2 технология получения конических поверхностей резанием. Изготовление цилиндрических и конических деталей ручным инструментом — Гипермаркет знаний. Растачивание и развертывание конических отверстий
Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек - в наличии на складе! Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.
Сварочные экраны и защитные шторки - в наличии на складе! Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор. Доставка по всей России!
Общие сведения о конусах
Коническая поверхность характеризуется следующими параметрами (рис. 4.31): меньшим d и большим D диаметрами и расстоянием l между плоскостями, в которых расположены окружности диаметрами D и d. Угол а 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) = tgα называется уклоном.
При обработке валов часто встречаются переходы между поверхностями, имеющие коническую форму. Если длина конуса не превышает 50 мм, то его обработку можно производить врезанием широким резцом. Угол наклона режущей кромки резца в плане должен соответствовать углу наклона конуса на обработанной детали. Резцу сообщают поперечное движение подачи.
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 15 мм могут возникнуть вибрации, уровень которых тем выше, чем больше длина обрабатываемой детали, меньше ее диаметр, меньше угол наклона конуса, чем ближе расположен конус к середине детали, чем 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 движения подачи.)
Конические поверхности с большими уклонами можно обрабатывать при повороте верхних салазок суппорта с резцедержателем (рис. 4.32) 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.
Коническую поверхность большой длины с углом α= 8... 10° можно обрабатывать при смещении задней бабки (рис. 4.33)
При малых углах sinα ≈ tgα
h≈L(D-d)/(2l),
где L - расстояние между центрами; D - больший диаметр; d - меньший диаметр; l - расстояние между плоскостями.
Если L = l, то h = (D-d)/2.
Смещение 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 смещение задней бабки отсчитывают по линейке, приставленной к опорной плите.
Достаточно распространенной является с применением копирных устройств. К станине станка крепится плита 7 (рис. 4.34, а) с копирной линейкой 6, по которой перемещается ползун 4, соединенный с суппортом 1 станка тягой 2 с помощью зажима 5. Для свободного перемещения суппорта в поперечном направлении необходимо отсоединить винт поперечного движения подачи. При продольном перемещении суппорта 1 резец получает два движения: продольное от суппорта и поперечное от копирной линейки 6. Поперечное перемещение зависит от угла поворота копирной линейки 6 относительно оси 5 поворота. Угол поворота линейки определяют по делениям на плите 7, фиксируя линейку болтами 8. Движение подачи резца на глубину резания производят рукояткой перемещения верхних салазок суппорта. Наружные конические поверхности обрабатывают проходными резцами.
Способы обработки внутренних конических поверхностей
Обработку внутренней конической поверхности 4 заготовки (рис. 4.34, б) производят по копиру 2, установленному в пиноли задней бабки или в револьверной головке станка. В резцедержателе поперечного суппорта устанавливают приспособление 1 с копирным роликом 3 и остроконечным проходным резцом. При поперечном перемещении суппорта копирный ролик 3 в соответствии с профилем копира 2 получает продольное перемещение, которое через приспособление 1 передается резцу. Внутренние конические поверхности обрабатывают расточными резцами.
Для получения конического отверстия в сплошном материале заготовку сначала обрабатывают предварительно (сверлят, растачивают), а затем окончательно (развертывают). Развертывание выполняют последовательно комплектом конических разверток. Диаметр предварительно просверленного отверстия на 0,5... 1 мм меньше заходного диаметра развертки.
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.
Обработка центровых отверстий
В деталях типа валов часто выполняют центровые отверстия, которые используют для последующей токарной и шлифовальной обработки детали и для восстановления ее в процессе эксплуатации. На основании этого центровку выполняют особенно тщательно.
Центровые отверстия вала должны находиться на одной оси и иметь одинаковые конусные отверстия на обоих торцах независимо от диаметров концевых шеек вала. При невыполнении этих требований снижается точность обработки и увеличивается износ центров и центровых отверстий.
Конструкции центровых отверстий приведены на рис. 4.35. Наибольшее распространение имеют центровые отверстия с углом конуса 60°. Иногда в тяжелых валах этот угол увеличивают до 75 или 90°. Для того чтобы вершина центра не упиралась в заготовку, в центровых отверстиях выполняют цилиндрические углубления диаметром d.
