Особенности обработки нежестких, гладких и с централь-

Ным отверстием валов

Особенности обработки некоторых типов валов. Маршрут об-

работки нежестких валов усложняется введением дополнительных операций протачивания и шлифования шейки под люнет (до токарной обработки), а также введением нескольких операций правки (если она допускается техническими условиями).

Гладкие валы изготовляют обычно из калиброванной стали

8¼11 квалитетов точности по следующему маршруту.

1. Отрезка заготовки по длине и снятие фасок на многошпин- дельных или одношпиндельных отрезных автоматах, либо на токар- ных отрезных станках, в зависимости от объема выпуска.

2. Предварительное шлифование заготовок на бесцентрово- шлифовальном станке с продольной подачей.

3. Фрезерование закрытых шпоночных пазов на шпоночно- фрезерных станках (например, модели 692А); открытых шпоночных пазов - на горизонтально-фрезерных станках; обработка пазов под сегментные шпонки на специальных станках или на фрезерных стан- ках с применением специальных устройств.

4. Сверление поперечных отверстий (если предусмотрены) на сверлильных операциях с использованием многошпиндельных или одношпиндельных станков в зависимости от числа отверстий и за- данного объема выпуска.

5. Термическая или химико-термическая обработка (если преду- смотрена).

6. Чистовое шлифование после термообработки на бесцентрово- шлифовальном станке.

При обработке длинных гладких валов из горячекатаной стали их предварительно обтачивают на бесцентрово-обточных станках (на- пример, модели *3*0А), а затем шлифуют на бесцентрово- шлифовальных станках или обкатывают роликами на правильно- полировальных станках с полировальной головкой. Правка длинных черных прутков и обточенных валов может производиться также на специальных правильных прессах.

Валы с центральными отверстиями получают из сплошных заго- товок путем глубокого сверления отверстия, после предварительного обтачивания наружных поверхностей вращения и подготовки шеек

под зажим в патроне и под люнет. При l £ d применяют спиральные

сверла. При l > d применяют сверла для глубокого сверления односто- роннего или двухстороннего резания в зависимости от диаметра от- верстия. Для отверстия диаметром больше 80 мм применяют головки для кольцевого сверления. Как сверление, так и последующую обра- ботку центрального отверстия производят на станках для глубокого сверления. Для чистовой обработки применяют зенкеры, развертки или расточные головки. Последующую обработку наружных поверх- ностей производят с базированием по отверстию; для этого применя-

ют пробки с центровыми гнездами, которые не меняются на после-

дующих операциях обработки наружных поверхностей (повышается точность по концентричности).

 

Особенности обработки тяжелых и коленчатых (криво-

Шипных) валов

Тяжелые валы, как правило, имеют центральное отверстие, ко-

торое выполняется для уменьшения веса, для более полного контроля качества материала и размещения внутри вала регулирующих уст- ройств машины.

Заготовки для тяжелых валов получают свободной ковкой на прессах и молотах. Исходным материалом для заготовки является слиток. После ковки заготовки подвергают отжигу для снятия внут- ренних напряжений и нормализации. В последнее время заготовки пустотелых валов фланцевого типа получают электрошлаковой свар- кой из предварительно подготовленных полуцилиндров (корыт) и фланцев. Корыта вырезают и гнут из проката; фланцы вырезают или отливают. При этом варианте достигается большая экономия мате- риала и снижение трудоемкости последующей механической обра- ботки. После термообработки от концов заготовки отрезают пробы для химического анализа и механических испытаний материала.

Технология механической обработки тяжелых валов имеет сле- дующие особенности. Вначале производят разметку заготовки для проверки ее годности для обработки, получения рисок для сверления центрового гнезда, а также выверки заготовки при установке на стан- ке.

Зацентровку производят на стационарном или переносном гори- зонтально-сверлильном станке (головке) с установкой заготовки в призмы. Токарную обработку выполняют за несколько установов. При первом установе один конец заготовки зажимают в кулачках планшайбы, а другой, зацентрованный, поджимают центром задней бабки. Регулируя кулачки, выверяют заготовку по разметочным рис- кам на ее наружной поверхности. Этой установкой пользуются только для обтачивания шеек вала под люнеты.

Обдирку и последующую обработку производят с креплением вала кулачками планшайбы и установкой в люнет. Обработку в цен- трах не практикуют из-за износа центровых гнезд, вызываемого большим весом заготовки и значительной длительностью токарной операции. При каждой новой установке заготовку выверяют на бие- ние индикатором, используя специальные контрольные пояски.

У полых валов глубокое сверление производят после предвари-

тельной токарной обработки наружных поверхностей, т.к. для вывер- ки при установке заготовки на станке перед глубоким сверлением должны быть подготовлены базы.

Окончательную обработку шеек валов 6¼9 квалитетов точности диаметром до **0¼*5* мм производят на шлифовальных станках. Отделку шеек более крупных валов производят широким пружиня-

щим резцом, обеспечивающим шероховатость Ra 2,5¼0,63 мкм, а

также обкаткой уплотняющим роликом.

Для изготовления эксцентриковых (кулачковых) и коленчатых (кривошипных) валов требуются специальные станки.

Так, основными операциями механической обработки коленча-

тых валов являются:

1) обработка технологических баз (торцов, центровых отвер- стий, платиков).

*) обработка коренных и шатунных шеек, щек и галтелей.

*) обработка масляных каналов, обработка отверстий во фланце

и на концах вала, отделка поверхностей шеек, балансирование вала.

4) закалка шеек.

Сейчас               применяют    четырехпозиционные     фрезерно-

центровальные станки для фрезерования торцов, платиков на двух крайних щеках (угловые базы) и сверления центровых отверстий (четвертая позиция разгрузочно-загрузочная). Так же применяются балансировочно-центровальные станки, которые центрируют заготов- ки не по геометрической оси, а по оси инерции. Здесь заготовка авто- матически изменяет свое положение во вращающемся приспособле- нии так, что при определенной частоте вращения ось инерции ее со- вмещается с осью центровочных сверл, установленных в шпинделях станка. После создания технологических баз на длинных валах произ- водят токарную и шлифовальную обработку средней коренной шей- ки, которая в дальнейшем используется для установки люнета. Затем производят токарную и шлифовальную обработку остальных корен- ных шеек с одновременной обработкой щек и галтелей.

Шатунные шейки обтачивают либо попарно, либо все одновре- менно. В этом случае вал вращается вокруг оси коренных шеек, а суппорты движутся вместе с обрабатываемыми шейками, воспроиз- водя движения шатунов, закрепленных на этих шейках.

Отделка поверхностей шеек производится после термообработ-

ки на шлифовальных, полировальных или на станках для суперфини- ша.

Между токарными и шлифовальными операциями заготовка ва- ла подвергается правке, а в некоторых случаях - правке центровых отверстий. При крупносерийном и массовом производстве токарные, сверлильные, шлифовальные и др. станки встраиваются в автомати- ческие линии. Причем, для повышения усталостной прочности сильно нагруженных коленчатых валов применяют их поверхностное упроч- нение - обкатку галтелей шеек роликовыми или шариковыми накат- ками.

 

8. *.6 Обработка торцов и центровых отверстий валов. Схемы