сложную форму, поскольку наряду с прочной, твердой поверхностью сохраняется сравнительно вязкая, пластичная сердцевина детали, чего нельзя достичь при сквозной закалке. С помощью токов высокой частоты (ТВЧ) можно провести нагрев поверхностного слоя детали на глубину в несколько миллиметров.

Особенностью тока высокой частоты является то, что он проходит не по всему сечению проводника, а только у его поверхности. При этом, чем выше частота тока, тем меньше глубина его проникновения в поверхность. Прохождение тока по проводнику, как известно, сопровождается выделением теплоты. Роль такого проводника выполняет нагреваемая деталь. Поскольку ток проходит только по ее поверхности, то и нагревается не вся деталь, а лишь ее поверхность. Продолжительность нагрева поверхности до закалочной температуры очень небольшая, обычно 1—10 с. Во избежание нагрева индуктора внутри его циркулирует проточная вода.

Если нагретую до закалочной температуры поверхность детали быстро охладить, например, с помощью водяного душа, то произойдет поверхностная закалка. Таким образом, закалка ТВЧ, или, как ее иногда называют, индукционная закалка, это по существу поверхностная закалка, отличающаяся лишь способом нагрева деталей.

Для получения переменного тока высокой частоты применяют специальные устройства — генераторы. Они бывают машинные и ламповые. Для закалки деталей на небольшую глубину (1—2 мм) удобнее использовать ламповые генераторы. Они имеют частоту до 10 млн. Гц при мощности до 250 кВт.

Установ Д. Переходы:

15. установка детали;

16. закалка поверхностного слоя токами высокой частоты;

17. охлаждение;

18. обработанная деталь складывается в тару.

Доводочная операция (70 - 75)

Шлифование применяют для обработки различных внешних цилиндрических, фасонных и плоских поверхностей, а также для обработки отверстий.

Шлифование осуществляется абразивными зёрнами, вкраплёнными в твёрдое связующее вещество быстровращающегося шлифовального круга.

а б

Рис. 10 Схемы круглого наружного шлифования в центрах

а, б – с поперечной подачей одно- и многопроходное соответственно

Установ Е. Переходы:

19. установить заготовку в центрах;

20. шлифование: по условию задания, поверхность необходимо обработать: вал а Ø 25 мм, R_a = 0,4; вал б Ø 20 мм, R_a = 3,2; вал в Ø 36 мм, R_a = 0,4.

Контрольная операция (80)

21. снять деталь со станка;

22. произвести контрольные замеры.