Способ изготовления прецизионных валов Советский патент 1993 года по МПК B23B1/00 

Изобретение относится к обработке металлов резанием, в частности, к токарной обработке.и может быть использовано при изготовлении сплошных или имеющих осевое отверстие деталей типа вал.

Известен способ изготовления прецизионных валов, включающий выверку искривленной заготовки вала на станке ее смещением относительно оси вращения шпинделя до совпадения этой оси с геометрическим центром сечения в средней части заготовки, закрепление ее в шпинделе и обработку вращающейся заготовки поступательно перемещающимся инструментом.

Недостатком известного способа является невысокая точность обработки, проявляющаяся в остаточной непрямолинейности оси детали, что является результатом влияния исходной непрямолинейности заготовки вала и перераспределения внутренних механических Напряжений при ее механической обработке и связано с предварительной термической обработкой заготовок.

Целью изобретения является повышение точности обработки,

Цель достигается тем, что в способе изготовления прецизионных валов, включающем выверку искривленной заготовки вала на станке ее смещением относительно оси вращения шпинделя до совпадения этой оси с геометрическим центром сечения в средней части заготовки, закрепление ее в шпинделе и обработку вращающейся заготовки поступательно перемещающимся инструментом, один торец заготовки устанавливают концентрично оси вращения

VJ

ю ю с о о

шпинделя, а совпадение геометрического центра сечения средней части заготовки с осью вращения шпинделя определяют по отсутствию или минимальной величине биения наружной поверхности заготовки вала на расстоянии 0,5-0,75 ее длины от торца, установленного концентрично оси вращения шпинделя.

Способ осуществляют следующим об-, разом.

Обрабатываемый вал. прошедший предварительную механическую обработку, не подвергавшийся правке (рихтовке), устанавливают в токарном станке, при этом один торец вала размещают в четырехкулачковом патроне шпинделя станка.допускаю- щем смещение оси детали относительно оси вращения шпинделя, а другой - концентрично оси вращения шпинделя - во вращающемся центра задней бабки. На расстоянии 0,5-0,75 длины вала от торца, концентричного оси вращения шпинделя выбирают контролируемое сечение вала, устанавливают в плоскости этого сечения на станине или в суппорте станка индикатор линейных перемещений. Вращая вал, определяют величину и ориентацию биения поверхности вала в контролируемом сечении. Смещая торец вала в четырехкулачковом патроне, устанавливают вал так, чтобы максимально снизить измеряемое биение наружной поверхности вала. Если вал в контролируемом сечении не имеет отклонений макрогеометрии (эллипсности, огранки и т.п.), то торец вала устанавливают так, чтобы.биение в контролируемом сечении отсутствовало, Минимальное биение поверхности означает, что контролируемое сечение сбосно оси вращения шпинделя, причем эта ось параллельна направлению поступательного перемещения режущего инструмента. Затем производят механическую обработку: токарную или шлифование,

Если наружную поверхность детали обрабатывают, устанавливая деталь в люнеты, то обрабатывают указанным образом шейки вала под люнеты.

Количественные соотношения данного способа изготовления выбраны из следующих соображений. Если контролируемое се- чение.в котором минимизируется биение наружной поверхности вала, выбирается

между патроном шпинделя и задней бабкой станка (в каком-то удаленном от обоих торцов сечении вала), то вал делится этим сечением на две части, искривление которых от перераспределения внутренних напряжений противоположно по направлению. Так как контролируемое сечение выбирается на расстоянии 0,5-0,75, длины вала от торца, соосного оси вращения шпинделя, то искривления указанных частей в значительной

мере компенсируют друг друга, и изделие характеризуется повышенной точностью изготовления. Если контролируемое сечение выбирается вне данного интервала, то искривление одной из частей вала доминирует, и при обработке изделие приобретает вторичную кривизну оси.

Пример. Изготавливается стальной вал с диаметром 120. мм и длиной 3000 мм. Закаленная заготовка вала с диаметром 123

мм и длиной 3010 мм имеет непрямолинейность 1 мм, Максимальные остаточные напряжения (у поверхности в плоскости кривизны) равны 40 МПа. Один из торцов вала устанавливают в четырехкулачковом

патроне шпинделя, другой - во вращающемся центре задней бабки, На расстоянии

0,5-0,75 длины от торца заготовки у задней

бабки выбирают контролируемое сечение, в

котором измеряют биение наружной поверхности вала. Заготовку устанавливают в патроне так, чтобы максимально снизить измеряемое биение. Затем заготовку обтачивают твердосплавным инструментом. Режим обработки: скорость резания - 50

м/мин, подача -0,2 мм/об.

Изобретение относится к обработке металлов резанием, в частности к токарной обработке, и может быть использовано при изготовлении сплошных или имеющих осевое отверстие деталей типа вал. Целью изобретения является повышение точности обработки. Это достигается тем, что после термообработки заготовку вала, не подвергая правке, одним торцом устанавливают в патроне шпинделя токарного станка, допускающем смещение : оси детали относительно оси вращения шпинделя, а другим торцом - во вращающийся центр задней бабки станка соос- но оси вращения шпинделя. Смещая торец заготовки вала, размещенный в патроне, добиваются минимальной величины биения или отсутствия его в сечении вала, удаленном от торца, соосного оси вращения . шпинделя, на расстоянии 0.5-0,75 длины заготовки. Затем закрепляют заготовку вала в шпинделе и производят механическую обработку...... 4 ,.. fe

Формула изобретения

Способ изготовления прецизионных вало.8, включающий выверку искривленной заготовки вала на станке ее смещением относительно оси вращения шпинделя до совпадения этой оси с геометрическим центром сечения в средней части заготовки вала, закрепление ее в шпинделей

обработку вращающейся заготовки поступательно перемещающимся инструментом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки, один торец заготовки вала устанавливают концентрично оси вращения шпинделя, а совпадение геометрического центра сечения средней части заготовки с осью вращения шпинделя определяют по отсутствию или минималь

ной величине биения наружной поверхно- длины от торца, установленного концент- сти заготовки вала на расстоянии 0,5-0,75 ее рично оси вращения шпинделя.