2.Типовая технология изготовления ступенчатых валов.

Валы предназначены для передачи крутящих моментов и расположения на них деталей. В машиностроении используются разные по конструкции валы: гладкие, ступенчатые, коленчатые и т.д. Для изготовления валов используют конструкционные легированные стали (35, 40, 45, 40Х и др). В зависимости от конфигурации вала и типа производства в качестве заготовок могут использоваться прутки, поковки, штамповки на ГКМ, КГШП, молотах, полученные электровысадкой и т.д.

Маршрут обработки ступенчатых валов:

1).поочередная или одновременная обработка торцов заготовки;

2).сверление в торцах заготовки центровых отверстий;

3).предварительное обтачивание заготовки;

4).чистовое обтачивание;

5).предварительное шлифование шеек;

6).фрезерование шпоночных пазов и шлицев;

7).сверление отверстий (если предусмотрены чертежом);

8).нарезание резьбы;

9).термическая обработка;

10).окончательное шлифование шеек;

11).контроль.

Основными базами большинства валов являются поверхности его опорных шеек. Однако их использование в качестве технологических баз не всегда оправдано из-за перезакрепления на разных операциях. Поэтому часто используются временные технологические базы – центровые отверстия с обоих торцов заготовки, что позволяет обрабатывать почти все наружные поверхности вала на единых базах с установкой его в центрах. В связи с этим механическую обработку валов начинают с операции подготовки технологических баз – подрезания торцов и их зацентровки.

Наружные поверхности ступенчатых валов обтачивают на токарных, токарно-копировальных, горизонтальных многорезцовых станках, токарных станках с ЧПУ.

Шлицевые соединения валов и втулок представляют собой многошпоночные соединения, у которых шпонки, называемые шлицами, или зубьями, выполнены за одно целое с валом и служат для передачи вращательных движений и крутящих моментов. Шлицы нарезают фрезерованием, строганием, протягиванием и холодным накатыванием.

Шпоночные пазы в зависимости от их формы обрабатывают концевыми или дисковыми фрезами.

Основными способами чистовой обработки валов являются центровое и бесцентровое шлифование.

Продольная подача Поперечная подача Шлифование уступа и шейки Бесцентровое шлифование

Одним из распространённых способов нарезания резьбы является использование резьбовых резцов. В качестве резьбообразующего инструмента для точной резьбообработки рекомендуется использовать сборные конструкции с призматическими, круглыми и пластинчатыми режущими частями.

3.Особенности проектирования типовых технологических процессов механической обработки.

Типизация на уровне обработки детали в целом имеет целью изготавливать сходные по тем или иным конструктивно – технологическим признакам детали по унифицированным технологическим процессам, разработанным предварительно с учетом совершенных технологических методов.

Идея типизации заключается в классификации деталей по конструктивно – технологическим признакам: форме, размерам, точности и т.д. Конечная цель классификации – установление принадлежности детали к определенному типу, т.е. к совокупности деталей, имеющих в данных производственных условиях общую структуру операций и переходов. Детали одного типа в определенной степени могут отличаться набором поверхностей и некоторыми параметрами. Поэтому технологический процесс обработки конкретной детали получается из типового путем исключения лишних операций и переходов обработки отсутствующих поверхностей.

Доработка типового технологического процесса включает в себя также:

1).уточнение технологического оснащения (оборудования, приспособлений, инструментов);

2).перерасчет межпереходных размеров;

3).выбор (расчет) режимов резания;

4).выбор и расчет норм времени.

Проектирование типовых технологических процессов ведут с учетом типа производства. Для разных объемов выпуска изделий будут свои типовые технологические процессы, ориентированные на применение наиболее производительного оборудования и технологической оснастки, экономичных для данного типа производства.

Типовые технологические процессы способствуют следующему: 1).облегчению труда технологов и сокращению затрат времени на разработку технологии изготовления новых изделий; 2).сокращению циклов подготовки производства новых изделий; 3).внедрению в производство наиболее передового опыта и достижений науки и техники; 4).выявлению потребностей в новых видах оборудования и тех. оснастки; 5).отработке технологичности конструкции машины, сборочных единиц и деталей.

Билет №7. 1.Методы решения размерных цепей.

При расчетах полей допусков или полей рассеяния могут быть использованы два метода: 1) расчет на максимум—минимум; 2) вероятностный расчет.

Метод расчета на максимум—минимум

Метод расчета на максимум—минимум учитывает только предельные отклонения звеньев размерной цепи и самые неблагоприятные их сочетания. Например, в размерной цепи показанной на рис.9.2, предельные отклонения замыкающего звена будут при следующих сочетаниях предельных отклонений составляющих звеньев:

; .

Вычитая почленно из первого равенства второе, получим

.

Но разность верхнего и нижнего предельных отклонений какой-то величины есть поле допуска, в пределах которого допустимы ее отклонения, поэтому

.

Это положение действительно и для размерных цепей с числом составляющих звеньев , что дает право записать формулу в общем виде:

,

где – число составляющих звеньев в размерной цепи.

Рис.9.2. Размерная цепь и допуски, ограничивающие отклонения ее звеньев

 

При суммировании допусков учитывают абсолютные значения передаточных отношений, поскольку значения полей допусков всегда положительны. Это значит, что для плоских размерных цепей с параллельными звеньями

, так как = 1.

Таким образом, поле допуска замыкающего звена плоской размерной цепи с параллельными звеньями равно сумме абсолютных значений полей допусков всех составляющих звеньев.

Формула, учитывающая связь поля рассеяния значений замыкающего звена (его отклонений) с полями рассеяния значений составляющих звеньев (их отклонений), может быть получена путем аналогичных рассуждений. Таким образом, поле рассеяния замыкающего звена может быть определено:

;

для плоских размерных цепей с параллельными звеньями

.

Теоретико-вероятностный метод расчета

Вероятностный метод расчета учитывает рассеяние размеров и вероятность различных сочетаний отклонений составляющих звеньев размерной цепи.

Теоретическую основу для установления связи между полем допуска замыкающего звена и полями допусков составляющих звеньев размерной цепи дают положения теории вероятностей, касающиеся функции случайных аргументов. Согласно этим положениям

,

где - коэффициент риска, характеризующий процент выхода значений замыкающего звена (его отклонений) за пределы установленного на него допуска; - коэффициент, характеризующий выбираемый теоретический закон рассеяния значений — го составляющего звена (его отклонений).

Возможное поле рассеяния замыкающего звена при известных полях рассеяния , составляющих звеньев, коэффициентах , и выбранном коэффициенте можно рассчитать по формуле

.

В плоских размерных цепях, имеющих звенья, расположенные под углом к выбранному направлению, каждое из таких звеньев можно заменить его проекцией на это направление. Тем самым любую плоскую размерную цепь можно привести к размерной цепи с параллельно расположенными звеньями.