Закрепление в центрах при токарной обработке деталей. Обработка деталей со сложной установкой Способы установки эксцентриковых деталей на токарном станке

Управление токарным станком

Управление станком - это выполнение действий, которые обеспечивают процесс резания, т. е. вращение заготовки и перемещение резца. Однако прежде чем приступить к управлению станком, его надо наладить и настроить.

Токарная обработка с закреплением заготовки в патроне

Наладка станка заключается в закреплении заготовки и инструмента. Для закрепления заготовок применяют трех кулачковый патрон (рис. 67) или поводковую планшайбу с центрами (рис.68).

В патрон заготовку 1 (рис.67) помещают на глубину не менее 20...25 мм и сжимают кулачками 6 при помощи ключа 4. Заготовка не должна выступать из патрона на величину более пяти ее диаметров.

Рис.67. Установка заготовок в трех кулачковый патрон: 1 - заготовка; 2 - корпус патрона; 3 - планшайба; 4 - ключ; Перед закреплением заготовки в центрах в ее торцах выполняют ответственность. Передний центр 2 (рис. 68) устанавливают в коническое отверстие шпинделя, а задний 6 - в пиноль задней бабки. Вместо патрона на шпинделе закрепляют поводковую планшайбу 1. Рис. 68. Вращение заготовки при помощи поводковой планшайбы: 1 - корпус поводковой планшайбы; 2 - передний центр; 3 - стопорный винт; 4 - хомутик; 5 - заготовка; 6 - задний центр; 7 - стержень; 8 - поводок

Резец 1 (рис. 69) закрепляют в резцедержателе ключом 4 с помощью винтов 5. Резец не должен выступать от края поверхности резцедержателя на расстояние, равное 1...1,5 высоты резца. С помощью подкладок 6 под резец 1 добиваются того, чтобы вершина резца совпадала с вершиной заднего центра 2. Рис. 69. Установка токарного резца в резцедержателе: 1 - резец; 2 - задний центр; 3 - пиноль задней бабки; 4 - ключ; 5 - винты крепления резца; 6 - подкладка под резец Настройка станка - это установление необходимой частота вращения шпинделя и скорости перемещения суппорта. Для каждого конкретного способа обработки устанавливают наиболее выгодные режимы резания: скорость резания, глубину резания и подачу.

Скорость резания (у, м/мин) - это путь, который проходят наиболее удаленные от центра точки обрабатываемой заготовки за единицу времени при ее вращении. Глубина резания (/, мм) - это толщина слоя металла, которая срезается за один рабочий ход резца: { = (В - (1)/1, где X) - диаметр заготовки, (I - потребный диаметр детали. Подача (5, мм/об) - это величина перемещения режущей кромки резца в направлении движения подачи за один оборот заготовки.

Настраивают станок ТВ-6 при помощи нескольких ручек по таблицам, которые прикреплены к станку. Органы управления станком показаны на рис. 62

Токарная обработка при установке заготовки в центрах

Центры. На токарных станках применяют различные типы центров. Наиболее распространенный центр показан на рис. 37, а. Он состоит из конуса 1, на который устанавливается обрабатываемая деталь, и конического хвостовика 2. Хвостовик должен точно входить в коническое отверстие шпинделя передней бабки и пиноли задней бабки.

Детали с наружными конусами на концах обрабатывают в обратных центрах (рис. 37, б).

Вершина конуса центра должна точно совпадать с осью хвостовика. Для проверки центр вставляют в отверстия шпинделя и приводят его во вращение. Если центр исправен, то вершина его конуса не будет "бить".

Передний центр вращается вместе со шпинделем и обрабатываемой деталью, тогда как задний центр в большинстве случаев неподвижен - о его поверхность трется вращающаяся деталь. От трения нагреваются и изнашиваются как коническая поверхность заднего центра, так и поверхность центрового отверстия детали. для уменьшения трения необходимо наполнить центровое отверстия детали у заднего центра густой смазкой следующего состава: тавот - 65%, мел - 25%, сера - 5%, график - 5% (мел, сера и графит должны быть тщательно растерты).

Отсутствие смазки ведет к сгоранию конца центра, а также к порче и задирам поверхности центрового отверстия.

При обтачивании деталей на больших скоростях (u>75 м/мин) происходит быстрый износ центра и разработка центрового отверстия детали. Для уменьшения износа заднего центра его конец иногда оснащают твердым сплавом; лучше однако применять вращающиеся центры.

На рис. 38 показана конструкция вращающегося центра, вставляемого в коническое отверстие пиноли задней бабки. Центр 1 вращается в шариковых подшипниках 2 и 4. Осевое давление воспринимается упорным шариковым подшипником 5. Конический хвостовик 3 корпуса центра соответствует коническому отверстию пиноли.

Чистовая обработка наружных цилиндрических и конических поверхностей.

Типовые методы обработки наружных цилиндрических и торцовых

поверхностей.

Точение таких поверхностей осуществляют, как правило, в центрах, в

патроне, в патроне с поджимом центра задней бабки (длинные валы)

Основные методы обтачивания:

− с продольной подачей резца;

− с поперечной подачей резца.

Первый метод наиболее распространенный, применяется при обработке

деталей, длина которых больше длины режущей кромки резца; вид резца – проходной.

Второй метод используется при обработке коротких цилиндрических

поверхностей, длина которых меньше или равна длине режущей кромки резца;

применяемые виды резцов – прорезные, канавочные, отрезные.

Обтачивание выполняют, как правило, в два этапа:

1) черновая или предварительная обработка (снимается 0,7-0,8 припуска);

2) чистовая или окончательная обработка (снимается остальная часть

припуска). Черновая обработка характеризуется малой скоростью резания и

большой продольной подачей, а чистовая - большой скоростью резания и малой

продольной подачей. Чистовая обработка применяется для получения поверхности с

малой шероховатостью, точной по форме и размерам.

