Закрепление в центрах при токарной обработке деталей

Закрепление в центрах при токарной обработке деталей

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

Когда применяется крепление в центры

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

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

Технология крепления

задний центр в качестве опоры для длинных деталей

Заготовка фиксируется в центрах с использованием специальных оправок. Для этого конус оправки не должен превышать 1:2000.

На подготовительном этапе в торцах детали делают центральные выемки, в которые будут вставлены верхушки обоих центров. Оправку обрабатывают смазкой и плотно натягивают болванку. Для большей плотности по концу оправки аккуратно постукивают деревянным чурбачком.

Закрепление детали в оправках такого типа может меняться в зависимости от ее поперечника.

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

Конструкции центров

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

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

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

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

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

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

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

Отладка оборудования

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

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

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

Проверив положение, можно закреплять заготовку:

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

Видео демонстрирует токарную обработку детали, зафиксированной в центрах:

Источник: http://StanokGid.ru/osnastka/zakreplenie-v-centrah-na-tokarnom-stanke.html

Установка и закрепление деталей в центрах

Распространенным способом обработки деталей на токарных станках является обработка в центрах (рис. 34). При этом способе в торцовых поверхностях обрабатываемой детали предварительно сверлят центровые отверстия.

При установке детали на станке в эти отверстия водят вершину конуса переднего 2 и заднего 4 центров.

Для передачи вращения обрабатываемой детали применяют поводковый патрон 1, навинчиваемый на шпиндель станка и хомутик 3, закрепляемый винтом 5 на конце обрабатываемой детали.

Свободный конец хомутика при помощи паза (см. рис. 34) или пальца 1 (рис. 35) поводкового патрона приводит деталь во вращение. В первом случае хомутик 3 делается отогнутым (см. рис. 34), во втором — прямым 2 (см. рис. 35). Поводковый патрон с пальцем 1, показанный на рис. 35, представляет опасность для рабочего; более безопасной является поводковая планшайба с предохранительным кожухом.

Некоторые детали (типа втулок, заготовки зубчатых колес и др.), имеющие обработанные отверстия, устанавливают в центрах при помощи специальных центровых оправок, которые могут быть различных конструкций. Одна из применяемых конструкций оправок показана на рис. 36.

Обрабатываемую деталь 2 надевают на цилиндрическую шейку 3 оправки, после чего на оправку надевают шайбу 4, а затем навертывают гайку 5. Этой гайкой деталь закрепляется на оправке, упираясь в буртик 1. На левом конце оправки закрепляют болтом хомутик 6.

В таком виде оправку вместе с закрепленной на ней деталью и хомутиком 6 вставляют в центры при помощи центровых отверстий, имеющихся в обоих торцах оправки.

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

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

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

Передний центр вращается вместе со шпинделем и обрабатываемой деталью, тогда как задний центр в большинстве случаев неподвижен — о его поверхность трется вращающаяся деталь.

От трения нагреваются и изнашиваются как коническая поверхность заднего центра, так и поверхность центрового отверстия детали.

для уменьшения трения необходимо наполнить центровое отверстия детали у заднего центра густой смазкой следующего состава: тавот — 65%, мел — 25%, сера — 5%, график — 5% (мел, сера и графит должны быть тщательно растерты).

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

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

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

При обработке тяжелых деталей на больших скоростях резания, а также при срезании стружек большого сечения вращающиеся центра имеют недостаточную жесткость, вследствие чего возможен и отжим детали, и сильные вибрации в работе. Чтобы избежать этих явления, применяют вращающиеся центры, встроенные в пиноль задней бабки.

На рис. 39 показаны конструкция такого центра. В передней части пиноли 1 расточено отверстие, в котором установлены передний упорный 3 и задний радиальный 2 подшипники для втулки 4. Осевая сила воспринимается упорным шарикоподшипником 3.

Втулка 4 имеет коническое отверстие, в которое вставляют центр 5. Если при помощи стопора соединить втулку 4 с пинолью 1, втулка вращаться не будет.

В этом случае в заднюю бабку можно становить сверло или другой осевой инструмент (зенкер, развертку).

Наладка станка для обработки в центрах. Для получения цилиндрической поверхности при обтачивании заготовки в центрах необходимо, чтобы передний и задний центры находились на оси вращения шпинделя, а резец перемещался параллельно этой оси.

Чтобы проверить правильность расположения центров, нужно придвинуть задний центр к переднему (рис. 40). Если вершины конусов центров не совпадают, необходимо отрегулировать положение корпуса задней бабки на плите. Без такой регулировки обтачиваемая поверхность получится конической.

Несовпадение центров может быть также вызвано попадание грязи или стружки в конические отверстия шпинделя или пиноли. Чтобы избежать этого, необходимо перед установкой центров тщательно вытереть отверстия шпинделя и пиноли, а также конусную часть центров.

Если после этого передний центр при вращении, как говорят, «бьет», значит он не исправен и должен быть заменен другим.

Убедившись, что центры находятся на одной оси, приступают к установке детали.

Для этого нужно:

  1. выдвинуть пиноль из корпуса задней бабки на 30-50 мм;
  2. передвинуть заднюю бабку по станине (в зависимости от длины обрабатываемой детали), закрепить ее на станине;
  3. смазать у детали центровое отверстие для заднего центра;
  4. установить деталь центровым отверстием на передний центр и, поддерживая ее левой рукой, ввести задний центр в центровое отверстие детали вращением маховичка задней бабки; пиноль должна иметь небольшой вылет из корпуса задней бабки; чем меньше выдвинута пиноль, тем она устойчивее и тем больше ее жесткость;
  5. проверить свободное, но без слабины, вращение детали в центрах; зажать пиноль в корпусе задней бабки.

Следует всегда помнить, что при точении возникает большое давление резца на деталь, в результате которого деталь может быть отжата от резца.

при недостаточно надежном креплении детали или при неправильной установке резца деталь будет вырвана из центров, что может привести к несчастному случаю.

Неточность, небрежность и неправильность установки и закрепления детали и резца часто ведут к браку. Вот почему на установку и закрепление из следует обращать самое серьезное внимание.

При точении деталь нагревается и удлиняется, создавая усиленные нажим на центры. Чтобы предохранить деталь от возможного изгиба, а задний центр от заедания, рекомендуется время от времени освобождать задний центр, а затем его снова поджимать о нормального состояния. Необходимо также периодически дополнительно смазывать центровое отверстие у заднего центра.

Источник: http://machinetools.aggress.ru/index.php/tokarnyj-stanok/obtachivanie-tsilindricheskih-poverhnostej/22-2010-02-05-18-42-45

Приспособления для закрепления деталей, обрабатываемых в центрах

Предварительные замечания. На рис. 34 схематически показано закрепление детали 5 в переднем 4 и заднем 6 центрах станка с помощью просверленных в ее торцах центровых отверстий.

На конце детали, обращенном к передней бабке станка, закреплен хомутик 3.

Посредством поводкового патрона 1, установленного на шпинделе станка, и поводка 2, закрепленного в патроне, вращение шпинделя передается через хомутик обрабатываемой детали (защитный кожух для ясности схемы на рисунке не показан).

После того как один конец детали обработан, она снимается с центров, и хомутик переставляется на обработанный конец детали. Затем деталь перевертывается, снова устанавливается в центрах и обрабатывается второй ее конец.

Если центровые отверстия детали, обрабатываемой в центрах, имеют правильную форму и размеры, а центры станка верно обработаны и установлены, поверхности в этой детали, обработанные при первой и второй установках ее, будут концентричными, т. е. будут иметь общую ось.

На большинстве заводов центрование заготовок производят в заготовительных или механических цехах на специальных центровочных станках или на фрезерно-центровальных станках, где одновременно с центрованием фрезеруются торцы заготовки. Однако нередко еще центрование приходится производить самим токарям, используя имеющиеся в их распоряжении средства. Поэтому ниже приводятся соответствующие рекомендации.

Форма и размеры центровых отверстий. Наиболее употребительная форма центровых отверстий показана на рис. 35, а. В центровом отверстии, изображенном на рис.

Читайте также:  Заточные станки для пильных дисков: принцип работы, характеристики

35, б, кроме рабочего конуса с углом при вершине 60°, имеется дополнительный конус с углом 120°, который служит для защиты рабочего конуса от забоин (при случайных ударах) и называется поэтому предохранительным.

Очень важно, чтобы угол при вершине рабочего конуса был равен 60°.

Если этот угол не равен 60°, а центр станка прошлифован правильно и имеет угол при вершине 600, соприкосновение отверстия и центра будет происходить не по поверхности конуса, а по узкой полоске, в связи с чем неизбежны быстрый износ центрового отверстия, отклонение положения детали от правильного я часто брак ее.

Цилиндрическая часть центрового отверстия в торце детали, обращенной к задней бабке, заполняется густой смазкой. Во время работы станка эта смазка прогревается (от теплоты трения между деталью и центром), стремится выйти наружу и хорошо смазывает трущиеся поверхности центра и центрового отверстия.

Размеры центровых отверстий не должны быть слишком малы, так как такие отверстия быстро срабатываются; точность установки на центры при этом уменьшается. Центры станка в этом случае также быстро изнашиваются. Слишком большие центровые отверстия портят внешний вид детали. В табл. 4 даны рекомендуемые размеры центровых отверстий.

При пользовании таблицей необходимо руководствоваться следующими правилами:

1) центровые отверстия должны иметь одинаковые размеры в обоих торцах вала даже в том случае, если диаметры концевых шеек вала различны;

2) при легкой работе часто оказывается возможным принять размеры центровых отверстий ближайшие меньшие к предусмотренным таблицей для данного диаметра заготовок и, наоборот, при очень тяжелой работе — ближайшие большие.

Разметка центровых отверстий. На торцах заготовок, особенно тяжелых, находить положение центровых отверстий можно, ползуясь разметкой. Она осуществляется с помощью обычного циркуля.

Установив расстояние между его иглами приблизительно равным радиусу размечаемой заготовки, прижимают большим пальцем левой руки конец одной ножки к боковой поверхности детали, а иглой другой ножки наносят на торце детали последовательно четыре риски (рис. 36).

Если расстояние между ножками циркуля было установлено больше радиуса детали, эти риски будут иметь вид, показанный на рис. 36, а; если оно было меньше радиуса детали, риски будут иметь вид, изображенный

на рис. 36, б. Центр детали в том и другом случае лежит внутри этих рисок и без труда может быть намечен на глаз.

Разметку заготовок из точного проката, в особенности, если припуск на обработку невелик, а также обработанных деталей, в которых центровых отверстий почему-либо нет, следует произво­дить при помощи разметочного угольника (рис. 37, а).

Штифты 1 и 2 запрессованы в короткой полке этого угольника на одинаковых расстояниях от его кромки А А. Наложив такой угольник на торец детали, проводят на последнем риску. Затем поворачивают угольник на произвольный угол и проводят вторую риску.

Пересечение рисок определит центр заготовки. Так же используется угольник, показанный на рис. 37, б. После разметки центровых отверстий производится накернивание их.

Накернивание без разметки у небольших деталей диаметром до 40 мм можно производить с помощью приспособления, показанного на рис. 38.

Центровочные инструменты. Сверление центровых отверстий производится спиральным сверлом (рис. 39, а), диаметр которого равен диаметру цилиндрической части центрового отверстия.

Конусная часть центрового отверстия, просверленного сверлом диаметром до 1,5 мм, образуется зенковкой (рис.39,б). При диаметре цилиндрической части отверстия до 6 мм для обработки конуса используется зенковка, изображенная на рис.39,в.

Центровое отверстие может быть получено значительно быстрее при использовании комбинированного центровочного сверла, показанного на рис. 39, г, а отверстие с предохранительным конусом — сверлом, изображенным на рис. 39, д

Сверление центровых отверстий. Сверление центровых отверстий в небольших заготовках из проката черного или ранее обточенного производится без разметки.

Заготовка закрепляется в самоцентрирующем патроне (рис. 40, а). В пиноль задней бабки встав>ляется сверлильный патрон с центровочным инструментом.

Просверлив центровое отверстие в одном торце, заготовку перевертывают и сверлят второе отверстие.

Размеченные и закерненные заготовки зацентровываются так: вместо переднего центра в шпиндель станка вставляется патрон с центровочным инструментом. Установив заготовку, как показано на рис.

40, б, придерживают ее левой рукой за боковую поверхность (а еще лучше за хомутик, закрепленный посередине детали).

Пустив станок в ход и вращая маховичок задней бабки правой рукой, подают заготовку на вращающийся центровочный инструмент. Таким же образом сверлят и второе центровое отверстие.

Обыкновенные центры. Обыкновенный центр показан на рис.41,а. Часть А этого центра называется рабочей, а часть В — хвостовой. Угол при вершине рабочей части центра должен быть равен 60°.

Хвостовая часть центра должна быть точно изготовлена и соответствовать коническим гнездам в шпинделе передней и пиноли задней бабок станка.

Поверхности рабочей части и хвостовика центра не должны иметь забоин, при наличии которых положение детали получается неправильным.

Диаметр цилиндрической части С хвостовика должен быть меньше меньшего диаметра конуса В. При этом условии некоторое увеличение диаметра части С, возможное в результате выбивки центра из шпинделя, не отразится на точности его установки.

Рис.40.Сверление центровых отверстий

Центр, показанный на рис. 41, б, служит для установки заготовок малого диаметра — до 4 мм. У таких заготовок вместо центровых отверстий делаются с двух сторон наружные конические поверхности с углом при вершине 60°, а в торце рабочей части центра, как это показано на рисунке, делается центровое углубление. Такие центры называются обратными.

Наличие рифленой поверхности у переднего центра (рис. 41, в) позволяет обрабатывать заготовки с большим центральным отверстием (без помощи поводкового патрона).

Наличие среза D у так называемого полуцентра (рис. 41, г), устанавливаемого только в заднюю бабку, дает возможность обрабатывать полностью торец поддерживаемой им детали.

Во избежание быстрого износа и повреждений (от случайных ударов) центры должны быть закаленными и шлифованными.

Передний центр во время работы станка служит только опорой для обрабатываемой детали, вращается вместе с ней и поэтому не нагревается. Ввиду этого передние центры можно изготовлять из углеродистой инструментальной стали марки У6.

Задний центр неподвижен, деталь вращается на нем часто с большой скоростью, вследствие чего центр нагревается, теряет свою твердость и быстро изнашивается. Поэтому задние центры делаются из углеродистой стали марки У8 и У10 или с твердосплавным наконечником 1 (рис.

41, д).

Уход за центрами. Для правильной установки детали необходимо, чтобы ось конуса рабочей части переднего центра точно совпала с осью вращения шпинделя передней бабки.

Это можно про>верить, если под вращающийся центр положить листок белой бумаги и смотреть на него сверху.

Более точная проверка центров производится посредством индикатора, устройство которого рассматривается ниже.

Если оси не совпадают — вершина центра будет перемещаться на величину, которая определяет биение центра. Заметное на глаз биение недопустимо. В этом случае центр следует заменить или прошлифовать на месте, т. е. вставленным в коническое гнездо шпинделя.

Шлифование производится при помощи специального устройства с приводом, закрепляемого в резцедержателе суппорта. Верхние салазки суппорта устанавливаются при этом под углом в 30° к центровой линии станка и перемещение их осуществляется вручную.

Правильность угла конуса проверяется шаблоном.

Перед шлифованием станину следует защищать от пыли, образующейся при шлифовании. Также восстанавливаются задние центры.

Вращающиеся центры. Для предупреждения вредного влияния износа заднего центра, в особенности при скоростном точении, применяются вращающиеся центры различных конструкций.

Вращающийся центр показан на рис. 42. Собственно центр 1 в этом случае вращается на роликовом 2 и шариковом 5 подшипниках, расположенных в корпусе 4.

Осевые усилия, действующие на центр, воспринимаются упорным подшипником 3.

Хомутики. Токарный хомутик показан на рис. 43, а. Отверстием А он надевается на обрабатываемую деталь и закрепляется на ней болтом 1. Часть 2 хомутика называется хвостом. Такие хомутики бывают разных размеров. Более удобны в работе хомутики самозахватывающей конструкции.

Одна из них показана на рис. 43, б. В корпусе 5 на шарнире 4 закреплен хвостовой кулачок 2, имеющий насечку на секторной поверхности, прилегающей к поверхности вала.

Пружина 3 обеспечивает заклинивание хомутика после установки его на вале, а палец 1 поводкового патрона — вращение заготовки.

Поводковые патроны. Обыкновенный поводковый патрон показан на рис. 44. Палец-поводок 3 закреплен гайкой 1 в корпусе 2, конструкция которого обеспечивает безопасность работы, поскольку хомутик и палец спрятаны в чаше корпуса.

Практика работы при закреплении детали в центрах.

При выборе хомутика необходимо следить за тем, чтобы конец детали, на которую надевается хомутик, свободно входил в отверстие хомутика.

В то же время при слишком большом отверстии самозажимной хомутик не сработает, а у обыкновенного хомутика зажимной болт будет скользить по цилиндрической поверхности обрабатываемой детали и согнется.

Если хомутик надевается на обработанный конец детали, то, чтобы не испортить поверхности ее, между деталью и стенкамиотверстия в хомутике и под зажимной болт его кладут медную про­кладку или обертывают конец детали медной полоской.

Перед установкой центров в конические гнезда шпинделя передней бабки и пиноли задней бабки последние следует тщательно протирать тряпкой, навернутой на деревянную палочку. Не менее тщательно должны быть протерты хвосты центров.

Необходимо также протирать (перед каждой установкой детали на центры) рабочие части центров и центровые отверстия в детали.

При несоблюдении этих правил соринки и мелкие стружки, попавшие между центром и поверхностями гнезд и центровых отверстий, портят их, а установка детали получается неправильной.

Непременное условие работы в центрах — это хорошая смазка заднего центра. Недостаточно смазать центр только перед установкой детали на станок. Время от времени следует, остановив станок, отвести немного пиноль задней бабки и добавить смазки.

Приводим несколько составов смазки.

1. К тавоту прибавляют немного толченого мела, чтобы получилась не слишком густая смесь.

2. К тавоту прибавляют мелко истолченную горючую серу.
Масса получается густая, поэтому полезно разбавлять ее керосином.

При слабо поджатом центре обрабатываемая деталь будет вибрировать. Если центр поджат слишком туго, вся смазка будет выдавливаться и центр «заест». Задний центр считается поджатым правильно, если деталь без усилия можно повернуть на центрах настолько, насколько это позволяет хомутик.

Для тяжелых работ применяют задний центр с постоянной смазкой (рис. 45).

При установке вала конической поверхностью его центрового отверстия нажимают на несколько выступающий торец плунжера 2 и масло из масленки 1 через канал корпуса 4 и канавки А поступает к трущимся поверхностям. При снятии вала пружина 3 возвращает плунжер в исходное положение и каналы подачи масла перекрываются.

Во время обработки деталь нагревается и, удлиняясь вследствие этого, с большой силой нажимает на центры. От возникшего давления или заест центр, или изогнется деталь. Чтобы предупредить это, следует периодически проверять силу поджима детали задним центром, в особенности при обработке длинных деталей.

Если в центрах обрабатывается партия деталей, надо иметь два хомутика. В то время, когда производится (при автоматической подаче) обтачивание одной детали, токарь может закреплять хомутик на следующей детали, подлежащей обработке.

Детали, закрепляемые в центрах. Деталь, обрабатываемую на , токарном станке, необходимо закреплять в центрах в следующих случаях:

1) если обработка детали, например ступенчатого валика, производится на одном станке за несколько установок, причем необ>ходимо совпадение осей обрабатываемых поверхностей (обеспечение концентричности);

2) если последующая обработка детали, например на шлифовальных станках, производится в центрах;

3) если обрабатываемая деталь (например, ходовой винт токарного станка) по условиям своей работы может быть испорчена (износ, прогиб) и для ремонта этой детали необходима установка ее на станок в центрах.

Источник: http://RuStan.ru/prisposoblenija-dlja-zakreplenija-detalej.htm

Технология токарной обработки и оснастка

Главная » Статьи » Профессионально о металлообработке » Токарные станки

Рекомендуем приобрести:

Токарная обработка является наиболее распространенным методом обработки резанием и применяется при изготовлении осе-симметричных деталей типа тел вращения (валов, дисков, осей, пальцев, цапф, фланцев, колец, втулок, гаек, муфт и др.). Основные виды токарных работ показаны на рис. 4.6.

Рис. 4.6.

Основные виды токарных работ (стрелками показаны направления перемещения инструмента и вращения заготовки):
а — обработка наружных цилиндрических поверхностей; б — обработка наружных конических поверхностей; в — обработка торцов и уступов; г — вытачивание пазов и канавок, отрезка заготовки; д — обработка внутренних цилиндрических и конических поверхностей; е — сверление, зенкерование и развертывание отверстий; ж — нарезание наружной резьбы; з — нарезание внутренней резьбы; и — обработка фасонных поверхностей; к — накатывание рифлений

В машиностроении большинство деталей получает окончательные формы и габаритные размеры в результате механической обработки заготовки резанием, которое осуществляется путем последовательного удаления режущим инструментом с поверхности заготовки тонких слоев материала в виде стружки.

Режущий инструмент. При работе на токарных станках применяют различные режущие инструменты: резцы, сверла, зенкеры, развертки, метчики, плашки, резьбонарезные головки, фасонный инструмент и др.

Токарные резцы являются наиболее распространенным инструментом и применяются для обработки плоскостей, цилиндрических и фасонных поверхностей, нарезания резьбы и т.д. (рис. 4.7).

Рис. 4.7. Токарные резцы для различных видов обработки:
а — наружное обтачивание проходным отогнутым резцом; б — наружное обтачивание прямым проходным резцом; в — обтачивание с подрезанием уступа под прямым углом; г — прорезание канавки; д — обтачивание радиусной галтели; е — растачивание отверстия; ж и з — нарезание резьбы наружной и внутренней соответственно

Сверление является одним из распространенных методов обработки на токарных станках и осуществляется для предварительной обработки отверстий.

Предварительно обработать резанием отверстие в сплошном материале можно только с помощью сверла.

В зависимости от конструкции и назначения различают сверла: спиральные, перовые, для глубокого сверления, центровочные, эжекторные и др. Наибольшее распространение при токарной обработке получили спиральные сверла.

Перемещение режущего инструмента во время токарной обработки и его крепление на токарно-винторезном станке обеспечивают несколько узлов (сборочных единиц). Ниже приведено краткое описание работы некоторых из них.

Рис. 4.8.

Суппорт:
1 — нижние салазки (продольного суппорта); 2 — ходовой винт; 3 — поперечные салазки суппорта; 4 — поворотная плита; 5 — направляющие; 6 — резцедержатель; 7 — поворотная головка резцедержателя: 8 — винт для крепления резцов; 9 — рукоятка поворота резцедержателя; 10 — гайка; 11 — верхние салазки (продольного суппорта); 12 — направляющие; 13 и 14 — рукоятки; 15 — рукоятка продольного перемещения суппорта

Суппорт (рис. 4.8) состоит из нижних салазок (продольного суппорта) 7, которые перемещаются по направляющим станины с помощью рукоятки 75 и обеспечивают перемещение резца вдоль заготовки.

На нижних салазках по направляющим 12 перемещаются поперечные салазки (поперечный суппорт) 3, которые обеспечивают перемещение резца перпендикулярно к оси вращения заготовки.

По направляющим 5 поворотной плиты перемещаются (с помощью рукоятки 13) верхние салазки 77, которые вместе с плитой 4 могут поворачиваться в горизонтальной плоскости относительно поперечных салазок 3 и обеспечивать перемещение резца под углом к оси вращения заготовки.

Резцедержатель (он же — четырехпозиционная резцовая головка) крепится к верхним салазкам 77 с помощью рукоятки 9 и позволяет вводить резец в работу с минимальной затратой времени.

Рис. 4.9. Резцедержатель:
1 — шайба; 2 — головка; 3 — коническая оправка; 4 — рукоятка; 5 — верхние салазки; 6 — четырехсторонняя резцовая головка; 7 — винт

Устройство резцедержателя показано на рис. 4.9. В центрирующей расточке верхних салазок 5 установлена коническая оправка 3 с резьбовым концом. На конусе оправки установлена четырехсторонняя резцовая головка 6. При вращении рукоятки 4 головка 2 перемещается вниз по резьбе конической оправки 5.

Шайба 7 и упорный подшипник обеспечивают жесткую посадку резцовой головки 6 на конической поверхности оправки 3. Головка 2 крепится к резцовой головке 6 винтами 7.

Резцовая головка удерживается от поворота при закреплении шариком, который заклинивается между поверхностями, образованными пазом в основании конической оправки 3 и отверстием в резцовой головке 6.

Задняя бабка токарно-винторезного станка предназначена главным образом для поддержания длинных заготовок во время обработки. Она используется также для закрепления инструментов, предназначенных для обработки отверстий (сверл, зенкеров, разверток) и для нарезания резьбы (метчиков, плашек, резьбонарезных головок).

Рис. 4.10. Задняя бабка:
1 — корпус; 2 — центр; 3, 6 — рукоятки; 4 — пиноль; 5, 12 и 14 — винты; 7 — маховик; 8 — тяга; 9, 10 — рычаги; 11, 13 — гайки

Устройство задней бабки показано на рис. 4.10. В корпусе 7 (при вращении винта 5 маховиком 7) перемещается пиноль 4, закрепляемая рукояткой 3. В пиноли устанавливают центр 2 с коническим хвостовиком (или инструмент).

Заднюю бабку перемещают по направляющим станка вручную или с помощью продольного суппорта. В рабочем неподвижном положении заднюю бабку фиксируют рукояткой 6, которая соединена с тягой 8 и рычагом 9.

Силу прижима рычага 9 тягой 8 к станине регулируют гайкой 77 и винтом 72 Более жесткое крепление задней бабки производят с помощью гайки 13 и винта 14, который прижимает к станине рычаг 10.

На токарно-винторезных станках, предназначенных для обработки заготовок деталей сложной конфигурации в серийном производстве, закрепление различных инструментов производят в многопозиционной поворотной револьверной головк е. При поворотах (индексировании) револьверной головки последовательно вводят в действие заранее настроенные на размер инструменты.

В зависимости от назначения приспособления для токарных станков можно разделить на три группы:

  • приспособления для закрепления обрабатываемых заготовок;
  • вспомогательный инструмент для закрепления режущего инструмента;
  • приспособления, расширяющие технологические возможности станков, т.е. позволяющие производить не свойственные этим станкам работы (фрезерование, одновременное сверление нескольких отверстий и т.д.).

Приспособления для закрепления заготовок. Для крепления заготовок на токарных станках применяют двух-, трех- и четырех-кулачковые патроны с ручным и механизированным приводом зажима.

Рис. 4.11. Трехкулачковый самоцентрирующий патрон:
1, 2 и 3 — кулачки; 4 — диск; 5 — зубчатое колесо; 6 — корпус патрона

Наиболее широко распространен трехкулачковый самоцентрирующий патрон (рис. 4.11). Кулачки 7, 2 и 3 патрона перемещаются одновременно с помощью диска 4.

На одной стороне этого диска выполнены пазы (имеющие форму архимедовой спирали), в которых расположены нижние выступы кулачков, а на другой — нарезано коническое зубчатое колесо, сопряженное с тремя коническими зубчатыми колесами 5.

При повороте ключом одного из колес 5 диск 4 (благодаря зубчатому зацеплению) также поворачивается и посредством спирали перемещает одновременно и равномерно все три кулачка по пазам корпуса 6 патрона.

В зависимости от направления вращения диска кулачки приближаются к центру патрона или удаляются от него, зажимая или освобождая деталь. Кулачки обычно изготовляют трехступенчатыми и для повышения износостойкости закаливают.

Различают кулачки крепления заготовок по внутренней и наружной поверхностям; при креплении по внутренней поверхности заготовка должна иметь отверстие, в котором могут разместиться кулачки.

В трехкулачковых самоцентрирующих патронах закрепляют заготовки круглой и шестигранной формы или круглые прутки большого диаметра.

В двухкулачковых самоцентрирующих патронах закрепляют различные фасонные отливки и поковки; кулачки таких патронов, как правило, предназначены для закрепления только одной детали.

В четырехкулачковых самоцентрирующих патронах закрепляют прутки квадратного сечения, а в патронах с индивидуальной регулировкой кулачков — детали прямоугольной или несимметричной формы.

Рис. 4.12. Типы центров:
а — упорный; б — обратный; в — полуцентр упорный; г — со сферической рабочей частью; д — с рифленой поверхностью рабочего конуса; е — с твердосплавным наконечником; 1 — рабочая часть; 2 — хвостовая часть; 3 — опорная часть

В зависимости от формы и размеров обрабатываемых деталей применяют различные центры (рис. 4.12). Угол при вершине рабочей части центра (рис. 4.12, а) обычно равен 60°.

Конические поверхности рабочей 1 и хвостовой 2 частей центра не должны иметь забоин, так как это приводит к погрешностям при обработке заготовок.

Диаметр опорной части 3 меньше малого диаметра конуса хвостовой части, что позволяет выбивать центр из гнезда без повреждения конической поверхности хвостовой части.

Рис. 4.13. Вращающийся центр:
1 — рабочая часть; 2, 3 и 5 — опоры качения; 4 — хвостовая часть

При обработке с большими скоростями резания и нагрузками применяют задние вращающиеся центры (рис. 4.13). В хвостовой части 4 центра на опорах качения 2, 3 и 5 смонтирована ось, на конце которой выполнена рабочая часть 1 центра, что обеспечивает ее вращение вместе с обрабатываемой заготовкой.

Рис. 4.14. Токарные хомутики:
а — обычный: 1 — винт; 2 — хвостовик; б — самозатягивающий: 1 — упор; 2 — хвостовик; 3 — пружина; 4 — ось; 5 — призма

Хомутики (рис. 4.14) служат для передачи вращения от шпинделя к обрабатываемой заготовке, установленной в центрах станка. Хомутик надевают на заготовку и закрепляют винтом 1 (рис. 4.14, а), при этом хвостовик 2 хомутика упирается в палец поводкового патрона.

При обработке заготовки в центрах передачу движения ей может осуществлять поводковый патрон через палец-поводок и хомутик, который крепится на детали винтом. Для сокращения вспомогательного времени при черновой обработке в центрах валов диаметром 15…90 мм применяют самозажимные поводковые патроны.

Цанговые патроны применяют главным образом для закрепления холоднотянутого прутка или для повторного зажима заготовок по предварительно обработанной поверхности.

Мембранные патроны применяют в том случае, когда необходимо обработать партию заготовок с высокой точностью центрирования.

Способ установки и закрепления заготовок на станке выбирают в зависимости от их размеров, жесткости и требуемой точности обработки.

При соотношении l/D < 4 (где l — длина обрабатываемой заготовки, мм; D — диаметр заготовки, мм) заготовки закрепляют в патроне, при 4 < l/D< 10 — в центрах или в патроне с поджимом задним центром (рис. 4.

15), при l/D> 10 — в центрах или в патроне и центре задней бабки и с поддержкой люнетом (рис. 4.16).

Рис. 4.15. Установка заготовок в патроне с поджимом задним центром:
1 — заготовка; 2 и 3 — резцы

Рис. 4.16. Люнеты:
а — подвижный; б — неподвижный: 1 — верхняя (откидная) часть; 2 — винты; 3 — болты; 4 — кулачки или ролики; 5 — планка; 6 — болт с гайкой

Самой распространенной является установка обрабатываемой заготовки в центрах станка.

Заготовку обрабатывают в центрах в случае необходимости обеспечения концентричности обрабатываемых поверхностей при переустановке заготовки на станке, если последующую обработку выполняют на шлифовальном станке тоже в центрах и если это предусмотрено технологией обработки.

Заготовки с отверстием устанавливают в центрах с помощью токарных оправок (рис. 4.17).

Рис. 4.17.

Токарные оправки:
а — оправка с малой конусностью (обычно 1:2000): 1 — центровое отверстие; 2 — хомутик; 3 — оправка; 4 — заготовка; б — цилиндрическая оправка: 1 — заготовка; 2 — оправка; 3 — прижимная шайба; 4 — шайба; в — разжимная (цанговая) оправка: 1 — заготовка; 2 — коническая оправка; 3, 5 — гайки; 4 — полая оправка; г — шпиндельная оправка: 1 — цанга; 2 — заготовка; 3 — разжимная оправка; 4 — патрон; д — оправка с упругой оболочкой: 1 — план-шайба; 2 — втулка; 3 — заготовка; 4 — отверстие для ввода гидропласта; 5, 6 — винт

Для облегчения условий труда рабочих при закреплении заготовок на станки устанавливают механизированные приводы: пневматические, гидравлические, электрические и магнитные.

Вспомогательный инструмент. Для установки и закрепления режущего инструмента на станке применяют вспомогательный инструмент, который во многом определяет точность и производительность токарной обработки.

В качестве примера рассмотрим вспомогательный инструмент к токарно-револьверным станкам.

Принцип работы этого инструмента общий для всех токарных станков; изменяется только хвостовая часть, с помощью которой инструмент устанавливается на станке.

На токарно-револьверных станках применяют цилиндрические державки, призматические державки с цилиндрическими хвостовиками и державки сложных форм с цилиндрическими хвостовиками, а также байонетные державки.

Упоры, применяемые на токарно-револьверных станках для ограничения подачи прутка или поворота револьверной головки с горизонтальной осью вращения, бывают жесткие, регулируемые и откидные.

Операции контроля изделия и необходимый для этого измерительный инструмент будут рассмотрены при описании технологии обработки конкретных элементов деталей (например, цилиндрической наружной поверхности, отверстий, конических наружных и внутренних поверхностей). Там же будет приведена технологическая оснастка для обработки этих поверхностей, расширяющая технологические возможности станков этой группы.

Источник: https://www.autowelding.ru/publ/1/tokarnye_stanki/tekhnologija_tokarnoj_obrabotki_i_osnastka/15-1-0-175

Установка и закрепление заготовок в центрах

ТОКАРНОЕ ДЕЛО

Центры. Заготовки деталей типа валов, длина которых превышает диа­метр в пять и более раз, обычно обра­батывают с установкой коническими поверхностями центровых отверстий на центрах станка (установка в цен­трах).

В качестве зажимных приспо­соблений используют: передний опор­ный центр, закрепляемый в шпинделе станка, и задний опорный центр, за­крепляемый в пиноли задней бабки. Передний центр вращается вместе с заготовкой, а задний центр неподви­жен, поэтому между заготовкой и зад­ним центром возникает трение.

В цилиндрическую часть центрового отверстия заготовки со стороны задней бабки вводят густую смазку, которая нагревается, попадает на конус центра и смазывает его, уменьшая тренне.

Центровые отверстия типа Б (см. рис. 29, б и табл. 1) имеют предохра­нительный конус под углом 120°. Если на торце заготовки появится забоина, основной посадочный конус в этом случае не нарушится. Опорный центр (рис.

30) имеет рабо­чий конус 1 с углом 60° (а для тяже­лых станков 70° или 90°) и хвостовик 2, выполненный по стандартному конусу; конус Морзе № 2, 3, 4 с углом укло­на Г26' или метрический конус М60, М100, Ml 20 с углом уклона 1°30'.

Обычный (жесткий) опорный центр

79 РАЗМЕРЫ ЦЕНТРОВЫХ ОТВЕРС — ТИЙ:

Таблица 1Размеры центровых отверстий (рис. 29)

Диаметр заготовки вала Наименьший диаметр кон­цевой шейки вала £>0 D, не более ■j /, не менее
4—6 4 1,0 2,5 2,5 1,2
Св. 6 до 10 6,5 1,5 4.0 4,0 1,8
» 10 » 18 8 2,5 5,0 5,0 2,4
» 18 » 30 10 2,5 6,0 6,0 3,0
» 30 к 50 12 3,0 7,5 7,5 3,6
» 50 » 80 15 4,0 10,0 10,0 4,8
» 80 » 120 20 5,0 12,5 12,5 6,0
» 120 » 180 25 6,0 15,0 15,0 7,2
» 180 » 260 30 8,0 20,0 20,0 9,6

Применяют при сравнительно не­большой скорости вращения (до 120 об/мин), так как между заготов­кой и рабочим конусом центра возни­кает трение, что приводит к нагреву и быстрому износу центра.

Применяют и износостойкие центры, у которых на рабочий конус нагтяялен слой твердого сплава или впаян твер­досплавный наконечник (рис. 31,а, б). При обработке на высоких скоростях резания задний центр должен быть вращающимся (рис. 32).

Во вращаю­щемся центре установлен рабочий центр (шпиндель) 2, вращающийся в подшипниках (для легких работ — ра — диально-упорные шарикоподшипники, а для повышенных нагрузок — ради-

32 ВРАЩАЮЩИЙСЯ ЦЕНТР ДЛЯ ЛЕГ — КИХ РАДИАЛЬНЫХ НАГРУЗОК (ДО 200 кГ):

1 — корпус с хвостовиком, 2 — центр, 3 — крышка; подшипники: 4 — радиальный, 5 — упорный, 6 — игольчатый

Конус Морзе № 5

60 5 / Г /

Ально-упорные роликоподшипники). Осевую нагрузку воспринимают упор­ный подшипник 5 и задний игольчатый подшипник 6. Крышка 3 ввертывается в корпус, упирается в торец наружного кольца подшипника и таким образом позволяет регулировать зазор подшип­ника. Фетровые уплотнения в крышке предохраняют подшипник от загрязне­ния и вытекания смазки.

По закону сохранения энергии энергия, затраченная на процесс резания, не может исчезнуть: она превращается в другой вид —в тепловую энергию. В зоне резания возникает теплота ре­зания. В процессе резания больше …

Элементы автоматических устройств

Особенностью современного техниче­ского прогресса является автоматиза­ция на базе достижений электронной техники, гидравлики и пневматики. Главными направлениями автоматиза­ции являются применение следящих (копировальных) устройств, автомати­зация управления станками и контроля деталей. Автоматическое управление …

Сложные поверхности как установочные базы

Рассмотренные ранее правила выбора установочных баз справедливы и при изготовлении деталей с участками сложной формы. Однако не всегда та­кие участки удобны для использова­ния их в качестве баз, в других слу­чаях, …

Источник: https://msd.com.ua/tokarnoe-delo/ustanovka-i-zakreplenie-zagotovok-v-centrax/

Точение как способ обработки металла до нужной формы

Чтобы получить из металлической болванки черновую заготовку, а затем и необходимую деталь, используется такой тип обработки, как точение, наряду с некоторыми другими видами токарных операций.

Деревянные резные балясины, ножки столиков и стульев, металлические детали в узлах механизмов – все эти изделия сложной формы почти наверняка были изготовлены на токарном станке.

Конечно, многие виды продукции из стали и других сплавов можно получить литьем, ковкой, штамповкой и фрезерованием, однако в большинстве случаев нужный результат обеспечивают при помощи простейшей операции, а именно – точения.

Так называют любой вид обработки внешней торцевой или вращающейся поверхности посредством воздействия на нее лезвием резца. Применение режущего инструмента для внутренних поверхностей осуществляется в процессе растачивания.

Операции точения возможны только при вращении детали, закрепленной в кулачковом или цанговом механизме фиксирующего патрона и при значительной длине прижатой центром задней бабки.

По большей части обработке подвергаются цилиндрические заготовки, за исключением случаев торцевого подрезания и растачивания отверстий, когда допускаются иные формы болванок, с закреплением их только в кулачковом патроне. Если передача вращения применяется на сам резец, это уже не точение, а фрезерование.

Именно поэтому при расточке к внутренней поверхности вращающейся обрабатываемой детали подводится неподвижно закрепленный инструмент.

Черновое точение отличается от тонкого чистового силой воздействия лезвия резца на торцевую или цилиндрическую поверхность, а также скоростью вращения детали, что в итоге дает очень малое сечение образующейся стружки.

Иными словами, обтачивание применяется для удаления мельчайших шероховатостей, а точение – для придания необходимой формы металлической или деревянной заготовке.

При этом тонкая обработка осуществляется с минимальной глубиной погружения резца: до 0,3 миллиметра при первых проходах и до 0,05 миллиметров при завершающих.

В токарных работах используется огромное количество разнообразных резцов, ряд которых необходим для расточных операций. При этом выбор инструмента для черновых проходов зависит от того, сквозное отверстие нужно обрабатывать или глухое. Отдельные резцы применяются для чистового растачивания, независимо от типа отверстия.

Рассматриваемый вид токарной обработки деревянной или металлической заготовки осуществляется при закреплении последней в кулачковом патроне, без упора в центр задней бабки. Инструмент, зажатый в держателе, располагается по оси вращения заготовки, ею выполняют поступательное движение с постепенным отклонением от центра.

Как правило, растачивание отверстий осуществляется после сверления, однако в некоторых случаях необходимо произвести внутреннюю обработку канавок или пазов, сделанных на фрезерном станке. Каждый раз при этом происходит увеличение диаметра по всей глубине отверстия или на определенном его отрезке.

Первый тип работ осуществляется проходным инструментом, а второй вариант имеет место при необходимости вытачивания внутренней канавки с помощью прорезного лезвия.

Также с помощью расточного инструмента может быть выполнена обработка внутреннего торца глухого углубления, для чего используются подрезной резец.

Все инструменты, использующиеся при растачивании, имеют меньшую жесткость, чем резцы для наружных операций, вследствие чего скорость вращения детали следует понижать на 10-20 % в сравнении с внешними токарными работами. Также при обработке углублений существуют и другие подводные камни, требующие удвоенного внимания.

В частности, очень трудно наблюдать за протеканием процесса, так как стружка снимается внутри отверстия.

Еще одна сложность – необходимость выдвигать резец из держателя несколько дальше, чем требует глубина глухого отверстия, из-за чего обработка удаленных отрезков внутренней стенки может быть нарушена пружинящим инструментом.

Выше уже упоминался специальный подрезной инструмент для токарных работ, необходимый для обработки торцевых поверхностей, а также уступов, как внешних, так и внутренних, расположенных в углублении.

Перечисленные операции выполняются движением резца вдоль оси вращения, от центра к краю торца.

Лезвие подрезного инструмента обычно имеет две заточенные кромки: длинную, которая располагается под небольшим углом к обрабатываемой поверхности, и короткую, отклоненную на 15-20 градусов от оси вращения заготовки.

Однако помимо вышеназванного резца существуют и другие, например, упорный и отогнутый, причем второй бывает проходным. Заточка обоих вариантов несколько отличается от описанной ранее.

Упорный тип удобен тем, что им можно выполнять операции с продольной и поперечной подачей.

В тех же случаях, когда подрезание выполняется в непосредственной близости от патрона, а также при обработке труднодоступных уступов в отверстиях, возникает необходимость в отогнутых резцах, в том числе и проходных. Последними обычно работают с поперечной подачей.

Примечательно, что все операции на торцах можно выполнять не только зажатием в кулачках, но и при фиксации заготовки с упором в центр задней бабки.

Правда, в этом случае рекомендуется применять так называемый «полуцентр», на треть толщины которого по всей длине отсутствует сегмент. Таким образом, обеспечивается возможность обрабатывать весь торец от края к центру подрезным лезвием.

При работе с торцом зажатой в патроне детали лучше действовать проходным отогнутым инструментом.

Процесс обтачивания, по сути, является аналогом тонкого чистового точения, о котором говорилось выше. Выполняется эта операция при высокой частоте вращения заготовки, от 1500 до 2000 оборотов в минуту.

При этом подача резца выполняется на шаг, не превышающий 0,6 ширины режущей кромки на один оборот детали. Следует отметить, что лезвие инструмента обычно применяется широкое, располагается оно параллельно обрабатываемой поверхности.

При минимальной глубине резания после обтачивания не требуется шлифование металла, поскольку все шероховатости снимаются при чистовых проходах.

Как правило, операции обтачивания применяются для цветных металлов, а также их сплавов, значительно реже им подвергаются заготовки из стали и чугуна. Скорости вращения для каждого вида металла выбираются разные.

В частности, для чугуна необходима скорость 100-150 метров в минуту, стальные детали обтачиваются при частоте оборотов 150-250 метров в минуту, а цветные металлы и их сплавы обрабатываются при вращении кулачкового патрона от 1000 метров в минуту.

Источник: http://tutmet.ru/tochenie-chernovoe-rastachivanie-otverstij-podrezanie-obtachivanie.html

Ссылка на основную публикацию