Изготовление осей

Компания «РПМ» принимает заявки на изготовление металлических осей, которые Вы можете направить через форму обратной связи или по почте, указанной в разделе Контакты. Также вы можете ознакомиться с параметрами , приведенными в таблице «Наши возможности», в которой приведены предельные параметры изготавливаемых осей.

Оси представляют собой тела вращения с длиной больше диаметра. Детали принято классифицировать по формам сечения (полые или сплошные) и поверхности (гладкие или ступенчатые). Отдельные виды изделий состоят из отличных между собой участков, которые бывают фасонными, коническими или цилиндрическими.

Главная задача осей заключается в соединении и поддержке различных частей вращающихся механизмов или конструкций. В отличие от валов, детали неспособны передавать крутящий моментне преднаначены для передачи крутящего момента. Изделия подвергаются деформациям изгиба и воспринимают только поперечные нагрузки.

Производство осей. Возможности ООО «РПМ»

Оси российского производства могут изготавливаться как по нормативам ГОСТ 9650-80 , где приводятся основные технологические требования к деталям, так и по собственным разработкам предприятий, владеющих оборудованием, в которых используются такие изделия, как оси из металла. Такая документация определяет виды, размеры и конструктивное исполнение изделий. В таких документах следует прописывать правила приёмки, упаковки и маркировки, а также методы контроля качества и указания по проведению испытаний.

№	Параметр	Мин. значение	Макс. значение
1	Диаметр	-	1300 мм
2	Длина	-	5000 мм
3	Шерорховатость поверхности	Ra=0,1 мкм	Ra=6,4 мкм
4	Допуск форм и расположения	от 0,002 мкм	-
5	Масса изделия	-	8 тонн
	Примечание	В зависимости от габаритов возможно изменение диапазонов допусков и шероховатостей поверхностей

Требования к технологичности деталей

Минимальная разница между диаметрами ступенчатых осей. Соблюдение требования обеспечивает уменьшение металлических отходов и существенно сокращает объёмы мехобработки в процессе производства. Вследствие этого детали, где есть канавки и пружинные колечки, получаются более технологически совершенными, чем изделия с буртами.

Длина ступеней осей равняется или кратна длине короткой ступеньки. Правило актуально для деталей, которые обрабатываются на многорезцовых машинах. Подобное конструктивное исполнение изделий облегчает регулировку резцов и уменьшает число холостых движений.

Резьбовые или шлицевые участки осей создаются открытыми и имеют на концах бороздки для выхода инструментов. Протяжённые углубления целесообразно делать одинаковой ширины. Тогда удаётся обойтись единственным резцом.

В осях должны быть центровые отверстия. Если в технической документации приведены требования об их недопустимости, это существенно уменьшает технологичность деталей. Для получения нужного результата приходится увеличивать длину заготовок, чтобы нанести временные центры, которые срежутся по завершении мехобработки.

Материалы изготовления

В качестве основного материала изготовления осей используется легированная или конструкционная сталь. Требования к сплавам следующие:

• высокий запас прочности;
• хорошая способность подвергаться обработке;
• низкая чувствительность к повышению местных напряжений на участках контакта деталей;
• повышенная устойчивость к износу.

Перечисленным требованиям удовлетворяет сталь многих марок – 35, 40, 45, 40Г, 40ХН и пр. Довольно редко детали производятся из чугунных заготовок.

В документации к изделиям обязательно указывается твёрдость стали для изготовления осей и необходимость в термообработке. Если значение твёрдости материала заготовки находится в диапазоне HB 200-230, заготовки подвергаются отжигу и нормализации или вообще не обрабатываются.

Чтобы повысить износоустойчивость осей, проводят мероприятия по увеличению твёрдости рабочих поверхностей. В этих целях прибегают к закаливанию с помощью токов высокой частоты (ТВЧ). В результате материал обретает твёрдость в пределах HRC 48-55.

Если изготовление осей осуществляется из малоуглеродистых сталей, поверхность деталей вначале подвергается углеродному насыщению. Затем изделия закаливаются и термически обрабатываются. За счёт указанных операций достигается твёрдость в диапазоне HRC 55-60.

Методы обработки осей

Приоритетная задача обработки осей состоит в обеспечении определённого качества поверхностных слоёв деталей. Именно от них напрямую зависят эксплуатационные свойства машин. Вследствие спецобработки поверхностям придаются нужные физические и механические характеристики. В настоящий момент широко используются следующие методы.

Поверхностное закаливание

Поверхностное закаливание предполагает нагрев оси газопламенным оборудованием, электрическим током или лучом лазера. По окончании остывания сердцевина детали остаётся не закалённой, но прочной и вязкой. Поверхностный слой изделия приобретает заданную износостойкость.

Цементация

При цементации поверхность стали насыщается углеродом. Происходит это путём нагрева и выдержки материала в жидком, твёрдом или газообразном карбюризаторе. Затем деталь закаливается, после чего поверхностный слой становится высокотвёрдым, а сердцевина сохраняет пластичность.

Азотирование

В процессе азотирования поверхность стали насыщается азотом. Деталь нагревается в аммиаке, который находится в газообразном состоянии. Затем изделие выдерживается определённое время при температуре окружающей среды не меньше + 450 oC. После охлаждения у поверхностного слоя увеличивается твёрдость и износостойкость. Дополнительно улучшаются антикоррозийные характеристики.

