1276
.pdfПродолжение табл. 2.5
|
Номер |
Краткое содержание операции |
Выбор баз |
Назначение операции |
|||
|
опе- |
||||||
|
рации |
|
|
|
|
|
|
|
80 |
Термическая обработка: закалка по- |
– |
|
Обеспечение |
соответствия тре- |
|
|
|
верхностей шеек, внутреннего и на- |
|
|
бованиям чертежа |
||
|
|
ружного конусов и торца фланца на ус- |
|
|
|
|
|
|
|
тановке ТВЧ. Твердость HRC 48-52. |
|
|
|
|
|
|
|
Низкотемпературный отпуск |
|
|
|
|
|
|
90 |
Предварительное |
шлифование наруж- |
Поверхность конуса |
Обеспечение |
концентричности |
|
|
|
ных поверхностей шеек на круглошли- |
отверстия |
|
шеек с осью шпинделя |
||
|
|
фовальном станке |
|
|
|
|
|
|
100 |
Предварительное шлифование наруж- |
Поверхности зацен- |
Обеспечение |
концентричности |
||
|
|
ного конуса на пробках в центрах круг- |
трованных |
отвер- |
шеек с осью шпинделя |
||
|
|
лошлифовального станка |
стий пробок, |
встав- |
|
|
|
|
|
|
|
ленных в конусные |
|
|
|
|
|
|
|
отверстия |
|
|
|
|
110 |
Нарезание резьбы под гайки и подрезка |
Поверхности зацен- |
Обеспечение правильности рас- |
|||
|
|
торцов навернутых на шпиндель упор- |
трованных |
отвер- |
положения резьбы и канавок |
||
|
|
ных гаек на |
токарно-винторезном |
стий пробок, |
встав- |
относительно опорных шеек |
|
|
|
станке |
|
ленных в конусные |
|
|
|
51 |
|
|
|
отверстия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
51
52
|
|
|
|
Продолжение табл. 2.5 |
|
|
|
|
|
|
|
Номер |
|
|
|
|
|
опе- |
Краткое содержание операции |
Выбор баз |
Назначение операции |
||
рации |
|
Поверхности |
зацен- |
|
|
120 |
Фрезерование шлицев на шлицефре- |
Обеспечение правильности рас- |
|||
|
зерном станке |
трованных отверстий положения шлицев относитель- |
|||
|
|
пробок, вставленных но опорных шеек |
|||
|
|
в конусные отверстия |
|
|
|
|
|
Поверхности |
зацен- |
|
|
130 |
Фрезерование шпоночной канавки на |
Обеспечение правильности рас- |
|||
|
шпоночно-фрезерном станке |
трованных отверстий положения |
шпоночного паза |
||
|
|
пробок, вставленных относительно опорных шеек |
|||
|
|
в конусные отверстия |
|
|
|
|
|
Поверхности |
зацен- |
|
|
140 |
Сверление двух отверстий под стопор |
Обеспечение правильности рас- |
|||
|
на вертикально-сверлильном станке |
трованных отверстий положения |
стопоров относи- |
||
|
|
пробок, вставленных тельно опорных шеек |
|||
|
|
в конусные отверстия |
|
|
150Отделочное шлифование наружных Поверхности заценОбеспечение концентричности поверхностей шеек на круглошлифотрованных отверстий шеек относительно оси шпин-
вальном станке |
пробок, вставленных деля |
|
в конусные отверстия |
52
53
|
|
|
|
Продолжение табл. 2.5 |
||
|
|
|
|
|
|
|
Номер |
Краткое содержание операции |
Выбор баз |
Назначение операции |
|||
опе- |
||||||
рации |
|
Поверхности зацен- |
|
|
|
|
160 |
Чистовое шлифование наружного ко- |
Обеспечение |
концентричности |
|||
|
нуса на круглошлифовальном станке |
трованных отверстий |
поверхности |
конуса |
относи- |
|
|
|
пробок, вставленных |
тельно оси шпинделя |
|
||
|
|
в конусные отверстия |
|
|
|
|
|
|
Наружные |
поверхно- |
|
|
|
170 |
Отделочное шлифование поверхности |
Обеспечение |
концентричности |
|||
|
конуса под патрон и торца фланца на |
сти шеек |
|
поверхности |
конуса |
относи- |
|
круглошлифовальном станке |
Наружные |
поверхно- |
тельно оси шпинделя |
|
|
180 |
Отделочное шлифование поверхности |
Обеспечение |
концентричности |
|||
|
внутреннего конуса на внутришлифо- |
сти шеек |
|
поверхности |
конуса |
относи- |
|
вальном станке |
– |
|
тельно оси шпинделя |
|
|
190 |
Контроль размеров |
|
|
|
|
|
200 |
Динамическая балансировка шпин- |
– |
|
Допустимый дисбаланс |
|
|
|
дельного узла в сборе |
|
|
10–50 г·см |
|
|
П р и м е ч а н и е. Термообработка (нормализация и улучшение) завершается операцией правки на правильных станках. Термообработка (поверхностная закалка с нагревом ТВЧ) обеспечивает глубину закаленного слоя 1–5 мм и твердость HRC 48–52.
