Токар. Спеціальна технологія. 4 розряд. Тема 3. п. 3.8.

Обробка пустотілих та великогабаритних деталей


Навчальні питання

1.Особливості обробки пустотілих валів, циліндрів і барабанів на центрових пробках і хрестовинах

2.Стендова обробка

3.Направляючі круглого перетину


Особливості обробки пустотілих валів, циліндрів і барабанів на центрових пробках і хрестовинах

Заготовки з отвором великого діаметру встановлюють на центри за допомогою пробок або хрестовин. Пробки виконують цільними для D = 10 +150 мм, розтискними для D = 40 +350 мм, саморозтискні для D = 70 +450 мм.

t3 82-4

Регульовані хрестовини застосовують при D = 400 +1500 мм; при D> 1500 мм використовують зварні хрестовини.

t3 85-86

 

 

Установку на пробках виконують без вивірки з точністю 0,03-0,10 мм, на зварних хрестовинах - з точністю 0,2 мм. У разі установки заготовки на регульовані хрестовини контролюють радіальне биття і положення деталі в горизонтальній і вертикальній площинах з точністю 0,5 мм.

Стендова обробка
Методи обробки деталей у важкому машинобудуванні в більшості випадків аналогічні загальному машинобудуванню, але є і свої особливості обробки, викликані великими габаритами деталей.
На заводах важкого машинобудування для виготовлення великих деталей використовується стендова обробка. При цьому деталь встановлюється на плитному настилі (стенді), а оброблювальні верстати переносяться до оброблюваної деталі. Стенд площею 100-200 м2 монтується з плит з Т-образними пазами, вивіреним в горизонтальній площині з точністю 0,05 мм на 1 погонний метр.


При стендовій обробці дотримуються наступних умов:
- Час на установку кожного додаткового переносного верстата до деталі повинно бути менше, ніж на переміщення деталі на інший верстат;
- Пересувні і переносні верстати слід розставляти навколо деталі так, щоб можна було організувати паралельну роботу верстатів;
- Вся необхідна оснастка повинна подаватися на стенд одночасно з верстатами;
- При обробці однієї деталі на сусідньому місці стенду готувати для обробки іншу заготовку;

t3 87

При технологічній обробці обертових деталей (шківів, зубчастих коліс, валів, барабанів і т. д.) важко отримати їх повну врівноваженість внаслідок неоднорідності металу (порожнечі, раковини при литві, деякі неточності при механічній обробці і складанні). Неврівноваженість обертової деталі виражається в тому, що центр ваги не збігається з віссю обертання. Крім того, ця вісь обертання не є головною центральною віссю інерції обертової деталі. Самий процес урівноваження обертової деталі називають балансуванням. Є два види балансування - статична і динамічна.
Щоб статично врівноважити обертову деталь, треба центр її ваги перенести на геометричну вісь обертання. Такий вид урівноваження називається статичним балансуванням.
На рис. 3.88, а - дані положення трьох головних центральних осей XX, YY і ZZ. Якщо центр ваги S обертового тіла перенести в точку О перетину головних центральних осей, то це тіло буде перебувати в рівновазі.

t3 88

Нехай центр ваги S диска А віддалений від осі обертання YY на відстань l1, тоді при обертанні диска А з'явиться центральна сила інерції Рі. Ця сила Рі при обертанні диска А буде створювати додатковий тиск на вал і на підшипник. При цьому тиск від сили інерції набагато перевершує сили що , особливо при великих числах обертів вала.
Неврівноваженість відцентрових сил призводить до пружних періодичних коливань валу. При великих швидкостях ці коливання вала передаються через підшипники і станину на фундамент, який може піддатися передчасному руйнуванні.
Тому рекомендується у всіх обертових деталях врівноважувати сили інерції, щоб не допускати великих додаткових навантажень на механізм.
Щоб врівноважити силу інерції Рі, треба центр ваги перенести на вісь обертання. Це можна здійснити, доклавши з протилежного боку в точці S' силу Рі': Pи = Ри '
Пояснимо це на прикладах.
На круглому обертовому диску (рис. 3.88, б) закріплена маса m1, віддалена від осі обертання на відстань r1. Потрібно врівноважити масу m1 інший масою m2, закріпленої з протилежного боку на відстані r2. Повне урівноваження диска станеться тоді, коли сили інерції Рі1 і Рі2, що розвиваються масами m1 і m2 , будуть рівні між собою.

Найпростішим пристроєм для статичного балансування є паралельні стенди. Конструкція їх ясна з рис. 3.88, в. Профілі напрямних, по яких перекочується врівноважуюча деталь, показані на рис. 3.88, м. Щоб зменшити коефіцієнт тертя, робоча частина напрямних повинна бути загартована і ретельно відшліфована. Ширину b роблять мінімальною, щоб не створювати вм'ятин на поверхні цапф.

Залежно від маси деталей рекомендується використовувати наступну ширину призм:

маса деталі

Ширина призми

3 кг

0,3 мм

30 кг

3,0 мм

300 кг

10 мм

2000 кг

30 мм

Стенд для балансування повинен бути забезпечений комплектом направляючих з різною шириною опорної частини.

Направляючі круглого перетину, що не мають плоскої опорної поверхні, використовуються для деталей масою 40-50 кг. Перевага круглих направляючих полягає в простоті обробки та в можливості шляхом повороту їх на невеликий кут виключати із зони контакту пошкоджені місця.
Для балансування важких деталей і вузлів застосовуються напрямні квадратного або прямокутного перерізу.
Статичне зрівноважування зазвичай виконують на спеціальних оправках. Для коригування та врівноваження маси застосовують різні пристосування (рис. 3.89).

t3 89

Неврівноваженість усувається підвішуванням до деталі металевих вантажів. Лінійка 1 з пересувним вантажем 2 за допомогою струбцини 3 прикріплюється до врівноважується деталі 4, а противагу 5 закріплюється окремо. Статичне балансування може врівноважити деталь тільки щодо її осі обертання, але не може усунути дії сил, що прагнуть повернути поздовжню вісь. Це відноситься до деталей і вузлів, що мають довжину більше діаметру (ротори великих турбін, турбогенераторів, електродвигунів, швидко обертаючі шпинделі верстатів, колінчаті вали автомобільних і авіаційних двигунів і т. д.).
Щоб виконати динамічне балансування довгого валу, застосовують спеціальні балансувальні машини, на яких визначають відцентрову силу, величину ексцентриситету, вага вантажу для врівноважуючої пари моментів. Роботу цю виконують фахівці-балансувальники.