Ходовые винты. Назначение, Материалы. Технологический процесс изготовления ходовых винтов.

Ходовой винт является одним из звеньев многозвенной размерной цепи, которая обеспечивает точность перемещения суппортов, а следовательно, и точность изготовляемой на станке детали.

Ходовые винты станков служат для преобразования вращательного дви-жения в поступательное прямолинейное перемещение с помощью сопряжен-ной с ним гайки различных деталей и узлов станка (суппортов, кареток, фар-туков и др.) g заданной точностью.

Профиль резьбы ходовых винтов может быть трапецевидным, прямоугольным и треугольным. Наибольшее применение находят ходовые винты с трапецеидальной резьбой, которая прочнее прямоугольной и позволяет с помощью разрезной гайки регулировать осевые зазоры. Кроме того, нарезание и шлифование трапецеидальной резьбы значительно проще, чем нарезание и шлифование прямоугольной. Однако, отклонения пере-мещения, обусловленные радиальным биением ходового винта, значительно меньше, если резьбы прямоугольные, чем в случае трапецеидальных резьб, поэтому прямоугольные резьбы применяют иногда для особо точных перемещений.

Ходовые винты обладают недостаточной жесткостью, так как обычно их длина во много раз превосходит диаметр, поэтому при их обработке под влиянием сил резания, а также под воздействием собственного веса возни-кают деформации. Все это создает определенные трудности при изготовлении этих винтов и предопределяет выбор материала и технологический процесс.

В настоящее время в станкостроении, особенно в станках с ЧПУ, стали применять винтовые пары качения, состоящие из ходового винта и гайки, сопряжение между которыми создается с помощью шариков. Такая винтовая пара не является самотормозящейся и может применяться как для преобразования вращательного движения в поступательное, так и наоборот.

Профиль винтовых канавок и гаек может быть полукруглый и арочный.

 К материалу для ходовых винтов предъявляются требования высокой износостойкости, хорошей обрабатываемости и состояния стабильного равновесия внутренних напряжений после обработки во избежание деформирования при эксплуатации.

Из рекомендуемых для ходовых винтов сталей подобрать сталь, пол-ностью отвечающую указанным выше требованиям, очень трудно. Очень не-желательно для ходовых винтов деформирование, которое может проявляться как в процессе обработки, так и в процессе эксплуатации. Особенно способствуют деформированию остаточные напряжения в самих заготовках и напряжения, возникающие при механической обработке, в том числе, и при поперечном перерезании продольных волокон прутковой заготовки. Они могут достигать (294 ... 392)106 Па, особенно у ходовых винтов, изготовляемых из заготовок, у которых предварительно не были сняты остаточные напряжения. Это приводит к большим отклонениям основных параметров точности ходовых винтов. Уменьшить влияние этих факторов на точность ходовых винтов можно правильным выбором технологического процесса их изготовления.

 Ходовые винты скольжения 0 – 2-го классов точности без термического упрочнения изготовляют обычно из сталей А40Г по ГОСТ 1414—78 и У10А по ГОСТ 1435—78. Ходовые винты скольжения 0 – 2-го классов точности с упрочняемой объемной закалкой (в основном для прецизионных станков) изготовляют из ста­лей ХВГ, 7ХГ2ВМ, 40ХФА (менее склонна к деформи-рованию при азотировании) и др.

Стали У10А и У12А хорошо обрабатываются, отличаются высокой износостойкостью и при известных условиях термической обработки не дают значительных остаточных деформаций. Заготовки подвергают отжигу до получения структуры зернистого перлита и твердости НВ 170 ... 187.

Ходовые винты пар качения изготовляют из легированной стали ХВГ или азотируемой стали ЗОХЗВА и подвергают термической обработке до HRCэ 59 ... 63.

В качестве заготовок для ходовых винтов используют обычно пруток, отрезанный от сортового материала, диаметром, максимально приближаю-щимся к рассчитанному диаметру заготовок с минимальным припуском. Минимальный припуск определяется погрешностями установки и дефектным слоем, однако по ряду причин припуск значительно выше расчетного минимального значения.

Основными базами ходового винта в изделии являются его опорные шейки и опорные буртики, а исполнительной поверхностью — поверхность винтовой резьбы. Необходимо обеспечить требуемую точность расположе-ния исполнительной поверхности относительно основных баз.

