Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,564

ОБРАБОТКА ДЛИННЫХ НАРУЖНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ШЕВИНГОВАНИЕМ

Отений Я.Н. 1 Вирт А.Э. 1
1 Камышинский технологический институт (филиал) ВолгГТУ
Многие товары широкого потребления имеют в своей конструкции детали с длинномерными цилиндрическими поверхностями. Такие детали получили большое распространение при изготовлении мебели, оформлении витрин магазинов, интерьеров помещений, велосипедов, колясок, спортивных стенок и многие другие изделий. Как правило, обработка длинных наружных поверхностей осуществляется такими традиционными методами, как круглое и бесцентровое шлифование с последующей тонкой доводкой полированием наждачными лепестковыми или войлочными кругами, на которые нанесены полировальные пасты. Доведение труб до необходимой геометрической формы шлифованием трудный, неэффективный и не экологический процесс, как и фсе остальное шлифование. Замена шлифовальных операций операциями резания является приоритетным. Метод обработки длинных наружных цилиндрических поверхностей шевингованием является одним из них.
Шевингование
обработка резанием
самоподача
обработка длинных валов
1. Справочник технолога – машиностроителя. В 2-х т. Т. 2/ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1985. – 496 с.
Режимы резания металлов: Справочник. / Под редакцией Ю.В. Барановского. – М.: Машиностроение, 1972. – 407 с.
Маликов А.А., Сидоркин А.В. Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2008. – № 2. – С. 69–75.
Учебник для машиностроит. спец. вузов / П.И. Ящерицын, М.Л. Еременко, Н.И. Жигалко. – 2-е изд., доп. и перераб. – Мн.: Выш. школа, 1981. – 560 c.
Proceedings of the 2014 IMSS International Conference on Future Manufacturing Engineering (ICFME 2014) Hong Kong, 10–11 December, 2014. – CRC Press/Balkema, 2015. – XIV. – ISBN: 978-1-138-02817-3 (Hbk); ISBN: 978-1-315-68462-8.

Многие товары широкого потребления имеют в своей конструкции детали с длинномерными цилиндрическими поверхностями. Такие детали получили большое распространение при изготовлении мебели, оформлении витрин магазинов, интерьеров помещений, велосипедов, колясок, спортивных стенок и многие другие изделий.

К перечисленным изделиям предъявляются высокие требования по обеспечению низкой шероховатости (Ra =0,12…0,63 мкм), при невысоких требованиях к точности обработки. Заготовки для получения длинных деталей имеют дефектный слой толщиной в пределах 0,15…0,3 мм, образуемый при их изготовлении.

Как правило, обработка длинных наружных поверхностей осуществляется такими традиционными методами, как круглое и бесцентровое шлифование с последующей тонкой доводкой полированием наждачными лепестковыми или войлочными кругами, на которые нанесены полировальные пасты.

Недостатками круглого и бесцентрового шлифования являются применение дорогостоящих станков, предназначенных в основном для получения высокой точности и шероховатости в пределах Ra = 1.,25…0,63 мкм, необходимости частой поднастройки из-за интенсивного износа абразивных кругов, а также ограничение по длине обработки. При круглом шлифовании увеличивается время на обработку за счет времени на установку и снятия заготовки, присутствуют холостые ходы, а также недостаточная жесткость технологической системы.

В этой связи для удаления дефектных слоев с наружных длинномерных цилиндрических поверхностей (валов и тонкостенных труб) взамен шлифования предложен метод шевингования, аналогичный тому, как это осуществляется при чистовой обработке боковых поверхностей зубьев зубчатых колес. Этот метод за счет большого количества зубьев шевера позволит повысить производительность и снизить себестоимость обработки, Для снижения шероховатости после шевингования может быть применена обработка поверхностным пластическим деформированием роликами.

Возможны различные схемы обработки и конструкции цилиндрических, а также конических шеверов, представленные на рисунке.

ottenii1a.wmf ottenii1b.wmf

а) б)

ottenii1c.wmf ottenii1d.wmf

в) г)

Схемы обработки валов методом шевингования: а) двумя шеверами, б) коническими шеверами, в) тремя шеверами г)схема разложения сил резания

 

Режущие кромки зубьев имеют наклон под определенным углом по отношению к оси обрабатываемой детали. В этом случае сила резания, направленная перпендикулярно к режущим кромкам, может быть разложена на две составляющие Vx – по оси детали и Vy – по оси вращения цилиндрических шеверов.

В процессе обработки при вращении детали и перемещении в продольном направлении с заданной подачей продольная составляющая Vy – вызывает вращение шеверов и непрерывную смену зубьев, находящихся в зацеплении с поверхностью детали. Этим достигается срезание тонкого поверхностного слоя и деление стружки на мелкие фрагменты. Направление режущих кромок должно выполняться с учетом знака вращения шеверов в продольной подачи.

Линейная скорость вращения щеверов определяется по формуле:

ott201.wmf

где Kпр – коэффициент проскальзывания (определяется экспериментально); d – диаметр детали (мм); w – угол наклона режущих кромок шевера (град.);Sм – подача детали (м/мин).

В процессе обработки деталь приводится во вращение и к ней прикладывается продольная подача, при этом осевая составляющая силы резания поворачивает щеверы вокруг осей, на которые они установлены. За счет этого осуществляется срезание металла и периодическая смена режущих зубьев.

Основным преимуществом обработки шевингованием наружных цилиндрических поверхностей является простота конструкции; возможность обработки достаточно длинных валов и тонкостенных труб; экономическая целесообразность по сравнению с обработкой шлифованим. При отсутствии зубьев предложенная схема может превратиться в комбинированный метод обработки детали поверхностным пластическим деформированием роликами и выглаживанием.


Библиографическая ссылка

Отений Я.Н., Вирт А.Э. ОБРАБОТКА ДЛИННЫХ НАРУЖНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ШЕВИНГОВАНИЕМ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2015. – № 10-1. – С. 30-32;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=7376 (дата обращения: 03.07.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074