Комплексные способы эффективной обработки резанием - Ермаков Ю.М.
ISBN 5-217-03160-3
Скачать (прямая ссылка):
Поперечно-винтовое точение позволяет осуществлять непрерывное отрезание колец и прорезание канавок, которые в настоящее время осуществляются на одношпиндельных труборезных станках с многорезцовой наладкой поперечных суппортов.
Поперечно-винтовая отрезка колец имеет следующие преимущества по сравнению с токарной отрезкой: кратковременный контакт режущих зубьев с заготовкой; образование короткой стружки, не забивающей зону обработки; минимальный путь резания, равный высоте торца кольца. Производительность разрезания труб поперечно-винтовым точением (ПВТ) в 1,9 раза выше, чем на трубоотрезных станках. Способ ПВТ позволяет непрерывно производить нарезку ходовых винтов и червяков на всю глубину профиля за один рабочий ход.
Линия комплексной обработки подшипниковых колец (рис. 7.16) состоит из индукционной печи / методического действия, стана поперечно-винтовой прокатки (ПВП) конструкции ВНИИМЕТМАШа из двух клетей 2 и 5, рольганга 4, двух автоматов 5 поперечно-винтового точения (ПВТ), распределительного рольганга 6 термического участка 7, транспортных конусных валков 8 и бесцентрово-шлифовальных автоматов 9 для предварительного и окончательного шлифования фасонным кругом 10 и разрезки на кольца дисковым кругом //. Заготовка в виде круглой болванки нагревается в индукционной печи / тоннельного типа и поступает на первую клеть 2 стана ПВП. После раскатывания отверстия на оправке труба поступает на вторую клеть 3 стана и окончательно формируется в фасонную трубу с профилями подшипниковых колец (см. рис. 7.15). Температура выходящей со стана трубы составляет около 1050 °С.
Прокатанная труба устанавливается автооператором на автомат 5 поперечно-винтового точения. Токарная обработка начинается при температуре трубы ~ 900 °С и заканчивается при температуре ~ 400 °С. Меха-
ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ 243
Рис. 7.16. Схема компоновки автоматической линии комплексной поперечно-винтовой механической обработки подшипниковых колец
нические характеристики (прочность) стали ШХ15 при температуре 900 °С в 6 раз, а при 400 °С в 2 раза меньше, чем при нормальных условиях. Это позволяет увеличить скорость резания стали ШХ15 до 250 м/мин и повысить стойкость инструмента в 2-3 раза, чему способствует непрерывное охлаждение червячной фасонной фрезы воздухом, подаваемым под давлением 0,4 МПа со стороны, противоположной зоне резания. После токарной обработки труба поступает на термический участок 7.
Труба нагревается постепенно в электропечи в процессе перекатывания по рельсам в зону наивысшей температуры. Затем профильная труба подается в закалочную ванну, которая герметизируется и наполняется маслом из большой емкости. При необходимости перед шлифовальными станками 9 может быть установлен правильный станок.
Шлифование цилиндрических поверхностей колец производится цилиндрическими кругами 12, беговых дорожек - фасонными по профилю дорожки кругами 10. Частота вращения фасонных кругов согласована со скоростью продольного перемещения трубы. За один оборот круга 10 труба перемещается на ширину одного кольца. Для обеспечения скорости шлифования порядка 5 м/с диаметр фасонного круга составляет не менее 1 м. На втором станке выполняется чистовое шлифование поверхностей и разрезка трубы дисковым кругом //на отдельные кольца. Далее технологический процесс совершается по классической схеме: обработка внутренних фасок, непрерывное шлифование торцов колец на торцешлифо-вальных автоматах и периодическое шлифование отверстий на внутри-шлифовальных станках.
244
РАЗРАБОТКА НОВЫХ СПОСОБОВ РЕЗАНИЯ
Особенностью линии является увязывание производительности различного по технологическому назначению оборудования. Цикл прокатного стана применительно к внутренним подшипниковым кольцам 310/02 и 7611/02 (наружный диаметр трубы 87 мм) составляет в среднем 2 мин при длине трубы 2,5 м. Токарная обработка прокатанной фасонной трубы на автомате ПВТ, включая загрузку, осуществляется за 9,6 мин. Режимы обработки следующие: скорость резания v = 200 м/мин, частота вращения трубы п = 740 мин"1, подача в продольном направлении S = = 0,35 мм/об (у? = 260 мм/мин), круговая подача инструмента = 5,2 мм/об, частота вращения лф = 5 мин"1. Для повышения загрузки прокатного стана, который одновременно является накопителем для токарного участка, целесообразно установить два автомата ПВТ, на которые поочередно с интервалом 4,8 мин поступают профильные трубы с прокатного стана.
Термический участок не является лимитирующим, так как для операции закалки требуется не более 3 мин, включая загрузочно-разгрузочные операции. В то же время он является магазином-накопителем между токарным и шлифовальным участками. Время обработки на бесцентрово-шлифо-вальных станках равно 2 мин. Режимы: скорость абразивного профильного круга vK = 2 м/с (пк = 25 мин"1), скорость подачи vs = 1375 мм/мин.
Учитывая, что профильная труба длиной 2,5 м служит заготовкой на 45 колец, производительность линии по циклу лимитирующей токарной операции шарикоподшипниковых колец 310/02 при наличии двух автоматов ПВТ составит 1000 шт/ч. Годовая производительность линии около 3,2 млн колец.
