Рефление и типы накатного оборудования

Выше, при описании существующих способов производства, были приведены два совершенно отличных друг от друга спо­соба получения рифленой поверхности вала. Первый способ, который широко применяется на электромашиностроительных заводах, состоит в накатывании поверхности при помощи двух или одного накатных роликов, имеющих небольшую ширину, укрепленных в соответствующей державке, в свою очередь устанавливаемой на супорте станка. Подлежащий накатыва­нию вал устанавливается в центры токарного станка и приво­дится во вращение, в то время как супорт с установленной на нем державкой получает движение подачи, причем ролики удерживаются тесно прижатыми к валу. Недостатки этого способа сводятся к следующему:

а — невозможность получения прямолинейного рифления, что является основным техническим требованием;

6 — неравномерность самого рифления, так как вследствие неизбежной деформации вала в процессе его накатывания глубина рифления в средней части будет значительно мень­шей, чем у краев;

в — дороговизна и высокая трудоемкость процесса нака­тывания.

Накатывание по второму способу производится при помо­щи широких плоских плашек на мощном резьбонакатном станке. При таком способе может быть достигнута полная прямолинейность всего рифления, в пределах точности изготовления самих резьбонакатных плашек. Недостатком это­го способа является необходимость иметь крупный резьбонакатный станок. Все рифление накатывается за один ход станка, причем вал в процессе накатывания находится в вер­тикальном положении, и, следовательно, высота накатных пла­шек должна равняться максимальной длине рифленой части. Для того чтобы достаточно отчетливо представить себе всю совокупность технических требований, предъявляемых к рифлению, и оценить их значение, рассмотрим несколько бо­лее подробно явления, происходящие в рифленой части при запрессовке вала. Как известно, при обычном прессовом соединении, для кото­рого вал и отверстие делаются гладкими, требуется иметь допуски на их размеры в очень жестких пределах. В частности, для тех диаметров, с которыми приходится иметь дело в мел­ком электромашиностроении, допуски нужно выдерживать в пределах 0,015—0,025 мм. Такая точность в размерах, не го­воря уже о том, что она в значительной степени удорожает вал, оказывается практически трудно достижимой при изго­товлении отверстия в сердечнике ротора, состоящего, как изве­стно, из большого числа тонких штампованных листов. Поэтому рифление вала, позволяющее обеспечить надеж­ное прессовое соединение при значительно более грубых до­пусках в размерах деталей перед их спрессовкой, является для большинства случаев мелкого электромашиностроения удачной конструкцией соединения. Следует напомнить, что при гладком соединении и при запрессовке сердечника ротора при обычной комнатной температуре почти всегда является обязательным устройство шпонки, в то время как при рифлении необходимость в последней отпадает, так как каждый отдель­ный лист укреплен на вале достаточно надежно. Для того чтобы рифленое прессовое соединение было до­статочно прочным; оно должно иметь представленный на вид, при котором каждый зуб полностью участвует в соединении. В том случае если форма рифлений была слиш­ком острой и натяг при прессовании был чересчур большим, может иметь место срез рифлений в процессе прессования, что отрицательно влияет на качество соединения. Высококачественное соединение может быть обеспечено при соблюдении следующих условий: профиль рифлений не должен быть слишком острым, же­лательно выдерживать угол при вершине равным 90°; при более остром профиле появляется опасность неправильного смятия зубьев в процессе запрессовывания, причем соединение теряет прочность по мере уменьшения угла при вершине зубьев. При более тупых зубьях, наоборот, начинает значи­тельно возрастать усилие прессования и повышаются требо­вания к точности диаметральных размеров перед прессованием; рифление по всей окружности должно быть равномерным, это значит, что затупление при вершинах всех зубьев риф­лении должны быть совершенно одинаковыми; вершины зубьев обязательно должны быть срезаны, так как в противном случае соединение не будет надежным, вследствие того, что поверхности соприкосновения между ва­лом и сердечником будут слишком малыми. Для правильного соединения необходимо соблюдение сле­дующей последовательности технологического процесса: перед рифлением вал должен быть чисто обработан, лучше всего прошлифован с соблюдением допусков в пределах третьего класса точности; после накатывания размер вала по рифлению должен от­вечать установленным допускам, обычно по четвертому классу точности, и затем вал снова должен быть прошлифован с тем, чтобы при этом несколько притупить вершины зубьев и выдер­жать наружный диаметр вала в пределах третьего класса точности. Такая технология обеспечивает постоянство натяга соединения. Доброкачественное рифление может быть получено только при помощи резьбонакатных станков. В настоящее время существует три типа резьбонакатаного оборудования, крупные модели которого могут быть с успе­хом применены при изготовлении валов. Первый тип является самым старым и одновре­менно наиболее распространенным. Рифление на нем осуще­ствляется при помощи двух плоских плашек, одна из которых укрепле­на неподвижно, а вторая совершает возвратно-по­ступательные движения, будучи укреплена на спе­циальном ползуне. Вал накатывается в вертикаль­ном положения. Операция заканчивается за один ход станка. Данный тип оборудования обладает высокой производи­тельностью (от 10 до 30 валов в минуту) и дает вполне каче­ственные валы. Вместе с тем он имеет ряд недостатков. Поскольку длина накатных плашек ограничивается кон­струкцией станка, длина врезания получается относительно короткой, а следовательно, и сила сжатия изделия сравнитель­но большой, благодаря чему накатываемое изделие несколько перегружается. Это обстоятельство может вызвать деформа­цию вала. Для того чтобы произвести все рифление на корот­ком участке длины плашек, нужна относительно большая мощность, и поэтому оборудование данного типа получается крупным по своим габаритам, тяжелым по конструкции и снабжается мощными электрическими двигателями. Для риф­ления валов электрических двигателей до пятого габарита подобные ставки должны снабжаться приводными двигателя­ми мощностью в пределах от 15 до 30 кот. бес станков ко­леблется от 10 до 18 т. Второй тип накатного оборудования имеет цилиндрические накатные ролики и работает по принципу, сходному с рабо­той бесцентрового шлифовального станка. Находясь в горизонтальном положении, вал помещается между двумя цилиндрическими вращающимися роликами и опирается на направляющую линейку. Передний ролик, смонтированный на специальном супорте, прижимается к валу под воздействием гидравлического цилиндра. По мере сближения роликов про­изводится накатывание рифления. Длина цилиндрических ро­ликов соответствует длине рифления, поэтому данный способ обеспечивает полную прямолинейность накатки. По сравнению с первым способом второй обладает определенными преиму­ществами. Путь врезания роликов во втором случае не ограничен и может изменяться в довольно широких пределах, в зависи­мости от величины подачи, определяемой продолжительностью рабочего цикла. Это дает возможность за счет уменьшения производительности, по сравнению с первым способом, до 3— 5 валов в минуту, что вполне покрывает потребности наибо­лее массовых производств электрических машин, уменьшить величины испытываемых валом давлений и свести к минимуму его деформации. Размеры оборудования во втором случае значительно меньшие, чем в первом. Мощность приводного двигателя то­же меньше и составляет около 8 квт. Для сравнения работы обоих типов оборудования можно указать, что величина подачи в случае работы цилиндрически­ми роликами обычно выбирается такой, что если бы ее по­пытаться создать при плоских роликах, то последние должны были бы иметь длину от 5 до 10 м. Кроме того, следует указать, что изготовление самого цилиндрического накатного инструмента является более про­стым, чем плоских. Третий тип резьбонакатного станка работает при помощи трех цилиндрических резьбой знатных роликов, равномерно расположенных вокруг вала. Обладая всеми преимуществами станков, работающих с двумя роликами, последний тип дол­жен теоретически обеспечивать наиболее высококачественное рифление. Вал в этом случае опирается в трех местах, распо­ложенных взаимно под углами в 120°, что исключает возмож­ность какого бы то ни было перекоса, и, следовательно, пол­ностью обеспечивается абсолютная прямолинейность риф­ления. Конструкции резьбонакатных станков, однако, в этом случае оказываются более сложными, чем во втором. Для целей рифления валов наиболее подходящим типом оборудования следует признать второй, т. е. тот, который ра­ботает при помощи двух цилиндрических роликов, как самый простой.

Возможно, Вас так же заинтересует:
Коммерческое предложение