53
2.3.2. Технологический маршрут обработки ходовых винтов
Ходовые винты станков служат для преобразования вращательного движения винта в поступательное перемещение (с помощью сопряженной с ним гайки) различных узлов станка (суппортов, кареток, фартуков, столов и др.) с заданной точностью.
На рис. 2.3 показан внешний вид ходовых винтов металлорежущих станков.
Рис. 2.3. Ходовые винты металлорежущих станков
Ходовые винты металлорежущих станков имеют длину, более чем в 30 раз превышающую диаметр и глубокие винтовые канавки. Жесткость этих ходовых винтов очень мала, и поэтому необходимо использовать специальные приемы их обработки, транспортировки и хранения.
Основной технологической задачей при изготовлении ходовых винтов металлорежущих станков является получение точной резьбы, соосной с опорными шейками и буртиками.
Ходовые винты в зависимости от степени точности перемещения, которую они обеспечивают, делятся на пять классов: 0, 1, 2, 3, 4.
В металлорежущих станках в основном применяют ходовые винты 0–3 классов точности. Ходовые винты классов точности 0–1 применяют в прецизионных резьбошлифовальных, координатно-расточных станках и точных приборах. Винты класса точности 2 – в токарно-затыловочных, прецизионных то- карно-винторезных станках и делительных механизмах зубообрабатывающих станков. Винты класса точности 3 применяют
54
в токарно-винторезных, резьбофрезерных и других станках нормальной точности. Винты 4-го класса точности применяют для прочих станков, используемых для предварительной обработки заготовок.
Профиль резьбы ходовых винтов может быть прямоугольным, полукруглым, трапецеидальным и треугольным.
Втабл. 2.6 приведены основные технические условия на изготовление ходовых винтов.
Наружный диаметр ходовых винтов классов 0, 1, 2 выполняют по посадке h 6; класса 3 – по посадке h 7; класса 4 – по посадке h 8.
Шероховатость поверхности нарезанной части составляет
Ra = 0,16–0,32 мкм, опорных шеек Ra = 0,32–0,63 мкм.
Для закаливаемых и шлифуемых ходовых винтов классов точности 0 и 1 применяют стали марок У10А, ХВГ и 65Г. Заготовки получают из прутков сортового материала, разрезанных на куски, соответствующие длине винта. Припуски на обработку назначают в зависимости от размера диаметра винта с учетом возможных деформаций и необходимости перецентровки. Для винтов диаметром 40–50 мм дается припуск 5–7 мм на сторону, для винтов диаметром свыше 50 мм – 6–8 мм на сторону.
На первых операциях черновой базой служит наружная поверхность прутка. При дальнейшей обработке технологической базой служат центровые отверстия. Для устранения деформации винта при обработке под действием сил резания и силы тяжести применяют люнеты, то есть в качестве направляющей базы используют наружную поверхность винта. Эта поверхность должна быть тщательно обработана на первых операциях.
