Валы в станках: Валы и шпиндели, их назначение и применение

alexxlab | 20.06.2023 | 0 | Разное

Распределительный вал токарного станка

Главная / ЧПУ станок / Токарный станок / Распределительный вал токарного станка

Распределительный вал токарного станка предназначен для управления автоматическим циклом станка. Распределительные валы станка несут кулачки разного типа и назначения. Сложность валов зависит от числа и места расположения исполнительных органов автомата. Для упрощения конструкции передаточных механизмов в некоторых автоматах кулачки располагают ближе к исполнительным органам, распределительные валы выполняют составными. Так, некоторые модели токарно револьверных автоматов имеют несколько распределительных валов, В токарно револьверных автоматах кроме распределительных валов имеется вспомогательный вал, предназначенный для выполнения части холостых ходов при периодическом включении однооборотных зубчатых муфт по команде от командных кулачков распределительного вала.

Распределительный вал фасонно отрезного станка

Распределительный

вал токарного станка фасонно отрезного типа несет кулачок подачи материала, кулачок зажима материала, кулачки подачи инструментальных суппортов резцовой головки и кулачок переднего зажима материала.

Распределительный вал автомата продольного точения

Распределительный вал 3 токарного автомата продольного точения 1П12 (рис. 1) установлен на трех опорах скольжения 2, 5 и 12. Опора 2 может быть снята при наладке специальных приспособлений. Вращение распределительный вал 3 получает от червячного редуктора 8. Кулачки 1 предназначены для управления специальными приспособлениями, кулачки 4 – для привода балансира, кулачок 6 – для привода улавливателя деталей, кулачки 7 – для привода суппортов, командные кулачки 9 – для включения и выключения ускоренного хода распределительного вала, кулачки 10 – для зажима и разжима мате риала, командные кулачки 11 – для останова станка при использовании прутка и кулачки 13 – для подачи шпиндельной бабки.

Рис. 1. Распределительный вал токарного автомата продольного точения

Распределительный вал токарно револьверного станка

На рис. 2 показана компоновка распределительных валов станка 1Б136, а также его вспомогательного вала. Вспомогательный вал 3 получает вращение от отдельного червячного редуктора 1 включением муфты 2. На валу установлены однооборотные муфты 4, управляемые от командных кулачков 12 и 13 продольного распределительного вала 11. Маховиком 6 вращают вспомогательный вал при наладке автомата. Вращение посредством сменных зубчатых колес αc/bd и червячной пары 7 сообщается поперечному распределительному валу 8 с расположенным на нем кулачком 5 подачи револьверного суппорта. Продольный распределительный вал получает вращение от поперечного через конические зубчатые колеса 9, 10.

На продольном распределительном валу токарного станка закреплены командные кулачки 12 и 13 включения и выключения однооборотных муфт 4 и кулачки 14 подачи поперечных суппортов. Кулачки 14 и полумуфты 15, 16 имеют на торцах по 100 зубьев. При наладке кулачков полумуфты поворачивают относительно друг друга на целое число зубьев (минимум на один), а затем затягивают гайками 19. Поэтому в токарно револьверных автоматах угол поворота распределительных валов считают не в градусах, а в сотых делениях (числах зубьев). Для настройки командных кулачков 12 и 13 каждый барабан их имеет по 100 делений. Дополнительный распределительный вал станка 17 получает вращение от вспомогательного вала через зубчатую передачу и несет на себе цилиндрический кулачок 18 подачи и зажима материала.

Рис. 2. Компоновка распределительных и вспомогательного валов токарно револьверного автомата

Распределительный вал многошпиндельного автомата

Распределительный вал токарного станка типа – многошпиндельный прутковый автомат, имеет более сложную конструкцию вследствие большего числа исполнительных органов. Он состоит из двух частей. На левой части вала установлены кулачки зажима и подачи материала, рычаг поворота цилиндрического барабана и промежуточный блок его поворота, на правой части – кулачок привода продольного суппорта, приводная червячная шестерня, приводная шестерня командоаппарата, барабан для кулачков независимой подачи, коническая шестерня привода указателя цикла, шестерня привода верхних поперечных суппортов, кулачок управления упором материала, диски с кулачками привода нижних и средних поперечных суппортов, кулачок механизма фиксации.

Распределительные валы станков многошпиндельных горизонтальных полуавтоматов не отличаются от валов многошпиндельных горизонтальных автоматов.

Многорезцовые гидрокопировальные и вертикальные многошпиндельные полуавтоматы распределительных и вспомогательных валов станка не имеют.

Статьи по станкам ЧПУ

Более 1000 статей о станках и инструментах, методах обработки металлов на станках с ЧПУ.

Предыдущая статья

Следующая статья

Остались вопросы?

Заполните форму и наши менеджеры свяжутся с вами

Как к вам обращаться:

Ваш номер телефона:

Нажимая кнопку «Отправить», Вы принимаете Условия и даёте своё согласие на обработку Ваших персональных данных, в соответствии с Политикой конфиденциальности

Изготовление валов на станках с ЧПУ в компании «Нева-Механикс»

Вал – это самая распространенная деталь машин и механизмов, предназначенная для передачи крутящего момента от двигателя на другие детали.  
В основе вала лежит стержень, один конец которого воспринимает вращательное движение от двигателя, а на другом неподвижно закрепляется рабочая деталь – шкив, колесо, шестерня, маховик, эксцентрик и т.д.

В зависимости от формы геометрической оси, валы бывают прямыми, эксцентриковыми (кривошипными), и даже гибкими. Существует и более подробная классификация валов, в основе которой лежит их конструкция, назначение, геометрия рабочей части. Сказанное четко свидетельствует о том, что вал – очень сложное изделие, несмотря на простоту его принципиального описания.

В этой связи изготовление валов всегда представляло техническую трудность, но с распространением ЧПУ-станков подобная услуга была поставлена на поток.

Процесс изготовления валов на станках с ЧПУ

В Санкт-Петербурге крупно- и среднесерийным изготовлением валов по чертежам на заказ занимается ООО «Нева-Механикс», с использованием современных станков с числовым программным управлением.

Такое оборудование дает возможность точного производства валов:

— коленчатых;
— прямоосевых;
— карданных;
— коренных;
— вспомогательных валов трансмиссии;
— гладких;
— ступенчатых

В зависимости от конструкции вала используются разные заготовки: литые или штампованные. Наружные поверхности подвергаются токарной расточке или обточке с приданием нужной формы и размера. В целях снятия напряжений и придания деталям вала твердости, они проходят термообработку.
Далее детали вала свариваются в единую конструкцию. В конце валы подвергаются лабораторным испытаниям и динамической балансировке.

Для производства большинства валов используется несколько типов ЧПУ-станков. Например, при изготовлении прямоосевых валов потребуются токарные, сверлильные, фрезерные работы. Коленчатые валы нуждаются в последующей сборке, сварке и полировке. И только ЧПУ-станки способны обеспечить идеальную точность и повторяемость деталей, что не под силу большинству токарей-фрезеровщиков.

Другим преимуществом выполнения заказа на ЧПУ-станках является оперативность. Влияние человеческого фактора на процесс минимизировано, оператор станка всего лишь наблюдает за процессом, поэтому не утомляется, что дает возможность довольно точно прогнозировать сроки выполнения объемных заказов. Одновременно снижается производственный травматизм, ведь оператор ЧПУ-станков находится вне зоны действия подвижных деталей и инструментов.

Как сделать заказ на изготовление валов в Санкт-Петербурге?

На сайте компании «Нева-Механикс» есть форма заказа, куда нужно вложить файл с техническим заданием или чертежом. В идеале, это должна быть трехмерная модель вала (отдельных его деталей), которую наши программисты смогут преобразовать в компьютерную программу, управляющую работой ЧПУ-станков.

Если у вас имеются сложности с созданием подобной модели и составлением технического задания, наши специалисты готовы помочь вам с этим. В таком случае вам нужно выслать эскиз, размеры и описание изделия. С той же целью вы можете воспользоваться нашей электронной почтой.

Цена изготовления валов на станках ЧПУ

Какого-то прейскуранта на изготовление валов не существует. Все они очень разные по конструкционной сложности, и от нее в первую очередь зависит цена.

Вторым фактором, определяющим стоимость, является масса необходимого материала. В любом случае рассчитать стоимость валов возможно только после того, как с вашим техническим заданием поработает технолог, определив характер и количество разных операций, необходимых для изготовления одного изделия, а после него – сметчик.

И, наконец, третий фактор, влияющий на стоимость – это тираж одинаковых деталей. Чем большая доля повторений в одном заказе, тем дешевле он обходится.

Расчет цены изготовления вала

Деталь — вал

Материал —  Сталь 45

Диаметр заготовки — 30мм

Партия — 50шт

Цена — 700руб/шт

Внимание! Данный расчет стоимости изготовления вала не является публичной офертой.

Нормативно-техническая документация

ГОСТ 12080-66 Концы валов цилиндрические
ГОСТ 13942-86 Кольцо стопорное наружное для вала, нормальное исполнение, форма А; диаметр вала от 3 до 380
ГОСТ 23360-78. Взамен ГОСТ 8788-68 Соединения шпоночные с призматическими шпонками. Размеры шпонок и сечений пазов. Допуски и посадки.

Конструкция вала | Типы механических валов

Механическая конструкция, механическая трансмиссия, руководства по проектированию изделий

Механический вал представляет собой вращающийся элемент, обычно круглого поперечного сечения, цельный или полый, который передает мощность и вращательное движение.

Содержание данной статьи

Что такое механические валы?

Механический вал представляет собой элемент механической передачи мощности, обычно круглый в поперечном сечении, сплошной или полый, который передает крутящий момент и вращательное движение от одного устройства к другому.

Конструкция вала (источник:appliednanosurfaces.com)

Элементы машин, такие как зубчатые колеса, шкивы, маховики, муфты и звездочки, устанавливаются на различные типы валов и используются для передачи мощности от приводного устройства, такого как мотор или двигатель. Коленчатый вал транспортного средства является ярким примером механического вала, как показано на рисунке выше.

Типы валов?

Механические валы можно разделить на следующие четыре типа.

• Вал трансмиссии – Вал трансмиссии является одним из основных компонентов машины, который обеспечивает ось вращения и колебания и регулирует геометрию движения.

• Вал полуоси – Ось представляет собой невращающуюся версию вала, которая поддерживает вращающиеся шкивы и колеса, но не несет крутящего момента. Ось представляет собой статическую балку и может быть проанализирована как одна поддерживаемая балка.

• Вал шпинделя – Шпиндель представляет собой вращающийся вал с приспособлением для удержания инструмента (или заготовки в случае фрезерного, шлифовального или сверлильного шпинделя) (в случае токарного шпинделя). Вал шпинделя является опорой инструмента или заготовки, позиционером и приводом вращения.

• Вал машины — Эти валы являются неотъемлемым элементом машины и расположены внутри узла. Коленчатый вал автомобильного двигателя является примером машинного вала.

Виды отказа конструкции вала

• Разрушение под действием усталости
• Разрушение под действием упругой деформации под действием силы
• Разрушение из-за износа

Ключевые принципы проектирования вала ключевой принцип.

• Вал должен быть как можно короче, а опоры подшипников — как можно ближе к векторам нагрузки. Это сохранит прогиб вала и изгибающие моменты, а также повысит резонанс и критическую скорость.
• Разместите точки концентрации напряжения на валу вдали от напряженных участков вала. Добавьте радиусы скругления для получения гладкой поверхности.
• Используйте полый вал только в том случае, если вес имеет решающее значение.

Рассмотрение конструкции вала

• Форма, посадка и функция, включая допуски – В рамках варианта исполнения конструкции во время
• Материал и обработка вала
• Прогиб и жесткость вала – расчет на основе прогиба
• Прочность и напряжение вала – расчет на основе прочности
• Частотная характеристика и критическая скорость

Процесс расчета вала

Геометрическая компоновка

Напряжение и прочность

• Статическая прочность
• Усталостная прочность

Прогиб и жесткость

• Прогиб при изгибе
• Прогиб при кручении
• Наклон опорных и опорных элементов вала.
• Отклонение от поперечной нагрузки коротких валов

Вибрация от собственной частоты

Метод изготовления

2, 2023 Джиннеш Сабхадия

Что такое вал?

Вал представляет собой вращающийся элемент машины, обычно круглого сечения, который используется для передачи мощности от одной части к другой или от машины, производящей энергию, к машине, поглощающей энергию.

Вал является важным элементом машин. Они поддерживают вращающиеся детали, такие как шестерни и шкивы, и сами поддерживаются подшипниками, установленными в жестком корпусе машины.

Валы выполняют функцию передачи мощности от одного вращающегося элемента к другому, поддерживаемому им или соединенному с ним. Таким образом, они подвергаются крутящему моменту из-за передачи мощности и изгибающему моменту из-за реакции элементов, которые на них поддерживаются.

Валы следует отличать от осей, которые также поддерживают вращающиеся элементы, но не передают мощность.

Валы всегда имеют круглое поперечное сечение и могут быть цельными или полыми. Валы делятся на прямые, коленчатые, гибкие и шарнирные. Прямые валы чаще всего используются для передачи мощности.

Такие валы обычно изготавливаются в виде ступенчатых цилиндрических стержней, т. е. имеют различные диаметры по всей длине, хотя легко изготовить валы постоянного диаметра. Ступенчатые валы соответствуют величине напряжения, которое меняется по длине.

Кроме того, валы одинакового диаметра не подходят для сборки, разборки и технического обслуживания, такие валы усложнили бы крепление устанавливаемых на них деталей, в частности подшипников, имеющих ограничение скольжения в осевом направлении.

При определении формы ступенчатого вала следует учитывать, что диаметр каждого поперечного сечения должен быть таким, чтобы каждая деталь, надетая на вал, имела удобный доступ к своему посадочному месту.

Материал, используемый для валов

Для изготовления обычных валов используется мягкая сталь. Когда требуется высокая прочность, используется легированная сталь, такая как никелевая, никель-хромовая или хромованадиевая сталь. Валы, как правило, формируются путем горячей прокатки и обрабатываются по размеру путем холодной вытяжки или токарной обработки и шлифования.

Материал, используемый для валов, должен обладать следующими свойствами:

• Он должен обладать высокой прочностью.
• Должна быть хорошая механизация.
• Должен иметь низкий коэффициент чувствительности.
• Должен иметь хорошие свойства термообработки.
• Должен обладать высокими износостойкими свойствами.

В качестве материалов для обычных валов используется углеродистая сталь марок 40 С8, 45 С8, 50 С4 и 50 С12.

Производство валов

Валы обычно изготавливают горячей прокаткой и придают форму холодным волочением или точением и шлифованием. Холоднокатаные валы прочнее горячекатаных, но имеют более высокие остаточные напряжения.

Остаточное напряжение может вызвать деформацию валов при механизации, особенно при нарезании пазов или шпонок. Валы большего диаметра обычно выковываются и обтачиваются на токарном станке.

Типы валов

Валы в основном подразделяются на два типа:

• Передаточные валы используются для передачи мощности между источником и машиной, поглощающей мощность. например, промежуточные валы, линейные валы и все заводские валы.
• Валы машины являются неотъемлемой частью самой машины. например, коленчатый вал
• Полуоси  используются в транспортных средствах.
• Вал шпинделя  является вращающимся валом  с приспособлением для удержания инструмента или заготовки.

Похожие сообщения: 1. Что такое коленчатый вал? 2. Что такое ось в автомобиле?

Стандартные размеры валов:

Стандартные размеры трансмиссионных валов :

• от 25 мм до 60 мм с шагом 5 мм
• от 60 мм до 110 мм с шагом 10 мм от
до 10 мм 1
• 4 мм с шагом 15 мм и
• от 140 мм до 500 мм с шагом 20 мм
• Стандартная длина валов 5 м, 6 м и 7 м.

Стандартные размеры Машинные валы :

• До 25 мм с шагом 0,5 мм

Преимущества валов:

• Система валов менее подвержена заклиниванию.
• Меньше обслуживания, чем у цепной системы, когда к приводному валу прикреплена трубка.
• Полый вал имеет меньший вес, чем сплошной вал, при одинаковой передаче крутящего момента.
• Внутренняя форма полого вала полая, поэтому требуется меньше материалов.
• Прочный вал с низкой вероятностью поломки.
• Высокий полярный момент инерции
• Высокая прочность на кручение

Недостатки валов:

• Потеря мощности из-за слабой муфты.
• Валы могут вибрировать при вращении.
• Издавал постоянный шум
• Затраты на техническое обслуживание и производство были высокими.
• Производственный процесс сложен.
• Время простоя увеличилось из-за механических проблем.
• Использование гибких муфт, таких как муфта с пластинчатой ​​пружиной, может привести к потере скорости между валами.
• Изменить скорость оказалось не так просто.
• Масло капает из верхнего вала.

Часто задаваемые вопросы.

Что такое вал?

Вал представляет собой вращающийся элемент машины с длинной рукоятью копья или аналогичного оружия, обычно круглого сечения, который используется для передачи мощности от одного вращающегося элемента к другому, поддерживаемому им или соединенному с ним.

Какие бывают типы валов?

Типы валов:
1. Передаточные валы используются для передачи мощности между источником и машиной, поглощающей мощность. например, промежуточные валы, линейные валы и все заводские валы.
2.  Валы машины  являются неотъемлемой частью самой машины. например, коленчатый вал

3.  Полуоси  используются в транспортных средствах.