Обработка эксцентричных деталей. Обработка заготовок эксцентриковых деталей Приспособление для смещение центров на токарном станке

Технология изготовления деталей на токарном станке.

Изготовление любой детали начинают с подбора материала. Отобранный материал нарезают на заготовки. Размер заготовки всегда превышает размеры готовой детали на некоторую величину (припуск). Величина и форма припуска зависят от формы детали, технологии ее изготовления.

Для точения лучше всего подходит однородная по текстуре древесина. Это береза, липа, осина, бук, вяз, орех. Точения детали на центровых станках разметка центров заготовки. закрепление заготовки в центрах передней и задней бабки. установка подручника (подручник должен находиться на расстоянии 3-4 ммот боковой поверхности заготовки, верхняя часть подручника должна быть на уровне оси заготовки или на 1-2 ммвыше.) Черновая обработка, производится рейером. Стружку снимают с лева направо, и обратно передвигая инструмент по подручнику, при этом правая рука держит ручку, левая лезвие ближе к подручнику. Инструмент нужно крепко держать в руках, опирая его на подручник, и не допускать его колебаний. Обработку производят до получения цилиндрической формы нужного диаметра, с припуском на чистовую обработку. разметка заготовки, нанося риски на заготовку карандашом при помощи шаблона или рулетки. Можно использовать разметочную гребенку - дощечку с вбитыми на необходимом расстоянии гвоздиками, которую подносят к вращающейся заготовке, на которой остаются риски. Чистовая обработка производится различными инструментами, в основном мейселем для нанесения разметочных рисок и получения выпуклых и конусных форм, скребком для получения цилиндрических форм и рейером для получения вогнутых форм. Обработка ведется по разметочным рискам. При точении выпуклых контуров подачу инструмента осуществляют от центра к краю, вогнутых от края к центру. Шлифовка придает нужную шероховатость изделию, выполняют ее шлифовальной шкуркой. Натянутую полоску шлифовальной шкурки подносят к вращающиеся заготовке, и перемещают ее последовательно по всей обрабатываемой длине. Обрезка заготовки мейселем или снятие заготовки с центров.

Рис. 1. Последовательность точения детали а- закрепление заготовки; б - закрепление заготовки разрез; в- черновая обработка рейером; г- чистовая обработка мейселем; д- обрезка (торцевание) заготовки. Вытачивание внутренних полостей Для вытачивания внутренних поверхностей заготовку закрепляют только в передней бабке станка, кулачковым патроном, планшайбой или трубчатым патроном. вытачивание грубого контура изделия рейером. выравнивание торца заготовки мейселем, рейером или скребком. выборка внутренней полости. Подручник располагают поперек направляющих станка, полукруглую стамеску вводят в заготовку перемещая ее от центра к краю, до получения выемки нужной формы и размера. Полые поверхности небольшой глубины и небольшого диаметра выбирают полукруглой стамеской при продольном размещении подручника, инструмент при этом располагают под наклоном и перемещают от центра к краю. Внутренние поверхности сложной формы обрабатывают специальными стамесками - крючками, кольцами. доводка внешней формы заготовки шлифовка отрезка или снятие со станка.

Рис. 2. Точение полых изделий а- на планшайбе; б- в трубчатом патроне. Работа на токарных станках с суппортом На токарных станках с суппортом обработка ведется резцами закрепленными в резцедержателе, установленном на подвижном суппорте станка. Подобные станки, как правило, имеют ручную и механическую подачу вдоль и поперек станка. Токарные резцы. По форме головки резцы подразделяются на прямые с прямолинейным стержнем (рис. 3 а) и отогнутые со стержнем отогнутым в право или влево. По расположению режущей кромки различают правые (рис.3 г) и левые (рис. 3 в) резцы. Правые перемещаются в продольном направлении от задней бабки к передней, левые от передней к задней. Проходные резцы (рис. 3 а-в) предназначены для обточки, образования фасок, проходные упорные резцы (рис.3 г) для обточки и обработки образуемого торца ступени. Подрезные резцы (рис. 3 д) служат для образования ступени на торце обрабатываемой заготовки, для обработки плоскости торца. Канавки на наружной и внутренней поверхности детали можно получить при помощи канавочных резцов (рис. 3 е, з). Для отрезки применяются отрезные резцы (рис. 3 ж). Для нарезания резьбы используют резьбовой резец (рис. 3 и). Фасонные резцы заточены по форме обрабатываемой детали (рис. 3 к).

Рис. 3. Основные виды токарных резцов Резцы устанавливают, так чтобы вершина резца совпадала с центром задней бабки. Частота вращения шпинделя должна составлять 1200 об/мин. Точение цилиндрических заготовок.

Рис. 4. Приемы обработки цилиндрических заготовок Резец постепенно подают вперед до касания с вращающейся заготовкой, и в этом положении отводят его направо. По лимбу подают резец вперед на 2-3 мми делают первый рабочий проход вдоль заготовки. Проходы осуществляют до получения гладкой цилиндрической формы (рис.4 а). Сместив резец по показаниям лимба поперечной подачи до нужного размера, обтачивают небольшой пробный участок. Если замер показал, что резец установлен на нужный размер, то поверхность обрабатывают по все длине справа налево (рис. 4 б). После обтачивания резец отводят назад. И возвращают в исходное положение. Этим же резцом подрезают торец и уступы. Торец подрезают до сближения резца с центром детали (рис. 4 в). Для протачивания прямоугольных канавок и уступов применяют чистовой (лопаточный) резец (рис.4 г). Перемещая его в поперечном направлении и продольно передвигая суппорт, можно выточить цилиндрическую поверхность с разными диаметрами. Для выборки отверстий и внутренних полостей деталей применяют растачивание. Растачивание выполняют расточным упорным резцом (рис 4 д). Режущею кромку резца устанавливают на уровне оси шпинделя. При растачивании продольную подачу резца чередуют с его поперечными смещениями от края детали к ее центру, слой за слоем снимая материал со стенки вырезаемой полости и выравнивая ее дно. Точение деталей сложной формы выполняют фасонными резцами

Рис. 5. Варианты заточки и установки фасонных резцов Фасонные резцы изготавливаются самостоятельно из полос углеродистой или быстрорежущей стали толщиной 3-5 мм, шириной 10-20 мми длиной 100-120 мм. Резец обтачивают по нанесенному контуру, закаливают и затачивают (рис. 5 а). Резцы должны обязательно иметь затыловку боковых граней, чтобы они не соприкасались с деталью в процессе обработки (рис. 5 б). Возможны два варианта установки фасонного резца (рис. 5 в) для прямого и обратного точения, при обратном точении резец переворачивают и получают деталь с обратным профилем. Фасонные резцы можно подавать на деталь в поперечном, продольном направлении и под углом к оси детали (рис.5 г). Для получения деталей различного сложного профиля можно использовать составной резец собранный из резцов толщиной 4-8 мм, с различной заточкой. Их различная комбинация позволяет получать разнообразные профиля (рис. 5 д). Для получения плавных форм как с наружи, так и внутри детали можно использовать резец с режущим диском. Диск толщиной 4-8 мм, диаметром 12-20 мм, по краю диска протачивается канавка радиусом 2-3 мм. После закалки диск устанавливают с помощью бола на оправке и затачивают (рис. 5 е). Обработка детали по копиру. Большой объем одинаковых деталей удобно изготавливать с помощью копира. В качестве режущего инструмента, в зависимости от конструкции станка, можно использовать токарные резцы, установленные в суппорте станка, стамески с упором или дисковые фрезы.

Рис. 6. Обработка по копиру резцом и стамеской

Рис. 7. Обработка дисковой фрезой по копиру.

Точение по копиру на суппортном станке

Рис. 8. Обработка детали по копиру

Для изготовления копира вытачивают модель детали и распиливают ее вдоль оси. Полученный срез профиля переводят на фанеру толщиной 4-5 мми выпиливают (рис. 8 а). Копиры можно изготавливать из металла при помощи лазерной резки.

Профиль будущих деталей закрепляют на станине станка. К поперечным салазкам суппорта крепят металлический держатель со щупом. Вершина щупа и резца должны иметь одинаковый профиль (рис. 8 б).

Первой заготовке предварительно придают форму цилиндра диаметром равным наибольшему диаметру заготовке, последующие заготовки можно делать с небольшим припуском. Сначала налаживают взаимное положение заготовки и копира (рис. 8 в), затем суппорт станка сдвигают влево до совмещения вершины щупа с линией наибольшего диаметра детали (рис.8 г). Резец подают вперед до упора в поверхность заготовки, а щуп упирают в копир в точке наибольшего диаметра и фиксируют в этом положении. Обработку ведут справа налево. Резец подают на деталь в поперечном направлении до упора щупа в контур копира (рис. 8. д). Величина продольного смещения резца на один поперечный ход составляет 1-2 мм. Следы резания удаляют шлифовальной шкуркой. Один и тот же копир можно использовать для точения деталей одинакового профиля, но разного диаметра (рис. 8 е). Небольшое изменение угла установки копира дает сужение силуэта детали. Длинные детали точат по копиру частями. Симметричные фигуры обрабатывают с края до середины, затем заготовку переворачивают и обрабатывают вторую часть (рис. 8 ж).

Выбор режима резания

Скорость главного движения резания на токарных станках для различных точек режущей кромки различна и зависит от расстояния до оси вращения заготовки. Средняя скорость для средней точки определяется по формуле:

V ср =πD cp n/(60·1000)

где D cp - средний диаметр заготовки, мм;

N- частота вращения шпинделя, об/мин;

Частоту вращения шпинделя выбирают в зависимости от диаметра заготовки, при установке планшайбы диаметром более400 ммчастота вращения шпинделя не должна превышать 800 об/мин.

Скорость главного движения резания для древесины мягких пород 10-12 м/с, для древесины твердых пород 0,5-3 м/с.

Продольная подача на один оборот шпинделя для черновой обработки 1,6-2 мм, для чистовой не более0,8 мм. Поперечная подача на один оборот шпинделя не должна превышать1,2 мм.

Обработка деталей на токарных станка с ЧПУ

Токарные станки с ЧПУ, в качестве режущего и инструмента имеют концевые фрезы или комбинируются концевой и дисковой фрезами.

При обработке детали концевой фрезой можно получить различный фигурный профиль на заготовке. Перемещение фрезы и скорость вращения заготовки задается с помощью программного обеспечения в зависимости от формы будущей детали.

Рис. 9. Создание скульптуры на токарном станке с ЧПУ

Станки с концевой и дисковой фрезами, позволяют ускорить процесс точения заготовок. Дисковая фреза делает предварительную черновую обработку, концевая фреза чистовую.

Рис. 10. Обработка заготовки дисковой фрезой

Рис. 11. Обработка заготовки концевой фрезой

После вытачивания заготовки, для окончательной доводки и удаления следов резания, ее обрабатывают шлифовальной шкуркой, обычно используют кусок небольшой ширины, который перемещают в натянутом состоянии по всей заготовке.

Рис. 12. Обработка заготовки шлифовальной шкуркой

Литература:

1. Буриков В.Г., Власов В.Н. Домовая резьба- М.: Нива России совместно с Компанией «Евразийский регион», 1993-352 с.

2. Ветошкин Ю.И., Старцев В.М., Задимидько В.Т.

Деревянные художества: учеб. пособие. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т. 2012.

3. Гликин М.С. Декоративные работы по дереву на станке «Универсал».- М.: Лесн. пром-сть, 1987.-208 с.

4. Коротков В.И. деревообрабатывающие станки: Учебник для нач. проф. Образования. - М.6 Издательский центр «Академия», 203.-304 с.

5. Лернер П.С., Лукьянов П.М. Токарное и фрезерное дело: Учеб. Пособие для учащихся 8-11 кл. сред. шк.-2-е изд., дораб.-М.: Просвещение, 1990.-208 с.

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.

К таким деталям относятся эксцентрики, эксцентриковые и коленчатые валы. Они характеризуются наличием поверхностей с параллельно смещенными осями. Величина смещения осей называется эксцентриситетом.

Обработка эксцентриковых деталей на токарных станках может осуществляться: 1) в 3-кулачковом патроне; 2) на оправке; 3) в 4-кулачковом патроне или на планшайбе; 4) по копиру; 5) в смещенных центрах; 6) при помощи центросместителей.

Обработка эксцентриков. Эксцентрики небольшой длины могут быть обработаны одним из первых четырех способов.

Для уменьшения погрешности установки подкладку рекомендуется вырезать из кольца, отверстие которого выполняется по диаметру обрабатываемой детали. На выпуклой стороне подкладки срезают углы так, чтобы опорная площадка b была меньше ширины рабочей поверхности кулачка.

Если заготовка эксцентрика имеет ранее выполненное отверстие, ее обрабатывают с установкой на оправке. На торцах последней расположены две пары центровых отверстий, смещенных на величину эксцентриситета» Обработка ведется за две установки в центрах. В первой установке относительно отверстий А- А обтачивают поверхность Г, во второй - относительно отверстий Б-Б обтачивают поверхность Я.

Смещенную поверхность эксцентрика можно также обработать с установкой в 4-кулачковом патроне или на планшайбе, Б этом случае на торце заготовки разметкой находят положение обрабатываемой поверхности, а затем ось ее совмещают с осью шпинделя одним из способов, описанных по 237, в и е. Обработка эксцентриковых и коленчатых валов. Поверхности таких валов обрабатывают в смещенных центрах, если они размещаются на торцах детали, или при помощи центросместителей.

Первый способ изображен на рис, 245, а. Для этого заготовку вначале обтачивают в нормальных центрах А-А до диаметра D. Вторую пару центровых отверстий Б-Б размечают и накернивают на торцах заготовки, после чего сверлят, У небольших заготовок это можно выполнить ручным способом центрования на токарном станке. В этом случае центровочное сверло устанавливается в шпиндель станка при помощи сверлильного патрона, а заготовку, зажатую в левей руке, опирают накерненным углублением на задний центр и подают вперед к сверлу перемещением пиноли задней бабки.

При обтачивании эксцентрика по копиру на оправку 2 устанавливается копир 3, промежуточная втулка 4, заготовка 5, шайба б, закрепляемые гайкой 7. Оправка коническим хвостовиком устанавливается в отверстие шпинделя и затягивается длинным винтом или поджимается задним центром. В резцедержателе закрепляются широкий ролик / и резец 5. Ролик плотно прижимается к копиру пружиной, установленной в суппорте вместо. У заготовок крупных размеров смещенные центровые отверстия выполняют на центровочных станках либо посредством специального приспособления - кондуктора на сверлильных станках.

Если эксцентриситет большой и не позволяет разместить смещенные центровые отверстия на торце детали, их выполняют в съемных центросместителях, которые закрепляют на предварительно обточенные концевые шейки вала. При этом смещенная пара центровых отверстий должна располагаться строго в одной диаметральной плоскости. Пример такого способа обработки коленчатого вала показан на 245, бЖоренные шейки 3 обтачиваются при установке заготовки по центровым отверстиям А-А центросместите- лей Уу шатунные шейки 2 н 5 - соответственно в смещенных центровых отверстиях Б~Б и В~В.

Балансировку неуравновешенных частей осуществляют противовесом 7, который закрепляют на поводковой планшайбе 8, а жесткость вала повышают распорными стержнями 4 и 6.

Вопроси для повторения

V 1. Укажите разновидности эксцентриковых деталей.

Перечислите способы обработки эксцентриковых деталей на токарном

Т 3. Объясните способы обработки эксцентриков, j 4, Как обрабатываются эксцентриковые н коленчатые валы?

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.

Элементы и режимы резания

Прежде чем говорить о способах обработки, познакомимся вкратце с элементами и режимом резания.

Здесь нам встретятся новые понятия: глубина резания, подача, скорость резания.

Все они связаны между собой, и величина их зависит от различных причин.

Глубиной резания называется толщина слоя металла, снимаемого за один проход резца. Она обозначается буквой t и колеблется от 0,5 до 3 и больше миллиметров при черновой обработке до десятых долей миллиметра при чистовой обточке.

Подача -это движение резца вдоль обрабатываемой поверхности. Численно она выражается в миллиметрах, обозначается буквой S и указывает на величину смещения резца за один оборот детали. В зависимости от прочности обрабатываемого материала, жесткости узлов станка и резца, величина подачи может меняться от 0,1-0,15 мм/об до 2-3 мм/об при скоростных режимах резания. Чем тверже металл, тем меньше должна быть подача.

Скорость резания зависит от числа оборотов шпинделя и диаметра детали и подсчитывается по формуле.

Выбирая ту или иную скорость резания, нужно учитывать твердость обрабатываемого материала и стойкость резца, которая измеряется временем непрерывной работы его до затупления в минутах. Она зависит от формы резца, его размеров, материала, из которого изготовлен резец, от точения с охлаждающей эмульсией или без нее.

Наибольшую стойкость имеют резцы с пластинками из твердых сплавов, наименьшую - резцы из углеродистой стали.

Вот, например, какие скорости резания можно рекомендовать при точении различных материалов резцом из быстрорежущей стали. Стойкость его без охлаждения равна 60 минутам.

Примерные данные о скорости резания металлов:

Обтачивание гладких цилиндрических поверхностей

Гладкие цилиндрические поверхности деталей обтачивают проходными резцами в два приема. Сначала черновым резцом производят обдирку - грубое обтачивание, - быстро снимая основную массу лишнего металла. На рисунке изображен прямой резец для черновой обработки:

Черновые резцы: а - прямой; б - отогнутый; в - конструкции Чекалина.

Отогнутый резец удобен при протачивании поверхности детали около кулачков патрона и для подрезания торцов. Обычно резцы имеют рабочий ход только в одну сторону, чаще всего справа налево. Двухсторонний проходной резец конструкции токаря-новатора Н. Чекалина позволяет ликвидировать обратный холостой ход резца, сокращая время обработки.

После обточки черновым резцом на поверхности детали остаются крупные риски и качество обработанной поверхности поэтому невысоко. Для окончательной обработки служат чистовые резцы:

Чистовые резцы: а - нормальный; б - с широкой режущей кромкой; в - отогнутый, конструкции А. В. Колесова.

Нормальный тип чистового резца применяется при точении с небольшой глубиной резания и малой подачей. Чистовой резец с широкой режущей кромкой позволяет работать на больших подачах и дает чистую и гладкую поверхность.

Подрезание торцов и уступов

Для подрезания торцов и уступов на токарном станке пользуются обычно подрезными резцами. Такой резец изображен на следующем рисунке:

Подрезание в центрах: а - подрезной резец; б - подрезание торца с полуцентром.

Его лучше употреблять при точении детали в центрах. Для того, чтобы торец можно было обрабатывать целиком, в заднюю бабку вставляется так называемый полуцентр.

Если деталь закреплена только одним своим концом - при обработке в патроне, - то для проточки торца может быть использован и проходной отогнутый резец. Для этой же цели и для проточки уступов используются и специальные подрезные упорные резцы, которые работают с поперечной и с продольной подачей.

Подрезание торцов: а - подрезание проходным отогнутым резцом, б - подрезной упорный резец и его работа.

При подрезании торцов и уступов юный мастер должен следить за тем, чтобы вершина резца была всегда установлена строго на уровне центров. Резец, установленный выше или ниже уровня центров, оставит на середине сплошного торца неподрезанный выступ.

Вытачивание канавок

Для вытачивания канавок служат прорезные резцы. Их режущая кромка точно воспроизводит форму канавки. Так как ширина канавок обычно невелика, режущую кромку прорезного резца приходится делать узкой, поэтому она получается довольно ломкой. Для повышения прочности такого резца высоту его головки делают в несколько раз больше ширины.

По этой же причине головка имеет небольшой передний угол.

Отрезные резцы очень похожи на прорезные, но имеют более длинную головку. Более узкая головка делается с целью сократить расход материала при отрезании.

Длина головки должна подбираться по размерам детали и быть несколько больше половины ее диаметра.

При установке прорезных и отрезных резцов нужно тоже быть очень внимательным и точным. Небрежная установка резца, например небольшой его перекос, вызовет трение резца о стенки канавки, брак в работе, поломку инструмента.

Вытачивание узких канавок производится за один проход резца, который подбирается по ширине будущей канавки. Широкие канавки вытачивают в несколько проходов.

Порядок работы таков: по линейке или другим мерительным инструментам намечают границу правой стенки канавки. Установив резец, протачивают узкую канавку, не доводя резец на 0,5 мм до нужной глубины - остаток для чистового прохода. Затем сдвигают резец вправо на ширину его режущей кромки и делают новую проточку. Выбрав таким образом канавку намеченной ширины, делают окончательный, чистовой проход резца, двигая его вдоль детали.

Установленную в центрах заготовку не следует разрезать до конца: обломившаяся часть может повредить инструмент. Короткую деталь, зажатую в патроне, можно отрезать начисто, пользуясь специальным отрезным резцом со скошенной кромкой.

Величина подачи и скорость резания при вытачивании канавок и отрезании должны быть меньше, чем при обработке цилиндров, потому что жесткость проходных и отрезных резцов не велика.

Вытачивание конусов

В практике юного токаря вытачивание конусов будет встречаться реже, чем другие работы. Наиболее простой способ- точение небольших конусов (не более 20 мм) специальным широким резцом.

При изготовлении наружного или внутреннего конуса на детали, закрепленной в патроне, пользуются другим приемом. Повернув верхнюю часть суппорта на угол, равный половине угла конуса при его вершине, протачивают деталь, двигая резец с помощью верхних салазок суппорта. Так точат относительно короткие конусы.

Для изготовления длинных и пологих конусов нужно сместить задний центр, передвинуть на определенное расстояние к себе или от себя заднюю бабку.

Если деталь закреплена в центрах таким образом, что широкая часть конуса будет у передней бабки, то заднюю бабку следует сместить к себе, и наоборот, при перемещении задней бабки от работающего широкая часть конуса будет находиться слева - у задней бабки.

Этот способ точения конусов имеет серьезный недостаток: вследствие смещения детали происходит быстрый и неравномерный износ центров и центровых отверстий.

Обработка внутренних поверхностей

Обработка отверстий может производиться различными инструментами, в зависимости от требуемой формы поверхности и точности обработки. На производстве встречаются заготовки с отверстиями, сделанными при отливке, ковке или штамповке. У юного металлиста готовые отверстия будут встречаться главным образом в отливках. Обработку отверстий в сплошных заготовках, не имеющих подготовленных отверстий, всегда придется начинать со сверления.

Сверление и рассверливание

Неглубокие отверстия на токарном станке сверлят перовыми и спиральными (цилиндрическими) сверлами.

Перовое сверло имеет плоскую лопатку с двумя режущими кромками, переходящую в стержень. Угол при вершине сверла обычно имеет 116-118°, однако он может быть, в зависимости от твердости материала, от 90 до 140°- чем тверже металл, тем больше угол. Точность отверстия при обработке перовым сверлом невелика, поэтому его употребляют тогда, когда большой точности не требуется.

Спиральные сверла - основной инструмент для сверления. Точность обработки этими сверлами достаточно высока. Спиральное сверло состоит из рабочей и части конического или цилиндрического хвостовика, которым сверло крепится в пиноли задней бабки или в патроне.

Спиральные сверла: а - с коническим хвостовиком; б - с цилиндрическим хвостовиком

Рабочая часть сверла - цилиндр с двумя винтовыми канавками, образующими режущие кромки сверла. По этим же канавкам выводится наружу стружка.

Головка сверла имеет переднюю и заднюю поверхности и две режущие кромки, соединенные перемычкой. Идущие вдоль винтовых канавок фаски направляют и центрируют сверло. Величина угла при вершине спирального сверла одинакова с перовым и может изменяться в тех же пределах. Изготовляются сверла из легированной или быстрорежущей стали. Иногда сверла из легированной стали оснащаются пластинками твердого сплава.

Закрепление сверла производится двумя способами, в зависимости от формы хвостовика. Сверла с цилиндрическим хвостовиком закрепляются в пиноли задней бабки при помощи специального патрона, сверла с коническим хвостовиком вставляются прямо в отверстие пиноли.

Может случиться, что конический хвостовик мал по своим размерам, не подходит к отверстию. Тогда придется воспользоваться переходной втулкой, которая вместе со сверлом вставляется в пиноль.

Переходная втулка к сверлам с коническими хвостовиками: 1 - хвостовик сверла; 2 - втулка.

Чтобы вытолкнуть сверло из пиноли, нужно вращением маховичка затянуть ее в корпус задней бабки. Винт упрется в хвостовик сверла и вытолкнет его. С помощью специальной державки можно закрепить сверло и в резцодержателе.

При сверлении нужно внимательно следить за тем, чтобы сверло не уводило в сторону, иначе отверстие будет неправильным, а инструмент может сломаться. Подачу сверла производят медленным и равномерным вращением маховичка задней бабки или перемещением суппорта, если сверло с державкой закреплено в резцодержателе.

Высверливая глубокие отверстия, нужно время от времени выводить сверло из отверстия и убирать из канавки стружку.

Глубина отверстия не должна превышать длины рабочей части сверла, в противном случае стружка не будет выводиться из отверстия и сверло сломается. При сверлении глухих отверстий на заданную глубину можно проверять глубину сверления по делениям на пиноли. Если их нет, то отметку ставят мелом на самом сверле. Когда при сверлении слышится характерный визг, это значит, что либо сверло имеет перекос, либо оно затупилось. Сверление нужно немедленно прекратить, убрав сверло из отверстия. После этого можно остановить станок, выяснить и устранить причину визга.

Рассверливание - это то же сверление, но сверлом большего диаметра по уже имеющемуся отверстию. Поэтому все правила сверления относятся и к рассверливанию.

Другие методы обработки внутренних поверхностей

В практике юного токаря может встретиться и такой случай, когда диаметр нужного отверстия гораздо больше диаметра самого большого сверла в его наборе, когда в отверстии нужно выточить канавку или сделать его конусным. Для каждого из этих случаев существует свой метод обработки.

Растачивание отверстий ведется специальными расточными резцами - черновыми и чистовыми, в зависимости от нужной чистоты и точности обработки. Черновые резцы для проточки глухих отверстий отличаются от черновых резцов для точения сквозных отверстий. Чистовую обработку сквозных и глухих отверстий проводят одним и тем же чистовым резцом.

Расточные резцы: а - черновой для сквозных отверстий; б - черновой для глухих отверстий; в - чистовой

Растачивание имеет свои трудности по сравнению с наружным точением. Расточные резцы обладают малой жесткостью, их приходится значительно выдвигать из резцодержателя. Поэтому резец.может пружинить и гнуться, что, конечно, отрицательно влияет на качество обработки. Кроме того, затруднено наблюдение за работой резца. Скорость резания и величина подачи резца должны быть поэтому меньше, чем при наружной обработке, на 10-20%.

Особую трудность представляет обработка тонкостенных деталей. Зажимая такую деталь в патроне, ее легко деформировать, и резец выберет на вдавленных частях более толстую стружку. Отверстие не будет строго цилиндрическим.

Для правильной обработки при растачивании резец устанавливается на уровне центров. Затем нужно расточить отверстие на 2-3 мм в длину и замерить диаметр.

Если размер верен, можно растачивать отверстие на всю длину. При растачивании глухих отверстий или отверстий с уступами, так же как и при сверлении, на резце делают мелом отметку, указывающую глубину растачивания.

Подрезание внутренних торцов производится подрезными резцами, а вытачивание внутренних канавок - специальными прорезными канавочными резцами, у которых ширина режущей кромки в точности соответствует ширине канавки. Резец устанавливается на соответствующую глубину по меловой риске на теле резца.

Измерение внутренней канавки: линейкой, штангенциркулем и шаблоном

Кроме расточных резцов, для растачивания цилиндрических отверстий употребляются зенкеры. Они похожи на спиральные сверла, но имеют три или четыре режущие кромки и не годятся для получения отверстий в сплошном материале.

Спиральные хвостовые зенкеры: а - из быстрорежущей стали; б - с пластинками из твердого сплава

Очень чистые и точные цилиндрические отверстия делают развертками. Оба эти инструмента применяют не для расширения отверстия, а для подгонки под точный размер и форму.

Развертки: а - хвостовая; б - назадная

Изготовление конических отверстий

Вытачивание внутренних конусов, пожалуй, наиболее трудное дело. Обработка ведется несколькими способами. Часто конические отверстия делают растачиванием резцом с поворотом верхней части суппорта.

В сплошном материале предварительно нужно высверлить отверстие. Для облегчения растачивания можно высверлить ступенчатое отверстие. Следует помнить, что диаметр сверла нужно подбирать с таким расчетом, чтобы оставался припуск в 1,5-2 мм на сторону, который затем снимается резцом. После точения можно воспользоваться коническим зенкером и разверткой. Если уклон конуса невелик, сразу же после сверления применяют набор конических разверток.

Последняя из основных операций, производимых на токарном станке, - нарезание резьбы.

Механическое изготовление резьбы возможно только на специальных винторезных станках. На простых станках эта операция производится вручную. Приемы ручного изготовления наружной и внутренней резьбы изложены выше .

Измерительный инструмент

В токарных работах используется тот же инструмент, что и при слесарной обработке: стальная линейка, кронциркуль, штангенциркуль и другие. О них уже было сказано раньше. Новыми здесь могут быть различные шаблоны, которые юный мастер будет изготовлять сам. Они особенно удобны при изготовлении нескольких одинаковых деталей.

Помните, что все измерения можно производить только после полной остановки станка. Будьте осторожны! Не производите замеров вращающейся детали!

Меры предосторожности

При работе на токарном станке нужно руководствоваться следующими правилами:

1) начинать работать на станке можно только после детального ознакомления со станком и методами обработки;

2) не работать на неисправном станке или негодным (тупым) инструментом;

3) прочно закреплять деталь и следить за исправностью ограждающих устройств;

4) не работать в свободной одежде: рукава завязывать у кисти, длинные волосы прятать под головной убор;

5) своевременно убирать стружку и следить за порядком на рабочем месте;

6) не останавливать руками вращающийся патрон;

7) в случае неисправности немедленно выключить станок.

Уход за станком

Чем тщательнее уход за станком, тем лучше и дольше он будет работать. Это простое правило следует твердо запомнить и аккуратно его выполнять. Уход за токарным станком сводится к следующему.

Основное - это смазка всех трущихся частей. Перед началом работы необходимо осмотреть станок и проверить, достаточно ли смазки. Наиболее внимательно нужно следить за смазкой подшипников, заполняя масленки и смазочные отверстия машинным маслом. Станок в это время, во избежание несчастного случая, должен быть остановлен.

После работы нужно вычистить станок, убрать стружку, протереть направляющие станины и суппорта, и смазать их тонким слоем масла.

Абсолютно чистыми должны быть и конические отверстия шпинделя и пиноли задней бабки. Точность работы станка будет зависеть от их хорошего состояния.

До начала работы нужно также проверить состояние приводного ремня. Его нужно оберегать от масляных брызг и капель, так как замасленный ремень проскальзывает и быстро срабатывается. Натяжение ремня должно быть не слишком сильным, но и не слишком слабым: слабо натянутый ремень проскальзывает, а при сильном его натяжении сильно греются и быстро изнашиваются подшипники. Ограждение приводного ремня тоже должно быть в порядке.

Читайте еще:

• Основные работы, выполняемые на токарном станке