Для получения необходимой точности диаметра обработки (9-8 квалитета)

используют лимб поперечной подачи, с помощью которого устанавливают резец по

методу пробных проточек. Точность и производительность обработки повышается при

использовании жестких или регулируемых ограничителей хода продольной подачи.

При работе с большими скоростями резания необходимо применять

вращающиеся центры, устанавливаемые в пиноль задней бабки.

Особенности установки заготовок в различных приспособлениях.

При токарной обработке наиболее часто применяются три основных способа

установки заготовок на станке: в трехкулачковом патроне, в трехкулачковом

патроне и заднем центре, в центрах.

Рис.1. Способы установки заготовок на токарном станке

а - в патроне; б - в патроне и заднем центре; в - в центрах; 1-зажимной патрон;

2 - задний центр; .3 - поводковый патрон; 4- передний центр; 5 - хомутик 3

В универсальном трехкулачковом патроне устанавливают короткие заготовки

с длиной выступающей части из кулачков до 2-3 диаметров. Установку в патроне и

заднем центре применяют преимущественно для чернового обтачивания длинных

валов. Установку в центрах используют для чистового обтачивания валов, когда

необходимо выдержать строгую соосность обрабатываемых поверхностей, а также

в случаях последующей обработки детали на других станках с той же установкой.

Инструмент, применяемый для обработки наружных цилиндрических

поверхностей.

Рис. 2. Проходные резцы:

а) - прямой; б)- отогнутый; в) - упорный

Обтачивание выполняют:

а) проходными прямыми

б) отогнутыми

в) упорными резцами.

Первые два типа резцов с главными углами в плане φ=30-60° применяют

преимущественно для обработки жёстких деталей; ими можно обтачивать,

протачивать, а отогнутыми и подрезать торцы. Более широкое распространение в

токарной практике получили упорные резцы с углом φ=90°, которые для указанных

работ позволяют подрезать уступы. Эти резцы особенно рекомендуются для

обтачивания нежёстких валов, так как они вызывают наименьший по сравнению с

другими резцами поперечный прогиб обрабатываемой детали. При универсальных

работах проходные резцы применяют как для чернового, так и для чистового

точения. У черновых резцов вершину закругляют радиусом г =0,5-1мм, у чистовых -

г=1,5-2мм. Причём с увеличением радиуса закругления вершины снижается

шероховатость.

обработка цилиндрических отверстий

На токарных станках обработка цилиндрических отверстий производится сверлами, зенкерами, развертками и расточными оправками с закрепленными в них резцами.

Сверление

Главное движение резания при сверлении - вращательное, оно выполняется заготовкой; движение подачи - поступательное, выполняется инструментом. Перед началом работы проверяют совмещение вершин переднего и заднего центров токарного станка. Заготовку устанавливают в патрон и проверяют, чтобы ее биение (эксцентричность) относительно оси вращения не превышало припуска, снимаемого при наружном обтачивании. Проверяют биение торца заготовки, при котором будет обрабатываться отверстие, и выверяют заготовки по торцу. Перпендикулярность торца заготовки к оси ее вращения можно обеспечить подрезкой торца. При этом в центре заготовки можно выполнить углубление для обеспечения нужного направления сверла и предотвращения его увода и поломки.

Сверла с коническими хвостовиками устанавливают непосредственно в конусное отверстие пиноли задней бабки, а если размеры конусов не совпадают, то используют переходные втулки.

Для крепления сверл с цилиндрическими хвостовиками (диаметром до 16 мм) применяют сверлильные кулачковые патроны, которые устанавливают в пиноли задней бабки.

Перед сверлением отверстий заднюю бабку перемещают по станине на такое расстояние от заготовки, чтобы сверление можно было производить на требуемую глубину при минимальном выдвижении пиноли из корпуса задней бабки. Перед началом сверления заготовку приводят во вращение включением шпинделя.

Сверло плавно (без удара) подводят вручную (вращением маховика задней бабки) к торцу заготовки и производят сверление на небольшую глубину (надсверливают). Затем отводят инструмент, останавливают заготовку и проверяют точность расположения отверстия. Для того чтобы сверло не сместилось, предварительно производят центрование заготовки коротким спиральным сверлом большого диаметра или специальным центровочным сверлом с углом при вершине 90°. Благодаря этому в начале сверления поперечная кромка сверла не работает, что уменьшает смещение сверла относительно оси вращения заготовки. Для замены сверла маховик задней бабки поворачивают до тех пор, пока пиноль не займет в корпусе бабки крайнее правое положение, в результате чего сверло выталкивается винтом из пиноли. Затем в пиноль устанавливают нужное сверло.

При сверлении отверстия, глубина которого больше его диаметра, сверло (также как при работе на сверлильных станках), периодически выводят из обрабатываемого отверстия и очищают канавки сверла и отверстие заготовки от накопившейся стружки.

При ручном управлении станком трудно обеспечить постоянную скорость движения подачи. Для стабилизации скорости подачи используют различные устройства. Для механической подачи сверла его закрепляют в резцедержателе. Сверло 1 с цилиндрическим хвостовиком (рис. 4.29, а) с помощью прокладок 2 и 3 устанавливают в резцедержателе так, чтобы ось сверла совпадала с линией центров. Сверло 1 с коническим хвостовиком (рис. 4.29, б) устанавливают в державке 2, которую крепят в резцедержателе.

После выверки совпадения оси сверла с линией центров суппорт со сверлом вручную подводят к торцу заготовки и обрабатывают пробное отверстие минимальной глубины, а затем включают механическую подачу суппорта. При сверлении напроход перед выходом сверла из заготовки скорость механической подачи значительно уменьшают или отключают подачу и заканчивают обработку вручную.

При сверлении отверстий диаметром 5...30 мм скорость подачи S 0 = 0,1 ...0,3 мм/об для стальных деталей и S 0 = 0,2...0,6 мм/об для чугунных деталей.

Для получения более точных отверстий и для уменьшения увода сверла от оси детали используют рассверливание, т. е. сверление отверстия в несколько приемов. При сверлении отверстий большого диаметра (свыше 30 мм) также прибегают к рассверливанию для уменьшения осевого усилия. Режимы резания при рассверливании отверстий те же, что и при сверлении.

Зенкерование

Зенкером обрабатывают отверстия, предварительно штампованные, литые или просверленные. Зенкерование может быть как предварительной (перед развертыванием), так и окончательной обработкой. Кроме обработки отверстий, зенкеры применяются иногда для обработки торцовых поверхностей заготовок.

Для повышения точности зенкерования (особенно при обработке литых или штампованных глубоких отверстий) рекомендуется предварительно расточить (резцом) отверстие до диаметра, равного диаметру зенкера, на глубину, примерно равную половине длины рабочей части зенкера.

Зенкеры, как и сверла, устанавливают на токарных станках чаще всего в задней бабке или револьверной головке.

Развертывание

Для получения на токарных станках отверстий высокой точности и заданного качества обрабатываемой поверхности применяют развертывание.

При работе чистовыми развертками на токарных и токарно-револьверных станках применяют качающиеся оправки, которые компенсируют несовпадение оси отверстия с осью развертки. Для того чтобы обеспечить высокое качество обработки, сверление, зенкерование (или растачивание) и развертывание отверстия производят за одну установку заготовки в патроне станка.

Выбор режимов резания при обработке цилиндрических отверстий стержневыми инструментами на токарных станках производят по тем же таблицам справочника, что и при обработке на сверлильных станках. Однако, учитывая малую жесткость крепления стержневых инструментов на станках токарной группы, расчетные значения режимов на практике уменьшают.

Растачивание

Если диаметр отверстия превышает диаметр стандартных сверл или зенкеров, то такое отверстие растачивают. Растачивание применяют также при обработке отверстий с неравномерным припуском или с непрямолинейной образующей.

В зависимости от назначения различают токарные расточные резцы для обработки сквозных и глубоких отверстий. У токарных расточных стержневых резцов консольная часть выполнена круглой, а стержень для крепления резцов - квадратным; такими резцами можно растачивать отверстия диаметром 30...65 мм. Для повышения виброустойчивости режущая кромка резцов выполнена по оси стержня.

На токарно-револьверных станках применяют расточные резцы круглого сечения, которые крепятся в специальных оправках-державках (рис. 4.30).

Форма передней поверхности и все углы у расточных резцов (за исключением заднего) принимаются такими же, как и у проходных, применяемых при наружном точении. Углы резания у расточных резцов можно изменять путем установки режущей кромки резцов относительно продольной оси детали (выше или ниже оси).

При растачивании резец находится в более тяжелых условиях, чем при наружном продольном точении, так как ухудшаются условия для отвода стружки, подвода СОЖ и отвода тепла.

Расточный резец по сравнению с токарным имеет меньшую площадь сечения державки и больший вылет, что обусловливает отжим резца и способствует возникновению вибраций; поэтому при растачивании, как правило, снимается стружка меньшего размера и снижается скорость резания.

При черновом растачивании стали принимают глубину резания до 3 мм; продольную подачу - 0,08...0,2 мм/об; скорость резания - около 25 м/мин для резцов из быстрорежущей стали и 50... 100 м/мин для твердосплавных резцов.

При чистовом растачивании глубина резания не превышает 1 мм, продольная подача - 0,05...0,1 мм/об, скорость резания - 40... 80 м/мин для резцов из быстрорежущей стали и 150... 200 м/мин для твердосплавных резцов.

Обработка фасонных поверхностей

Обрабатываемые поверхности деталей (как наружные, так и внутренние) относят к фасонным, если они образованы криволинейной образующей, комбинацией прямолинейных образующих, расположенных под различными углами к оси детали, или комбинацией криволинейных и прямолинейных образующих. На токарных станках фасонные поверхности получают: используя ручную поперечную и продольную подачу резца относительно заготовки с подгонкой профиля обрабатываемой поверхности по шаблону; обработкой фасонными резцами, профиль которых соответствует профилю готовой детали; используют поперечную и продольную подачу резца относительно заготовки, а также приспособления и копирные устройства, позволяющие обработать поверхность заданного профиля; путем комбинирования перечисленных выше методов для повышения точности и производительности обработки. Фасонные поверхности на длинных деталях, заданный профиль которых получается с помощью шаблона, копира, приспособления и т. п., обрабатывают проходными резцами из быстрорежущей стали или твердосплавными.

При обработке галтелей и канавок радиусом R<20 мм на стальных и чугунных деталях применяют резцы, режущая часть которых выполнена по профилю обрабатываемой галтели или канавки, рисунок слева - а). Для обработки галтелей и канавок с R>20 мм режущую часть резцов выполняют с радиусом скругления, равным (1,5-2) R, рисунок слева - б). При этом используют как продольную, так и поперечную подачу суппорта. Для повышения производительности обработки фасонных поверхностей сложного профиля применяют фасонные резцы (рисунок внизу). Величина переднего угла  у фасонных резцов зависит от обрабатываемого материала:=20-30 градусов (для алюминия и меди); =20 градусов (для мягкой стали); =15 градусов (для стали средней твердости); =10 градусов (для твердой стали и мягкого чугуна); =5 градусов (для труднообрабатываемой стали и твердого чугуна); =0 градусов (для бронзы и латуни). Задний угол  выбирается в зависимости от конструктивных особенностей резцов: =10-15 градусов для дисковых фасонных резцов и =12-14 градусов для призматических фасонных резцов. Приведенные значения  и  относятся только к наружным точкам профиля резца; с приближением к центру дискового фасонного резца передний угол уменьшается, а задний - увеличивается. Размеры рабочей части и высота профиля круглых и призматических фасонных резцов должны соответствовать профилю, который получается при пересечении фасонной поверхности детали. передней поверхностью резца. На одном из торцов круглого фасонного резца выполнены зубцы, с помощью которых резец надежно закрепляют в резцедержателе станка и при заточке. Ширина фасонных резцов не превышает 40-60 мм и зависит от жесткости системы СПИД и радиального усилия резания.