Для защиты от повреждений центровые отверстия многократного использования выполняют с предохранительной фаской под углом 120° (рис. 4.35, б).
Для обработки центровых отверстий в небольших заготовках применяют различные методы. Заготовку закрепляют в самоцентрирующем патроне, а в пиноль задней бабки вставляют сверлильный патрон с центровочным инструментом. Центровые отверстия больших размеров обрабатывают сначала цилиндрическим сверлом (рис. 4.36, а), а затем однозубой (рис. 4.36, б) или многозубой (рис. 4.36, в) зенковкой. Центровые отверстия диаметром 1,5... 5 мм обрабатывают комбинированными сверлами без предохранительной фаски (рис. 4.36, г) и с предохранительной фаской (рис. 4.36, д).
Центровые отверстия обрабатывают при вращающейся заготовке; движение подачи центровочного инструмента осуществляют вручную (от маховика задней бабки). Торец, в котором обрабатывают центровое отверстие, предварительно подрезают резцом.
Необходимый размер центрового отверстия определяют по углублению центровочного инструмента, используя лимб маховика задней бабки или шкалу пиноли. Для обеспечения соосности центровых отверстий деталь предварительно размечают, а длинные детали при зацентровке поддерживают люнетом.
Центровые отверстия размечают с помощью угольника.
После разметки производят накернивание центрового отверстия. Если диаметр шейки вала не превышает 40 мм, то можно производить накернивание центрового отверстия без предварительной разметки с помощью приспособления, показанного на рис. 4.37. Корпус 1 приспособления устанавливают левой рукой на торце вала 3 и ударом молотка по кернеру 2 намечают центр отверстия.
Если в процессе работы конические поверхности центровых отверстий были повреждены или неравномерно изношены, то допускается их исправление резцом. В этом случае верхнюю каретку суппорта поворачивают на угол конуса.
Контроль конических поверхностей
Конусность наружных поверхностей измеряют шаблоном или универсальным угломером. Для более точных измерений применяют калибры-втулки (рис. 4.38), с помощью которых проверяют не только угол конуса, но и его диаметры. На обработанную поверхность конуса карандашом наносят две-три риски, затем на измеряемый конус надевают калибр-втулку, слегка нажимая на нее и поворачивая ее вдоль оси. При правильно выполненном конусе все риски стираются, а конец конической детали находится между метками А и В.
При измерении конических отверстий применяют калибр-пробку. Правильность обработки конического отверстия определяется (как и при измерении наружных конусов) взаимным прилеганием поверхностей детали и калибра-пробки. Если тонкий слой краски, нанесенный на калибр-пробку, сотрется у малого диаметра, то угол конуса в детали велик, а если у большого диаметра - угол мал.
www.autowelding.ru
Обработка конических поверхностей
Обточку конических поверхностей можно осуществлять различными способами в зависимости от величины конусности, от конфигурации и размеров обрабатываемой детали:
Поворотом верхних салазок суппорта (рис. 200, а). Салазки / верхнего суппорта поворачивают вокруг вертикальной оси суппорта на угол конусности а.
Обточку конической поверхности осуществляют вручную перемещением резца вдоль образующей конуса путем вращения маховичка 2. Этим способом обрабатывают как наружные, так и внутренние поверхности с любым углом конусности а с длиной обработки меньше, чем величина хода верхних салазок суппорта.
Смещение корпуса задней бабки (рис. 200, б). Корпус задней бабки смещают в поперечном направлении относительно салазок на величину ft, в результате чего ось заготовки, установленной в центрах, образует с линией центров, а следовательно, с направлением продольной подачи суппорта угол конусности обрабатываемой поверхности а. Образующая конической поверхности при такой установке располагается параллельно продольной подаче резца.
При длине конической поверхности / и длине заготовки L величину необходимого смещения корпуса задней бабки определяют по формуле
Рис. 200. Схемы обработки конических поверхностей
При малых значениях a: sina≈tga, следовательно,
h = L tga = L (D - d) /2l
Этот способ применяют для обточки пологих конических поверхностей (угол а не более 8°).
Недостаток этого способа состоит в том, что вследствие неправильного положения центровых отверстий обрабатываемой детали на центрах станка центровые отверстия детали и сами центра быстро изнашиваются.
Для изготовления точных конических поверхностей этот способ непригоден.
С помощью конусной или копировальной линейки (рис. 200, в). Конусная линейка / укрепляется с задней стороны станка на кронштейнах 2. Линейка устанавливается под заданным углом а. На линейке свободно сидит ползушка 3, соединенная с поперечными салазками суппорта. Поперечные салазки суппорта предварительно отсоединяются от нижней каретки суппорта путем вывинчивания поперечного ходового винта.
При продольном перемещении суппорта резец получает результирующее движение: наряду с продольным поперечное перемещение, обусловленное движением ползушки 3 по линейке /. Результирующее движение направлено вдоль образующей конической поверхности.
Этот метод применяют для обточки конических поверхностей под углом до 12°.
С помощью широких фасонных резцов. Режущие лезвия резца устанавливают под углом конусности а обрабатываемой поверхности к линии центров станка параллельно образующей конической поверхности.
Обточку можно осуществлять как продольной, так и поперечной подачей.
Этот способ пригоден для обработки коротких наружных и внутренних конических поверхностей с длиной образующей не более 25 мм, так как при больших длинах образующей возникают вибрации, приводящие к получению обработанной поверхности низкого качества.
Обработка фасонных поверхностей
Короткие фасонные поверхности (длиной не более 25-30 мм) обрабатывают фасонными резцами: круглыми, призматическими и тангенциальными.
Точность обработки фасонных поверхностей призматическими круглыми фасонными резцами, работающими одной точкой по центру и с базой, параллельной оси детали, зависит от точности коррекционного расчета профиля инструмента по профилю детали (обычно точность коррекционного расчета составляет до 0,001 мм). Однако эта расчетная точность относится только к узловым точкам профиля резца.
На конусном участке обработанной детали будут криволинейные образующие с суммарной ошибкой Δ. Суммарная ошибка Δ складывается из двух составляющих Δ 1 и Δ 2. Ошибка Δ 1 присуща фасонным резцам вследствие установки только одной точкой на высоте центра и расположения других точек ниже линии центра, что приводит к образованию на детали гиперболоида вместо цилиндра или конуса. Для устранения ошибки Δ 1 необходимо режущее лезвие всеми точками устанавливать по центру, т. е. в одной плоскости с осью детали.
Ошибка Δ 2 возникает только при работе круглыми резцами. Так, круглый резец для обработки конической поверхности представляет собой усеченный конус, пересеченный плоскостью (передняя поверхность), параллельной оси конуса, но не проходящей через ось. Поэтому лезвие резца имеет выпуклую гиперболическую форму. Эта выпуклость и есть ошибка Δ 2. У призматического резца ошибка Δ 2 равна нулю. В среднем ошибка Δ 2 в 10 раз больше величины Δ 1. При высоких требованиях к точности обработки следует применять призматические резцы.
Тангенциальные резцы применяют в основном при чистовой обработке длинных нежестких деталей, так как обработка происходит не сразу по всей длине детали, а постепенно.
Длинные фасонные профили обрабатывают с помощью механических копировальных устройств, устанавливаемых с задней стороны станины на специальном кронштейне так же, как копирная линейка (рис. 200, в). В этих случаях копир имеет фасонный профиль.
Механические копировальные устройства имеют такие недостатки, как сложность изготовления термически обработанного копира, значительные усилия в месте контакта сухарика или ролика копировального устройства с рабочей поверхностью копира.
Это привело к широкому распространению гидравлических и электромеханических копировальных устройств со следящим приводом.
В гидравлических копировальных устройствах в месте контакта рычажного наконечника и копира возникают незначительные усилия, что позволяет изготавливать копир из мягких материалов.
Гидравлические копировальные устройства обеспечивают точность копирования от ±0,02 до ±0,05 мм. 284
studfiles.net
Обработка конической поверхности широкими резцами
Главная / Слесарное дело / Комплексные работы / Обработка конических поверхностей на токарном станке / Обработка конической поверхности широкими резцами
Широкими резцами обрабатывают конусы длиной до 20 мм на жестких деталях. При этом добиваются высокой производительности, но чистота и точность обработки невысокие.
Обрабатывают конусную поверхность так. Заготовку зажимают в патроне передней бабки.
 | Обработка конической поверхности широким резцом |
Обрабатываемый конец заготовки должен выступать из патрона не более 2,0 - 2,5 диаметра заготовки. Главную режущую кромку резца при помощи шаблона или угломера устанавливают под нужный угол конуса. Обтачивать конус можно при поперечной и продольной подачах.
При выступании конуса заготовки из патрона больше 20 мм или длине режущей кромки резца свыше 15 мм возникают вибрации, которые делают невозможным обработку конуса. Поэтому этот способ применяют ограниченно.
Запомните! Длина конуса, обрабатываемого широкими резцами, не должна превышать 20 мм.
- Когда обрабатывают конус широкими резцами?
- В чем заключается недостаток обработки конусов широкими резцами?
- Почему конус заготовки не должен выходить из патрона более 20 мм?
Обработка конической поверхности путем поворота верхней части суппорта
Для обтачивания на токарном станке коротких наружных и внутренних конических поверхностей с углом уклона конуса α = 20° нужно повернуть верхнюю часть суппорта относительно оси станка под углом α.
 | Обработка конической поверхности путем поворота верхней части суппорта |
При таком способе подачу можно производить от руки, вращая рукоятку винта верхней части суппорта, и лишь в наиболее современных токарных станках имеется механическая подача верхней части суппорта.
Если угол а задан, то верхнюю часть суппорта повертывают, используя деления, нанесенные обычно в градусах на диске поворотной части суппорта. Устанавливать минуты приходится на глаз. Таким образом, чтобы повернуть верхнюю часть суппорта на 3°30′ нужно нулевой штрих поставить примерно между 3 и 4°.
Недостатки обтачивания конических поверхностей с поворотом верхней части суппорта:
- снижается производительность труда и ухудшается чистота обработанной поверхности;
- получаемые конические поверхности сравнительно короткие, ограниченные длиной хода верхней части суппорта.
- Как нужно установить верхнюю часть суппорта, если угол а уклона конуса задан по чертежу с точностью до 1°?
- Как установить верхнюю часть суппорта, если угол задан с точностью до 30′ (до 30 минут)?
- Перечислите недостатки обтачивания конических поверхностей с поворотом верхней части суппорта.
Упражнения
- Настройте станок для точения конической поверхности под углом 10°, 15°, 5°, 8°30′, 4°50′.
- Изготовьте кернер по технологической карте, помещенной ниже.
Технологическая карта на изготовление кернера
| Заготовка | Поковка | ||||
| Материал | Сталь У7 | ||||
| № п/п | Последовательность обработки | Эскизы обработки | Инструменты | Оборудование и приспособления | |
| рабочий | разметочный и контрольно-измерительный | ||||
| 1 | Отрезать заготовку с припуском | Ножовка слесарная | Штангенциркуль, линейка измерительная | Тиски слесарные | |
| 2 | Подрезать торец в размер длины с припуском на центровку | Резец подрезной | Штангенциркуль | Токарный станок, патрон трехкулачковый | |
| 3 | Центровать с одной стороны | Сверло центровочное | Штангенциркуль | Токарный станок, патрон сверлильный | |
| 4 | Накатать цилиндр на длине L- (l1+l2) | Накатка | Штангенциркуль | Патрон токарный трехкулачковый, центр | |
| 5 | Обточить конус на длине l1 под углом α, обточить заострение под углом 60° | Резец проходной отогнутый | Штангенциркуль | ||
| 6 | Подрезать торец с зацентровкой по длине l | Резец проходной отогнутый | Штангенциркуль | Патрон токарный трехкулачковый | |
| 7 | Обточить конус бойка на длине l2 | Резец проходной отогнутый | Штангенциркуль | Патрон токарный трехкулачковый | |
| 8 | Обточить закругление бойка | Резец проходной отогнутый | Шаблон радиусный | Патрон токарный трехкулачковый |
«Слесарное дело», И.Г.Спиридонов,Г.П.Буфетов, В.Г.Копелевич
Понятие об элементах конической поверхности
В шестом и седьмом классах вы познакомились с различными работами, выполняемыми на токарном станке (например, наружное цилиндрическое точение, отрезание деталей, сверление). Многие заготовки, обрабатываемые на токарных станках, могут иметь наружную или внутреннюю коническую поверхность. Детали с конической поверхностью широко используют в машиностроении (например, шпиндель сверлильного станка, хвостовики сверл, центры токарного станка, отверстие пиноли задней бабки)….
