Способы обработки конических поверхностей на токарном станке

Способы точения конуса, обработка фасонных поверхностей

Обработка конических поверхностей на токарных станках производится тремя способами.

Первый способ

Первый способ заключается в том, что корпус задней бабки смещают в поперечном направлении на величину h (рис. 15, а). Вследствие этого ось заготовки образует определенный угол а с осью центров, а резец при своем движении обтачивает коническую поверхность. Из схем видно, что

h = L sin a; (14)

tgα=(D-d)/2l; (15)

Решая совместно оба уравнения, получим

h=L((D-d)/2l)cosα. (16)

Для изготовления точных конусов этот способ непригоден вследствие неправильного положения центровых отверстий относительно центров.

Второй и третий способ

Второй способ (рис. 15, б) заключается в том, что резцовые салазки поворачивают на угол а, определяемый уравнением (15). Так как подача в этом случае осуществляется обычно вручную, данный способ используют при обработке конусов небольшой длины. Третий способ основан на применении специальных приспособлений, имеющих копировальную линейку 1, укрепленную на задней стороне станины на кронштейнах 2 (рис. 15, в). Ее можно устанавливать под требуемым углом к линии центров. По линейке скользит ползун 3, соединенный через палец 4 и кронштейн 5 с поперечной кареткой 6 суппорта. Винт поперечной подачи каретки разобщен с гайкой. При продольном перемещении всего суппорта ползун 3 будет двигаться по неподвижной линейке 1, сообщая одно-

Рис. 15. Схемы обработки конических поверхностей

временно поперечное смещение каретке 6 суппорта. В результате двух движений резец образует коническую поверхность, конусность которой будет зависеть от угла установки копировальной линейки, определяемого уравнением (15). Этот способ обеспечивает получение точных конусов любой длины.

Обработка фасонных поверхностей

Если в предыдущем копировальном устройстве вместо конусной линейки установить фасонную, то резец будет перемещаться по криволинейной траектории, обрабатывая фасонную поверхность. Для обработки фасонных и ступенчатых валов токарные станки иногда оснащают гидравлическими копировальными суппортами, которые располагают чаще всего на задней стороне суппорта станка. Нижние салазки суппорта имеют специальные направляющие, расположенные обычно под углом 45° к оси шпинделя станка, в которых и перемещается копировальный суппорт. На рис. 6, б была показана принципиальная схема, поясняющая работу гидравлического копировального суппорта. Масло от насоса 10 поступает в цилиндр, жестко связанный с продольным суппортом 5, на котором находится поперечный суппорт 2. Последний соединен со штоком цилиндра. Масло из нижней полости цилиндра через щель 7, находящуюся в поршне, поступает в верхнюю полость цилиндра, а затем в следящий золотник 9 и на слив. Следящий золотник конструктивно связан с суппортом. Щуп 4 золотника 9 прижимается к копиру 3 (на участке ab) при помощи пружины (на схеме не показана).

При этом положении щупа масло через золотник 9 поступает на слив, а поперечный суппорт 2, вследствие разности давлений в нижней и в верхней полостях, перемещается назад. В тот момент, когда щуп окажется на участке be, он под действием копира утапливается, преодолевая сопротивление пружины. При этом слив масла из золотника 9 постепенно перекрывается. Так как площадь сечения поршня в нижней полости больше, чем в верхней, давление масла заставит перемещаться суппорт 2 вниз. На практике встречаются самые различные модели токарных и токарно- винторезных станков, от настольных до тяжелых, с широким диапазоном размеров. Наибольший диаметр обработки на советских станках колеблется от 85 до 5000 мм при длине заготовки от 125 до 24 000 мм.

www.metalcutting.ru

Pereosnastka.ru

Обработка наружных и внутренних конических поверхностей

Категория:

Токарное дело

Обработка наружных и внутренних конических поверхностей

Если вращать прямоугольный треугольник АБВ вокруг катета АБ, то образующееся тело называют полным конусом, катет АБ — высотой конуса. Прямую АВ называют образующей конуса, а точку А — его вершиной. При вращении катета БВ вокруг оси АБ образуется поверхность, называемая основанием конуса. Угол между образующей АГ и осью АБ — есть угол а уклона конуса. Угол ВАГ между образующими АВ и АГ конуса называют углом конуса; он равен 2а. Если от полного конуса отсечь его верхнюю часть плоскостью, параллельной основанию, то полученное тело будет усеченным конусом (рис. 206,6), который имеет два основания — верхнее и нижнее. Расстояние 001 между основаниями — высота усеченного конуса. На чертеже обычно указывают три основных размера конуса (рис. 206, в): больший диаметр D, меньший диаметр d и высоту конуса.

Рис. 198. Применение сверл для Г обработни отверстий

Рис. 199. Приспособления для крепления сверл

Пользуясь формулой tga = =(D— d)/(2l), можно определить угол а наклона конуса, который на токарном станке устанавливают поворотом верхнего суппорта или смещением задней бабки. Иногда конусность задают так: K = (D — d)/l, т. е. конусность есть отношение разности диаметров к длине. На рис. 206, г показан конус, у которого К = = (100 —90)/100= 1/10, т. е. на длине 10 мм диаметр конуса уменьшается на 1 мм. Конусность и диаметр конуса связаны уравнением d = = D — Kl, откуда D = d + Kl.

Если взять отношение полуразности диаметров конуса к его длине, то получим величину, называемую уклоном конуса M = (D — d)/(2l) (рис. 206, д). Уклон конуса и конусность обычно выражают отношениями 1:10, 1:50 или 0,1:0,05 и т. д. На практике используют формулу

Рис. 200. Сверление глухих и глубоних снвозных отверстий

Рис. 201. Растачивание отверстий

В машиностроении распространены конусы Морзе и метрические конусы. Конус Морзе (рис. 207) имеет семь номеров: 0, 1, 2, 3, 4, 5 и 6. Каждому номеру соответствует определенный угол наклона: наименьший 0, наибольший 6. Углы у всех конусов разные. Метрические конусы имеют конусность 4; 6; 80; 100; 120; 160 и 200; у них угол уклона одинаков (рис. 208).

Обработка конических поверхностей отличается от обработки цилиндрических только углом подачи резца (рис. 209), что достигают настройкой станка. При вращении заготовки вершина резца перемещается под углом а (углом конуса). На токарном станке конусы обрабатывают несколькими способами. Обработка конуса с помощью широкого резца показана на рис. 210, а. При этом высота конуса должна быть не более 20 мм. Кроме того, режущую кромку резца устанавливают под углом а к оси вращения детали точно по высоте центров (рис. 210,6).

Наиболее простым способом для получения конических поверхностей является смещение линии центров. Этот способ применяют только при обработке поверхностей в центрах путем смещения корпуса задней бабки. При смещении корпуса задней бабки на рабочего (в сторону резцедержателя) образуется коническая поверхность, у которой большее основание детали направлено в сторону передней бабки (рис. 211, а). При смещении корпуса задней бабки от рабочего большее основание расположено в сторону задней бабки (рис. 211,6). Поперечное смещение корпуса задней бабки H = L — sina. При небольшом смещении угла наклона конуса а можно считать, что sinaa;tga, тогда H = L(D — d)/(2l). Смещение корпуса задней бабки измеряют линейкой (рис. 211, в), соосность центров также можно проверить линейкой (рис. 211, г). Однако при смещении корпуса задней бабки следует учитывать, что смещение допускается не более чем на 1/50 длины детали (рис. 211, д). При большем смещении образуется неполное прилегание центровых отверстий детали и центров, что снижает точность обрабатываемой поверхности.

Рис. 203. Индикаторный нутромер для измерения глубины отверстий: 1 —центрирующий мостин; 2—измерительный наконечник; 3—двух-ллечий рычаг; 4—регулируемый упор; 5—пружина, устраняющая зазор в передаточных элементах; 6—измерительный стержень индикатора

Рис. 204. Цельные и насадные зеннеры

Рис. 205. Развертни

Конусы с большим углом а и малой высотой целесообразно обрабатывать путем поворота верхнего суппорта. Этот способ используют при обработке наружного (рис. 212, а) и внутреннего (рис. 212,6) конуса. В этом случае ручную подачу осуществляют путем поворота рукоятки верхнего суппорта. Для поворота верхнего суппорта на требуемый угол при механической подаче используют деления, нанесенные на фланце поворотной части суппорта. Если угол а не задан на чертеже, его подсчитывают по формуле tga = (D — d)/(2l). Резец устанавливают строго по центру. Отклонение от прямолинейности образующей обрабатываемого конуса возникает при установке резца выше (рис. 213,6) или ниже (рис. 213,в) линии центра.