Втабл. 2.7 приведен технологический маршрут обработки ходового винта классов точности 0 и 1 (материал винта – сталь У10А). Менее точные винты обрабатывают по более простому маршруту.
Предварительное шлифование профиля резьбы производится многониточным шлифовальным кругом, а окончательное шлифование профиля резьбы осуществляется на прецизионных резьбошифовальных станках типа 5Д822В однониточным шлифовальным кругом.
55
56
|
|
|
|
|
Таблица 2.6 |
|
Технические условия на изготовление ходовых винтов |
|
|||
|
|
|
|
|
|
Класс |
Допускаемая |
Накопленная |
Допускаемое |
Допускаемая оваль- |
Параметр |
точности |
ошибка шага, |
ошибка |
отклонение поло- |
ность сечения, мкм |
шероховатости |
винта |
мкм |
в шаге на |
вины угла профиля |
по среднему диаметру |
поверхности |
|
|
всей длине |
резьбы, мин |
резьбы (при длине |
Ra, мкм |
|
|
винта, мкм |
(шаг 6–10 мм) |
винта 1–2 м) |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
0 |
± 2 |
8 |
10 |
40 |
0,08–0,16 |
1 |
±3 |
20 |
12 |
60 |
0,16–0,32 |
2 |
±6 |
40 |
18 |
100 |
0,63–1,25 |
3 |
±12 |
80 |
25 |
150 |
1,25–2,5 |
4 |
±25 |
150 |
– |
250 |
1,25–2,5 |
57
|
|
|
Таблица 2.7 |
|
|
Технологический маршрут обработки прецизионного ходового винта |
|||
|
|
|
|
|
Номер |
Краткое содержание |
Применяемое |
Технологические базы |
|
операции |
операции |
оборудование |
||
Наружная поверхность |
||||
05 |
Отрезание заготовки по длине |
Отрезной станок |
||
|
|
|
Наружная поверхность |
|
10 |
Подрезание торцов |
Токарный станок с люнетом |
||
|
|
|
Наружная поверхность |
|
20 |
Центрование торцов |
Токарный станок с люнетом |
||
|
|
|
Центровые отверстия |
|
30 |
Черновая токарная обработка |
Токарный станок с люнетом |
||
|
наружных поверхностей за две |
|
и наружная поверхность |
|
|
установки |
|
– |
|
40 |
1-я термическая обработка (ста- |
Электропечь |
||
|
рение) |
|
Наружная поверхность и |
|
50 |
Перецентровка (за две установ- |
Токарный станок с люнетом |
||
|
ки) и чистовое точение под |
|
центровые отверстия |
|
|
шлифование |
|
Наружная поверхность |
|
60 |
Обработка шпоночных канавок |
Шпоночно-фрезерный станок |
||
|
|
|
призмы |
|
|
|
|
Центровые отверстия |
|
70 |
Предварительное шлифование |
Круглошлифовальный станок |
||
|
наружной поверхности за две |
с люнетами |
и наружная поверхность |
|
|
установки |
|
Центровые отверстия |
|
80 |
Предварительное нарезание |
Прецизионный токарно-винто- |
||
|
резьбы |
резный станок с люнетами |
и наружная поверхность |
57
58
|
|
|
Продолжение табл. 2.7 |
|
|
|
|
|
|
Номер |
Краткое содержание |
Применяемое |
Технологические базы |
|
операции |
операции |
оборудование |
||
|
||||
90* |
2-я термическая обработка (старение) |
Электропечь |
– |
|
100 |
Исправление центровых отверстий |
Токарный станок с люнетом |
Наружная поверхность |
|
|
Получистовое шлифование наружной |
Круглошлифовальный ста- |
Центровые отверстия |
|
110 |
поверхности |
нок с люнетами |
и наружная поверхность |
|
|
Получистовое шлифование профиля |
Резьбошлифовальный ста- |
Центровые отверстия |
|
120 |
резьбы |
нок |
|
|
|
Чистовое шлифование наружной по- |
Круглошлифовальный ста- |
Центровые отверстия |
|
