- Статьи
- Изготовление валов на заказ по чертежам
Изготовление валов на заказ по чертежам
Производство валов на заказ характеризуется высокой вариативностью размеров деталей, неравномерностью загрузки оборудования. В условиях производства на заказ невозможно спланировать годовую программу выпуска. В каждом заказе валы имеют различные линейные размеры, конфигурации, допуски и припуски. Нагрузки, которые действуют на вал со стороны установленных на них деталей, в действительности не являются сосредоточенными. Расчетные нагрузки рассматривают обычно как сосредоточенные и приложенные посередине ступицы. Схемы нагружения валов и осей зависят от количества и места установки на них вращающихся деталей и направления действия сил. Большинство валов работают на изгиб и кручение. Растяжение или сжатие валов может присутствовать в реальных условиях эксплуатации, но чаще всего эти напряжения не учитывают. Поэтому для каждого заказа и каждого нового вала необходимо сформировать уникальные технические условия на его изготовление и разработать технологический процесс.
Расчет вала
Получив от заказчика чертежи вала, технологи ООО Континенталь производят расчет выносливости конструкции, с учетом диаметров всех ступеней, всех технологических отверстий, всех шпоночных канавок. Для расчета валов на выносливость учитывают все факторы, влияющие на усталостную прочность детали: статические и динамические напряжения, свойства металла с учетом термообработки, наличие шероховатостей на поверхности вала, влияние концентрации напряжений на флуктуацию предела выносливости. Учитываются также размеры осей или валов, цикличность возникающих напряжений. Конечно, реальный цикл нагрузки вала в рабочих условиях определить с точностью 100% невозможно. Поэтому при расчете валов (осей) на выносливость считаем, что напряжения изгиба изменяются по симметричному циклу, а напряжения кручения — по пульсирующему.
Каждый заказ на изготовление валов, содержит прямые требования к твердости материала. Если значение твердости не превышает НВ 200...230, то заготовки будущих валов подвергают нормализации, отжигу или термически не обрабатывают.
Для повышения выносливости валов применяются известные способы упрочнения поверхности: закалка ТВЧ, которая обеспечивает твердость HRС 48...55. Если для производства вала использовалась малоуглеродистая сталь, поверхность вала подвергается азотированию или цементации на глубину 0,7...1,5 мм. Твердость поверхности вала (оси) после этих операций становится НRС 55... 60.
Заготовки и материал для производства валов
Изготовление детали начинается с выбора заготовки. В большинстве заказов требуется изготовление новых заготовок. Для каждого вала производство заготовки определяется характеристиками выбранной марки стали, конструктивом вала, размерами детали. Обязательно проведение ряда расчетов: кинематический, расчеты на прочность, жесткость, а также расчеты на точность. Точность изготовления вала влияет на долговечность и надежность работы детали. Для достижения требуемой точности важен правильный выбор технологической базы, т.е. поверхности вала которая соотносится с положением режущего инструмента. При изготовлении валов за базу принимают центровые гнезда в торцах вала. Материал валов и осей должен иметь хорошую обрабатываемость, легко переносить термическую обработку, отвечать требованиям высокой износостойкости. Этим требованиям отвечают стали 20, 30, 35, 40, 45.
Фотогалерея валов и вал-шестерен