Обработка фасонных поверхностей на токарном станке: технология, контроль, инструмент, методы и способы изготовления

Обработка фасонных поверхностей на токарном станке: технология, контроль, инструмент, методы и способы изготовления

Обтачивание наружных цилиндрических поверхностей выполняют проходными резцами с продольной подачей, гладкие валы, — при установке заготовки в центрах.

Центровые отверстия обрабатывают на токарных, револьверных, сверлильных и двусторонних центровальных станках. Для центрования применяют типовые наборы инструмента — комбинированные центровочные сверла, а также спиральные сверла и конические зенковки.

Центровые отверстия являются, как правило, установочными базами, и поэтому от точности их исполнения зависит и точность обработки
остальных поверхностей заготовки.

В полые заготовки после подрезки торца и обработки отверстия с двух сторон вводят пробки или оправки с зацентрованными
отверстиями или на кромке отверстия снимают конические фаски, используемые в качестве технологических баз с последующим удалением их
при отделочной обработке.

Обработка фасонных поверхностей на токарном станке: технология, контроль, инструмент, методы и способы изготовления
Обработка фасонных поверхностей на токарном станке: технология, контроль, инструмент, методы и способы изготовления
Обработка фасонных поверхностей на токарном станке: технология, контроль, инструмент, методы и способы изготовления

Ступенчатые валы обтачивают по схемам деления припуска на части или деления длины заготовки на части. В первом случае обрабатывают заготовки с меньшей глубиной резания, однако общий путь резца получается большим и резко возрастает То.

Обработка фасонных поверхностей на токарном станке: технология, контроль, инструмент, методы и способы изготовления

Во втором случае припуск с каждой ступени срезается сразу за счет обработки заготовки с большой глубиной резания. При этом Т0 уменьшается, но требуется большая мощность привода станка.

Обработка фасонных поверхностей на токарном станке: технология, контроль, инструмент, методы и способы изготовления
Обработка фасонных поверхностей на токарном станке: технология, контроль, инструмент, методы и способы изготовления

Нежесткие валы рекомендуется обрабатывать упорными проходными резцами, с главным углом в плане j = 90°. При обработке заготовок валов такими резцами радиальная составляющая силы резания Ру
= 0, что снижает деформацию заготовок.

Обработка фасонных поверхностей на токарном станке: технология, контроль, инструмент, методы и способы изготовления

Подрезание торцов заготовки выполняют перед обтачиванием наружных поверхностей. Торцы подрезают подрезными резцами с поперечной
подачей к центру  или от центра заготовки. При подрезании от центра к периферии поверхность торца получается менее шероховатой.

Обработка фасонных поверхностей на токарном станке: технология, контроль, инструмент, методы и способы изготовления

Обтачивание скруглений между ступенями валов – галтелей
выполняют проходными резцами с закруглением между режущими кромками по соответствующему радиусу с продольной или поперечной подачей.

Точение канавок выполняют с поперечной подачей канавочными или фасонными резцами, у которых длина главной режущей кромки
равна ширине протачиваемой канавки. Широкие канавки протачивают теми же резцами сначала с поперечной, а затем с продольной подачей.

Обработка фасонных поверхностей на токарном станке: технология, контроль, инструмент, методы и способы изготовления

Обработку отверстий в валах выполняют соответствующими инструментами, закрепляемыми в пиноли задней бабки. На рисунке слева показана схема сверления в заготовке цилиндрического отверстия.

  • Растачивание внутренних цилиндрических поверхностей выполняют расточными резцами, закрепленными в резцедержателе станка, с продольной подачей.
  • Гладкие сквозные отверстия растачивают проходными резцами; ступенчатые и глухие — упорными расточными резцами.

Отрезку обработанных деталей выполняют отрезными резцами с поперечной подачей. При отрезке детали резцом с прямой главной режущей кромкой (рисунок слева) разрушается образующаяся шейка и приходится дополнительно подрезать торец готовой детали.

  1. При отрезке детали резцом с наклонной режущей кромкой (рисунок справа)торец получается чистым.
  2. Обтачивание наружных конических поверхностей заготовок осуществляют на токарно-винторезных станках одним из следующих способов.

Обтачивают короткие конические поверхности с длиной образующей до 30 мм токарными проходными резцами. Обтачивают с поперечной или продольной подачей. Этот способ можно использовать при снятии фасок с обработанных цилиндрическихповерхностей.

2. Поворотом каретки верхнего суппорта

При обработке конических поверхностей каретку верхнего суппорта повертывают на угол, равный половине угла при вершине обрабатываемого конуса.

Обрабатывают с ручной подачей верхнего суппорта под углом к линии центров станка (a).

Таким способом обтачивают конические поверхности, длина образующей которых не превышает величины хода каретки верхнего суппорта. Угол конуса обтачиваемой поверхности любой.

3. Смещением корпуса задней бабки в поперечном направлении.

Обрабатываемую заготовку устанавливают на шариковые центры. Корпус задней бабки смещают относительно её основания в направлении,
перпендикулярном к линии центров станка.

При этом ось вращения заготовки располагается под углом к линии центров станка, а образующая
конической поверхности — параллельно линии центров станка.

Таким образом обтачивают длинные конические поверхности с небольшим углом конуса (2a < 8°) с продольной подачей резца.

Коническую поверхность обтачивают с продольной подачей. Скорость продольной подачи складывается со скоростью поперечной подачи, получаемой от ползуна, скользящего по направляющей линейке. Сложение двух движений обеспечивает перемещение резца под углом к линии центров станка. Таким способом обтачивают длинные конические поверхности с углом при вершине конуса до 30—40°.

Обтачивание внутренних конических поверхностей выполняют так же как и наружных, но в основном используют специальные
конические зенкеры или развёртки.

Обтачивание фасонных поверхностей с длиной образующей до 40 мм выполняют токарными фасонными резцами. Обтачивают только с
поперечной подачей Sп.

Для обработки на токарно-винторезных станках применяют, как правило, стержневые, призматические или круглые фасонные резцы; резцами остальных видов обтачивают фасонные поверхности на токарных полуавтоматах и автоматах.

Длинные фасонные поверхности обрабатывают проходными резцами с продольной подачей с помощью фасонного копира,
устанавливаемого вместо конусной линейки.

Нарезание резьбы на токарно-винторезных станках выполняют резцами, метчиками и плашками. Форма режущих кромок резцов определяется профилем и размерами поперечного сечения нарезаемых резьб. Резец устанавливают на станке по шаблону.

Резьбу нарезают с продольной подачей резца Sпр. При нарезании резьбы продольный суппорт получает поступательное движение от ходового винта.

Это необходимо для того, чтобы резец получал равномерное поступательное движение, что обеспечивает постоянство шага нарезаемой резьбы.

Источник: http://osntm.ru/tok_stan.html

Обработка фасонных поверхностей на токарном станке: технология, контроль, инструмент, методы и способы изготовления

Формирование фасонных поверхностей при токарной обработке происходит путем вращения криволинейных образующих вокруг оси изделий.

Образующие могут представлять собой также сочетания линий различного профиля, создающих при вращении определенную конфигурацию детали.

Существует несколько способов изготовления и контроля формы изделий с фасонными поверхностями, в том числе с использованием:

  • шаблона;
  • фасонного инструмента;
  • копира;
  • сочетанием указанных способов.

При использовании шаблонов подача резца осуществляется как в продольном, так и в поперечном направлении. После срезания определенной толщины слоя к детали прикладывается шаблон для определения размера следующего срезаемого слоя.

Наиболее простым способом получения фасонной поверхности детали является использование резца с режущей кромкой, повторяющей заданную криволинейную образующую.

Применение копира дает возможность получения наиболее точную конфигурацию детали. Иногда на практике приходится использовать комбинацию всех перечисленных способов – чаще всего это касается вытачивания удлиненных изделий с использованием твердосплавного и быстрорежущего инструмента.

Современное станочное оборудование обеспечивает высокую точность обработки заготовок, при этом деталь должна быть надежно закреплена в шпинделе или центрах станка. В случаях, если длина заготовки значительно превышает ее диаметр, применяются добавочные опоры – люнеты. Таким образом, можно значительно увеличить жесткость установки детали, что способствует точности обработки.

Применение на практике резцов с криволинейной конфигурацией ограничивается шириной их режущей части, которая не должна превышать 60 мм. Радиус чугунных и стальных заготовок из чугуна или стали ограничивают 20-ю миллиметрами. В таких случаях важно учитывать, что действующие усилия в зоне резания должны соответствовать общей жесткости всех составляющих системы СИД.

Если необходимо получить радиус обрабатываемой детали, превышающий 20 мм, используют проходные резцы, радиус закругления которых меньше, чем радиус закругления сопрягаемой детали, к примеру, подшипника.

Обработка фасонных поверхностей на токарном станке: технология, контроль, инструмент, методы и способы изготовления

Фасонные резцы:

а – цельный; б – с механическим креплением режущей части; в – дисковый

Обработка проходными резцами

В единичном производстве требования к точности изготовления невелики, поэтому вытачивание на станках фасонных поверхностей выполняется в ручном режиме, а качество исполнения обеспечивается за счет высокой квалификации рабочих.

Это объясняется отсутствием автоматических настроек: процесса резания и точность выполнения работы обеспечивает исполнитель, сочетая продольное и поперечное перемещение резца.

Для получения практических навыков обработки готовую деталь заданного фасонного профиля устанавливают в шпинделе станка, вдоль которой токарь вручную, используя рукоятки суппорта станка, перемещает резец таким образом, чтобы его режущая часть повторяла контур изделия.

Процесс токарной обработки происходит в двух позициях. Сначала заготовка рукоятки крепится в шпинделе станка за цилиндрическую часть А, выполняется обработка ступенчатой фасонной поверхностью (B, C, D, E) хвостовика. Перед этим на заготовку наносится разметка по длине.

Затем деталь переворачивают, закрепляют за обработанный ступенчатый хвостовик и ведут обработку части G детали. Сначала выполняют снятие чернового припуска в несколько проходов, далее – обеспечивают доводку до требуемого размера.

Останавливая вращение шпинделя, к неподвижной заготовке несколько раз прикладывают шаблон, измеряют максимальный и минимальный диаметры рукоятки, чтобы за несколько проходов довести ее форму до заданных размеров.

В целях ускорения процесса резания продольное перемещение устанавливают в автоматический режим, оставляя ручное управление для поперечного суппорта.

Обработка фасонных поверхностей на токарном станке: технология, контроль, инструмент, методы и способы изготовления

Последовательность обработки фасонной поверхности рукоятки прохладным резцом с применением продольной и поперечной подач:

а – готовая деталь; б, в и г – полуфабрикаты для получения детали; A, B, C, D, E и G – обрабатываемые поверхности

При работе с копиром используют специальное приспособление, в комплекте из копира 5, тяги 3 с пальцем 4.

Палец 4, проскальзывая вдоль копира, обеспечивает перемещение тяги, соединенной с суппортом, передвигая его и установленный на нем режущий инструмент в соответствии с контуром копира.

Ход суппорта в продольном направлении рекомендуется выполнять в автоматическом режиме, поперечную подачу отключить. Инструмент, повторяя движение тяги, формирует рельеф вращающейся заготовки.

Обработка фасонных поверхностей на токарном станке: технология, контроль, инструмент, методы и способы изготовления

Обработка фасонных поверхностей по копиру:

1 – резец, 2- рукоятка, 3 – тяга, 4 – палец, 5 – копир

Использование фасонных резцов

Детали небольшой длины целесообразно изготавливать при помощи резцов рабочей кромкой, в точности совпадающий с заданным контуром.

Обязательное условие точного выполнения технических параметров резания – передняя поверхность режущего инструмента должна располагаться на уровне линии центров токарного станка.

Для затачивания резцов для фасонной обработки ведется используется передняя поверхность, что важно учитывать, если возникнет необходимость их неоднократной установки.

Следует проверить, чтобы резец был установлен перпендикулярно по отношению к линии центров станка – это условие существенно влияет на качество и чистоту реза. Проверяется перпендикулярность при помощи угольника, одно ребро которого располагается по направлению оси детали, другое – вдоль одной из боковых сторон резца. Тело резца в сечении может быть круглым и прямоугольным – это облегчает обработку поверхностей со сложным рельефом.

Местом установки призматических радиальных фасонных резцов являются горизонтальная револьверная головка либо поперечный суппорт. Линия режущей кромки фасонного резца должна быть на уровне центра закрепленной в шпинделе или в центрах детали. Размеры задних углов α можно выставить, регулируя положение резца в державке, что достаточно удобно на этапе подготовительных работ.

На металлообрабатывающих производствах предпочтение отдается, как правило, резцам с винтовыми образующими режущих кромок по сравнению с резцами, в которых режущие кромки выполнены в виде кольцевых образующих. Это объясняется тем, что поверхность, обработанная резцами с винтовой образующей, менее шероховатая, в то же время процесс резания происходит гораздо быстрее.

Читайте также:  Держатель электродов для сварочного аппарата. учитываем все тонкости

Высокая производительность резцов с винтовой образующей режущей кромки в полной мере используется при их установке в револьверной головке. Для улучшения качества резания используется равномерная подача не более 0,05 мм/об при ширине резца 10…20 мм. Более широкие фасонные резцы (шириной больше 20 мм) рассчитаны на подачу до 0,03 мм/об.

Способы контроля фасонных поверхностей

Основным способом контроля фасонных поверхностей деталей является шаблон, с которым сверяют профиль полученной в результате обработки детали.

Если размеры детали имеют отклонения от чертежа, причинами могли стать такие факторы как погрешности при обработке, неточности режущих параметров резца, ошибки в его установке.

Возможно также, что отклонения произошли из-за деформаций изделия в процессе обработки – в таком случае следует уменьшить подачу режущего инструмента.

Источник: https://m-ser.ru/articles/tekhnologiya_obrabotki_fasonnykh_poverkhnostey/

Методы и средства контроля обработанной поверхности

Сплошной контроль применяется в тех случаях, когда технологический процесс не обеспечивает достаточной стабильности заданных размеров и других параметров качества продукции; при неоднородности качества материалов или комплектующих изделий; после технологических операций, от которых в значительной мере зависят точность или другие качественные показатели изделия (например, после чистового шлифования направляющих станины прецизионного станка, после растачивания отверстий под подшипники в корпусе редуктора и т. п.) а также при проверке сложной или точной готовой продукции. Следует учесть, что сплошной контроль деталей на рабочем месте самим рабочим не всегда экономически оправдан, так как при этом рабочий будет на значительное время отвлекаться от своих основных обязанностей — непосредственного выполнения операции и наблюдения за ходом технологического процесса.

По иному обстоит дело при использовании выборочного метода контроля. Здесь рабочий-оператор имеет возможность больше уделять внимания вопросу поддержания стабильности технологического процесса, обеспечивая, таким образом, бездефектную работу. При выборочном контроле особое значение имеет определение оптимальной выборки — количества проверяемых деталей из каждой партии.

При обычном выборочном контроле ее размер определяется на основании анализа ряда выборок из различных партий данного наименования детали без расчетного обоснования.

Для более точного и обоснованного определения размера выборки (при котором учитывается точность проверяемого параметра, состояние оборудования и оснастки, квалификация рабочего и другие факторы, определяющие качество работы) применяется статистический метод контроля, при котором количество деталей из партии, подлежащих проверке, определяется расчетным путем. Статистический контроль применяется главным образом при проверке крупных партий деталей.

Однако необходимо иметь в виду, что выборочный метод контроля обработанных деталей может обеспечить достаточную информацию об их качестве лишь при хорошо налаженном и стабильном технологическом процессе. Вместе с тем данный метод является наиболее целесообразным при организации контроля на рабочих местах, внедрении бездефектной работы и личных клейм.

Необходимо при внедрении выборочного контроля создать все условия (нормальную работу станка, своевременную заточку инструмента, идентичные припуски и однородность качества материала заготовок и т. п.

) для получения максимальной стабильности размеров и других качественных показателей обработанных деталей, иными словами, обеспечить все предпосылки для успешного применения метода выборочного контроля операторами на рабочих местах.

Различают также такие виды контроля, как пооперационный (после каждой операции) и групповой (после группы операций).

Пооперационный контроль применяется при выполнении наиболее точных работ, а также в тех случаях, когда качество одной технологической операции существенно влияет на последующую обработку детали.

(Например, фрезерование базовой поверхности корпуса редуктора, шлифование точных отверстий во втулках для последующего их хонингования и т. п.).

Фрезерование

Фрезерование-обработка резанием металлических и неметаллических материалов при котором режущий инструмент – фреза – имеет вращательное движение, а обрабатываемая заготовка – поступательное. Фрезерование применяется для обработки плоскостей, криволинейных поверхностей деталей, резьбовых поверхностей, зубьев зубчатых и червячных колес и т.п. Фрезерование осуществляется на фрезерных станках.

Фрезерование в металлообработке, процесс резания металлов и др. твёрдых материалов фрезой. Ф. применяется для обработки плоских и фасонных поверхностей (в т. ч. резьбовых поверхностей, зубчатых и червячных колёс) и осуществляется на фрезерных станках. Главное движение при Ф.

— вращение инструмента, движение подачи — поступательное перемещение заготовки; скорость резания равна окружной скорости наиболее удалённых от оси фрезы точек её зубьев. При Ф. различают три вида подачи.

Минутная подача S (в мм/мин); подача на один оборот фрезы S0 (в мм/об); подача на один зуб фрезы Sz (в мм/зуб) — относительное перемещение фрезы и заготовки при повороте фрезы на один угловой шаг e =(360/z) Sz характеризует интенсивность нагрузки зуба в процессе Ф. (стойкость фрезы) и вычисляется по формуле

Обработка фасонных поверхностей на токарном станке: технология, контроль, инструмент, методы и способы изготовления

где z — число зубьев фрезы, n — частота вращения фрезы (об/мин). Глубина резания t (мм) при Ф. — толщина срезаемого слоя металла, измеренная перпендикулярно к обработанной поверхности. Ширина Ф. В (мм) — ширина обрабатываемой поверхности в направлении, параллельном оси фрезы. Существуют две возможные схемы Ф.: против подачи (встречное Ф.

), когда в нижней точке контакта фрезы с обрабатываемой заготовкой векторы скорости резания и подачи противоположны, и по подаче (попутное Ф.), когда эти векторы совпадают, amax — наибольшая толщина срезаемого слоя металла; Y — угол контакта фрезы. При черновом Ф. обычно применяется вторая схема, при чистовом Ф. — первая.

Площадь поперечного сечения слоя металла, срезаемого зубом фрезы, меняется в каждый момент времени резания и, следовательно, меняются и действующие на зуб силы. Равномерное Ф. может быть достигнуто при использовании фрез с винтовыми зубьями, работа которых характеризуется примерным постоянством площади поперечного сечения срезаемого слоя металла.

Основное технологическое время при Ф.:

мин,

где L — общая длина прохода заготовки (в мм) относительно фрезы в направлении подачи, i — число проходов. Скорость резания, допускаемая при Ф., зависит от типа фрезы, материала и геометрических параметров её режущей части и др. элементов, режима резания, состояния поверхностного слоя заготовки и т.п. (см. Обработка металлов резанием). В процессе Ф. возникают силы сопротивления резанию.

По окружной силе может быть определён крутящий момент на шпинделе фрезерного станка. Осевая сила действует на подшипник шпинделя станка, устройство для закрепления заготовки, а также детали и узлы механизма подачи. Радиальная сила действует на опоры шпинделя и оправку, в которой закрепляется фреза. Горизонтальная сила нагружает механизм подачи и устройство для закрепления заготовки.

Строгание

Обработка резанием строгальная обработка заключается в снятии верхней стружки с обрабатываемой поверхности. Весь процесс базируется на ряде возвратно-поступательных движений, которые совершает либо станок, либо сама заготовка. Все зависит от величины обрабатываемой площади и механических характеристик рабочего станка.

  • Для обработки используется несколько видов резцов, которые классифицируются:
  • по назначению
  • конфигурации стержня
  • направленности головки
  • В последнее время широко применяются комбинированные резцы, режущая часть которых может быть выполнена из твердых сплавов или быстрорежущей стали.
  • Процесс резания металла посредством строгания

Обработка резанием строгальная обработка осуществляется на нескольких видах станков. Среди них строгально-долбежные, поперечно/продольно – строгальные, кромкострогальные и так далее.

Главным параметров, при выборе станка на производстве выступает скорость и качество его работы, которое напрямую зависит от поступательных движений станка или резца.

Для того, чтобы улучшить результат и добиться большей производительности, достаточно часто используется многорезцовый способ. Он заключается в установки нескольких широких резцов, оснащенных твердосплавной режущей частью.

В начале работы, важно все движения выполнять плавно, исключая всякую возможность резких ударов. Не менее продуктивно исключение холостого хода, которое так же способствует понижению результативности работы.

На станках используются исключительно прямые или изогнутые строгальные резцы. Прямые устанавливаются при малых вылетах, так как они не виброустойчивы, но очень просты в применении.

Недостатки их применения заключаются в невозможности получить максимально точный слой снятого металла. При возможном усилении нажима, изменения в конфигурации детали или сплава, из которого она сделана, прямые резцы слишком сильно углубляются и способны испортить изделие.

Изогнутые резцы более универсальны и пользуются большой популярностью в сфере обработки металлов. Они в обязательном порядке устанавливаются во время обработки большого вылета, и там где необходимо качественное, до миллиметра точное снятие металла с обрабатываемой поверхности.

Во время усиления нажима они пружинят, снимая стружку с максимальной точностью и не создавая брак.

Шлифование

Шлифование — один из видов обработки металлов резанием. При шлифовании припуск на обработку снимается абразивными инструментами — шлифовальными кругами. Шлифовальный круг представляет собой пористое тело, состоящее из большого количества мелких зерен.

Эти зерна соединены между собой особым веществом, которое называется связкой. Твердые материа­лы, из которых образованы зерна шлифовального круга, называ­ются абразивными материалами.

Процесс шлифования состоит в том, что шлифовальный круг снимает с детали тонкий слой ме­талла (стружку) острыми гранями своих абразивных зерен

  1. Принципиальной разницы в законах резания металлов метал­лическими и неметаллическими инструментами не существует.
  2. Однако процесс резания металлов различными инструментами, в том числе и шлифование, кроме общих закономерностей, име­ет свои особенности.
  3. К особенностям процесса шлифования следует отнести:
  4. 1) высокую скорость резания;
  5. 2) сильное размельчение и своеобразный характер снимае­мой стружки;
  6. 3) невыгодную геометрию режущих зерен шлифовального круга;
  7. 4) высокое нагревание обрабатываемой поверхности и стружки.

Поясним кратко эти особенности. При обычном шлифовании скорость резания принимается равной 30 м/сек, или 1800 м/мин, а при скоростном — 50 м/сек, или 3000 м/мин. Это в 10—30 раз превышает скорость резания при токарной обработке. Процесс снятия стружки абразивным (режущим) зерном осуществляется примерно за 0,0001—0,00005 сек.

Число абразивных зерен, расположенных на периферии шли­фовального круга, очень велико, оно измеряется на кругах сред­них размеров десятками и сотнями тысяч штук.

Поэтому при шлифовании стружка снимается огромным числом беспорядочно расположенных режущих зерен, к тому же неправильной фор­мы, что приводит к очень сильному размельчению стружки и вы­зывает большой расход энергии.

Затрата энергии на единицу веса снимаемого металла при шлифовании в 4—5 раз больше, чем при фрезеровании, и в 12—13 раз больше, чем при точении.

Абразивные зерна, как правило, имеют отрицательные углы резания. Работу каждого отдельно взятого абразивного зерна можно сравнивать с работой резца, имеющего отрицательный передний угол. Так, если при работе другими инструментами их режущей части можно придать наивыгоднейшую геометрию, то с зернами шлифовального круга этого сделать нельзя.

Шлифовальный круг имеет прерывистую, режущую кромку.

Высокие скорости резания, трение связки шлифовального круга об обрабатываемую поверхность, произвольная геометрия абра­зивных зерен, сильное размельчение стружки приводят к тому, что в зоне шлифования выделяется большое количество тепла. Высокая температура поверхностных слоев шлифуемой детали, достигающая 1000° и больше, вызывает изменение структуры и физических свойств металла.

Читайте также:  Профессиональные ручные ножницы по металлу. какие они?

Снимаемая стружка в большей своей части похожа на струж­ку, снимаемую другими инструментами. Часть стружки отлетает от шлифуемой детали, а некоторая часть ее размещается в по­рах шлифовального круга и вымывается из них охлаждающей жидкостью.

Небольшая часть ее сгорает. По мере притупления шлифовальные зерна врезаются в металл все с большим и боль­шим усилием.

В тот момент, когда усилие по величине пре­взойдет прочность зерна или удерживающей его связки, зерно разрушится или полностью выкрошится.

  • ЭСКИЗ
  • ОПЕРАЦИОННАЯ КАРТА
  • ОПЕРАЦИОННАЯ КАРТА
  • ОПЕРАЦИОННАЯ КАРТА
  • Часть II

Источник: https://cyberpedia.su/4x33a5.html

Обработка фасонных поверхностей тел вращения

Обработка фасонных поверхностей на токарном станке: технология, контроль, инструмент, методы и способы изготовления

Обработка фасонных поверхностей. Фасонные поверхности тел вращения могут быть обработаны в большинстве случаев путем вращения обрабатываемой детали, т. е. теми же способами, что и цилиндрические и конические поверхности. Однако при обработке фасонных поверхностей тел вращения методом врезания необходимо применять фасонный инструмент, профиль которого соответствует профилю производящей обрабатываемой поверхности, а при обработке методом огибания- копиры для придания режущим кромкам инструментов траектории движения, соответствующей профилю обрабатываемой поверхности.

Нужные формы обрабатываемых наружных поверхностей тел вращения чаще всего получают обтачиванием. Реже применяют фрезерование и протягивание. Точные фасонные поверхности после обтачивания шлифуют.

Обтачивание коротких поверхностей (длиной до 50-70 мм) производят врезанием фасонными резцами с поперечной подачей; профиль резца соответствует профилю производящей обрабатываемой поверхности. Такую обработку часто выполняют на токарно-револьверных станках и автоматах круглыми или призматическими резцами.

Обычно на токарных станках общего назначения ширина фасонных резцов не превышает 60 мм. Только -на крупных станках, обладающих большой жесткостью, применяют фасонные резцы шириной до 150 мм.

Это объясняется тем, что при большой ширине резцов возникают большие радиальные составляющие сил резания и появляются вибрации обрабатываемых деталей. Поэтому поперечные подачи при обработке такими резцами малы (0,01- 0,05 мм/об для стали).

Если опасность возникновения этих явлений исключена, то обтачивание фасонными резцами при значительных программах выпуска оказывается, как правило, целесообразнее других способов.

Фасонные резцы сложны в изготовлении, стоимость их относительно высока и поэтому применение их при малых программах выпуска ограничено.

Призматические резцы дешевле, однако срок их службы меньше. Поэтому при значительных программах выпуска чаще применяют круглые резцы

Фасонные поверхности могут быть обработаны методом обкатки Этот метод применим при точении, фрезеровании и долблении.

Обтачивание осуществляется обкатыванием без скольжения профиля резца по заданному профилю, который должен быть придан обрабатываемой поверхности.

Инструмент, длина режущей кромки которого равна длине заданного профиля обрабатываемой поверхности, поворачивается вокруг своей оси, перемещающейся параллельно оси вращения детали.

Достоинство этого способа – благоприятные условия для работы лезвия инструмента, отдельные точки которого находятся непродолжительное время в соприкосновении с обрабатываемой деталью; недостаток – сложность и высокая стоимость изготовления инструмента.

В станках при обработке по копирам часто применяют автоматическое регулирование, при котором совмещается автоматический контроль и управление.

Это дает возможность осуществлять перемещение рабочих органов станка с заданной точностью по заданной программе и придавать режущему инструменту программное движение Для этого может быть применено регулирование одним из следующих способов: 1) простое, когда поддерживается постоянство одного фактора (числа оборотов, подачи и т. д.

); 2) программное, когда регулируется изменение одного фактора во времени и в пространстве заданным образом (движение инструмента при обработке по копиру); 3) сложное, когда регулируется одновременно несколько факторов (изменение направления движения инструмента, скорости резания и подачи).

При обработке фасонных поверхностей методом огибания программное движение задается режущему инструменту или обрабатываемой детали.

Рассмотрим обработку по копиру.

По копиру скользит следящий палец или ролик, который является частью измерительного устройства, перемещающего режущий инструмент или обрабатываемую деталь непосредственно или через какое-либо усилительное устройство Соответственно различают копировальные устройства прямого и непрямого действия.

В первом случае перемещение инструмента или обрабатываемой детали осуществляется давлением копира на следящий орган, во втором – между этим органом и исполнительным механизмом помещен усилитель. К копировальным устройствам прямого действия относятся копировальные устройства с механическим управлением.

Копиры применяют при образовании фасонных поверхностей вращения как по периферии, так и с торцов деталей. В первом случае суппорт должен иметь подачу вдоль оси вращения детали, во втором – перпендикулярно этой оси.

В обоих случаях форма траектории движения режущей кромки инструмента зависит от соотношения скоростей двух движений: основной подачи суппорта и перпендикулярного к ней движения верхней части суппорта под действием копира (дополнительная подача).

На обычных токарных станках общего назначения обтачивание фасонных поверхностей можно производить с помощью копиров с механическим управлением.

Копиры можно помещать на обычных токарных центровых, винторезных, карусельных и револьверных станках общего назначения.

В этих случаях суппорт станка перемещается вдоль линии центров (самоходом или вручную), Поперечное перемещение суппорта осуществляется под действием копира, для чего винт поперечной подачи суппорта отключают, а на него Помещают ролик, катящийся в пазу копира (кинематическое замыкание).

Есть копировальные устройства, в которых ролик катится по копиру, прижимаясь к нему грузом или пружиной с усилием, большим, чем радиальная составляющая силы резания (силовое замыкание).

Подобным образом производят обтачивание пологих конусов на деталях с применением вместо копиров конусных линеек.

Следящие приводы копировальных устройств предназначены для подачи команды на исполнительные органы станка при отклонении положения режущего инструмента от заданного в каждый отдельный момент, т. е, для обеспечения программного движения инструмента.

  • Основными элементами следящего привода являются: 1) задающие элементы (например, копиры); 2) следящие элементы (например, следящий палец, скользящий по копиру) и 3) воспринимающие элементы, преобразующие рассогласование между программным и действительным положением режущего инструмента в командный импульс, который действует на исполнительные механизмы станка (например, гидроприводы или электромагнитные муфты).
  • В электрических следящих приводах командные импульсы поступают в усилительные устройства (электромагнитные реле, электронные приборы и другие устройства), а затем передаются на исполнительные механизмы.
  • В наиболее совершенных следящих приводах интенсивность командных импульсов пропорциональна величине несогласованности действительного и программного движения режущего инструмента.

В любом копировальном устройстве после согласования движений задающего и исполнительного органов обратная связь обеспечивает передачу соответствующего сигнала от второго к первому. После принятия сигнала подача командных импульсов от задающего органа к исполнительному прекращается.

Программное движение инструменту может задаваться не только копиром, воспроизводящим обрабатываемую поверхность детали. Заданием может служить оптическая запись на пленку, чертеж, магнитофонная запись и т. д. При автоматическом копировании с чертежа следящим элементом является световой луч, ощупывающий чертеж.

Обычно следящие и воспринимающие элементы объединяются в одном устройстве – датчике (электрокопировальные головки). Они подразделяются на электроконтактные и бесконтактные. К последним относятся индуктивные, фотоэлектрические, емкостные и др.

В копировальных устройствах чаще других применяют контактные и индуктивные датчики. В результате обработки с применением контактных датчиков поверхности получаются ступенчатыми.

При применении индуктивных датчиков процесс осуществляется непрерывно и ступенчатость на обработанной поверхности отсутствует.

Схема устройства для обтачивания ступенчатых валов на токарных станках. Рычаг с контактом 1, упираясь поочередно в упоры 2, управляет работой электромагнитных реле 4 и 5, питающихся от генератора 3. При замкнутом контакте / включен винт продольной подачи.

Реле замыкает или размыкает электрическую цепь муфт 6 я 7, вращаемых электродвигателем 8. Муфта 7 связана с ходовым винтом, муфта 6 – с ходовым валиком для привода винта поперечной подачи суппорта станка.

Этот винт включается, когда контакт 1 разомкнут при касании рычага с упорами 2.

Во многих копировально-токарных станках с электромеханическим управлением гидроприводами суппортов имеются механизмы с кулачковыми упорами для автоматической обработки валов в несколько проходов. На фиг. 113 изображена схема движения резца при обработке ступенчатого вала в несколько проходов, осуществляемых автоматически. Точкой А отмечены начальное и конечное положение резца.

Копировальные станки с гидромеханическим управлением наиболее распространены (особенно в условиях производства со значительными программами выпуска), так как к их преимуществам относится: 1) плавность работы станка; 2) небольшие инерционные силы в гидравлических механизмах и, следовательно, возможность точной обработки на станках; 3) широкий диапазон скоростей и подач; 4) простота осуществления реверсирования и торможения.

Достоинством гидравлических приводов является также компактность конструкции, обусловленная применением цилиндров и трубопроводов малых размеров из-за больших давлений в рабочих системах. Кроме того, в гидроприводах рабочая среда – масло, н поэтому не нужна смазка тех трущихся поверхностей, которые им омываются.

В производстве автомобилей гидравлические приводы применяют для осуществления зажимов в приспособлениях, а также для приведения в действие различных других устройств. Для направления жидкости и регулирования давления применяют ручное, механическое и электрическое управление.

Широкому распространению гидравлических устройств способствовало создание надежных уплотнений, в частности, из масло-стойкой резины круглого сечения.

Однако в сравнении с механическими копировальными устройствами гидрокопировальные устройства имеют следующие недостатки: 1) возможность утечки масла через уплотнения и зазоры; 2) возможность появления пульсаций при попадании воздуха в масло; 3) влияние температуры масла на работу механизмов.

Гидравлический копировальный суппорт КСТ-1, предназначенный для . установки на обычных токарно-центровых станках, состоит из насоса 12, резервуара 13 для масла, суппорта 9 с рабочим цилиндром, золотником 6 и щупом 5 и копиро-держателя.

Суппорт действует следующим образом: насос 12 подает масло через трубопровод 11 и шток 10 неподвижного поршня 1 ив полость А, которая соединяется отверстием в поршне с полостью В. Последняя соединяется с золотником 6 каналом 8.

Под действием щупа 5, касающегося копира 4, изменяется положение плунжера золотника, находящегося под действием пружины 7. Золотник управляет перепуском масла из полости В в резервуар 13.

Когда золотник закрывает канал 14 перепуска, в полостях А и В устанавливается одинаковое давление.

Площадь неподвижного поршня 1 в полости А меньше, чем в полости В, на величину площади сечения штока (дифференциальный поршень). Поэтому при одном и том же давлении масла в обеих полостях цилиндр перемещается в направлении стрелки I

Источник: http://OmashinoStroenie.com/stati-o-mashinostroenii/obrabotka-fasonnyh-poverhnostey-tel-vrascheniya.html

Обработка фасонных поверхностей на токарных станках

В зависимости от размеров, формы, конструкции деталей и рода производства (индивидуальное, серийное) фасонные поверхности, имеющие криволинейный контур, могут обрабатываться различными методами: путем совмещения ручной продольной и поперечной подач, с использованием фасонных резцов, механических копиров и механизмов различной конструкции и назначения, гидрокопировальных суппортов.

Обработка путем совмещения подач применяется в индивидуальном производстве и требует высокой квалификации рабочего. Деталь, зажатая в патроне или устанавливаемая в центрах, обрабатывается обычными проходными резцами.

Читайте также:  Сварка нержавейки электродом: как выполнить качественный шов в домашних условиях?

Предварительно на поверхности детали наносится риска, показывающая границу между криволинейной и цилиндри­ческой поверхностью, затем продольными проходами детали придается ступенчатая форма, близкая к форме заданного профиля, после этого чистовым резцом зачищается поверх­ность, причем производится согласованная продольная и поперечная подача вручную. Правильность контура контролируется шаблоном.

Обработка фасонных поверхностей на токарном станке: технология, контроль, инструмент, методы и способы изготовления

Обработка с использованием фасонных резцов применяется при изготовлении партии нешироких фасонных изделий, обладающих достаточной жесткостью. Работа про­изводится вручную с минимальной поперечной подачей и с небольшими числами оборотов.

Фасонными резцами могут обрабатываться как наружные, так и внутренние поверх­ности. Для обработки чугуна и стали применяются резцы с передним углом, равным нулю.

При обработке мягких материалов резцу придается положительный передний угол, но при этом необходимо скорректировать профиль резца, иначе деталь получит неправильную форму.

Простые фасонные резцы для обточки и расточки наружного и внутреннего контуров могут быть с державками или цельными.

В серийном и массовом производствах применяют призматические и дисковые фасонные резцы. Они не меняют своей формы и размеров даже при частых переточках. Призматические резцы устанавливаются точно по центру изделия, дисковые несколько ниже центра для образования заднего угла. Призматические резцы изготовляются фрезерованием, строганием или профильным шлифованием, дисковые — точением.

Обработка с использованием копиров и механизмов позволяет получать с высокой точностью и минимальной затратой труда наружные и внутренние фасонные поверхности с различной крутизной и длиной профиля.

Копиры могут работать при продольной и поперечной подачах суппорта, устанавливаться в задней бабке, на шпинделе. Отдельную группу составляют механизмы для обточки и расточки шаровых поверхностей.

Копировальное приспособление типа конусной линейки, предназначенной для обточки и расточки наружных и внутренних конусных поверхностей.

В отличие от конусной линейки здесь паз копира не прямолинейный, а фасонный, точно соответствующий по форме контуру обрабатываемого принудительно перемещаются в поперечном направлении и резец точно повторяет форму копира. Винт поперечной подачи отсоединен от салазок.

Для обточки сложных наружных профилей с успехом может быть использовано копировальное приспособление конструкции Семинского. Для облегчения переходов при сложном контуре и уменьшения износа в нем вместо жесткого щупа применяется вращающийся ролик малого диаметра.

Для расточки фасонных и ступенчатых отверстий может быть использовано специальное приспособление. Оно устанавливается на суппорте станка вместо резцедержателя и крепится на стойке, скалка может свободно поворачиваться вокруг оси стойки на двух упорных шарикоподшипниках.

На одном конце скалки установлен расточный резец, на другом конце— ролик, катающийся между копирными линейками, закрепленными на плите. В свою очередь, плита привинчена к стойкам, связанным со станиной станка.

При перемещении суппорта по направлению к передней бабке скалка также перемещается.

Ролик скользит по пазу между копирными линейками, и резец полностью копирует его путь, вытачивая необходимый профиль на внутренней поверхности отверстия.

Вертикальная составляющая усилия резания воспринимается планками. Копировальные приспособления, работающие при поперечной подаче резца, предназначены для фасонной обточки торцовых поверхностей деталей.

Страницы: 1 2

Источник: http://www.4ne.ru/stati/tokarnye-stanki/obrabotka-fasonnyx-poverxnostej-na-tokarnyx-stankax.html

Точение фасонных поверхностей

Фасонная поверхность — поверхность, полученная либо криволинейной образующей, либо сочетанием прямолинейных образующих, которые располагаются под разным наклоном относительно оси детали, либо комбинацией прямолинейных и криволинейных образующих. К ним относятся винтовые канавки, зубья шлицев и шестерен и прочее.

Обработка фасонных поверхностей на токарном станке: технология, контроль, инструмент, методы и способы изготовления

На токарных станках сложную фасонную поверхность можно получить четырьмя способами:

  1. посредством ручной подачи резца (продольной, поперечной) и подгонкой профиля обрабатываемой поверхности с использованием шаблона;
  2. путем использования подач, а также копирных устройств и приспособлений, позволяющих выполнить необходимую обработку;
  3. при помощи фасонных резцов, которые имеют профиль, аналогичный профилю требуемой детали;
  4. за счет сочетания вышеперечисленных методов повышается точность и увеличивается производительность обработки деталей.

Разновидности фасонных резцов

Фасонный резец — это инструмент с режущей кромкой, повторяющей профиль обрабатываемой поверхности. Исходя из этого, различают:

  • фасонные резцы для вогнутой поверхности — простой и недорогой инструмент, передняя поверхность которого после нескольких переточек становится непригодной для дальнейшей работы. Стачивание пластинки резца негативно сказывается при его установке: за счет уменьшения высоты по центру инструмент становится неподходящим для выполнения последующих работ. Следовательно, фасонные резцы больше всего подойдут при единичном/серийном производстве, когда профиль требуемой поверхности не имеет сложностей;
  • призматические фасонные резцы — непростой в плане конструктивного исполнения инструмент. Его передней поверхностью является торец бруска, используемого для изготовления резца. Образование заднего угла обусловлено расположением инструмента в державке под углом. Для его крепления предусмотрен специальный уступ — ласточкин хвост, и винт, обеспечивающий необходимую жесткость;
  • дисковые фасонные резцы — их ширина не превышает, как правило, 40 мм (исключение — инструмент до 100 мм). Для создания требуемого заднего угла передняя поверхность резца размещается на определенную величину ниже его оси. При понижении, составляющем 1/10 диаметра режущего инструмента, задний угол получается приблизительно 12°. В большинстве случаев передний угол составляет 0°. В таком исполнении изготовление резца существенно упрощается, а в процессе работ он не затягивается в обрабатываемую деталь, что способствует улучшению качества обработки.

Тонкости обработки фасонных поверхностей

Чтобы получить заданный профиль обрабатываемой заготовки, следует уделить внимание установке резца: режущая кромка должна располагаться на одном уровне с высотой центров токарного станка.

Правильность положения при виде сверху проверяется посредством небольшого треугольника. Одно его ребро следует приложить вдоль оси цилиндрической поверхности заготовки, а другое нужно подвести к боковой стороне резца.

При этом между инструментом и угольником не допускается неравномерный просвет.

Правил закрепления фасонных резцов следует придерживаться с особой ответственностью.

Что касается подачи фасонного резца, то она зачастую производится вручную. При этом ее величина зависит:

  • от ширины режущего инструмента:
  • при 10-20 мм наибольшая подача 0,05 мм/об;
  • при 20 мм и выше наибольшая подача 0,03 мм/об;
  • от диаметра обрабатываемой детали — чем он меньше, тем меньше подача;
  • от расположения обрабатываемого участка заготовки относительно патрона/задней бабки — при минимальном расстоянии рекомендуется выбирать большую подачу, чем при максимальном.

Обработка фасонных деталей в зависимости от подачи

Одновременное действие поперечной и продольной ручной подачи осуществляется в случае точения относительно больших по площади фасонных поверхностей либо при обработке небольшого числа деталей.

Если использовать более традиционные способы, то для первого варианта потребовался бы довольно широкий резец, который бы при обработке вызывал серьезные вибрации детали, а для второго варианта изготовление фасонного резца вообще нецелесообразно.

Для снятия припуска используется проходной или чистовой резец. При этом продольные салазки суппорта вручную перемещают влево, а поперечные, вместе с тем, — вперед и назад.

Сравнительно малые фасонные поверхности обрабатывают следующим образом: продольная подача осуществляется посредством задействования верхних салазок суппорта, направляющие которого располагаются параллельно центровой линии токарного станка; поперечная — посредством поперечных салазок. В обоих случаях траектория передвижения вершины режущего инструмента будет кривой.

Правильное соблюдение соотношения величин продольной подачи и поперечной при нескольких проходах придаст обрабатываемой заготовке нужную форму. Чтобы качественно выполнять подобную работу требуется определенные навыки и опыт. Квалифицированные токари при обработке сложных поверхностей включают автоматическую продольную подачу, параллельно с ней вручную перемещая поперечный суппорт.

При точении больших партий деталей необходимо автоматизировать сложное движение режущего инструмента. Для того чтобы справиться с этой задачей разрабатываются и изготавливаются копировальные приспособления. Сейчас все более популярными и востребованными становятся так называемые «гидравлические суппорты».

Перейти к списку статей >>

Источник: https://metalloobrabotka-zakazat.ru/article/tochenie-fasonnyh-poverhnostej/

Обработка конических поверхностей на токарном станке

Величину сдвига корпуса задней бабки определяют по шкале, имеющейся на торце опорной плиты. Можно также измерить расстояние между вершинами центров, закрепленных в передней и задней бабках. Существуют и другие способы.

Способ обработки конической поверхности при смещении задней бабки имеет то преимущество, что тут можно применить механическую подачу и не нужны никакие дополнительные приспособления.

Наряду с этим этот способ имеет недостатки: обрабатывать можно только детали с небольшой конусностью; точность обработки невелика; во время работы центровые отверстия перекашиваются и быстро теряют свою форму (поэтому рекомендуется применять центры с вершинами в форме шарика).

Способ поворота верхней части суппорта применяют для обработки коротких конических поверхностей с углом наклона α>10°. Однако этот способ имеет и свой недостаток: применяется ручная подача. Верхний суппорт выставляют под углом а при помощи шкалы поворотного суппорта.

Для обработки конических поверхностей с углом наклона, не превышающим 10—12°, современные токарные станки оснащены специальным приспособлением, называемым конусной линейкой.

Сущность способа обработки конических поверхностей с применением конусной линейки заключается в том, что коническая поверхность образуется в результате одновременного использования продольной и поперечной подач: продольная подача резца обеспечивается обычно ходовым валиком, а поперечная — конусной линейкой (рис. 127).

К станине станка прикреплен уголок 2, на котором закреплена плита 3 с линейкой 5. Эта линейка может поворачиваться вокруг пальца в горизонтальной плоскости. Угол поворота линейки определяют по шкале В, нанесенной на плиту 3. Линейка крепится винтами 4 и 8, которые могут передвигаться вместе с ней в криволинейных пазах.

Корпус поперечного суппорта по сравнению с обычным удлинен. В нем имеются два паза. Через паз А проходит болт 1, соединяющий поперечный суппорт с гайкой винта поперечной подачи. Если ослабить болт 1, поперечный суппорт будет свободно передвигаться в направляющих.

Через паз С проходит болт 6, соединяющий поперечный суппорт с ползуном 7, охватывающим линейку. Таким образом, если ослабить болт 1 и затянуть болт 6, то при продольной подаче перемещение суппорта в поперечном направлении будет определяться углом поворота конусной линейки.

Следовательно, конусная линейка — это универсальное приспособление, позволяющее в определенных пределах обрабатывать конические поверхности с любым углом наклона. При этом можно применять механическую подачу.

Для обработки конических поверхностей иногда используют широкие резцы с углом в плане, соответствующим углу конуса. Однако высота конуса при этом не должна превышать 15—20 мм, иначе возникают вибрации.

Конические отверстия чаще всего обрабатывают при помощи поворота верхней части суппорта, а также с использованием конусной линейки и разверток.

При обработке отверстия в сплошном материале сначала просверливают отверстие сверлом, диаметр которого на 2—3 мм меньше диаметра окружности срезанной части конуса. Если угол наклона конуса велик, отверстие дополнительно рассверливают или растачивают уступами. После этого отверстие растачивают на конус.

Наибольшей производительности и точности при изготовлении конических отверстий достигают, применяя конические развертки. Поскольку при этом приходится снимать значительный припуск, используют комплект разверток, состоящий из трех инструментов: для черновой, получистовой и чистовой токарной обработки. Черновая развертка (рис.

128, а) характерна тем, что режущие кромки у нее ступенчатой формы и имеют канавки для измельчения стружки. Получистовая (рис. 128, б) — обеспечивает большую чистоту обработанной поверхности и имеет более мелкие канавки. Прямолинейные режущие кромки чистовой развертки (рис. 128, в) являются сплошными.

Чистовая развертка необходима для окончательной обработки отверстия.

Размеры конических поверхностей проверяют универсальными угломерами и угловыми шаблонами, а при обработке партии одинаковых деталей — калибрами.

Источник: https://www.inmet16.ru/obrabotka-konicheskih/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector