3.2. Slotting
Conexiunile canelare sunt utilizate pentru fixarea prin interferență sau degajarea pieselor în diferite scopuri (roți dințate, bucșe, scripete etc.) pe arbore. În comparație cu conexiunile canelate cu cheie, acestea au o serie de avantaje: piesele de pe arbori canelați sunt mai bine centrate și ghidate atunci când se deplasează de-a lungul arborelui; tensiunile de prăbușire pe marginile fantelor sunt mai mici decât pe suprafețele tastelor; Rezistența arborilor canelați la sarcini dinamice este mai mare decât cea a arborilor cu chei.
Cele mai comune conexiuni spline sunt dreptunghiulare cu laturi drepte (Fig. 23,a), evolvente (Fig. 23,b) și triunghiulare (Fig. 23,c) forma slotului.
Orez. 22. Tipuri de spline
În îmbinările canelare dreptunghiulare, sunt utilizate trei metode de centrare (bazare) a arborelui canelat și a bucșei:
- pe lateralele fantelor;
- prin diametrul exterior al fantelor;
- conform diametrului interior al fantelor.
Centrarea pe părțile laterale ale fantelor este utilizată pentru conexiuni cu un diametru exterior de 25 până la 90 mm în cazurile în care precizia de centrare a manșonului nu este esențială și, în același timp, este necesar să se asigure o rezistență suficientă a conexiunii în funcționare.
În mecanismele în care se acordă o atenție deosebită preciziei cinematice a angrenajelor, de exemplu, în mecanismele mașinilor-unelte, mașinilor, tractoarelor etc., centrarea este utilizată pe exterior (D) sau interior (d) diametrele canelurilor (Fig. 24,a).
Orez. 23. Metode de centrare a canelurilor
Alegerea diametrului exterior sau interior ca unul de centrare este determinată de duritatea suprafețelor canelurilor cu fante și de dimensiunile îmbinării. Dacă canelurile cu fante ale găurii nu sunt prelucrate termic sau duritatea suprafeței lor permitese folosește calibrarea broșei după tratamentul termic, centrarea pe diametrul exterior. Dacă duritatea suprafețelor găurilor nu permite calibrarea, atunci se folosește centrarea pe diametrul interior.
Centrarea pe diametrul interior este utilizată și la prelucrarea arborilor lungi supuși tratamentului termic, deoarece în acest caz este posibilă șlefuirea simultană a părților laterale ale dinților (proeminențe) canelurilor și a diametrului interior al arborelui.
La centrarea pe diametrul exterior, la colțurile proeminențelor canelate ale arborelui (Fig. 24,b), și la centrarea pe diametrul interior, se realizează teșituri și fileuri în colțurile canelului. caneluri ale găurii.
La centrarea pe diametrul interior și, de asemenea, dacă este necesar, pentru a asigura contactul părților laterale ale dinților arborelui canelat și canelurile canelare, se realizează caneluri în colțurile adâncituri ale arborelui canelat (Fig. 24,c).
Arborii canelați cu dinți pătrați sunt prelucrați cu freze de profil speciale pentru fiecare diametru și număr de dinți.
Conexiunile spline involute sunt folosite pentru a transmite cupluri semnificative, precum și în cazurile în care se impun cerințe sporite privind precizia de centrare a elementelor de împerechere. Aceste articulații au rezistență sporită datorită îngroșării treptate a dinților de la vârf spre baza dintelui, precum și datorită scăderii concentrației de stres la bază. În plus, datorită utilizării unui tăietor cu melc cu muchii de tăiere drepte în etapa de prelucrare a canelurilor, se asigură o precizie mai mare de prelucrare și o rugozitate mai mică a suprafeței canelurilor, ceea ce exclude în majoritatea cazurilor șlefuirea ulterioară.
Cu un profil canelat în evolventă, pot fi permise tipuri de prelucrare de finisare utilizate în prelucrarea angrenajului:bărbierit, șlefuit după metoda de rulare etc.
Centrarea conexiunilor evolvente se realizează de obicei pe părțile laterale (involute) ale canelurilor.
Conexiunile canelare triunghiulare sunt utilizate în principal pentru conexiuni fixe la cupluri mici (pentru a evita fixarea prin presare) și, de asemenea, pentru bucșe cu pereți subțiri. Centrarea cu acest tip de conexiuni canelare se realizează pe părțile laterale ale canelurilor.
Frezarea canelurilor arboreluide diametre mici (până la 100 mm) se realizează într-o singură trecere, diametre mari - în două treceri.
Frezarea degroșată a canelurilor, în special a diametrelor mari, se realizează uneori cu freze pe mașini de frezat orizontale cu mecanisme de divizare (Fig. 25).