Цианирование

Цианирование сводится к азотному и углеродному насыщению поверхности стали. Основные цели операции – увеличение твёрдости и износоустойчивости поверхностных слоёв машинных деталей.

Диффузионная металлизация

Диффузионной металлизацией пользуются, когда стали надо придать определённые физические или химические свойства. Вначале стальная поверхность оси, которой предстоит вступить во взаимодействие с металлосодержащей средой, разогревается до установленной технологическим процессом температуры. Потом поверхностный слой насыщается металлами вроде алюминия или хрома.

Покрытие металлами и твёрдыми сплавами

Методы используются для увеличения износоустойчивости осей. Если присадка основывается на порошках, напыление возможно посредством плазменного или лазерного оборудования.

Поверхностно-пластическое деформирование (ППД)

На сегодняшний день поверхностно-пластическое деформирование входит в число самых простых и действенных технологий, к которым прибегают для улучшения базовых характеристик машиностроительных изделий. ППД обеспечивает ряд конкурентных преимуществ – увеличение прочности, уменьшение показателя шероховатости, повышение твёрдости поверхностей деталей и пр.

Абразивная доводка

Абразивная доводка нужна для финальной обработки осевых заготовок. Метод используется для сведения к минимуму отклонений размеров, форм и показателей шероховатости деталей. Технология основана на химических, механических и физико-химических процессах. Поверхность изделий обрабатывается ручными притирами или на доводочных станках.

Суперфиниширование

Суперфиниширование включает обработку осей абразивными брусочками. В итоге уменьшается шероховатость деталей, а относительная опорная длина профилей возрастает до 90 %. Размеры и макрогеометрия практически не изменяются.

Обработка деталей "Ось" осуществляется брусками с зернистостью не меньше 320. Обязательно добавляется смазка. К примеру, смесь из керосина и масла. Скорость операции – не больше 2,5 м/с. Инструменты не должны сильно давить на поверхности.

Полировка

Полировка применяется для снижения показателя шероховатости без отклонений от заданных форм и размеров. Оси обрабатываются войлочными, тканевыми или кожаными кругами, которые покрываются полировальными составами. Применяются также шкурки для шлифовки и свободные абразивы.

Технологический процесс изготовления оси

В общем случае изготовление детали "Ось" выполняется в строго заданной последовательности и включает следующие операции

Заготовительная

Если используется прокат, технологический процесс изготовления оси начинается с рубки или обрезки прутков. В первом случае пользуются прессами, а во втором – станками. Когда заготовки производятся с применением пластической деформации, изделия штампуются или куются.

Правильная

Операция актуальна для проката. Заготовки правятся на прессах. На предприятиях с серийным производством продукции процесс выполняется до отрезки изделий. Коррекция прутков производится на правильно-калибровочных машинах.

Подготовка технологической базы

На данном этапе обрабатываются торцы и высверливаются центровые отверстия. Оборудование подбирается по типу производства. Для выполнения требуемых операций используются токарные, фрезерные и центровальные станки.

Токарная черновая

Черновая обработка предназначена для создания канавок и резки наружных поверхностей. Операция призвана обеспечить надлежащий показатель точности и шероховатости. Детали обрабатываются с применением различных типов машин – от винторезных до копировальных или многорезцовых.

Токарная чистовая

Цели аналогичны черновой обработке. Однако на этом этапе производят чистовую металлообработку шеек с припуском под шлифовку.

Фрезерная

Фрезеровка используется для создания бороздок, зубцов, шпицев и пр. Обработка сквозных и глухих шпоночных пазов выполняется дисковыми или пальцевыми фрезами. Операция проводится на горизонтальных или вертикальных фрезеровальных станках. На крупных производственных предприятиях пользуются шпоночно-фрезерными автоматами.

Для создания шлицевых поверхностей осей нужны червячные фрезы. Обкатка происходит на зубофрезерном либо шлицефрезерном оборудовании. Если диаметр у шейки изделий превышает 8 см, прорези для вхождения зубьев сопряжённых деталей фрезеруются за 2 операции.

Сверлильная

В оси сверлятся отверстия установленного диаметра, сечения и глубины.

Резьбонарезная

Если производство оси предполагает наличие закаливаемых шеек, нарезкой резьбы занимаются до температурной обработки. Когда деталь не надо закаливать, резьбонарезные операции проводятся после финальной шлифовки шеек. Как результат – предотвращаются механические повреждения.

Мелкая резьба закаливаемых осей нарезается на резьбошлифовальном оборудовании, а внутренняя – на резьбонарезном, револьверном или сверлильном. Метод нарезки наружной резьбы определяется характером производства. На современных предприятиях используются специальные резцы, гребёнки и станки винторезного, болторезного или резьбофрезерного типа.

Термическая

Температурное закаливание делится на 2 типа – объёмное и локальное. Вид операции определяется по чертежу оси.

Шлифовальная

Последний этап изготовления осей и валов. Шлифовка шеек деталей производится несколькими видами станков. Речь идёт о круглошлифовальном и бесцентрошлифовальном оборудовании. Шлифование шлицев осуществляется с учётом центрирования (по наружной или внутренней поверхности).