 

Так как технологическими базами при изготовлении ходовых винтов являются центровые отверстия по оси винта, то во избежание деформаций, возникающих под влиянием сил резания и собственного веса, создается дополнительная двойная направляющая технологическая база, которой является наружная поверх­ность винта. Это обстоятельство требует обработки ее с высокой точностью, что влияет на выбор технологического маршрута.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ ХОДОВЫХ ВИНТОВ Иногда в целях уменьшения остаточных деформаций, вызванных черновой обработкой, винты подвергают термической обработке — искусственному старению, которое более эффективно, чем естественное. При естественном старении даже за довольно длительное время пролеживания заготовок (несколько месяцев) снимается лишь 30—40 % внутренних напряжений, тогда как искусственное старение в течение 20—25 ч снимает до 80 % внутренних напряжений. Старение обычно производят в электрических печах шахтного типа перед чистовыми операциями нарезания резьбы и обработкой опорных шеек ходового винта. Для винтов, изготовляемых из стали А40Г и У10А, в процессе их обработки предусматривается стабилизирующий отжиг. Режим искусственного старения для винтов из стали А40Г: нагрев в масляной ванне до температуры 180—200 °С в течение 20 ч с последующим постепенным охлаждением до температуры 50 °

15. Рычаги и вилки. Служебное назначение. Технические требования. Технологический процесс изготовления.

Рычаги, вилки, являются звеньями систем машин и механизмов служащими для передачи силы и движения определенным деталям машин. Например, для переключения передач в машинах, станках, необходимо произвести перемещение зубчатого колеса в осевом направлении. Это перемещение производят через систему рычагов.

Рычаги, совершая качательное или вращательное движение, передают необходимые силы и обеспечивают заданные законы движения сопряженных с ними деталей. Различают вилки двух видов: вилки переключения и вилки шарнирных соединений.

Вилки переключения предназначены для изменения кинематических и динамических связей машин путем осевого возвратно-поступательного передвижения муфт, зубчатых колес и других подобных деталей. Вилки шарнирных соединений подвижных деталей машин для выполнения ими служебного назначения снабжают ушками с соосными обычно цилиндрическими отверстиями для базирования по двойной направляющей базе соединительных шарнирных осей.

Основными техническими требования на рычаги и вилки являются:

1. Обеспечение правильной геометрической формы основных отверстий и их торцов.

2. Обеспечение заданных размеров, основными из которых являются : диаметры основных отверстий, расстояние между осями отверстий, расстояние между торцами головок. Диаметры основных отверстий выполняют по 7 … 8 квалитетам. Точность межосевого расстояния между основными отверстиями не должна превышать 0,05 … 0,2 мм. Размер между торцовыми поверхностями рычага выполняется по 9 … 10 квалитетам, а шпоночные пазы (если они есть) по 9 квалитету.

3. Отклонение от параллельности осей основных отверстий не должно превышать 0,05 … 0,25 мм на 100 мм длины.

4. Отклонение от перпендикулярности торцовых поверхностей относительно осей основных отверстий не должно превышать 0,1 … 0,3 мм на 100 мм радиуса отверстия.

5. Отклонение от параллельности торцовых поверхностей между собой не должно превышать0,05 … 0,25 мм на 100 мм длины. У вилок отклонение от перпендикулярности торцов лапы к оси основного отверстия не более 0,1 … 0,3 мм на 100 мм длины.

6. Отклонение от соосности основных отверстий и наружных поверхностей должна быть не более 0,5 … 1,0 мм.

7. Шероховатость поверхностей основных отверстий Rа = 2,5 … 0,5 мкм, а торцовых поверхностей Rа = 3,2 мкм.

8. Точность расстояний между осями отверстий ± (0,1 ... 0,3) мм;

9. Твердость рабочих поверхностей рычагов и вилок 40 … 62 HRC.

Заготовки для деталей класса рычагов получают ковкой и штамповкой. Штампы изготавливаются разъемными, так чтобы легче было извлекать заготовку.

В массовом производстве заготовки для рычагов получают поперечно-винтовой прокаткой. Иногда заготовки для рычагов получают литьем в песчаные формы.

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: