Способ изготовления прецизионных валов

(56) Авторское свидетельство СС(ч. 563219, кл. В 23 В 1/00, 1975 ват ль кь овых(54) СПОСОБ ИЗГОТО ОННЪХ ВАЛОВ (57) Изобретение относ .таллов резанием, в ч обработке, и может бь изготовлении сплош осевоа отверстие дета изобретения является РЕЦИЗИЕНИ работке мек токарной зовано при имеющих вал, Целью ие точности ится к обастностить исполь ных илилей типаповышен Изобретение относится к обработке металлов резанием, в частности, к токарной обработке. и может быть использовано приизготовлении 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 влияГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) обработки. Это достигается тем, что после термообработки заготовку вала, не подвергая правке, одним торцом устанавливают в патроне шпинделя токар-ного станка; допускающем смещение оси детали. относительно осивращения шпинделя, а другим торцом - во враща-: ющийся центр задней бабки станка соосно 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.ния исходной непрямолинейности эаготов ки вала и перераспределения внутренних с 0 механических йапряжений при ее механиче- Я ской обработке и связано с предваритель- . СО ной термической обработкой заготовок,Целью изобретения является повышение точности обработки,Цель достигается тем, что в способе изготовления прецизионных валов, включающем. выверку искривленной заготовки вала а 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 вращения1792806 шпинделя, а совпадение геометрического центра сечения средней части заготовки с осью вращения шпинделя определяют по отсутствию или минимальной величине биения наружной поверхности заготовки вала 5 на расстоянии 0,5-0,75 ее длины от торца, установленного концентрично оси вращения шпинделя,Способ осуществляют следу 1 ощим об-. 10разом,Обрабатываемый вал, прошедшийпредварительную механическую обработку,не подвергавшийся правке (рихтовке), устанавливают в токарном станке, при этом 15один торец вала размещают вчетырехкулачковом патроне шпинделя станка, допускающем смещение оси детали относительнооси вращения шпинделя, а другой - концентрично оси вращения шпинделя - во 20вращающемся центре задней бабки. Нарасстоянии 0,5-0,75 длины вала от торца,концентричного оси вращения шпинделявыбирают контролируемое сечение вала, устанавливают в плоскости этого сечения настанине или в суппорте станка индикаторлинейных перемещений. Вращая вал, определяют величину и ориентацию биения поверхности вала в контролируемом сечении.Смещая торец вала в четырехкулачковом 30патооне, устанавливают вал так, чтобы максимально снизить измеряемое биение наружной поверхности вала, Если вал вконтролируемом сечении не имеет отклонений макрогеометрии (эллипсности, огранки 35и т.п.), то торец вала устанавливают так,чтобы биение в контролируемом сеченииотсутствовало, Минимальное биение поверхности означает, что контролируемоесечение соосно оси вращения шпинделя, 40. причем эта ось параллельна направлениюпоступательного перемещения режущегоинструмента. Затем производят механическую обработку: токарную или шлифование, 1 Г Формула изобретения 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 вала, закрепление ее в шпинделе и 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 сечение,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,П р и м е р. 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, Заготовкуустанавливают в патроне так, чтобы максимально снизить измеряемое биение. Затем заготовку обтачивают твердосплавным инструментом. Режим обработки: скорость резания - 50 маймин, подача - 0,2 мм(об. обработку враща 1 ощейся заготовки поступательно перемещающимся инструментом, о т л и ч а ю щ и й с я 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 минималь1792806ной величине биения наружной поверхно- длины от торца; установленного концентсти заготовки вала на расстоянии 0,5-0,75 ее рично оси вращения шпинделя,Составитель Е. ЕрмолаевРедактор С. Кулакова Техред М. Моргентал Корректор М. ШарошиЗаказ 474 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101