- •Р.Б. Марголит технология машиностроения Конспект лекций
- •I критерии оценки технологических процессов
- •Экономичность
- •Производительность труда
- •2.1 Понятие о производительности и трудоемкости
- •2.2 Пути сокращения подготовительно-заключительного времени
- •2.3 Пути сокращения основного времени
- •2.4 Пути сокращения вспомогательного времени
- •3 Гибкость технологических процессов
- •4 Надежность технологических процессов
- •Ресурсосберегаемость
- •6 Показатель охраны труда и техники безопасности
- •II Особенности различных видов механической обработки
- •1 Фрезерование
- •1.1 Обработка торцовыми фрезами
- •1.2 Обработка концевыми фрезами
- •1.3 Обработка цилиндрическими фрезами
- •2 Точение
- •2.1 Особенности точения
- •2.2 Инструменты для токарной обработки
- •2.3 Токарные станки
- •2.4 Режимы токарной обработки
- •2.5 Трудоемкость токарной обработки
- •3 Особенности зенкерования и развертывания
- •4 Особенности шлифования
- •III Технологические возможности станков с чпу
- •IV Обработка тел вращения
- •Обработка валов
- •1.1 Отделение заготовки от прутка
- •1.2 Придание заготовке формы, приближенной к готовой детали
- •1.3 Механическая обработка валов
- •1.3.1 Подготовка баз
- •1.3.2 Токарная обработка наружных поверхностей
- •Станки для обработки валов
- •Крепежные приспособления
- •Режущие инструменты для обработки валов
- •1.3.6 Основные типы обрабатываемых поверхностей
- •1.3.7 Построение токарной обработки на станках с чпу
- •1.3.8 Обработка шпоночных пазов
- •1.3.9 Обработка шлицов
- •Нарезание резьбы
- •Прорезка канавок
- •1.4 Обработка валов большой длины
- •1.5 Изготовление ходовых винтов
- •2 Обработка фланцев
- •2.1 Заготовки фланцев
- •2.2 Станки для обработки фланцев
- •Инструменты для обработки фланцев
- •2.4 Зажимные устройства
- •2.5 Построение обработки
- •2.6 Особенности обработки фланцев со шлицевыми отверстиями
- •3 Обработка гильз
- •3.1 Общие положения
- •3.2 Токарные станки для обработки гильз
- •Технология обработки гильз
- •Прутковая обработка
- •V Обработка корпусных деталей
- •1 Общие подходы к обработке
- •Обработка плоских поверхностей
- •Обработка отверстий больших диаметров
- •Обработка отверстий малых диаметров
- •Станки с чпу для обработки корпусных деталей
- •7 Построение технологического процесса, последовательность обработки
- •VI Обработка базовых деталей
- •1. Заготовки базовых деталей
- •Обработка станин металлообрабатывающих станков
- •3 Станки для обработки базовых деталей
- •VII Технология изготовления зубчатых колес
- •7.1 Общие сведения о способах зубообработки
- •7.2 Проблемы достижения требуемой точности зубчатого венца
- •Финишная обработка зубчатых колес
- •Контроль зубчатых колес
1.3.8 Обработка шпоночных пазов
Шпоночные пазы на валах в настоящее время фрезеруют концевыми фрезами на шпоночно-фрезерных станках, на фрезерных станках с ЧПУ и на токарных обрабатывающих центрах.
К точности шпоночных пазов предъявляют довольно высокие требования:
– необходимо выполнить размер ширины паза с жесткими допусками,
– паз должен быть симметричным относительно оси детали;
– паз должен быть параллелен оси.
Основные трудности возникают при попытке достичь удовлетворения этих требований фрезерованием мерной концевой фрезой. Диаметр фрезы, ее радиальное биение могут не позволить получить требуемую ширину паза. Увод фрезы от первоначально настроенного положения приведет к погрешности положения оси паза. Природа увода состоит в разности усилий, воздействующих на фрезу по боковым сторонам. Со стороны, работающей встречным фрезерованием, усилие больше, чем со стороны, работающей попутным. Чем длинней шпоночный паз, тем больше величина увода.
Выход состоит в образовании шпоночного паза фрезой, диаметр которой меньше ширины паза. Шпоночно-фрезерные станки имеют механизм осциллирующего движения. Ось вращения фрезы имеет дополнительное движение вращения по окружности. Диаметр окружности осцилляции номинально равен разности ширины паза и диаметра фрезы. Механизм осцилляции имеет тонкую настройку, позволяющую получать точный размер паза с учетом всех дополнительных воздействий, таких как радиальное биение фрезы, отжимы, износ. Кроме того, используют так называемое маятниковое фрезерование с малой глубиной резания в 0,2 мм и большой подачей.
В настоящее время все чаще шпоночные пазы образуют не в ходе отдельной операции, а совмещают фрезерование с точением на токарных обрабатывающих центрах. Единственный выход из положения – фрезерование пазов инструментом меньшего диаметра. Вначале прорезают паз по центру, затем по боковым сторонам, при этом имеется возможность реализовать попутное фрезерование по обеим сторонам паза.
1.3.9 Обработка шлицов
В машиностроении наиболее распространены прямоугольные и эвольвентные шлицы.
Прямоугольные шлицевые соединения имеют три возможных вида центрирования: по наружным, внутренним диаметрам или по боковым сторонам зубьев. В зависимости от вида центрирования имеют соответственно наиболее жесткие допуски наружные, внутренние поверхности или боковые стороны зубьев.
Основным способом образования зубьев шлицов способом механической обработки является фрезерование червячной фрезой. Имеется также опыт накатывания зубьев. Шлицефрезерные станки являются разновидностью зубофрезерных. Кинематика у этих двух видов станков одинакова. Шлицефрезерные станки чаще изготавливают с горизонтальным исполнением оси заготовки, а зубофрезерные – с вертикальным. Червячные фрезы для прямоугольных шлицов спроектированы таким образом, чтобы в результате движения обката на заготовке были образованы прямые и параллельные между собой стороны зубьев.
Червячные фрезы для шлицов с центрированием по внутреннему диаметру имеют на вершинах зубьев специальные выступы, которые называются протуберанцами. Назначение протуберанцев – создать во впадинах зубьев канавки для выхода шлифовальных кругов. Если таких канавок не будет, то осыпание кругов на вершинах приведет к погрешностям обработки.
Если вал подвергается закалке, то шлицефрезерование является предварительной обработкой, на боковых сторонах шлицов, а также на одной из цилиндрических поверхностей остается припуск. На какой именно? На той, по которой выполняется центрирование. После закалки необходимо выполнить шлифование боковых сторон шлицов, а также той цилиндрической поверхности, по которой оставлен припуск.
При центрировании шлицов по наружной поверхности эту поверхность подвергают круглому шлифованию совместно со шлифованием других наружных поверхностей вала. На шлицешлифовальном станке шлифуют боковые стороны зубьев. Если число зубьев равно шести, то обработка осуществляется одним кругом, который размещен в одной впадине. Две боковые стороны круга правят два алмаза. При большем числе зубьев обработку выполняют два круга, обычно размещенные в соседних впадинах. Таким путем улучшают условия шлифования, которое приближается к периферийному, отдаляясь от торцового.
При центрировании по внутреннему диаметру возникает необходимость шлифовать эту самую точную поверхностью. Размещают шлифовальные круги так же, как описано ранее, при шести зубьях используют один круг, при большем числе зубьев – два. Различие состоит в том, что используется третий алмаз, который выполняет правку периферии кругов, образуя на круге или кругах точную цилиндрическую поверхность требуемого диаметра.