ANALIZA TECHNOLOGICZNOŚCI DLA CZĘŚCI TYPU WAŁEK.

1. WSTĘP.

Części maszyn typu wał występują powszechnie w każdej maszynie i urządzeniu. Są to elementy technologicznie najprostsze, ale różnorodne pod względem kształtów i wymiarów.

Procesy technologiczne wałów wiążą się przede wszystkim z toczeniem i szlifowaniem walcowych powierzchni zewnętrznych oraz z innymi operacjami dokonywanymi na tych powierzchniach; wykonywaniem rowków wpustowych, wielowypustów, gwintów, otworów poprzecznych.

Wymagania obróbkowe dla części typu wał dotyczą otrzymania odpowiedniej chropowatości, klasy dokładności i wzajemnego położenia poszczególnych powierzchni m.in. współosiowości czopów.

2. TECHNOLOGICZNOŚĆ KONSTRUKCJI CZĘŚCI TYPU WAŁ.

2.1. Definicja technologiczności.

Technologiczność konstrukcji - zespół cech konstrukcyjnych określonego przedmiotu umożliwiających łatwe wykonanie go w danych warunkach produkcyjnych.

O technologiczności konstrukcji decydują informacje przekazywane wytwórcy przez konstruktora, głównie za pomocą rysunku technicznego.

Informacje te dotyczą materiałów wyjściowych, ich wymiarów, rodzaju zastosowanych półfabrykatów, kształtu i wymiarów gotowych przedmiotów oraz ich dokładności, jakości powierzchni, twardości itp. Istotne jest przewidzenie optymalnego dla danego przypadku materiału i procesu technologicznego, jaki będzie zastosowany przy wytwarzaniu konstruowanego przedmiotu.

Analiza technologiczności konstrukcji jest zawsze opłacalna, gdyż umożliwia uproszczenie procesu technologicznego i skrócenie czasu wykonywania operacji.

2.2. Najważniejsze wytyczne dotyczące technologiczności konstrukcji wałów.

2.2.1.

Gdy na półfabrykat przewiduje się pręt walcowany, wał powinien być tak zaprojektowany, aby objętość materiału przetworzonego w wióry była jak najmniejsza.

+ Rozwiązanie technologiczne: b) wał z pierścieniem osadczym, c) wał z pierścieniem na wcisk, d) wał z pierścieniem oporowym osadzonym na wcisk.

Możliwe jest tu przyjęcie półfabrykatu o znacznie mniejszej średnicy.

- Rozwiązanie nietechnologiczne: a) wał z kołnierzem toczonym.

Otrzymanie kołnierza zmusza do przetworzenia w wióry dużą procentową objętość materiału.

2.2.2.

Przejścia z jednej średnicy wału w drugą powinny być tak zaprojektowane, aby powstawały one samoczynnie w wyniku toczenia znormalizowanym narzędziem.

Wał z dwoma czopami dokładnymi

+ Rozwiązanie technologiczne: b).

Mamy do czynienia tylko z uskokiem szlifierskim. Unikamy dodatkowego zabiegu - podcięcia (możliwe tylko przy odpowiednim układzie pasowań umożliwiającym swobodny montaż).

- Rozwiązanie nietechnologiczne: a).

Konstruktor przewidział uskok średnic.

Wał z uskokiem średnic

+ Rozwiązanie technologiczne: b).

Przejście z jednej średnicy na drugą otrzymuje się w wyniku toczenia narzędziem normalnym.

- Rozwiązanie nietechnologiczne: a).

Przejście z jednej średnicy wału na drugą za pomocą promienia (uzasadnione w przypadku dużego obciążenia wału i obawy działania karbu). Narzuca ono konieczność zaprojektowania i wykonania specjalnego narzędzia.

Wał wielostopniowy

+ Rozwiązanie technologiczne: b).

Ustalenie jednego promienia umożliwia obróbkę wszystkich czopów za pomocą jednego narzędzia.

- Rozwiązanie nietechnologiczne: a).

Każde przejście jest wykonane narzędziem o innym promieniu.

2.2.3.

Powierzchnie stożkowe na wale powinny być tak zaprojektowane, aby pozostał swobodny dobieg i wybieg narzędzia.

	Wał z powierzchnią stożkową

+ Rozwiązanie technologiczne: c).

Swobodny wybieg i dobieg narzędzia.

- Rozwiązanie nietechnologiczne: a), b).

Brak swobodnego wybiegu i dobiegu narzędzia (rys. a), lub swobodny wybieg, ale brak dobiegu (rys. b).

2.2.4.

Należy unikać wykonania w wale krótkich otworów osiowych, gdyż otwory takie wymagają usunięcia nakiełka. W związku z tym ich obróbka może być wykonana jako końcowa operacja procesu technologicznego.

	Sposoby zabezpieczania części osadzonych na czopie skrajnym.

+ Rozwiązanie technologiczne: b).

Umożliwia przeprowadzenie całej obróbki wału z użyciem specjalnych baz obróbkowych, jakimi są nakiełki.

- Rozwiązanie nietechnologiczne: a).

Konieczność obróbki całego wału w kłach. Wykonanie otworu gwintowanego, z jednoczesnym usunięciem nakiełka, następuje dopiero w ostatniej operacji.

2.2.5.

Jeśli rowki wpustowe znajdują się na różnych powierzchniach wału stopniowanego, należy je

zaprojektować tak by miały równą szerokość.

	Wał z rowkami wpustowymi

+ Rozwiązanie technologiczne: b).

Występowanie rowki o jednakowej szerokości, co umożliwia wykonanie ich w jednej operacji przy użyciu jednego narzędzia.

- Rozwiązanie nietechnologiczne: a).

Występowanie rowków o różnych szerokościach.

	Wał z rowkiem wpustowym na czopie skrajnym

+ Rozwiązanie technologiczne: b), c), d).

Obróbka frezem do rowków wpustowych (rys. b). Przy wystarczającej długości czopa, należy projektować rowek wpustowy tak, aby możliwa była jego obróbka frezem tarczowym (rys. c, d). Rowek może być wykonany jednym przejściem narzędzia (ekonomiczność). Wada: konieczność stosowania wybiegu w zależności od średnicy freza.

- Rozwiązanie nietechnologiczne: a).

Obróbka frezem do rowków wpustowych. Frez dochodząc do krawędzi może ulec zniszczeniu.