Обработка конических отверстий
Конические отверстия с большим углом при вершине обрабатывают следующим образом: заготовку закрепляют в патроне передней бабки и для уменьшения припуска на растачивание отверстие обрабатывают сверлами разного диаметра. Сначала заготовку обрабатывают сверлом меньшего диаметра, затем сверлом среднего диаметра и, наконец, сверлом большого диаметра. Последовательность сверления детали под конус Растачивают конические отверстия обычно путем поворота верхней части…
Брак при обработке конических поверхностей и меры его предотвращения
При обработке конических поверхностей возможны следующие виды брака: неправильная конусность, отклонения в размерах конуса, отклонения в размерах диаметров оснований при правильной конусности, непрямолинейность образующей конической поверхности. Неправильная конусность получается главным образом из-за неточно установленного резца, неточного поворота верхней части суппорта. Проверив установку корпуса задней бабки, верхней части суппорта перед началом обработки, можно предотвратить этот вид…
www.ktovdome.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.
Цель работы
1. Знакомство с методами обработки конических поверхностей на токарных станках.
2. Анализ достоинств и недостатков методов.
3. Выбора способа изготовления конической поверхности.
Материалы и оборудование
1. Токарно-винторезный станок модели ТВ-01.
2. Необходимый набор гаечных ключей, режущего инструмента, угломеры, штангенциркуль, заготовки изготавливаемых деталей.
Порядок выполнения работы
1. Прочитайте внимательно основные сведения по теме работы и разберитесь в общих сведениях о конических поверхностях, способах их обработки с учетом основных достоинств и недостатков.
2. С помощью учебного мастера ознакомьтесь со всеми способами обработки конических поверхностей на токарно-винторезном станке.
3. Выполните индивидуальное задание преподавателя по выбору способа изготовления конических поверхностей.
1. Название и цель работы.
2. Схема прямого конуса с указанием основных элементов.
3. Описание основных методов обработки конических поверхностей с приведением схем.
4. Индивидуальное задание с приведением расчетов и обоснования выбора того или иного метода обработки.
Основные положения
В технике часто используются детали с наружными и внутренними коническими поверхностями, например, конические шестерни, ролики конических подшипников. Инструменты для обработки отверстий (сверла, зенкеры, развертки) имеют хвостовики со стандартными конусами Морзе; шпиндели станков имеют конусную расточку под хвостовики инструментов или оправок и т. п.
Обработка деталей с конической поверхностью связана с образованием конуса вращения или усеченного конуса вращения.
Конусом называется тело, образованное всеми отрезками, соединяющими некоторую неподвижную точку с точками окружности в основании конуса.
Неподвижная точка называется вершиной конуса .
Отрезок, соединяющий вершину и любую точку на окружности, называется образующей конуса.
Осью конуса , называется перпендикуляр, соединяющий вершину конуса с основанием, а образующийся отрезок прямой является высотой конуса .
Конус считается прямым или конусом вращения , если ось конуса проходит через центр окружности в его основании.
Плоскость, перпендикулярная оси прямого конуса, отсекает от него меньший конус. Оставшаяся часть называется усеченным конусом вращения .
Усеченный конус характеризуется следующими элементами (рис. 1):
1. D и d – диаметры и большего именьшего оснований конуса;
2. l –высота конуса, расстояние между основаниями конуса;
3. угол конуса 2a – угол между двумя образующими, лежащими в одной плоскости, проходящей через ось конуса;
4. угол уклона конуса a – угол между осью и образующей конуса;
5. уклон У – тангенс угла уклона У = tg a = (D –d )/(2l ) , который обозначается десятичной дробью (например: 0,05; 0,02);
6. конусность – определяется по формуле k = (D –d )/l , и обозначается с использованием знака деления (например, 1:20; 1:50 и т. д.).
Конусность численно равна удвоенному уклону.
Перед размерным числом, определяющим уклон, наносят знак Ð, острый угол которого направлен в сторону уклона. Перед числом, характеризующим конусность, наносят знак, острый угол которого должен быть направлен в сторону вершины конуса.
В массовом производстве на станках-автоматах для точения конических поверхностей используются копировальные линейки на один неизменный угол наклона конуса, который может изменяться только при переналадке станка с другой копировальной линейкой.
В единичном и мелкосерийном производстве на станках с ЧПУ точение конических поверхностей с любым углом конуса при вершине осуществляется подбором соотношения скоростей продольной и поперечной подачи. На станках, не оснащенных ЧПУ, обработка конических поверхностей может быть произведена четырьмя способами, перечисленными ниже.
Конические поверхности можно обрабатывать несколькими способами: широким резцом, при повернутых верхних салазках суппорта, при смещенном корпусе задней бабки, с помощью копирно-конусной линейки и с помощью специальных копировальных приспособлений.
Обработка конусов широким резцом. Конические поверхности длиной 20-25 мм обрабатывают широким резцом (рис. 151,а). Для получения необходимого угла применяют установочный шаблон, который прикладывают к заготовке, а к его наклонной рабочей поверхности подводят резец. Затем шаблон убирают и резец подводят к заготовке (рис. 151,6). Обработка конусов при повернутых верхних салазках суппорта (рис. 152, а, б). Поворотная плита верхней части суппорта может поворачиваться относительно поперечных салазок суппорта в обе стороны; для этого нужно освободить гай-
152 ОБРАБОТКА КОНИЧЕСКИХ ПО - " ВЕРХНОСТЕЙ (КОНУСОВ) ПРИ ПОВЕРНУТЫХ ВЕРХНИХ САЛАЗКАХ СУППОРТА:
Ки винтов крепления ПЛИТЫ. Контроль угла поворота с точностью до одного градуса осуществляется по делениям поворотной плиты.
Достоинства способа: возможность обработки конусов с любым углом уклона; простота наладки станка. Недостатки способа: невозможность обработки длинных конических поверхностей, так как длина обработки ограничена длиной хода верхнего суппорта (например, у станка 1KG2 длина хода 180 мм); обтачивание производится ручной подачей, что снижает производительность и ухудшает каче ство обработки.
При обработке при повернутой верхней части суппорта подача может механизироваться при помощи приспособления с гибким валом (рис. 153). Гибкий вал 2 получает вращение от ходового винта или от ходового валика станка через конические или спиральные зубчатые колеса .
(ІК620М, 163 и др.) с механизмом передачи вращения на винт верхней части суппорта. На таком станке независимо от угла поворота верхнего суппорта. можно получить автоматическую подачу.
Если наружная коническая поверхность вала и внутренняя коническая поверхность втулки должны сопрягаться, то конусность сопрягаемых поверхностей должна быть одинакова. Чтобы обеспечить одинаковую конусность, обработку таких поверхностей выполняют без переналадки положения верхней части суппорта (рис. 154 а, б). При этом для обработки конусного отверстия применяют расточный резец с головкой, отогнутой вправо от стержня, а шпинделю сообщают обратное вращение.
Настройку поворотной плиты верхней части суппорта на требуемый угол поворота осуществляют с помощью индикатора по предварительно изготовленной детали-эталону. Индикатор закрепляют в резцедержатель, а наконечник индикатора устанавливают точно по центру и подводят к конической поверхности эталона вблизи меньшего сечения, при этом стрелка индикатора ставится на «нуль»; затем суппорт перемещают так, чтобы штифт индикатора касался заготовки, а стрелка все время находилась на нуле. Положение суппорта фиксируют зажимными гайками.