Нарезание резьбы на станках

Резьбу широко применяют в машиностроении, она служит для соединения деталей между собой и для передачи движения. Примером применения резьбы для соединения деталей является резьба на шпинделе токарного стана, предназначенная для крепления патрона; примером применения резьбы для передачи движения является резьба ходового винта, передающая движение маточной гайке фартука, резьба винтов в тисках, резьба шпинделей в прессах и т. д.

Понятие о винтовой линии. В основе всякой резьбы лежит так называемая винтовая линия. Возьмем кусок бумаги в форме прямоугольного треугольника АБВ(рис. 237, а), у которого катет АВ равен длине окружности цилиндра диаметром D, т. е. АВ = πD, а второй катет БВ равен высоте подъема винтовой линии за один оборот. Навернем треугольник на цилиндрическую поверхность, как показано на рис. 237, а. Катет АВ обернется вокруг цилиндра один раз, а гипотенуза А Б навьется на цилиндр и образует на его поверхности винтовую линию с шагом S, равным БВ. Угол τ (тау) называется углом подъема винтовой линии .

Если треугольник расположен справа цилиндра, как на рис. 237, а, и наклонная линия А Б поднимается слева направо , то такая винтовая линия называется правой ; при обратном расположении треугольника и подъеме линии справа налево (рис. 237, б) получаем левую винтовую линию.

Образование резьбы. Если подвести вершину резца к цилиндрическому валику и затем дать вращение валику и одновременно равномерное продольное перемещение резцу, то на поверхности валика вначале образуется винтовая линия (рис. 238). При углублении вершины резца в обрабатываемый валик и повторном продольном перемещении резца на поверхности валика получится винтовая канавка, называемая резьбой (рис. 239), с профилем, соответствующим форме режущей части резца.

Профиль резьбы. Если режущей части резца придать треугольную форму, то и на поверхности обрабатываемого цилиндра при нарезании получится треугольная резьба (рис. 239, а). Если режущая часть резца имеет прямоугольную или трапецеидальную форму, то соответственно при нарезании получаютпрямоугольную или ленточную резьбу (рис. 239, б) или же трапецеидальную (рис. 239, в).

Основные элементы резьбы. Основные элементы, определяющие профиль резьбы, следующие:

шаг резьбы S (рис. 240)-расстояние между двумя одноименными (т. е. правыми или левыми) точками двух соседних витков, измеренное параллельно оси резьбы;

угол а профиля - угол между боковыми сторонами витка, измеренный в диаметральной плоскости;

вершина профиля Е - линия, соединяющая боковые стороны его по верху витка;

впадина профиля F - линия, образующая дно винтовой канавки.

Различают три следующих диаметра резьбы (рис. 241):

наружный диаметр d резьбы - диаметр цилиндра, описанного около резьбовой поверхности;

внутренний диаметр d 1 резьбы - диаметр цилиндра, вписанного в резьбовую поверхность;

средний диаметр d 2 резьбы - диаметр цилиндра, соосного с резьбой, образующие которого делятся боковыми сторонами профиля на равные отрезки.

Направление резьбы (правая и левая резьбы). Если посмотреть на резьбу с торца, то у правой резьбы подъем канавки направлен слева направо, а у левой, наоборот, - справа налево. Направление резьбы можно также обнаружить по направлению вращения винта при ввинчивании его в отверстие или гайки при навинчивании ее на болт: если ввинчивание идет по ходу часовой стрелки, то резьба правая, если против хода, - левая. Наиболее употребительная правая резьба.

Обработка заготовки на станках токарной группы

-фрезерная обработка

-сверлильная обработка

-строгальная обработка

-зуборезная обработка

- шлифовальная обработка

1 -фрезерная обработка

Фрезерная обработка – метод обработки металлов резанием при помощи специальных инструментов - фрез. Главным движением фрезерования является вращение фрезы, закрепленной в шпинделе цанговым зажимом. Движением подачи является поступательное перемещение фрезы или обрабатываемой заготовки в продольном, поперечном или вертикальном направлениях (может быть как прямолинейным, так и криволинейным).

Фреза – многолезвийный режущий инструмент, как правило, в виде диска с режущими зубьями по окружности. Каждый зуб фрезы представляет собой простейший инструмент – резец. Зубья могут быть расположены как на цилиндрической поверхности, так и на торце.

Форма поверхности обрабатываемой детали определяется тем, какую форму имеет фреза, а также траекторией этой фрезы.

Фрезерная обработка получила большое применение в промышленности благодаря возможности получения на нём ровных деталей весьма сложной формы, причём детали получаются аккуратными и без изъянов. Высокопроизводительные способы фрезерования, к которым относятся скоростное и силовое фрезерование, позволяют сократить время обработки и тем самым повысить производительность.

Имеющиеся в наличии фрезерные станки, позволяют производить доступные для этой группы операции, такие как сверление, зенкование, растачивание и непосредственно фрезеровка. Качественный инструмент и фрезерные станки в прекрасном техническом состоянии, дают возможность производить вышеперечисленные работы с неизменным качеством, удовлетворяющим самым высоким требованиям наших клиентов.

