Заготовки для валов получают путем резки проката (прутков) либо путем пластического деформирования: ковкой, штамповкой и т.п.
Основными базами большинства валов являются поверхности опорных шеек, которые выполняют с точностью, соответствующей 6...8 квалитету и шероховатостью R а =2,5...0,63мкм. Использование опорных шеек в качестве технологических баз затруднительно, поэтому применяют поверхности центровых отверстий и левый торец заготовки (рис. 4.34). Однако при одностороннем расположении ступеней или относительно небольшой длине вала (отношение длины к среднему диаметру не более 5) обработку выполняют из прутка, зажатого в цанговом либо в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне на револьверных токарных станках или автоматах.
Рис. 4.1. Технологические базы при обработке ступенчатых валов
|
Обработка ступенчатых валов в центрах осуществляется по следующему маршруту:
1. Обработка торцов заготовки.
2. Сверление со стороны торцов центровых отверстий.
3. Обтачивание (предварительное).
4. Чистовое обтачивание.
5. Предварительное шлифование шеек.
6. Фрезерование шпоночных пазов, шлицев.
7. Сверление отверстий.
8. Нарезание резьбы.
9. Термическая обработка.
10. Окончательное шлифование шеек.
11. Контроль.
Операции 6...10 выполняются, если они предусмотрены чертежом.
В зависимости от объема выпуска операции 1,2 выполняются на различном оборудовании: в единичном производстве эти операции могу быть выполнены последовательно со стороны каждого торца на универсальном токарном станке, в серийном производстве – на специализированном фрезерно-центровальном станке с базированием по наружному диаметру и одному торцу с поочередной обработкой каждого торца либо на специальном двухстороннем центровально-подрезном станке, который, помимо одновременного торцевания и сверления центровых отверстий на обоих торцах заготовки, обеспечивает их обточку, что позволяет в последующем во многих случаях обрабатывать вал на токарном станке за одну установку.
Рассмотрим пример технологического маршрута обработки вала электродвигателя (рис.4.35). Начнем с выбора заготовки. Для серийного производства (в данном случае и для единичного) наиболее приемлемой заготовкой является сортовой прокат – круг (пруток) Æ24мм. Пруток режется пилой, либо рубиться на прессе. Наиболее точными поверхностями являются шейки под подшипники (Æ15±0,0055) и выходные концы вала электродвигателя (Æ12 
); оговорено радиальное биение (0,02мм) этих поверхностей относительно оси вала и радиальное биение рифленой поверхности (Æ22 
). Согласно рекомендациям табл. 4.1, финишную обработку этих поверхностей целесообразно осуществить либо тонким точением, либо шлифованием. Один из вариантов технологического процесса представлен в табл. 4.2.
Технологический маршрут обработки вала электродвигателя
Заготовка – пруток Æ24. Производство – единичное.
Таблица 4.2
| N | Содержание операции | Эскиз обработки и базирования | Оборудование |
| 10 | Заготовительная: Отрезать пруток длинной 204 мм. | 
| Отрезная дисковая пила |
| 20 | Токарная: Подрезать торец, выдерживая размер 202. Сверлить центровое отверстие. Точить Æ12,5, и фаску 2х45°. | 
| Токарный станок |
| 30 | Токарная: Подрезать торец, выдерживая размер 200-0,46. Сверлить центровое отверстие. Точить Æ12,5, и фаску 2х45°. | 
| Токарный станок |
| 40 | Токарная: Обтачивать все поверхности вала кроме ранее обработанных, прорезание канавок. | 
| Токарный станок |
| 50 | Фрезерная: Фрезеровать лыску в размер 24±0,165. | 
| Фрезерный станок |
| 60 | Фрезерная: Фрезеровать лыску в размер 18±0,135. | 
| Фрезерный станок |
| 70 | Шлифовальная:
Шлифовать Æ12  , Æ15±0,0055, Æ22 
| 
| Шлифоваль-ный станок |
| 80 | Токарная: Накатать рифления. | 
| Токарный станок |
| 85 | Шлифовальная:
Шлифовать Æ22 
| 
| Шлифоваль-ный станок |
| 90 | Промывка | ||
| 95 | Контрольная |
 |
Рис. 4.2. Чертеж вала