Для получения конических поверхностей с а^ 10…12° .применяют копировальную линейку (рис. 214). На плите 1 установлена линейка 2, которую поворачивают под требуемый угол а вокруг пальца 3 и закрепляют винтом 6. Ползун 4 жестко соединен с поперечной частью суппорта 8 с помощью тяги 7 и зажима 5. Копировальная линейка должна быть установлена параллельно образующей конуса, который необходимо получить. Угол поворота копировальной линейки определяют из выражения tga = (Z) — d)/(2l). Если деления на плите обозначены в миллиметрах, то число делений C — H(D — d)/(2l), где Я — расстояние от оси вращения линейки до ее конца.

Конус, у которого длина образующей больше длины хода верхней каретки суппорта, обтачивают путем применения продольной и поперечной подач (рис. 215). При этом верхнюю каретку необходимо повернуть на угол р относительно линии центров: sinp = tga(Snp/S„+ 1), где оПр и S„ — продольная и поперечная подачи. Для получения конусности требуемой формы резец устанавливают строго по центру.

Коническое отверстие обрабатывают в следующей последовательности. Сверлят отверстие несколько меньшего диаметра, чем диаметр меньшего основания конуса (рис. 216), затем рассверливают отверстие сверлом. После этого ступенчатое отверстие растачивают резцом. Другим способом получения конического отверстия является сверление отверстия (рис. 217, а), развертывание черновое (рис. 217,6), получистовое (рис. 217, в), чистовое (рис. 217,г).

Рис. 206. Геометричесние параметры нонуса

Конические поверхности контролируют угломерами (рис. 218, а), калибрами (рис. 218, б, в) и шаблонами (рис. 218, г). Конические отверстия проверяют по уступам и рискам, нанесенным на калибрах (рис. 219). Если конец конусного отверстия детали совпадает с левым торцом уступа, а наружный диаметр совпадает с одной из рисок или же находится между ними, то размеры конуса соответствуют заданным.

Рис. 207. Конус Морзе

Рис. 208. Метричесний нонус

Рис. 209. Схема обработки цилиндрической и нонической поверхностей: а—вершина резца перемещается параллельно оси центров; б—вершина резца перемещается под углом н оси центров

Обработка резьбовых соединений

Статьи по теме:

pereosnastka.ru

Обработка конических поверхностей

Обработка деталей с конической поверхностью связана с образованием конуса, который характеризуется следующими размерами - рисунок слева а): меньшим d и большим D диаметрами и расстоянием L между плоскостями, в которых расположены окружности с диаметрами D и d. Угол α называется углом наклона конуса, а угол 2α - углом конуса. Отношение K=(D-d)/L называется конусностью и обычно обозначается со знаком деления (например, 1 : 20 или 1 : 50), а в некоторых случаях десятичной дробью (например, 0,05 или 0,02). Отношение y=(D-d)/(2L)=tg α называется уклоном.

Способы обработки конических поверхностей

При обработке валов часто встречаются переходы между обрабатываемыми поверхностями, имеющие коническую форму. Если длина конуса не превышает 50 мм, то его обработку можно производить широким резцом - рисунок слева б). Угол наклона режущей кромки резца в плане должен соответствовать углу наклона конуса на обрабатываемой детали. Резцу сообщают подачу в поперечном или продольном направлении. Для уменьшения искажения образующей конической поверхности и уменьшения отклонения угла наклона конуса необходимо устанавливать режущую кромку резца по оси вращения обрабатываемой детали. Следует учитывать, что при обработке конуса резцом с режущей кромкой длиной более 10-15 мм могут возникнуть вибрации, уровень которых тем выше, чем больше длина обрабатываемой детали, меньше ее диаметр, меньше угол наклона конуса, ближе расположен конус к середине детали, больше вылет резца и меньше прочность его закрепления. В результате вибраций на обрабатываемой поверхности появляются следы и ухудшается ее качество. При обработке широким резцом жестких деталей вибрации могут отсутствовать, но при этом возможно смещение резца под действием радиальной составляющей силы резания, что приводит к нарушению настройки резца на требуемый угол наклона. Смещение резца зависит от режима обработки и направления подачи.

Конические поверхности с большими уклонами можно обрабатывать при повороте верхних салазок суппорта с резцедержателем - рисунок слева в), на угол α, равный углу наклона обрабатываемого конуса. Подача резца производится вручную (рукояткой перемещения верхних салазок), что является недостатком этого метода, поскольку неравномерность ручной подачи приводит к увеличению шероховатости обработанной поверхности. Указанным способом обрабатывают конические поверхности, длина которых соизмерима с длиной хода верхних салазок.

Конические поверхности большой длины с α=8-10 градусов можно обрабатывать при смещении задней бабки - рисунок слева г), величина которого h=L×sin α. Величину смещения задней бабки определяют по шкале, нанесенной на торце опорной плиты со стороны маховика, и риске на торце корпуса задней бабки. Цена деления на шкале обычно 1 мм. При отсутствии шкалы на опорной плите величину смещения задней бабки отсчитывают по линейке, приставленной к опорной плите. Способы контроля величины смещения задней бабки показаны на рисунке справа. В резцедержателе закрепляют упор, рисунок а) или индикатор, рисунок б). В качестве упора может быть использована тыльная сторона резца. Упор или индикатор подводят к пиноли задней бабки, фиксируют их исходное положение по лимбу рукоятки поперечной подачи или по стрелке индикатора, а затем отводят. Заднюю бабку смещают на величину больше h, a упор или индикатор передвигают (рукояткой поперечной подачи) на величину h от исходного положения. Затем заднюю бабку смещают в сторону упора или индикатора, проверяя ее положение по стрелке индикатора или по тому, насколько плотно зажата полоска бумаги между упором и пинолью. Положение задней бабки для обработки конической поверхности можно определить по готовой детали. Готовую деталь (или образец) устанавливают в центрах станка и заднюю бабку смещают до тех пор, пока образующая конической поверхности не окажется параллельной направлению продольного перемещения суппорта. Для этого индикатор устанавливают в резцедержатель, подводят к детали до соприкосновения и перемещают (суппортом) вдоль образующей детали. Заднюю бабку смещают до тех пор, пока отклонения стрелки индикатора не будут минимальными, после чего закрепляют.

Для обеспечения одинаковой конусности партии деталей, обрабатываемых этим способом, необходимо, чтобы размеры заготовок и их центровых отверстий имели незначительные отклонения. Поскольку смещение центров станка вызывает износ центровых отверстий заготовок, рекомендуется обработать конические поверхности предварительно, затем исправить центровые отверстия и после этого произвести окончательную чистовую обработку. Для уменьшения разбивки центровых отверстий и износа центров целесообразно последние выполнять со скругленными вершинами.

Распространенной является обработка конических поверхностей с применением копирных устройств. К станине станка крепится плита 1, рисунок слева а), с копирной линейкой 2, по которой перемещается ползун 5, соединенный с суппортом 6 станка тягой 7 с помощью зажима 8. Для свободного перемещения суппорта в поперечном направлении необходимо отсоединить винт поперечной подачи. При продольном перемещении суппорта 6 резец получает два движения: продольное от суппорта и поперечное от копирной линейки 2. Величина поперечного перемещения зависит от угла поворота копирной линейки 2 относительно оси 3 поворота. Угол поворота линейки определяют по делениям на плите 1, фиксируют линейку болтами 4. Подачу резца на глубину резания производят рукояткой перемещения верхних салазок суппорта. Обработку конической поверхности 4, рисунок слева б), производят по копиру 3, установленному в пиноли задней бабки или в револьверной головке станка. В резцедержателе поперечного суппорта устанавливают приспособление 1 с копирным роликом 2 и остроконечным проходным резцом. При поперечном перемещении суппорта копирный ролик 2 в соответствии с профилем копира 3 получает продольное перемещение, которое передается (через приспособление 1) резцу. Наружные конические поверхности обрабатываются проходными, а внутренние конические поверхности - расточными резцами.

Для получения конического отверстия в сплошном материале, рисунок справа, заготовку обрабатывают предварительно (сверлят, растачивают), а затем окончательно (развертывают). Развертывание выполняют последовательно комплектом конических разверток - рисунок внизу. Диаметр предварительно просверленного отверстия на 0,5-1 мм меньше заходного диаметра развертки. Формы режущих кромок и работа разверток: режущие кромки черновой развертки - а) имеют форму уступов; получистовая развертка - б) снимает неровности, оставленные черновой разверткой; чистовая развертка - в) имеет сплошные режущие кромки по всей длине и калибрует отверстие. Если требуется коническое отверстие высокой, точности, то его перед развертыванием обрабатывают коническим зенкером, для чего в сплошном материале сверлят отверстие диаметром на 0,5 мм меньше, чем диаметр конуса, а затем применяют зенкер. Для уменьшения припуска под зенкерование иногда применяют ступенчатые сверла разного диаметра.

turner.narod.ru

Обработка конусов

1. Технические требования. При обработке конусов, как и цилиндров, необходимо выдержать все элементы, составляющие точность обработки; размеры, правильную форму, расположение к другим поверхностям детали и чистоту обработки в соответствии с . техническими условиями рабочего чертежа. Особым требованием, характерным для конических поверхностей, является точность формы в продольном направлении, которая обеспечивается прямолинейностью образующей и расположением ее к оси под требуемым углом уклона. 2. Способы обработки. Обработка конусов на токарном станке выполняется в смещенных центрах, при повернутых верхних салазках суппорта, при помощи конусной линейки, широким угловым резцом и коническими развертками. Конусы можно обрабатывать также дополнительным оснащением токарного станка копировальными приспособлениями, устройство и принцип действия которых рассматриваются в гл. XV. При всех способах точения конусов резцы следует устанавливать строго на уровне высоты центров станка. Несоблюдение этого правила ведет к браку, так как образующая конуса получается криволинейной. 3. Обтачивание конусов в смещенных центрах. Этим способом обрабатывают только пологие наружные конические поверхности при поперечном сдвиге задней бабки примерно не более '/50 длины детали. Его достоинство заключается в возможности обтачивания длинных конусов с механической подачей резца, недостатки — невысокая точность обработки и разработка центровых отверстий в результате перекоса их относительно центров. Величину смещения задней бабки можно определить из прямоугольного треугольника ABC (рис. 131):

Для малых углов sin a»tg а. Тогда с достаточной для практики точностью можно пользоваться более удобной формулой

где S — величина поперечного сдвига задней бабки, мм L — общая длина детали; мм; l — длина конуса, мм; К — конусность. Пример 1. Определить величину смещения задней бабки, если дано: L.= = 700 мм, /=250 мм, D=70 мм, d=60 мм, Решение.

Пример 2. Определить величину смещения задней бабки для обработки детали длиной L=450.мм, если конический участок ее имеет конусность K=1:30. Решение,

Пример 3. Длина детали L=500 мм, а угол уклона конической части а=1°. Определить S. Решение.

Требуемую величину смещения задней бабки устанавливаю на станке одним из способов, изображенных на рис. 132: а — измерением расстояния между боковыми сторонами плиты и корпуса бабки; б — по миллиметровой шкале на заднем торце пли ты; в — измерением расстояния между вершинами смещенных центров; г — по лимбу поперечной подачи. В последнем способе в резцедержатель закрепляю обратной стороной резец 1, который подводят к поверхности пиноли 2. Затем резец отодвигают назад по лимбу на требуемую величину и к нему подводят заднюю бабку до касания пиноли с резцом. Подобным образом поступают при сдвиге бабки от себя.

Поперечный сдвиг корпуса задней бабки осуществляют регулировочными винтами 1 и 2 (рис. 132, б). Для этого в зависимости 'от направления сдвига один из винтов ослабляют, другой завинчивают. После достижения необходимой величины смещения заднего центра оба винта плотно затягивают. Важным условием качественной обработки конусов в смещенных центрах является обеспечение одинаковых размеров длины и центровых отверстий у всех заготовок из партии. В противном случае при одной настройке станка конусность деталей получится разной. , Кроме того, для уменьшения разработки центровых отверстий рекомендуется применять центры с шаровыми или скругленными вершинами (рис. 133, а, б)

При вращении заготовки в смещенных центрах хвостовик хомутика непрерывно перемещается вдоль пальца поводкового патрона. Чтобы такое перемещение происходило свободно, поводковый палец должен иметь правильную цилиндрическую форму и достаточную длину. 4. Обработка конусов при повернутых верхних салазках суппорта. Способ применим для обтачивания или растачивания конусов небольшой длины с различным углом уклона. Длина обработки ограничивается длиной перемещения верхних салазок, которые устанавливаются под углом уклона а конуса 1 (рис. 134). Для этого, ослабив две гайки б поворотной плиты 3, поворачивают ее вместе с верхними салазками 2 на требуемый угол, который отсчитывают по круговой шкале 4 с ценой деления 1. Доли градуса примерно определяют на глаз. Затем гайки прочно зажимают. При обработке точных конусов описываемым способом выполняют ряд пробных проточек заготовки и по результатам контроля корректируют угол установки салазок. Чтобы исключить сдвиг суппорта во время резания, его следует неподвижно закрепить на станине зажимным винтом каретки или включением рукоятки маточной гайки. Существенным недостатком рассмотренного способа обработки конусов является ручная подача салазок и в связи с этим невысокая чистота обработки. На некоторых станках, имеющих механическое перемещение верхних салазок (например, станок модели 163), предусмотрена, возможность обработки длинных конусов сообщением резцу одновременно двух подач; продольной всего суппорта Sпр и подачи верхних салазок SВ) повернутых к оси центров станка под углом b (рис 135). В результате сложения этих движений резец перемещается с результирующей подачей 5, направленной к линии центров станка под углом уклона конуса а. Настройка станка на обработку конической поверхности в этом случае сводится к повороту верхних салазок суппорта на угол b, величину которого определяют по формуле

Так как отношение продольной подачи суппорта и подачи верхних салазок у токарных станков величина постоянная, то угол поворота верхних салазок зависит только от угла уклона конуса. 5. Обработка конусов при помощи конусной линейки. По особому заказу токарные станки снабжаются дополнительными приспособлениями с конусной линейкой, предназначенными для обработки наружных и внутренних пологих конусов с углом, уклона до 12°. Принцип точения конусов при помощи таких приспособлений заключается в сообщении резцу одновременно двух движений — продольного и поперечного. При их геометрическом сложении результирующее движение имеет направление к оси заготовки под углом уклона конуса.

Приспособление в конусной линейкой к станку 1И611П (рис. 136) смонтировано на кронштейне 5, прикрепленном к задней части каретки суппорта. На его направляющих типа «ласточкин хвост» расположены салазки 1, которые могут быть соединены со станиной станка тягой 9 и кронштейном 10. Линейка 4, установленная на оси 2 салазок, может быть повернута на требуемый угол по градусной шкале при помощи винта с рукояткой 8. Линейку охватывает ползун 3, связанный с винтом поперечной подачи 6. Последний соединен с валиком 7 подвижно в осевом направлении, Благодаря этому при обтачивании конусов винт 6 может перемещаться вдоль своей оси. Наладка приспособления заключается в соединении салазок 1 со станиной и установке линейки 4 под угол уклона обрабатываемого конуса. При включении продольной подачи суппорта ползун скользит по линейке и перемещает в соответствии с ее угловым положением поперечные салазки. При этом резец будет обтачивать на детали необходимый конус. Для работ без конусной линейки достаточно только открепить тягу 9 от кронштейна 10. Конусная линейка позволяет повысить производительность и точность обработки конусов благодаря работе с механической подачей и применению обычных способов установки заготовок на станке. 6. Обработка конусов широким угловым резцом. Угловым резцом 1 (рис. 137) обрабатывают наружные и внутренние конусы небольшой длины до 20— 25 мм с продольной или поперечной подачей. Режущая кромка такого резца должна быть строго прямолинейна, без дефектов (забоин, завалов зазубрин). Правильная установка углового резца относительно оси обрабатываемой • детали контролируется шаблоном 2.

Автор - nastia19071991

mgplm.org

Смотрите также

Станки для гибки листового металла
Обработка заготовок на фрезерных станках
Люнет для токарного станка 1м63
Рабочий станок является вещью
Станки своими руками по металлу и дереву
Шпиндель для фрезерного станка
Станок токарно револьверный 1п365
Чертеж станка для изготовления шлакоблоков
Настольные станки по металлу
Устройство фрезерного станка
Заточной станок для фрез по металлу