Обработка торцов заготовок

Предварительная обработка заготовок (валов)

Правка заготовок

Валы, оси и другие подобные детали изготовляют из горячекатаного или холоднотянутого круглого проката. Местная кривизна прутков регламентирована ГОСТами. Однако часто прутковый материал поступает на машиностроительные заводы в изогнутом состоянии. Большая кривизна прутков вызывает необходимость увеличения припусков на обработку, нарушает нормальную работу станка и инструмента. При изготовлении детали из прутков горячекатаной стали кривизна заготовок перед механической обработкой допускается в пределах от 1/6 до 1/4 припуска на диаметр детали. Для устранения большой кривизны и сохранения ее в указанных пределах заготовка подвергается правке. На машиностроительных заводах производят правку изгибом (холодная правка) и в некоторых случаях местным нагревом. В настоящее время применяются следующие способы холодной правки: ручная, на прессах, на правильных машинах, на правильно-отрезных и правильно-калибровочных станках.

Ручная правка является малопроизводительным способом исправления кривизны и применяется в условиях единичного и мелкосерийного производства. Правка производится на плите с помощью ударов молотка непосредственно по выпуклой части заготовок. Точность такой правки невысокая: местные неровности могут достигать 2-3 мм. Ручная правка в центрах с помощью струбцин, рычагов, домкратов или специальных нагрузочных устройств используется для исправления зацентрованных заготовок. Этот способ правки позволяет достичь высокой точности: биение составляет 0,1 ¸ 0,3 мм на 1 пог. м. Для правки прутка и штучных заготовок диаметром до 30 мм используют ручные винтовые прессы. Местная кривизна прутка выравнивается в пределах 0,15 мм на 1 пог. м. Правка на прессах более производительна и менее трудоемка по сравнению с ручной правкой. Она производится на механических станках, пневматических и гидравлических прессах. Заготовки диаметром 30-50 мм правятся на пневматических прессах, диаметром 60-100 мм - на механических и диаметром до 150 мм - на гидравлических. Точность на прессах такая же, как и на ручных прессах.

Правка на станах - наиболее производительный способ, здесь процесс правки совмещен с процессом транспортировки и подачи заготовки. Правильно-отрезные и правильно-калибровочные станки широко распространены на машиностроительных заводах. Для правки и резки крупного стального проката диаметром от 0,25 до 6 мм, поставляемого в мотках или бухтах, используют правильно-отрезные станки - автоматы. Станки модели ИО35В, ИО35Т предназначены для отрезки круглых квадратных и шестигранных прутков из цветных металлов и сплавов диаметром от 3 до 6 мм.

Остаточная кривизна прутков после правки на автоматах составляет 0,5-0,7 мм на 1 пог. м длины. Правильно-калибровочный станок является совершенным оборудованием для правки прутка до механической обработки и калибровки после нее. Точность правки черновой заготовки - 0,5¸0,9 мм на 1 пог. м. Точность калибровки 0,1¸0,2 мм на 1 пог. м. Модели правильно-калибровочных станков: 9412, 9416, 9417, 9419, 2К-61 и ПК-290.

Резка заготовок

Резка штучных заготовок с припусками на обработку торцов выполняется различными способами.

Резка дисковыми пилами на фрезерно-отрезных станках проката диаметром до 500 мм широко осуществляется не только в единичном, но и в серийном производстве, так как этот способ резки универсален, точен, прост и высокопроизводителен. На фрезерно-отрезных станках в зависимости от их размеров используются пилы диаметром от 350 до 2000 мм и выше и шириной от 4 до 14,5 мм.

Наибольшее применение находят фрезерно-отрезные станки отечественного производства моделей: 866, 8А66, 8Б66 и 8631.

Резка на приводных ножовках применяется в единичном и мелкосерийном производстве для заготовок из круглого и профильного проката с размерами 250¸300 мм. Достоинствами этого способа являются чистая поверхность реза (3 - 4 мм), малый перекос торца заготовки (до 2¸2,5 мм на 100 мм диаметра) и малая ширина реза (1-3,5 мм). В целях повышения производительности резки ее осуществляют в призматических тисках, куда укладывают пакет прутков. Наибольшее распространение имеют станки моделей 872 и 872А.