Pe fig. 25,aprezintă frezarea unei caneluri de caneluri cu o freză cu fante (în formă) cu disc. Puteți freza caneluri folosind metoda (Fig. 25,b), care vă permite să utilizați freze mai ieftine decât frezele circulare. O modalitate mai productivă este frezarea simultană a două caneluri canelare cu două freze cu disc cu profil special (Fig. 25,c).
Furizarea de finisare a canelurilorcu freze cu disc se realizează numai în absența unei mașini și unealte speciale, deoarece nu oferă suficientă interschimbabilitate pentru pasul și lățimea canelurilor.
Orez. 25. Metode de frezare a canelurilor arborelui:a- cu freza cu disc crestat;b– cu două freze;in– cu două freze speciale cu discuri;r- tăietor cu vierme cu fante
Frezarea mai precisă a canelurilor este realizată prin rulare folosind o freză cu melc cu fante (Fig. 25,d). Cuțitul, pe lângă mișcarea de rotație, primește o mișcare longitudinală de-a lungul axeiax tăiat. Această metodă este cea mai precisă și mai productivă.
La centrarea bucșei (sau angrenajului) pe diametrul interior al canelurilor arborelui, atât melcul, cât și freza cu disc trebuie să aibă „antene” care să taie caneluri în baza canelurii, astfel încât să nu existe blocare la colțurile interioare.
Slefuirea canelurilor arborelui:La centrarea pe diametrul exterior, numai suprafața cilindrica exterioară este șlefuită pe mașinile de șlefuit cilindrice convenționale. Slefuirea cavității (adică de-a lungul diametrului interior al canelurilor arborelui) și a părților laterale ale canelurilor nu este aplicabilă în acest caz.
La centrarea arborilor canelați pe diametrul interior al canelurilor, frezarea acestora din urmă oferă o precizie de până la 0,05–0,06 mm pe diametrul interior, care nu este întotdeauna suficientă pentru a asigura o potrivire precisă.
Dacă arborii canelați au fost tratați termic după frezare brută sub formă de îmbunătățire sau călire, atunci nu pot fi finisați frezați. În acest caz, arborii canelați trebuie să fie șlefuit de-a lungul suprafețelor cavității (adică, de-a lungul diametrului interior) și pe părțile laterale ale canelurilor.Cea mai productivă metodă de șlefuire este cu o roată de șlefuit formată(Fig. 26,a).
Orez. 26. Metode de șlefuire a canelurilor arborelui:a- cu o roată de șlefuit modelată;b- în două operații: mai întâi cu una, iar apoi cu două roți de șlefuit;in– cu trei roți de șlefuit
Cu toate acestea, cu această metodă de șlefuire, discul de șlefuire se uzează neuniform din cauza grosimii neuniforme a stratului care trebuie îndepărtat pe părțile laterale și a cavității arborelui. Pentru a restabili forma roții de șlefuit, este necesară o pansare frecventă. În ciuda acestui dezavantaj, această metodă este utilizată pe scară largă în inginerie mecanică.
Fantele de măcinare se pot face în două separateoperații (Fig. 26,b). În prima operație, doar depresiunile de-a lungul diametrului interior sunt șlefuite, iar în a doua, doar părțile laterale ale canelurilor. După fiecare cursă longitudinală a mesei, arborele canelat este rotit astfel încât discul de șlefuit procesează depresiunile treptat, una după alta. În mod normal, arborele se rotește automat după fiecare cursă dublă a mesei. Această metodă este mai puțin productivă decât prima, dar, de regulă, permite obținerea unei precizii mai mari și reducerea rugozității suprafețelor solului.
Pentru a crește productivitatea celei de-a doua metode, două operații sunt combinate într-una singură folosind mașini pe care canelurile sunt șlefuite simultan de trei roți de șlefuit montate pe un ax de șlefuit. O roată de șlefuit șlefuiește cavitatea, în timp ce celelalte două șlefuiesc suprafețele laterale ale canelurilor (Fig. 26,c).
Orez. 27. Scheme de laminare cu caneluri arbore:а– schema capete de moletare pentru mașina de laminare cu caneluri;b- diagrama de locație a capului de moletare, a mandrinei și a piesei de prelucrat pe o mașină de laminare canelară
Laminarea canelurilor arboreluifără încălzirea piesei se realizează cu role având un profil corespunzător formei secțiunii transversale a canelurilor. Rolele care se rotesc pe axe (diametru de până la 100 mm), câte una pentru fiecare spline, sunt situate radial în segmentele4ale corpului masiv1ale capului de moletare (Fig. 27,a). Când se deplasează capul de-a lungul piesei3, rolele care se rotesc liber2, apăsând în suprafața arborelui, formează caneluri pe acesta, corespunzătoare ca formă profilului rolei2. Toate canelurile sunt rulate simultan fără a roti piesa.
La mașinile speciale pentru caneluri de rulare (Fig. 27,b), capul de moletare1este așezat pe o glisă, pentru care ghidajeleservesc ca arbori2și5, conectând două rafturi masive. Sania este condusă de un cilindru hidraulic situat în portbagaj din spate. Stâlpul frontal conține o mandră hidraulică4, în care este prinsă piesa de prelucrat3. Fiecare rolă este reglabilă independent la înălțimea dorită. Capul ca unitate independentă este scos din mașină fără a perturba locația rolelor. Este nevoie de 5-10 minute pentru a schimba rolele și aproximativ 30 de minute pentru a regla înălțimea rolelor. Pe astfel de mașini, cel mai mare număr de caneluri laminate este de până la 18, iar cel mai mic este de 6 (pe arbori cu un diametru de 16 mm). Alimentarea longitudinală este de 0,5–0,9 mm/min cu alimentare abundentă de sulfofresol sau ulei industrial I-20A în zona de procesare. Precizia rezultată a canelurilor este de 0,04 mm în pas, abaterea de la dreptate nu depășește 0,04 mm pe 100 mm de lungime.
Procesul de laminare este foarte productiv, deoarece toate canelurile sunt rulate simultan, cu un timp mic, cu o precizie destul de mare.
Tragerea și rindeluirea canelurilor arboreluise efectuează pe mașini de broșat și rindeluit folosind dispozitive speciale.
Pentru a trage prin fante, se folosește o broșă specială cu cuțite, al cărei profil al părții tăietoare corespunde formei fantei. Fiecare spline este trasă pe rând cu ajutorul unui dispozitiv de divizare cu aport abundent de sulfofresol sau ulei de ax în zona de tăiere. La tragerea de caneluri oarbe, se folosește o broșă bloc, în care dinții tăietori au mișcare reciprocă independentă în direcția radială (Fig. 28). În cazul1al blocului, cuțitele2de secțiune dreptunghiulară sunt instalate pe un fit glisant. Forma părții de tăiere a cuțitului corespunde profilului fantei. Fiecare cuțit are mișcare independentăde-a lungul canelurii blocului. Bara de prindere3reglează jocul necesar pentru alunecarea cuțitelor în bloc. Glisoarele6sunt legate de cuțite printr-o legătură7, axele rolelor5sunt fixate în glisoarele6, arcurile4se fixează cu verigile7presează rolele de rigla de copiere. La sfârșitul fiecărei curse de cuțit, copiatorul retrage rola și scoate cuțitul din piesa de prelucrat. Cuțitele sunt ascuțite cu un instrument special. Prelucrarea se realizează folosind sulfofresol sau ulei industrial I-20A ca lichid de răcire.
Procesul de fabricare a canelurilor pe arbori prin rindeluire (planare canelară) este similar cu procesul de cizelare a dinților angrenajului folosind un cap de tăiere multiplă. În acest caz, toate canelurile sunt, de asemenea, prelucrate simultan cu un set de freze de profil, al căror număr este egal cu numărul de adâncituri ale arborelui canelat prelucrat. Piesa de prelucrat, situată vertical, se mișcă înainte și înapoi. Cu fiecare cursă în sus, intră în interiorul unui cap de tăiere fix, în ale cărui caneluri radiale sunt amplasate freze. Toate frezele taie simultan caneluri, primind un avans radial pe cursa dubla a piesei de prelucrat. Când piesa se deplasează înapoi (în jos), frezele din cap se deplasează în direcția radială, pentru a evita frecarea suprafețelor posterioare ale tăietorilor pe suprafața de prelucrat.
Orez. 28 Broșă bloc pentru tragerea canelurilor
Procesul de rindeluire cu caneluri este productiv și poate fi utilizat în producția pe scară largă și în masă cu o producție mare de piese identice, deoarece trebuie realizat un set de freze speciale pentru fiecare număr de caneluri. Cel mai avantajos este să-l folosești pentru prelucrarea fantelor pentru măcinarea ulterioară.
Mașinile speciale de crestat modelul MA-4B pot fi utilizate atât independent, cât și ca partelinii automate. Mișcarea principală, mișcarea de avans și mișcarea de retragere a tăietorilor sunt acționate hidraulic. La aceste mașini, este posibilă prelucrarea arborilor cu caneluri oarbe și prin caneluri cu un diametru de 25 până la 60 mm cu o lungime a cavității tăiate de la 70 până la 350 mm și o adâncime maximă de 3,5 mm. Viteza de deplasare 22 m/min, cursa inversă 28 m/min, interval de avans continuu de la 0,03 la 0,15 mm/zi. mișcare. Forța de tracțiune nominală 3000 kgf (30 kN).
O metodă foarte productivă de prelucrare a canelurilor arborelui este dăltuirea simultană a tuturor adânciturilor canelurilor cu un cap special cu freza multiplă, similar cu capul cu freza multiplă pentru daltuirea unei roți dințate.