Содержание9
Вал уже стоит в плане, а цех возвращает чертёж вала: на шейке нет поля допуска, биение указано без базы, у бурта не разобрать галтель и канавку под шлифкруг. Пока конструктор отвечает, запуск стоит. Ниже — что проставить на размерах, базах, посадках и в технических требованиях, чтобы вал изготовили без уточнений. Речь о ступенчатом валу под подшипники качения: возвраты собираются на посадках, базах и твёрдости.
Коротко: у вращающегося вала шейку под подшипник при нормальной нагрузке задают k6, при лёгкой — js6, при тяжёлой — m6, шлифованную поверхность — Ra 0,8. На том же листе нужны торец как база длин, ось центровых отверстий как база биения, галтель меньше фаски кольца, канавка выхода шлифкруга, размеры шпоночного паза, полное обозначение резьбы и твёрдость зоны термообработки. Пустой пункт из этого списка возвращает чертёж на уточнение.
Какие виды, сечения и записи штампа нужны на чертеже вала
Чертёж вала чаще возвращают из-за пустых мест, которые токарь не имеет права додумывать. Оформление чертежа вала, с которым цех открывает заказ, собирается из четырёх частей листа.
- Главный вид вдоль оси. Длины ступеней идут от одного торца, диаметры стоят на полках. Второй вид добавляют при лыске, отверстии вне оси или фланце.
- Сечение паза. Местное или поперечное: на главном виде глубина шпоночного паза не читается.
- Выносные элементы. Галтель, канавка выхода шлифкруга и проточка резьбы на общем масштабе сливаются в одну чёрточку.
- Основная надпись. Наименование, обозначение и материал со стандартом на марку. Марка, которая стоит только в примечании и расходится со штампом, заказ не открывает.
Технические требования на вал оставляют под термообработку, покрытие и условия, которые на виде не поставить. Если заказчик оговорил размеры без собственного поля допуска, их привязывают к ГОСТ 30893.1 и называют класс. Формулировка «остальное — по ГОСТ» без класса лист не закрывает. Общий класс посадку шейки и биение не проставляет: эти поля стоят на виде сами. Ступенчатые валы по таким чертежам собраны в номенклатуре валов.
Как задать базы и центровые отверстия
Центровое отверстие задаёт технологическую базу вала: в центрах от него точат и шлифуют, на контроле от той же оси снимают биение. На чертеже вала в центрах эту ось обозначают отдельно от торца.
База A — торец, от него ставят длины до бурта, паза и резьбы. Сложение нескольких ступеней подряд уводит заплечик под подшипник. База B — общая ось центровых отверстий. Центровые отверстия вала по ГОСТ 14034 ограничены тремя формами: A — конус 60° без защиты, B — с предохранительным конусом, чтобы рабочий конус не смялся, R — с дуговой образующей. Диаметр d берут из таблицы стандарта по диаметру концевой шейки. Запись «Отв. центр. B4 ГОСТ 14034» — образец обозначения, четвёрка не обязана повторяться на каждом валу.
A/B/R
и проточка
паз
подшипник
бурта
круга
подшипник
база A
Короткий вал в патроне, без шлифовки в центрах, обходится без центровых отверстий. Базы чертежа вала в этом случае — цилиндр зажима и упорный торец, те поверхности, от которых деталь измеряют.
Какие допуски и шероховатость назначить шейкам под подшипники
Подшипник качения садится на посадочную шейку внутренним кольцом. На вращающемся валу посадка нужна с натягом или плотная переходная: зазор на шейке разбивает дорожку. Шейку вала под подшипник при нормальной нагрузке типично выполняют в поле допуска k6, при лёгкой нагрузке и более свободной сборке ставят допуск js6, при тяжёлой и ударной — допуск m6. У каждой опоры своё поле: нагрузка и тип подшипника различаются. Букву сверяют с ГОСТ 3325. На размере достаточно обозначения поля: таблицы ГОСТ 3325 и ГОСТ 25347 в чертёж не вставляют.
Шероховатость нормирует поверхность посадочной шейки отдельно от знака в углу. Шероховатость шейки вала после шлифовки нормальной точности — Ra 0,8. Точёные свободные ступени закрывает общий знак, когда он задан как Ra 6,3 или Ra 3,2.
| Поле допуска шейки | Когда его ставят на вращающийся вал | Ra | Что дописать рядом |
|---|---|---|---|
| js6 | Лёгкая нагрузка, сборка свободнее | 0,8 | Длина посадки, упор в заплечик |
| k6 | Нормальная нагрузка, основной случай | 0,8 | Длина посадки, упор в заплечик |
| m6 | Тяжёлая и ударная нагрузка | 0,8 | Длина посадки, упор в заплечик |
На размере рядом с полем пишут длину посадки и упор кольца в заплечик. Шейку получают токарной обработкой с припуском и доводят шлифовкой в поле допуска.
Как проставить радиальное биение и соосность
Радиальное биение и соосность — разные допуски по ГОСТ 2.308. Радиальное биение вала показывает, насколько поверхность шейки уходит при повороте вокруг базы: в замер попадают и увод оси, и некруглость. Соосность шеек вала сравнивает две оси и некруглость в этот допуск не входит. В рамке прямо названа ось, вокруг которой ставят индикатор.
Радиальное биение измеряется относительно оси центровых отверстий, когда вал крутят в центрах. В рамке указывают базу B — общую ось центров — или ось двух опорных шеек. Образец оформления, не норма: допуск биения посадочной шейки относительно базы B — 0,02. Число конструктор выбирает под конкретные подшипники; общей величины для всех валов нет.
Допуск соосности двух шеек пишут отдельной рамкой и тоже с базой. Образец: соосность шеек относительно их общей оси — 0,01, где 0,01 лишь показывает, как выглядит запись. Индикатор в центрах снимает радиальное биение; соосность осей подтверждают отдельным замером. Сначала назначают ось центров или ось опорных шеек, затем число. Оба допуска относятся к посадочной шейке, если на виде не сказано иное.
Какие радиусы, канавки шлифкруга и фаски указать у буртов
Галтель снижает концентрацию напряжений у посадочной шейки в переходе к бурту. Малый радиус собирает усталостную трещину, большой не пускает кольцо на заплечик. Радиус галтели вала оставляют меньше фаски внутреннего кольца: кольцо должно сесть на торец бурта, а не повиснуть на скруглении. R берут из каталога подшипника как наибольший, при котором торец ещё работает упором, и ставят на выносном элементе. Радиус с другого вала не переносят.
Канавка выхода шлифовального круга даёт выход круга у бурта посадочной шейки. Без канавки на заплечике остаётся недошлифованная ступенька, и кольцо упирается в неё. Канавку для выхода шлифовального круга задают типом по ГОСТ 8820 под диаметр шейки: один тип — на выход с цилиндра, другой — если шлифуют ещё и торец бурта. Ширину и глубину берут из таблицы стандарта и ставят на выносном элементе. Фаску бурта вала дают отдельным размером на свободной кромке: у фаски, галтели и канавки разные места. На главном виде галтель и канавка выглядят одинаково, поэтому обе выносят отдельным элементом с размерами.
Как размерно задать шпоночный паз
Вал передаёт момент через шпоночный паз боковыми гранями. Для паза под шпонку ГОСТ 23360 на чертеже нужны ширина, глубина, длина, привязка к торцу и шероховатость граней. Ширину при нормальном соединении ориентируют на поле N9 и сверяют букву с таблицей стандарта: свободное соединение на валу задают H9, плотное — P9. Глубину ставят размером от противоположной образующей — так паз измеряют на готовой детали; обозначение t1 тоже годится, если понятно, от какой поверхности оно задано.
Длину шпоночного паза вала привязывают к базе A, к торцу. У закрытого паза указывают полную длину вместе с закруглениями концов, открытый выход к ступени рисуют так, как он будет сфрезерован. Паз снимают фрезеровкой. Без сечения размеры шпоночного паза остаются догадкой: глубину с главного вида не снять. Шероховатость боковых граней ставят отдельно от дна. При реверсе нагрузки конструктор добавляет допуск симметричности паза относительно оси — своим числом.
Как обозначить резьбу на хвостовике вала
Резьба нарезается на хвостовике вала. Обозначение резьбы на чертеже собирают полностью: иначе длину годного профиля токарь выбирает сам.
- Профиль, диаметр и шаг. Для метрической резьбы на валу мелкий шаг пишут явно. Запись M24 без шага означает крупный шаг M24×3.
- Поле допуска. У метрической наружной резьбы это обычно 6g.
- Направление. Правая резьба идёт по умолчанию, буквы LH появляются только у левой.
- Длина свинчивания полного профиля плюс проточка для выхода резьбы или сбег по ГОСТ 10549.
Образец записи, который не переносят на другой хвостовик: M24×1,5-6g, длина свинчивания 28 мм. Без проточки по ГОСТ 10549 последние витки неполные, и гайка может не дойти до бурта, хотя на виде стоит длинный размер резьбы. Фаску захода резьбы ставят на выносном элементе рядом с проточкой: без неё первый виток заваливается, и гайка не наживляется. Резьбу в зоне закалки ТВЧ нарезают до термообработки или оставляют хвостовик вне нагрева: по закалённой шейке профиль резцом уже не восстановить.
Что писать о термообработке и твёрдости
Марка в основной надписи и термообработка вала в технических требованиях — разные строки. Сталь 45 по ГОСТ 1050 и сталь 40Х по ГОСТ 4543 — частые примеры, ряд марок шире: в штамп ставят ту сталь, которая заложена в расчёт узла. Марка фиксирует состав и способность принять закалку.
Термообработка задаёт твёрдость посадочной шейки. В пункте требований собирают три составляющие:
- вид обработки — улучшение, закалка ТВЧ, цементация или другой режим, который назван прямо;
- зона — перечень шеек и участков, если греют не весь вал;
- твёрдость с единицей HRC или HB, без смешения шкал в одной зоне.
Образец фразы, норму в которой назначает заказчик: «посадочные шейки — закалка ТВЧ, HRC 50…55». Твёрдость шейки вала без единицы и без зоны равносильна пустому полю допуска. Улучшение тела вала записывают в HB, поверхностную закалку шеек — в HRC, двумя пунктами. Закалка ТВЧ вала стоит в маршруте до финишной шлифовки: на деформацию оставляют припуск. Паз и резьбу вне твёрдой зоны не греют. Формулировка «термообработать по технологии завода» твёрдость не задаёт.
Какие пропуски возвращают чертёж и что прислать на расчёт
Сводка ниже показывает, что указать на чертеже вала, чтобы цех не возвращал лист. Для расчёта изготовления вала передают чертёж или образец, марку материала, количество и условия работы: обороты, характер нагрузки, среду. Изготовление вала по чертежу запускают, когда посадки, базы и твёрдость уже стоят в комплекте; ступенчатые валы собраны в номенклатуре.
| Элемент вала | Что указать | Пример записи | Вопрос цеха, если пусто |
|---|---|---|---|
| Центровые отверстия | Форма A, B или R, d по ГОСТ 14034 | Отв. центр. B4 ГОСТ 14034 | От какой оси точить и мерить |
| Посадочная шейка | Поле, Ra, длина, заплечик | ⌀40 k6, Ra 0,8 | Где кончается поле и куда упрётся кольцо |
| Радиальное биение | Число и база, ГОСТ 2.308 | 0,02 к базе B | Вокруг какой оси крутить индикатор |
| Галтель | R меньше фаски кольца | R на выносном элементе | Сядет ли кольцо на торец бурта |
| Канавка шлифкруга | Тип по ГОСТ 8820 на диаметр шейки | Канавка ГОСТ 8820 | Дойдёт ли круг до плоскости бурта |
| Шпоночный паз | b с полем, глубина, длина от торца | b N9, глубина, длина | В какой допуск фрезеровать грани |
| Резьба | Шаг, поле, длина, проточка | M24×1,5-6g, ГОСТ 10549 | Где кончается полный профиль |
| Термообработка | Вид, зона, HRC или HB | ТВЧ шеек, HRC 50…55 — образец | Какую твёрдость ждать на шейке |