2.3.2 Обработка цилиндрических деталей типа валов.

Заготовки для валов. Для изготовления деталей типа валов используются заготовки из прутков или поковки (полученные свободной ковкой), штамповки, (полученные горячей штамповкой на прессах, молотах и ковочных машинах), а также отливки.

а - схема процесса; б - листовой стали; в - профильного сечения

Рисунок 2.4. Принцип прокатки металла

а - квадратный с закруглёнными углами и вогнутыми гранями; б - квадратный с закругленными краями; в - квадратный, г - круглый; д - плоский; е - треугольный; ж - овальный; з - полукруглый; и - товарный; к - колонный; л - зетовый: м - рельс; н - тавровый; о - уголок неравнобокий; п - уголок равнобокий; р - швеллер; с - двутавровый

Рисунок 2.5. Профили металла прокатного производства

Гладкие валы диаметром до 200 мм и с небольшими перепадами диаметров ступеней чаще всего изготавливают из проката. Заготовки из проката имеют минимальный припуск под обработку. Их правят на правильно-калибровочных станках и разрезают на штучные заготовки. Резка производится с помощью ацетиленокислородных резаков, дисковых и фрикционных пил, механических ножовок, токарно-отрезных станков, отрезных станков шлифовальными кругами, рубки на прессах и т.д. Ступенчатые валы с большими перепадами диаметров ступеней изготовляют из отливок, поковок или штамповок.

Заготовки для валов обычно имеют центровые гнезда, служащие технологическими базами для последующего обтачивания и шлифования наружных поверхностей вращения. Перед центрованием обрабатываются торцы заготовки.

Черновая обработка цилиндрических поверхностей. Закрепление заготовки при черновой обработке производится в зависимости от формы, размеров и назначения детали. Закрепление заготовки должно быть прочным, т.к. при черновом обтачивании резцы снимают стружку больших сечений и при этом возникают значительные силы резания.

Резцы для чернового обтачивания (рисунок 2.6) снимают стружку больших сечений при высокой скорости резания. Поэтому резец должен быть прочным. Форма резца должна быть такой, чтобы деление стружки происходило с возможно большей легкостью. Проходные упорные резцы применяют для обработки заготовок с уступами небольших размеров. Главный угол в плане этих резцов равен 90°, что способствует уменьшению вибраций процессе работы. Для нежестких деталей необходимо применять упорные резцы.

Проходные резцы, используемые при обработке заготовок из стали и чугуна изготавливают из быстрорежущей стали, а также твердого сплава

Чистовая обработка цилиндрических поверхностей. Закрепление детали при чистовой обработке должно быть прочным, чтобы не могло быть смещения заготовки во время обработки. При закреплении заготовки в самоцентрирующемся патроне за обработанную поверхность при требовании соосности обработанной к обрабатываемой поверхностей следует учитывать неточность патрона.

Резцы для чистового обтачивания должны давать чистую поверхность. В соответствии с этим требованием и выбирают их форму.

Резец для чистовой обработки, применяемый при обтачивании с малой подачей, показан на рисунке 2.7,а.

Такие, резцы работают в обе стороны - как правый и левый. При чистовом обтачивании с большой подачей применяют лопаточные резцы (рисунок 2.7,б).

Обработка валов на токарных станках. Детали с поверхностями вращения обрабатываются на токарных станках точением, а более точное изготовление на шлифовальных станках шлифованием.

При точении заготовке сообщают вращательное (главное) движение, а режущему инструменту - поступательное движение (подачу), при котором резец перемещается вдоль оси заготовки.

Необходимую форму и размеры деталь приобретает вследствие подачи. Так, перемещая резец параллельно оси вращения заготовки, получают детали цилиндрической формы (рисунок 2.8,а), а при перемещении резца под углом к оси вращения заготовки - конической формы (рисунок 2.8,б). Если резец перемещать перпендикулярно оси вращения заготовки, то получаются плоские поверхности (рисунок 2.8,в), и, наконец, перемещая резец по соответствующей кривой, получают фасонные поверхности (рисунок 2.8,г) При определенном соотношении скоростей главного движения и подачи на поверхности заготовки можно получить винтовую линию (рисунок 2.8,д), т.е. резьбу.

На токарном станке можно выполнять самые различные операции. Самая распространенная операция - обтачивание цилиндрических поверхностей проходными резцами. Обработка плоскости торца детали называется лобовым обтачиванием, или подрезкой. При обработке деталей, имеющих ступенчатую форму поверхности кроме того, еще подрезаются уступы с помощью подрезных резцов. Следующей важной токарной операцией являемся отрезка детали, производимая отрезным резцом. Этим же резцом вытачиваются канавки. Обработка внутренней поверхности детали называется растачиванием. Для растачивания используются расточные резцы, которые закрепляются в резцедержателе таким образом, чтобы их корпус был направлен параллельно линии центров станка.

На токарных станках производятся и такие операции, как сверление осевых отверстий, а также их зенкерование и развертывание.

а - обработка с продольной подачей; б - обработка конуса; в - обработка с поперечной подачей, г - обработка фасонной поверхности; д - нарезание резьбы

Рисунок 2.8. Виды работ, выполнимых на токарном станке