2-сверлильная обработка

Вертикально-сверлильная обработка металлов позволяет выполнять операции сверления, развертывания отверстий и зенкерования. Некоторые модификации станков (например с откидывающимся столом) дают возможность производить обработку деталей, имеющих крупные габариты. В вертикально-сверлильной обработке могут использоваться не только разнообразные сверла, но и другие инструменты и приспособления, благодаря которым появляются новые технологические возможности у станков. В частности, становится возможным производить резьбонарезные работы и на вертикально-сверлильных станках.

Некоторые виды вертикально-сверлильной обработки

На вертикально-сверлильных станках можно осуществлять различные виды механической обработки резанием. В частности – сверление. Сверление – обработка, при которой с помощью вращающегося сверла производятся различные отверстия, отличающиеся по глубине, диаметру, форме (округлые, многогранные).

Зенкерование – получистовая механическая обработка с помощью специального инструмента – зенкеров. Такая обработка производится в тех случаях, когда нужно увеличить диаметр отверстия, откалибровать его, очистить от заусенцев или сгладить, уменьшив шероховатость.

Аналог зенкерования – развертывание. Отличие развертывания от зенкерования заключается в том, что первый вид вертикально-сверлильной обработки является чистовым, финишным и производится после сверления и зенкерования.С помощью развертки на внутренней поверхности отверстий осуществляется очень точное снятие припуска в виде тончайшей стружки. Развертывание необходимо для получения посадочных отверстий для подшипников, отверстий для плунжиров, уменьшения шероховатости поверхности, подготовки к нарезанию резьбы.

Эффективность вертикально-сверлильной обработки

Качество и производительность вертикально-сверлильной обработки зависит главным образом от характеристик станка. Такие характеристики как ход рабочей части, наличие или отсутствие возможности регулирования числа оборотов посредством различных датчиков и электронного оснащения, скорость резания, возможность дооборудования другими узлами и механизмами определяют и производительность самой обработки.

Эксцентриковыми (несоосными) назы­ваются детали, у которых оси отдель­ных поверхностей смещены, но парал­лельны осям других поверхностей. К таким деталям относятся эксцентри­ковые кулачки (ось отверстия не сов­падает с осью диска - рис. 309, а, б), эксцентриковые валики (ось цапфы смещена от оси вала - рис. 310)., ко­ленчатые валы (оси шатунных шеек

Смещены относительно осей коренных шеек - рис. 311).

Обработка эксцентриковых кулачков. Возможны два способа обработки эксцентриковых кулачков: при первом отверстие сверлят после обработки наружной поверхности ди­ска, при втором вначале обрабатыва­ют отверстие, затем, базируясь на не­го, обрабатывают наружную поверх­ность.

Первый способ. Предварительно обточенный диск зажимают в четырех - кулачковом патроне (рис. 312) с вы­веркой положения центра 0 по рейс­масу. Затем патрон ставят так, чтобы его кулачки расположились горизон­тально, к заготовке подводят резец или металлический стержень, закреп­ленный в резцедержателе. По лимбу поперечного суппорта замечают деле­ние, соответствующее соприкоснове­нию стержня с заготовкой. Рукояткой поперечного суппорта отводят стер­жень к себе на величину эксцентриси­тета е (люфт между винтом и гайкой суппорта должен быть выбран). За­тем кулачки смещают до соприкосно­вения заготовки со стержнем. Сопри­косновение (прижим) контролируют бумажкой, защемленной между стержнем и заготовкой; бумажка дол­жна извлекаться с небольшим сопро­тивлением. Теперь центр эксцентрич­ного отверстия 02 будет находиться против оси шпинделя и эксцентриси­тет е будет выдержан: можно сверлить и растачивать (или разв"ртывать) от­верстие.

Более точно (с точностью до 0,01 мм) контроль смещения кулачков при об­работке эксцентриков деталей произ­водится индикатором, закрепленным в резцедержателе.

Второй способ. Диск насаживают предварительно обработанным отвер­стием на оправку, которую закрепля­ют в четырехкулачковом патроне, и смещают на эксцентриситет е описан­ным выше способом. Возможна также обработка на центровых оправках (рис. 313). Предварительно засверлен­ными смещенными отверстиями оправ­ку устанавливают в центрах станка. Об работка эксцентриковых валиков. Короткие* эксцентриковые валики (со смещенной цапфой) обра­батывают в четырехкулачковом пат­роне с координатным смещением по описанному выше способу. Длинные эксцентриковые валики обрабатыва­ют в центрах. Центровые отверстия на торцах валиков засверливают предва­рительно на сверлильном станке по разметке или при помощи специаль­ных приспособлений. Вначале вал ус­танавливают на центровых отверсти­ях А, соответствующих оси вала, и про­тачивают коренные (основные) шейки. Затем вал устанавливают в центра на смещенных центровых отверстиях £>1 ИІ2И обтачивают эксцентричные шей­ки (см. рис. 311).

Обработка коленчатых ва­лов. Если ось эксцентричной шейки выходит за пределы заготовки колен­чатого вала, то для обработки этой шейки заготовку устанавливают в цент-

Росместительной шайбе (рис. 314). Центросместительные шайбы 2 и 3 кре­пят на коренных шейках вала. На тор­цах центросместительных шайб за­сверлены центровые отверстия с за­данным смещением е от оси коренных шеек. При обработке эксцентричных шеек заготовку устанавливают в цент­рах на смещенных центровых отвер­стиях шайб. Распорки 5 служат для повышения жесткости заготовки. Про­тивовесы 4, 6 уравновешивают сме­щенные части заготовки. По мере обточки вес заготовки уменьшается и противовесы заменяют на более лег­кие.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗАДНЕГО РЕЗЦЕ­ДЕРЖАТЕЛЯ ДЛЯ ПОДРЕЗАНИЯ ТОРЦА ДИСКА:

1 - задний резцедержатель, 2 - попереч­ные салазки суппорта, 3 - передний рез­цедержатель для обработки торца диска. Р<-зеи, за­крепленный в переднем резцедержате­ле 3, выполняет подрезание, начиная от наружной поверхности до середині»! торца, а резец, закрепленный в заднем резцедержателе 1, осуществляет подре­зание отверстия также до середины торца. Путь прохода инструмента в два раза меньше ширины торцовой поверх­ности заготовки, что сокращает время на обработку торца в два раза. Чисто­вой проход выполняется одним резцом. На рис. 329 показана схема наладки станка на обработку ступенчатого ва­лика с применением заднего резцедер­жателя в сочетании с многорезцовой наладкой. Резцы 1 и 2, закрепленные в переднем резцедержателе, произ­водят наружную обточку ступеней, а резцы, закрепленные в заднем резце­держателе, совершают только попереч­ную подачу и служат для снятия фасок (резцы 3, 5) и для прорезания канавки (резец 4).

К станкам 1К62, 16К20 и 1П611ГІ по­ставляют задние резцедержатели. Станки старых конструкций можно мо-

Можно осуществить многорезцовую наладку станка без изготовления спе­циальной оснастки, используя для это­го обычный резцедержатель. Применение заднего (допол­нительного) резцедержателя позволяет ускорить ряд токарных ра­бот: одновременно вести наружную и внутреннюю обработку; продольное об­тачивание резцами, расположенными спереди и сзади; нарезание резьбы с использованием обратного хода суп­порта; протачивать канавки и снимать фаски и др. На рис. 328 показано ис­пользование заднего резцедержателя

Ми продольного и поперечного переме­щения осуществляют установочные движения резца.

Сочетание многорезцовой наладки пе­реднего резцедержателя с использова-

332 ПРИСПОСОБЛЕНИЕ В К. СЕМИН- СКОГО ДЛЯ РАСТОЧКИ ВНУТРЕН­НИХ СФЕР:

1 - пружина, 2 - рейка, S - зубчатое ко­лесо-, 4 - корпус, 5 - планка

Нием заднего резцедержателя обеспе­чивает резкое повышение производи­тельности.

Наладка односторонней уста­новкой резцов «во фронт» тоже эффективна. Наладка (рис. 331, а) по­зволяет резцам / и 2 обтачивать ступе­ни (подача слева направо), резцом 2 прорезать канавку, а резцом 3 подре­зать торец и снять фаску. Резцы за­крепляют в дополнительном резцедер­жателе. В наладке, показанной на рис. 331, б, используются два резца: расточной 4 и проходной упорный 5. Важным средством сокращения време­ни на обработку является применение различных станочных приспособлений.

Поучителен опыт токаря-новатора, лау­реата Государственной премии, заслу­женного изобретателя УССР В. К. Се­ми некого, который создал различные высокопроизводительные приспособле­ния для обработки сферических, фасон­ных и конических поверхностей, для скоростного нарезания резьбы и др. На рис. 332 и 333 показаны приспособ­ления Семинского для обработки внут­ренних сферических (шаровых) и кони­ческих поверхностей.

333 ПРИСПОСОБЛЕНИЕ В. К - СЕМИН­СКОГО ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОНИЧЕ­СКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПРИ АВТО­МАТИЧЕСКОЙ ПОДАЧЕ ВЕРХНЕГО СУППОРТА:

334 ДЕТАЛИ, ПОЛУЧАЕМЫЕ ОБРАБОТ - КОЙ НА ТОКАРНЫХ СТАНКАХ.

К этим деталям относятся эксцентрики, эксцентричные валики, коленчатые валы, отличительной особенностью которых является наличие нескольких поверхностей вращения со строго параллельными осями. Обеспечение параллельности этих осей, расстояния между ними и их углового расположения (например, при обработке коленчатых валов) является одной из задач, возникающих при обработке эксцентричных деталей.

Типичный эксцентрик показан на рис. 211, а. У этой детали должны быть обработаны поверхности А и В и отверстие С, причем поверхность А имеет ось 0 1 0 1 а поверхность В - ось 0 2 0 2 , не совпадающую с первой и отстоящую от нее на расстоянии е. Кроме того, должны быть обработаны все торцовые поверхности детали. Один из способов обработки эксцентриков состоит в следующем. У детали, закрепленной в четырехкулачковом патроне за поверхность А, обрабатываются поверхность В, отверстие С и торцы, доступные для обработки. После этого деталь надевается на оправку, центровые отверстия которой смещены относительно ее наружной поверхности на величину е. Установив оправку на центры, обрабатывают поверхность А детали и последний торец.

Рис. 211. Эксцентрик (а) и его обработка (б)

При отсутствии такой оправки обработку рассматриваемою эксцентрика можно выполнить следующим образом. Закрепив эксцентрик в четырехкулачковом патроне за поверхность В, надо обработать поверхность А эксцентрика и его левый (по рис. 211, а) торец. После этого эксцентрик закрепляется (рис. 211, б) в том же патроне за обработанную поверхность А.

Для проверки необходимого при этом смещения оси поверхности на величину е можно поступать так. Подведя к поверхности А детали резец, установленный задним концом вперед, измеряют величину просвета Т. В этот момент деталь должна быть установлена так, чтобы против торца резца находилась (рис. 211, б) самая «высокая» точка поверхности А. После этого измерения деталь поворачивают вместе с патроном на 180° так, чтобы против торца резца оказалась (рис. 211, в) самая «низкая» точка поверхности А, и снова измеряют просвет между этой поверхностью и торцом резца. Если просвет оказался равным Т+2е, можно приступить к обтачиванию поверхности В, обработке отверстия С и правых (по рис. 211, в) торцовых поверхностей детали. В большинстве случаев приходится несколько раз смещать деталь и столько же раз производить указанные выше измерения.