Резка ленточными пилами предназначается для получения заготовок из черных и цветных металлов и пластмасс диаметром до 250 мм. Резка производится пилой, представляющей собой стальную бесконечную ленту с зубьями, расположенными на ее ребре. К достоинствам этого способа надо отнести: высокую производительность, чистый срез (до 5 кл.), малую ширину реза (0,8 - 1,3 мм), сравнительную простоту конструкции станка и малую мощность, расходуемую при резке. Недостатком этого способа является сравнительно небольшой срок службы пильных лент. Отечественная промышленность выпускает станки моделей 8531, 3Р95, 8543, 8543А и С408.

Резка пилами трения. Сущность этого метода состоит в том, что диск или лента, движущаяся со скоростью V=100-120 м/с, расплавляет металл благодаря теплу, возникающему при трении. Пилами трения разрезают прокат на заготовки любых профилей и марок. Этот способ резки высокопроизводителен, но широкого распространения не получил, так как при резке образуются наплывы, которые необходимо снимать, и происходит подкалка торцов.

Резка заготовок отрезными резцами широко применяется на заводах. Достоинствами этого способа являются: высокая точность и чистота поверхности среза, универсальность, возможность осуществления его на самых разнообразных станках токарного типа. К недостаткам следует отнести большую ширину среза и низкую стойкость отрезных резцов. В единичном и мелкосерийном производстве резку резцами производят на токарных или револьверных станках. В массовом - на специализированных и специальных токарно-отрезных станках, либо на одно- и многошпиндельных станках.

Абразивными кругами разрезают заготовки из твердых сплавов и термически обработанных (закаленных) сталей диаметром до 50 мм. Этот способ высокопроизводителен и обеспечивает высокую точность и хорошее качество поверхности среза. Резку осуществляют на станках переносного типа ОШП-1, а также на станках МП-42, МП-66 и РС-49. Для абразивной резки применяются круги-диски формы Д диаметром от 80 до 500 мм и толщиной от 0,5 до 4 мм на вулканитовой и бакелитовой основе. Для резки твердых сплавов и керамики служат алмазные диски диаметром от 50 мм до 320 мм и толщиной от 0,15 до 2 мм.

Газовая (кислородная) резка применяется для вырезки фигурных заготовок из листового проката. Этот способ механизирован и автоматизирован. Резка прутков проката выполняется вручную.

Обработка торцов заготовок

Торцы заготовок подрезают или фрезеруют до заданной длины заготовки по чертежу. При обработке деталей типа валов за технологические базы принимают поверхности центровых отверстий с обоих торцов заготовки. Размеры и форму центровых отверстий выбирают в зависимости от нагрузки, приходящейся на центр. Центровые отверстия должны быть точно обработаны. Центровые отверстия выполняют трех типов:

1.Центровые отверстия без предварительного конуса, предназначенные для неответственных деталей, а также при центровании заготовок под черновую обработку.

Рис.19. Центровое отверстие без предварительного конуса

2. Центровые отверстия с предохранительной фаской применяются в тех случаях, когда необходимо предохранить коническую часть центрового отверстия от случайных повреждений или сохранить величину ее опорной поверхности при подрезке торца.

Рис.20. Центровое отверстие с предварительной фаской

3. Центровые отверстия с резьбой применяют в тех случаях, когда надо предохранить их от повреждения при транспортировке готовых деталей. Угол центровых отверстий обычно 60⁰. Для тяжелых деталей - 75⁰ и 90⁰. Центровые отверстия обрабатывают на токарных, револьверных, сверлильных и двухсторонних центровальных станках. Однако наиболее производительным способом является обработка на фрезерно-центровальном полуавтомате, где заготовки вначале торцуют, а затем центруют с двух сторон. Для центрования применяют типовые наборы инструмента: спиральные сверла, конические зенковки и комбинированные центровочные сверла. Центрование тяжелых заготовок выполняется с помощью дрели по разметке за два прохода: сверление и зенкование. Используются также радиальные сверлильные станки.