ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Упрочнение гладких и подступичных частей валов и внутренних поверхностей из "Технология тяжелого машиностроения " Разработка и внедрение упрочняющей технологии в тяжелом машиностроении имеют ряд особенностей, связанных с большими размерами и весом упрочняемых деталей, габаритами оборудования и спецификой индивидуального способа производства. [c.159] Наиболее частный случай упрочнения — это обкатывание под-ступичной части валов под запрессовку. [c.159] Примером упрочнения обкатыванием подступичных частей большого размера может служить обработка шеек составного коленчатого вала реверсивной паровой машины мощностью 7360 кет (10 000 . с.). Коленчатые валы такого типа несколько раз выходили из строя на одном уральском металлургическом заводе после сравнительно непродолжительного периода работы (от 1,5 до 5 лет). Авария начиналась с ослабления посадок сопряжений коренных и мотылевых шеек со щеками. Затем разрушались стопорные штифты и шейки проворачивались в отверстиях щек. Кроме того, образовывались трещины усталостного характера в местах посадок и в галтелях. [c.159] Подступичные части валов обкатывались с припуском 0,7 мм на диаметр с последующим шлифованием. Снятие незначительного припуска при относительно большой толщине наклепанного слоя практически не снижает упрочняющего эффекта. Шероховатость поверхности под обкатывание выдерживалась в пределах 5-го класса чистоты. С торцов валов у поверхностей, подлежащих обкатыванию, для захода ролика оставлялся припуск по 30 мм. У коренных шеек, кроме того, проточенная часть продлялась на 50 мм за границу запрессовки в щеку. Для обкатывания использовалось универсальное приспособление (см. рис. 82). [c.160] Обработка посадочных поверхностей мотылевых шеек имела ту особенность, что обкатывание их производилось в упор до бурта. Высота бурта не позволяла использовать ролики диаметром ОЪмм. Поэтому применялись специальные ролики диаметром 130 мм. В остальном режим совпадал с режимом обкатки коренных шеек. [c.161] Для раскатывания отверстий диаметром 500 и 520 мм в ш,еках вала использовалось специальное приспособление (рис. 92). Корпус приспособления 2 с коническим хвостовиком 3 для крепления в шпинделе станка несет два рычага 1 и 4, которые под действием пружины 10 разжимаются в радиальном направлении. В рычаги закладываются оси 5 с роликами / и на игольчатых подшипниках. [c.161] Ролики имеют различный рабочий профиль. Ролик 7 с малым профильным радиусом служит для упрочнения. Он идет на 3 мм впереди ролика 12 с большим профильным радиусом, который заглаживает неровности поверхности отверстия для уменьшения шероховатости. Сдвиг роликов относительно друг друга в направлении оси отверстия осуш,ествляется шайбами 6 и 8 разной толщины. Регулировка сил разжима роликов в пределах до 49 ООО к (5000 кГ) достигается изменением сжатия пружины 10 гайкой 9. Для ввода приспособления в обрабатываемое отверстие служит гайка 11, которая сидит на резьбовом конце оправки 3 и своим торцом соприкасается со специальными отростками рычагов 1 r 4. Затяжкой гайки 11 рычаги несколько сжимаются, сдавливая пружину 10. После установки ролика 12 на кромку отверстий гайка 11 освобождается и давление переносится на обрабатываемую поверхность. [c.161] Для обработки отверстий щеки соединялись парами и растачивались на расточном станке с диаметром шпинделя 200 мм. Растачивание минералокерамическими резцами обеспечивало отклонение формы отверстия в пределах допусков 2-го класса точности и шероховатость поверхности V 6. По окончании растачивания в шпиндель устанавливалось приспособление для раскатывания. [c.162] В зависимости от диаметра обрабатываемого отверстия оси роликов образуют небольшой угол (до 5°) с осью отверстия. Благодаря наличию этого угла осевая составляющая рабочей силы уменьшается, что способствует уменьшению трения роликов о шайбы. Подача производится в сторону вершины этого угла, а шайбы у роликов в каждом случае устанавливаются так, чтобы упрочняющий ролик шел впереди заглаживающего. [c.162] Режим раскатывания отверстий в щеках характеризовался следующими данными усилие 42 ООО н (4300 кГ), диаметр роликов 105 мм, профильный радиус упрочняющего ролика 0 мм, заглаживающего ролика 52,5 мм, подача 0,2 мм1об, скорость 29 м/мин. [c.162] После сборки коренных и шатунных шеек со щеками сверлились и развертывались отверстия под штифты (см. рис. 91, б). Поверхности этих отверстий так же, как и сами штифты, упрочнялись обкатыванием. Для раскатывания отверстий использовалось жесткое шариковое приспособление. Необходимое усилие при этом достигалось за счет натяга 0,25 мм, создаваемого превышением диаметра приспособления по шарикам над диаметром развернутого отверстия. Раскатывание отверстий под штифты выполнялось при скорости 32 м/мин и подаче 0,1 мм1об. Штифты обкатывались универсальным приспособлением (см. рис. 82) с режимом усилие 29 500 н (3000 кГ), диаметр ролика 105 мм, профильный радиус ролика 10 мм, подача 0,4 мм об, скорость обкатывания 70 м1мин. [c.162] Обкатывание гладких валов в основном аналогично обработке подстуличных частей. Однако особенность конструктивных форм некоторых деталей вызывает зачастую отличия в технологии их обработки. Типичные гладкие валы-торсионы исчезающих упоров прокатных станов периодически скручиваются при остановке прокатываемых слитков. Для повышения усталостной прочности в технологию их механической обработки введена операция обкатывания роликами. Торсионный вал является нежесткой деталью. При диаметре 115 мм и длине 2000 мм он не может воспринимать значительных радиальных усилий при упрочняющем обкатывании. [c.162] Для уменьшения деформации зон начала и конца обкатывания давление на ролики повышается в начале и снижается в конце обработки постепенно, с помощью редукционного клапана. [c.163] Во время термической обработки торсионные валы получают значительное коробление. Биение в середине валов достигает 6— 8 мм. Для осуществления процесса обкатки при таком биении со станка снимается винт поперечной подачи суппорта, благодаря чему все приспособление может свободно перемещаться по верхним направляющим. [c.163] На заводах тяжелого машиностроения обкатыванием упрочняют валы привода клетей станов холодной прокатки труб, валы дробящего конуса конусных дробилок, оси блоков шагающего экскаватора ЭШ 15/90, эксцентриковые валы и др. [c.163] Вернуться к основной статье