Токарная обработка валов.

В мелкосерийном производстве токарную обработку осуществляют на универсальных токарно-винторезных станках. При черновом точении один конец вала закрепляют в кулачковом патроне, который установлен на планшайбе шпинделя станка. Опорой другого конца вала является вращающийся задний центр, установленный в пиноль задней бабки.

При чистовом точении валы обрабатывают в центрах. Для передачи крутящего момента левый конец вала закрепляют в поводковом патроне. При обработке нежестких валов применяются люнеты, которые являются дополнительной опорой. Люнеты бывают неподвижными или подвижными (рис. 2.2.12). Неподвижный люнет устанавливается на направляющих продольного суппорта. Подвижный люнет устанавливается на продольном суппорте и перемещается в процессе обработки вместе с суппортом. Подвижным люнетом создается дополнительная опора, всегда расположенная напротив резца. Поэтому деформации вала под действием силы резания меньше, чем при использовании неподвижного люнета (видео 2.2.12).

При обработке вала в центрах по методу автоматического получения размеров на предварительно настроенных станках необходимо, чтобы положение заготовок в осевом направлении было постоянным. Это связано с тем, что перемещения инструмента при обработке по данному методу заданы настройкой станка и постоянны. Различное положение заготовок на станке в осевом направлении приводит к погрешностям линейных размеров. Причиной этого является рассеяние глубины центровых отверстий. Для повышения точности линейных размеров применяют плавающий центр (рис.2.2.13). Это установочное устройство состоит из центра 1, корпуса 2, пружины 3 и шпонки 4. Коническая часть корпуса предназначена для установки центра в шпинделе станка. Крутящий момент от шпинделя передается на вал 5 через шпонку и рифлений на конусе центра, а также через хомут. Необходимость применения хомута для передачи крутящего момента зависит от жесткости пружины и силы резания. При установке заготовки в центрах она поджимается к шпинделю задним центром. За счет сжатия пружины плавающий центр перемещается вдоль оси до упора вала в корпус плавающего центра. Торец вала становится базой. При базировании по переднему торцу положение заготовок в осевом направлении будет всегда постоянным, что исключает влияние рассеяния глубины центровых отверстий на точность линейных размеров при обработке вала в центрах на предварительно настроенных станках.

В настоящее время независимо от типа производства для обработки валов широко применяются токарные станки с числовым программным управлением (ЧПУ) разных моделей от различных производителей. Такие станки применяются для обработки валов со сложным ступенчатым и криволинейным профилем. На этих станках обеспечивается высокая концентрация операций с реализацией различных методов обработки, высокая автоматизация процесса обработки при минимальных затратах ручного труда. Рабочие и вспомогательные хода режущего инструмента, изменение режимов резания, подача охлаждающей жидкости, смена режущих инструментов выполняются автоматически. Для сокращения времени снятия и установки заготовки станки оснащают автоматическими патронами. Существенно сокращаются также простои станка, связанные с измерениями деталей, за счет оснащения станка средствами измерений с коррекцией настройки станка в процессе обработки. Компоновка и технологические возможности токарных станков с ЧПУ рассмотрены в разделе 2.1.7.