ТИПЫ ВАЛОВ И МЕТОДЫ ИХ БАЗИРОВАНИЯ ПРИ ОБРАБОТКЕ
Схемы базирования заготовок типа валов
25.02.2011
Заготовки типа валов, как правило, при обработке устанавливаются в центрах или призмах. Длинные валы ( с соотношением L / d > 12) обрабатываются с применением люнетов. Центры могут быть жесткими, плавающими и вращающимися. Некоторые типичные схемы базирования с их использованием приведены ниже.
Рисунок 12.9 – Базирование в жестком левом и вращающемся правом центрах
Рисунок 12.10 – Варианты базирования в призмах
Рисунок 12.11 – Базирование в патроне с поджимом задним оборотным центром
Классификация валов и осей
По назначению валы делят на валы передач (на них устанавливают детали передач) и коренные валы (на них устанавливают дополнительно еще и рабочие органы машины).
Типы валов: а — кривошипный вал: б — коленчатый вал; в — гибкий вал; г — телескопический вал; д — карданный вал
Форма валов и осей разнообразна и зависит от выполняемых ими функций. Иногда, валы изготавливаются совместно с другими деталями, например, шестернями, кривошипами, эксцентриками.
По геометрической форме валы делят на: прямые (см. рис. 1); кривошипные (рис.4, а); коленчатые (рис.4, б); гибкие (рис.4, в); телескопические (рис.4, г); карданные (рис.4, д). Кривошипные и коленчатые валы используют для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное (поршневые двигатели) или наоборот (компрессоры); гибкие — для передачи вращающего момента между узлами машин, меняющими свое положение в работе (строительные механизмы, зубоврачебные машины и т. п.); телескопические — при необходимости осевого перемещения одного вала относительно другого.
По конструктивным признакам: гладкие валы и оси (см. рис.2); ступенчатые валы и оси (см. рис.1); валы-шестерни; валы-червяки.
По типу сечения валы и оси бывают; сплошные (см. рис.2, а); полые (см. рис.2, б); комбинированные (рис.4, г). Применение полых валов приводит к существенному снижению массы и повышению жесткости вала при той же прочности, но изготовление полых валов сложнее сплошных. Полыми валы изготовляют и в тех случаях, когда через вал пропускают другую деталь, подводят масло.
Методы центрирования валов
Центрование заготовок
Центровые отверстияиспользуются в качестве установочной базы при обработке деталей в центрах.
По ГОСТ 14034-74предусмотрены три основные формы центровых отверстий (рис 59): А - безпредохранительного конуса; В - с предохранительным конусом; R - с дугообразнойобразующей. В первых двух формах базовой поверхностью служит коническоеотверстие с углом при вершине 60°. Для формы R таковой является фасоннаяповерхность, обеспечивающая кольцевой контакт с рабочим конусом центра. Небольшой цилиндрический участок диаметром d предусмотрен для разгрузки вершинытокарного центра и размещения смазки. По диаметру этого участка условнообозначается номинальный размер центрового отверстия.
Центровыеотверстия формы В рекомендуются для заготовок, многократно устанавливаемых вцентрах. Форму R целесообразно применять, когда требуется повышенная точностьобработки.
Размеры центровыхотверстий выбирают по таблице стандарта в зависимости от диаметра концевойшейки вала D. Точность их обработки также ограничивается требованиямистандарта, согласно которому на угол рабочего конуса 60° допускается отклонениене более минус 30', а шероховатость поверхности этого участка не должнапревышать Rа = 2, 5 мкм. Кроме того, оси центровых отверстий должны быть сооснымежду собой и с осью заготовки.
Наиболее производительнымиинструментами для центрования являются комбинированные центровочные сверла (рис60, а, б), которые за один рабочий ход позволяют получить форму отверстия.
Они выпускаютсядля номинальных размеров d = l-6 мм. Обработка центровочных отверстий болеекрупных размеров производится раздельно: вначале специальным центровочнымсверлом (рис 60, в), затем многозубой зенковкой (рис 60, г). Центрование натокарном станке выполняют аналогично сверлению (рис 60, d).
Рис 59. Формыцентровых отверстий
Рис 60. Инструменты для центрования и способы его выполнения
Перед центрованием торец заготовки, закрепленной в патроне, чисто подрезают. К торцуподводят, избегая удара, сверло и ручной подачей врезаются в металл. Дляполучения центрового отверстия требуемых размеров сверло углубляют в торец нанеобходимую величину, пользуясь лимбом маховичка задней бабки или шкалойпиноли. Чтобы сократить время отсчета размеров при центровании партиизаготовок, последним следует создавать постоянное продольное положение настанке с помощью шпиндельных упоров (см. рис, 37, а и 40), При изготовлениидеталей крупными партиями эта операция обычно выполняется в заготовительномучастке цеха на специальных центровальных станках.
Для центрованиякомбинированными сверлами режим резания принимают в следующих пределах: подача S= 0, 02-0, 06 мм/об; скорость резания υ=12-25 м/мин; смазывающе-охлаждающаяжидкость - эмульсия.
При центрованиивозможны следующие виды брака:
1. Не выдержаныразмеры и форма отверстия. Причины: nenpa-вильная заточка комбинированногосверла, ошибки при отсчетах глубины центрования.
2. Дробленость наосновном конусе. Причины: тупое сверло, слишком малая подача, нежесткоекрепление заготоки, большой вылет пиноли.
3. Оси центровыхотверстий несоосны и смещены с оси заготовки. Причина: неверная установказаготовки в патроне.