130 |
верхности |
нок с люнетами |
Наружная поверхность |
|
140 |
Чистовое шлифование профиля резь- |
Резьбошлифовальный ста- |
Центровые отверстия |
|
|
бы |
нок |
|
|
150 |
3-я термическая обработка (старение) |
Электропечь |
– |
|
160 |
Доводка резьбы |
Токарный станок |
Центровые отверстия |
|
170 |
Доводка опорных шеек |
Токарный станок |
Центровые отверстия |
|
180 |
Приемочный контроль винта |
– |
– |
* При изготовлении ходовых винтов из стали ХВГ их подвергают упрочнению до твердости HRC 57–60, обеспечиваемой объемной закалкой в шахтной соляной ванне в вертикальном подвешенном положении при ступенчатом нагреве с охлаждением в масле, подогретом до 50 °С. После закалки проводится отпуск. Термическая обработка, (закалка, отпуск) вместе с образцами свидетелями ходовых винтов производится после предварительного нарезания резьбы на операции 90 вместо второй операции старения ходового винта из стали У10А.
58
В настоящее время широко применяют передачи «винт – гайка качения» (ВГК), иногда называемые шариковинтовыми передачами.
Эти передачи применяются в приводах подач точных станков: координатно-расточных, копировальных и станков с программным управлением, в приводах для перемещения тяжелых узлов – траверз, стоек. На рис. 2.4 показана передача винт – гайка качения.
а |
б |
Рис. 2.4. Передача винт – гайка качения (ВГК)
Преимуществами передач ВГК, по сравнению с обычными винтовыми передачами, являются:
•малый зазор в резьбе;
•возможность создания натяга, обеспечивающего осевую жесткость;
•высокий КПД передачи (до 0,95–0,98);
•постоянство силы трения при изменении скорости движения.
При изготовлении винта передачи ВГК длиной 1,5 м из стали ХВГ следует выдерживать следующие технические условия:
59
Точность регулирования натяга |
|
1–2 мкм |
|
|
Поверхностная твердость |
|
HRC 60–63 |
||
Шероховатость поверхности резьбы |
|
Ra = 0,32–0,63 мкм |
||
Погрешность резьбы в шаге |
|
± 3 мкм |
|
|
для винта класса 1 |
|
|
|
|
Накопленная погрешность шага |
|
Не более 20 мкм |
||
на всей длине винта |
|
|
|
|
Колебание величины рабочего диаметра |
|
Не более 5–8 мкм |
||
резьбы, соответствующего точкам каса- |
|
на длине 1 м |
||
ния шариков |
|
|
|
|
Овальность, конусность, бочкообраз- |
|
Не выше 0,01 мм |
||
ность и другие погрешности формы |
|
на всей ее длине |
||
резьбы |
|
|
|
|
Общий припуск |
на обработку |
заготовки |
составляет |
|
10–20 мм на диаметр. |
|
|
|
|
Технологический |
маршрут обработки винта |
диаметром |
50 мм, длиной 1650 мм из стали ХВГ приведен в табл. 2.8.
Таблица 2.8
Технологический маршрут обработки ходового винта передачи винт – гайка качения
Номер |
Краткое содержание |
Применяемое |
Технологи- |
опера- |
|||
ции |
операции |
оборудование |
ческие базы |
|
|
|
|
05 |
Отрезание заготовки |
Отрезной станок |
Наружная |
|
по длине |
|
поверхность |
10 |
Подрезание торцов |
Токарный станок |
Наружная |
|
|
с люнетом |
поверхность |
20 |
Центрование торцов |
Токарный станок |
Наружная |
|
|
с люнетом |
поверхность |
30 |
Черновая токарная |
Токарный станок |
Центровые |
|
обработка наружных |
с люнетом |
отверстия |
|
поверхностей за две |
|
|
|
установки |
|
|
60