2.2.2. Структура технологического процесса

Типовой технологический процесс изготовления валов из проката включает в различном сочетании следующие операции: правку, обдирку и резку проката; обработку центровых отверстий; черновое и чистовое точение; сверление и растачивание центрального отверстия; нарезание резьб; фрезерование шлицев, шпоночных пазов и лысок; нарезание зубьев для вал-шестерни; сверление радиальных отверстий; термообработку; черновое и чистовое шлифование шеек, зубьев, шлицев и резьб; отделочную обработку посадочных поверхностей: суперфиниширование, притирку и полирование; контроль размеров.

2.2.3. Правка, резка и обдирка проката

Правка проката диаметром свыше 50 мм осуществляется на прессах пластическим знакопеременным изгибом. Прутки меньшего диаметра правят на роликовых машинах с продольной подачей проката без его вращения (рис. 2.2.1, а) или с винтовой подачей проката (рис. 2.2.2, б). В последнем случае правка производится роликами глобоидальной формы, которые расположены под углом к оси проката. При вращении роликов заготовка получает поступательное и вращательное (винтовое движение).

Обдирка проката (грубое точение) производится с целью удаления дефектного слоя. Обдирка производится на бесцентрово-токарных станках. Схема станка представлена на рис. 2.2.2. Станок работает следующим образом. Заготовка без вращения подается роликами 1 в резцовые головки с резцами 2, 4 и сухарями 5, которые исключают прогиб заготовки от силы резания. Головки установлены на планшайбе на входе и на выходе для черновой и чистовой обдирки. Планшайба вращается вместе с зубчатым колесом 3. Процесс резания осуществляется за счет вращения резцов вокруг заготовки.

Резку проката осуществляют на приводных ножовках; пилах: дисковых, ленточных, фрикционных, электрофрикционных, с абразивным кругом; на токарно-отрезных станках; ножницах, прессах. Приводные ножовки разрезают прокат ножовочным полотном, которое прижимается режущей частью к прокату и совершает возвратно-поступательные движения от механического привода. Схемы резки проката дисковой и ленточными пилами представлены на рис. 2.2.3. Ленточная пила представляет собой бесконечную ленту с зубьями, натянутую на диски, один из которых является приводным. Резка фрикционной пилой производится за счет сил трения. Пила представляет собой тонкий стальной диск, который вращается со скоростью до 150 м/сек. При контакте с металлом он от трения нагревается и плавится. Резка электро-фрикционной пилой осуществляется за счет совместного действия трения и вольтовой дуги, которая зажигается при подключении пилы и проката к разным полюсам источника электрического тока. Схема резки проката на токарном сверлильно-отрезном станке представлена на рис. 2.2.3, г.

В настоящее время широко применяется воздушно-плазменная резка. Существует два способа воздушно-плазменной резки металла: плазменной дугой и плазменной струей (рис. 2.2.4) При резке плазменной дугой она горит между катодом 6 и разрезаемым металлом. В зону резки под давлением поступает газ. Под действием температуры происходит ионизация газа, что разогревает его до температуры 10000 – 20000 °С. Это превращает газ в плазму, увеличивает его объем за счет нагрева. При расширении газа растет скорость истечения. Металл плавится и выдувается струей их зоны реза.

Резка плазменной струей используется преимущественно для обработки неметаллических материалов, т.к. эти материалу не проводят электрический ток. В этом случае дуга горит между наконечником 5 и катодом 6. В остальном процесс аналогичен предыдущему.