Для определения самой высокой точки поверхности А можно воспользоваться куском мела, как при проверке установки детали в четырехкулачковом патроне. При медленном вращении детали мел коснется ее и сделает отметку на наиболее высоком участке поверхности в виде линии, в середине которой находится самая высокая точка этой поверхности. Самая низкая точка ее лежит, очевидно, на противоположной стороне.

При небольшой величине е проверку смещения детали, установленной по рис. 211, б, можно производить с помощью индикатора, закрепленного в резцедержателе. Кнопка индикатора прижимается в этом случае к поверхности А медленно вращающейся детали, по колебаниям стрелки можно судить о величине смещения этой поверхности относительно оси вращения шпинделя станка.

Обработка эксцентричных валиков . Обработка таких деталей производится в патроне или в центрах. В первом случае необходимое смещение поверхностей валика достигается способами, рассмотренными выше, а во втором - использованием двух пар центровых отверстий (рис. 212), имеющихся в торцах валика. Первая пара отверстий, расположенных на оси 0 1 0 1 , используется при обтачивании поверхности диаметром D, а вторая пара, расположенная на оси 0 2 0 2 , - при обтачивании поверхности d. Оси 0 1 0 1 и 0 2 0 2 расположены на расстоянии, равном требуемому эксцентриситету е.

Рис. 212. Обработка эксцентричного валика

Точность выполнения этого размера в данном случае зависит от правильности центровки, которая производится по разметке или по кондуктору.

1 .. 109 > .. >> Следующая
§ 5. ОБРАБОТКА ЭКСЦЕНТРИКОВЫХ ДЕТАЛЕЙ
Если цилиндрическая часть какой-либо детали имеет ось, параллельную главной оси детали, но не совпадающую с ней, то говорят, что поверхность этой части эксцентрична, а деталь в этом случае называют эксцентриковой.
На рис 355, а показана эксцентриковая деталь, у которой главная ось обозначена буквами АА, а ось эксцентричной поверхности- буквами ББ. К эксцентриковым деталям относятся также коленчатые валы (рис. 355, б), так как у них ось ББ кривошипной шейки В смещена относительно главной оси АА коренных шеек.
Чтобы обточить коренные и кривошипные шейки у детали, показанной на рис. 355, в, нужно засверлить центровые отверстия на оси АА и на осях Б1Б1 и Б2Б2 эксцентричных поверх-
362
ностей. Для обтачивания кбренных шеек устанавливают деталь центровыми отверстиями на оси АА, а для обтачивания эксцентричных шеек диаметров dx и d2 - центровыми отверстиями соответственно по осям и Б2Б2.
Эксцентриковые валики обычно обтачивают в центрах. При величине эксцентриситета более 8-10 мм сверлят на торцах заготовки валика по два центровых отверстия (см. рис. 355, а), смещенных по отношению друг друга на величину эксцентриситета е. Отверстия А-А служат для обтачивания поверхностей ф d к ф d\, а отверстия Б-Б - для эксцентрично расположенной поверхности 0 D. Особое внимание следует обращать на точность расположения центровых отверстий Б-Б на торцах заготовки эксцентрикового валика.
з г f
/г\
" "(Г 1.
(J
1/ 1 1
"^?^ЦентроЩ, риска
в)
Рис 356 Разметка центровых отверстий эксцентрикового валика (а и б); кондуктор (в) для сверления центровых отверстий эксцентрикового валика
В индивидуальном и мелкосерийном производстве заготовку из прутка обтачивают по наружной поверхности и подрезают обе торцовые поверхности. Затем размечают места расположения центровых отверстий, для чего заготовку кладут на
363
две призмы 3 на разметочной плите и рейсмусом 4 проводят на обоих торцах центровые риски (рис. 356, а). Потом заго-товку повертывают на призмах на 90°, проверяют ее положение по угольнику и проводят центровые риски, перпендикулярные первым (рис. 356, б). Пересечение этих рисок определит положение центровых отверстий 1. Откладывая от горизонтальных рисок по вертикали величину эксцентриситета е, проводят третью риску на каждом торце. Пересечение их с вертикальной риской определит расположение центровых отверстий 2. Затем сверлят четыре центровых отверстия и приступают к обтачиванию поверхностей с диаметрами d, d\ и D (см. рис. 355, а).
Для нахождения места расположения центровых отверстий без разметки в эксцентриковых валиках используют специальное приспособление - кондуктор (рис. 356, в). Этот кондуктор представляет собой стакан 1, который устанавливается сначала на один конец заготовки вала 5, а после сверления по его двум втулкам 2 и 3 двух центровых отверстий устанавливается на другой конец. Кондуктор закрепляется на заготовке 5 винтом 6, стягивающим пружинную часть стакана. Перед сверлением центровых отверстий концы и торцы заготовки обтачиваются. На концах обточенных цилиндрических поверхностей размечается по одной риске вдоль оси заготовки. На стакане кондуктора имеются две риски 4, с помощью которых устанавливают его на концы заготовки, совмещая риску 4 кондуктора с риской заготовки.
При эксцентриситете вала меньше 10 мм два центровых отверстия не могут расположиться на торце заготовки. В этом случае заготовку берут длиннее на две длины центровых отверстий и сверлят центровые отверстия в центре каждого торца. Затем заготовку устанавливают в центры и обтачивают все цилиндрические поверхности, расположенные на одной оси. Потом срезают на обоих торцах участки с центровыми отверстиями и сверлят смещенные на величину эксцентриситета центровые отверстия по кондуктору или по разметке. Установив заготовку в эти отверстия, обтачивают все поверхности, эксцентрично расположенные относительно оси заготовки.
Когда к точности эксцентриситета предъявляются высокие требования, то устанавливают и выверяют заготовку в четырехкулачковом патроне с помощью индикатора, как показано на рис. 357, а. Наибольшее отклонение стрелки индикатора должно равняться двойной величине эксцентриситета. При установке заготовки по индикатору наконечник его необходимо подводить к обточенной поверхности около кулачков.
Эксцентрическую поверхность можно обтачивать достаточно точно, устанавливая заготовку в трехкулачковом самоцентрирую-щем патроне и подкладывая под один из кулачков (рис. 357, б) пластину, толщина которой вычисляется по формуле
364
где е - величина эксцентриситета, мм\
D - диаметр поверхности заготовки, которой ее устанавливают
Если эксцентриковая деталь имеет отверстие, то для обтачивания ее насаживают на центровую оправку с пологоконической поверхностью (рис. 358, а). Оправка имеет по два центро-
вых отверстия на каждом торце. Поверхность В обтачивают, установив оправку центровыми отверстиями по оси ББ, а эксцентричную поверхность Г обтачивают, установив оправку центро* выми отверстиями по оси АА.

Метод крепления и установки заготовки в станке выбирают с учетом точности обработки, габаритов и жесткости материала. Обработка в центрах — это один из широко используемых методов точения деталей на токарном оборудовании.

Когда применяется крепление в центры

установка заготовки с помощью оправки: 1 — оправка средняя часть; 2 — лыска; 3 — центровые отверстия; 4 — заготовка

• Так протачивают длинные детали, у которых длина пятикратно превышает поперечник;
• если нужно создать концентричность поверхностей во время фиксации;
• дальнейший этап точения проходит на шлифовальном оборудовании;
• технология не предусматривает другие методы.

Технология крепления

Заготовка фиксируется в центрах с использованием специальных оправок. Для этого конус оправки не должен превышать 1:2000. На подготовительном этапе в торцах детали делают центральные выемки, в которые будут вставлены верхушки обоих центров. Оправку обрабатывают смазкой и плотно натягивают болванку. Для большей плотности по концу оправки аккуратно постукивают деревянным чурбачком. Закрепление детали в оправках такого типа может меняться в зависимости от ее поперечника.

Движение болванке передается посредством поводкового патрона, который надевается на резьбу шпинделя. Палец поводкового патрона принуждает болванку к вращению. Этот метод более опасен для оператора станка, поэтому предпочтительнее использовать планшайбу поводкового типа с защитным кожухом. Болт закрепляют хомутиком, который опирается на лыску оправки.

Установка заготовок с отверстиями (например, зубчатых колес или втулок) происходит с использованием центровых оправок разнообразной формы. Один из типов оправок имеет шейку в форме цилиндра, на нее надевают заготовку и закрепляют шайбой с гайкой. Гайка прижимается к буртику и фиксирует полученную конструкцию. Слева при помощи винта крепится хомутик. Деталь фиксируется в станке для точения выемками на торцевых участках оправки.

Конструкции центров

Центры для токарной обработки могут иметь различную конструкцию. Самая распространенная представляет собой конус, на него надевается заготовка, а также хвостовик конической формы. Хвостовик должен совпадать с отверстиями пиноли и шпинделя станка.

Для закрепления заготовок с внешними конусами используются обратные центры. Конусообразное окончание должно совпадать с серединой хвостовика. Чтобы проверить совпадение в шпиндель вставляется центр и запускается на малых оборотах. Об исправности детали говорит отсутствие биения.

Задний центр чаще всего неподвижный, передний вращается с заготовкой и шпинделем. В результате трения выходят из строя обе поверхности, поэтому необходимо наносить смазку:

• мела — 25%;
• тавота — 65%;
• графита — 5%;
• серы — 5%.

Перед смешиванием необходимо растереть в порошок без комков серу и мел. Если не использовать смазку, поверхности центров разрушатся, изменится их конфигурация.

Во время точения заготовок на больших скоростях центры быстрее изнашиваются, увеличивается отверстие в торце самой детали. Чтобы уменьшить разрушение заднего конуса на него наплавляют износостойкий слой.

Стандартный центр используют при скоростях до 120 оборотов в минуту. Во время работы с громоздкими и тяжелыми заготовками на высоких оборотах, при выборке крупной стружки жесткости конструкции мало: деталь начинает вибрировать и может отжаться.

Поэтому используют вращающиеся центры, смонтированные в заднюю стойку. Он содержит шпиндель, который крутится в радиально-упорном подшипнике. При высоких нагрузках предпочтительнее роликоподшипник, при средних — шарикоподшипник.

Отладка оборудования

Чтобы во время точения получилась деталь цилиндрической формы, нужно совместить центры с осью шпинделя и передвигать по ней резак.

Правильность отладки проверяется так: оба центра придвигаются друг к другу. Когда их верхушки совмещаются, можно закреплять заготовку и приступать к ее обтачиванию.

В противном случае необходимо проверить положение задней стойки, иначе поверхность детали невозможно будет вывести в конус. Иногда центры не совпадают из-за мусора в шпинделе и пиноли, поэтому предварительно их прочищают. Если после всех процедур биение продолжается, его требуется заменить.

Проверив положение, можно закреплять заготовку:

1. Пиноль выдвигаем из стойки на 35 — 45 мм.
2. Задняя стойка перемещается вдоль станины и фиксируется в нужном месте.
3. Обрабатываем выемку в заготовке, которая будет совмещаться с задней стойкой.
4. Совмещаем болванку с передним центром и, придерживая, вставляем конус задней стойки в подготовленную выемку детали. Вылет пиноли из задней стойки должен быть небольшим. Чем меньше вылет, тем устойчивее и жестче пиноль.
5. Прокручиваем болванку, поджимаем пиноль в стойке.

Необходимо иметь в виду, что во время точения инструмент нажимает на заготовку. В результате чего при плохой фиксации или неправильном положении резака деталь может вылететь. Поэтому установка и крепление в центрах это очень важный момент при токарной обработке.

Видео демонстрирует токарную обработку детали, зафиксированной в центрах: