Форма и размеры центровых отверстий
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. 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 межопера-
Использование центров в качестве устано-вочных элементов предусматривает применение того или иного поводкового устройства, пере-дающего крутящий момент заготовке. Такими устройствами являются поводковые патроны, хомутики и т. п.
Основные способы установки валов приведены на рис. 1.3...1.6.
6.1.4. Методы обработки наружных цилиндрических поверхностей
Наружные и внутренние цилиндрические поверхности и приле-гающие к ним торцы образуют детали типа тел вращения.
Согласно технологическому классификатору деталей машино-строения и приборостроения [27] к таким деталям относят детали классов 71 и 72 «Детали типа тел вращения» и класса 75 «Детали типа тел вращения и не тел вращения». В свою очередь, детали — тела вращения делят на три типа в зависимости от соотношения длины детали L к наибольшему наружному диаметру D. При L/D≥2 — это валы, шпиндели, штоки, шестерни, гильзы,
стержни и т. п.; при 2 ≥ L/D > 0,5 включительно — втулки, стаканы, пальцы, барабаны и др.; при L/D ≤ 0,5 включительно — диски, кольца, фланцы, шкивы и т. п.
Классификация методов обработки и достижимой точности на-ружных цилиндрических поверхностей показана в [Т. 1, табл. 1.20]. По этой таблице можно определить предельные значения квалитетов и параметров шероховатости Ra в зависимости от вида и способа обработки заготовок, имеющих наружные цилиндрические поверхности. Квалитеты указаны для деталей из конструкционных и легированных сталей. Для деталей из чугуна или цветных сплавов допуски на размер можно принимать на один квалитет точнее.
Детали, имеющие поверхности вращения (цилиндрические на-ружные, фасонные, цилиндрические внутренние и др.), обрабатыва-ют на различных станках: токарной группы (токарно-винторезные, токарно-карусельные, токарно-револьверные, одношпиндельные и многошпиндельные полуавтоматы и автоматы, станки для тонкого точения и др.); шлифовальной группы (круглошлифовальные, бес-центрово-шлифовальные, притирочные, полировальные и т. п.). Станки этих групп применяют как обычные, так и с числовым про-граммным управлением (ЧПУ).
6.1.4.1. Методы предварительной обработки наружных цилиндрических поверхностей
Обработка на токарных станках
Для обработки наружных поверхностей применяют как центровые, так и бесцентровые станки. Широкое применение нашли уни-версальные токарные патронно-центровые станки горизонтальной компоновки, станки с ЧПУ.
Наиболее распространенным методом обработки цилиндрических наружных поверхностей является точение резцом (резцами).
При установке и обработке данных заготовок валов, осей, стерж-ней и т. п. в качестве дополнительной опоры, повышающей жест-кость технологической системы, применяют люнеты (подвижные и неподвижные).
Для точения цилиндрических поверхностей и поверхностей, при-легающих к ним и ограничивающих их длину (торцы, уступы, канавки, радиусы и т. п.), применяют проходные, подрезные (прямые и отогнутые), отрезные, канавочные и другие резцы с напайными пла-
Рис. 1.7. Резцы для токарных работ
стинами из быстрорежущей стали или твердых сплавов и композиционных материалов (рис. 1.7).
Напайные пластины на резцах применяют в единичном произ-водстве чаще, чем многогранные пластины с механическим крепле-нием, которые широко распространены в серийном и массовом про-изводстве при обработке заготовок на станках с ЧПУ (рис. 1.7, г).
Проходные резцы для чистовой обработки выполняют с большим радиусом закругления при вершине резца и более тщательно доводят режущие грани. При достаточной жесткости станка применяют чистовые широкие резцы из твердого сплава (рис. 1.7, е), чем достигается высокое качество поверхности.
При токарной обработке различают:
а) черновое точение (или обдирочное) — с точностью обработки IT13...IT12 и шероховатостью поверхности Ra до 6,3 мкм;
б) получистовое точение — IT12...IT11 и шероховатость до Ra = 1,6 мкм;
в) чистовое точение — IT10...IT8 и шероховатость до Ra = 0,4 мкм. При черновом обтачивании, как и при любой черновой обработке
снимают до 70 % припуска. При этом назначаются максимально возможные глубина резания t и подача S.
Черновое обтачивание заготовок из проката (поковки) может быть выполнено по трем схемам:
Рис. 1.8. Схема черновой обработки Рис. 1.9. Схема черновой обработки от большего диаметра от меньшего диаметра к большему к меньшему
1) от большего диаметра к меньшему (рис. 1.8), используемая для валов с ослабленными конечными шейками.
Основное время при работе по этой схеме рассчитывается следую-щим образом:
2) от меньшего диаметра к большему (рис. 1.9); при этом каждая ступень обтачивается отдельно — схема для жестких валов
3) комбинированная схема (рис. 1.10) используется для обнаруже-ния дефектов
Как видно из приведенных формул, наиболее производительной является вторая схема.
На черновых операциях повышения производительности обработки добиваются увеличением глубины резания (уменьшением числа рабочих ходов), а также подачи.
На чистовых операциях подача ограничивается заданной шероховатостью поверхности, поэтому сокращение основного времени возможно за счет увеличения скорости главного движения резания.