Обработка конических поверхностей путем смещения задней бабки. Длинные наружные конические поверхности обрабатывают путем смещения корпуса задней бабки. Заготовку устанавливают в центрах. Корпус задней бабки при помощи винта смещают в поперечном направлении так, что заготовка становится «на перекос». При включении
Подачи каретки суппорта резец, перемещаясь параллельно оси шпинделя, будет обтачивать коническую поверхность.
Величину смещения Н корпуса задней бабки определяют из треугольника ЛВС (рис. 155,а):
Н = L sin а. Из тригонометрии известно, что для малых углов (до 10°) синус практически равен тангенсу угла. Например, для угла 7° синус равен 0,120, а тангенс-0,123.
Способом смещения задней бабки обрабатывают, как правило, заготовки с малыми углами уклона, поэтому можно считать, что sina = tga. Тогда
Иг. г D-d L D-d
И = L tg а ~ L ------------- = ----- ММ.
Допускается смещение задней бабки на ±15 мм.
Пример. Определить величину смещения задней бабки для обтачивания заготовки, изображенной на рис. 155,6, если L=600 мм /=500 мм D=80 мм; d=60 мм.
Я= 600----===600 ■ _______ =12мм.
Величину смещения корпуса задней бабки относительно плиты контролируют по делениям на торце плиты или при помощи лимба поперечной подачи. Для этого р резцедержателе закрепляют планку, которая подводится к пиноли задней бабки, при этом фиксируется положение лимба. Затем поперечные салазки отводят назад на расчетную величину по лимбу, а затем заднюю бабку смещают до соприкосновения с планкой.
Наладку станка на обтачивание конусов способом смещения задней бабки можно выполнять по эталонной детали. Для этого эталонную деталь закрепляют в центрах и смещают заднюю бабку, контролируя индикатором параллельность образующей поверхности эталонной детали к направлению подачи. Для этой же цели можно ис-
1 55 ОБРАБОТКА НАРУЖНЫХ КОНИЧЕС - КИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (КОНУСОВ) СПОСОБОМ СМЕЩЕНИЯ ЗАДНЕЙ БАБКИ:
Пользовать резец и полоску бумаги: резец соприкасают с конической поверхностью по меньшему, а затем по большему диаметру так, чтобы между резцом и этой поверхностью протягивалась полоска бумаги с некоторым сопротивлением (рис. 156).
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 …
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 …
Обработка конических и фасонных поверхностей
Технология обработки конических поверхностей
Общие сведения о конусах
Коническая поверхность характеризуется следующими параметрами (рис. 4.31): меньшим d и большим D диаметрами и расстоянием l между плоскостями, в которых расположены окружности диаметрами D и d. Угол а 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) = tgα называется уклоном.
Способы обработки конических поверхностей
При обработке валов часто встречаются переходы между поверхностями, имеющие коническую форму. Если длина конуса не превышает 50 мм, то его обработку можно производить врезанием широким резцом. Угол наклона режущей кромки резца в плане должен соответствовать углу наклона конуса на обработанной детали. Резцу сообщают поперечное движение подачи.
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 15 мм могут возникнуть вибрации, уровень которых тем выше, чем больше длина обрабатываемой детали, меньше ее диаметр, меньше угол наклона конуса, чем ближе расположен конус к середине детали, чем 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 движения подачи.)
Конические поверхности с большими уклонами можно обрабатывать при повороте верхних салазок суппорта с резцедержателем (рис. 4.32) 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.
Коническую поверхность большой длины с углом α= 8... 10° можно обрабатывать при смещении задней бабки (рис. 4.33)
При малых углах sinα ≈ tgα
h≈L(D-d)/(2l),
где L - расстояние между центрами; D - больший диаметр; d - меньший диаметр; l - расстояние между плоскостями.
Если L = l, то h = (D-d)/2.
Смещение 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 смещение задней бабки отсчитывают по линейке, приставленной к опорной плите.
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.
Достаточно распространенной является обработка конических поверхностей с применением копирных устройств. К станине станка крепится плита 7 (рис. 4.34, а) с копирной линейкой 6, по которой перемещается ползун 4, соединенный с суппортом 1 станка тягой 2 с помощью зажима 5. Для свободного перемещения суппорта в поперечном направлении необходимо отсоединить винт поперечного движения подачи. При продольном перемещении суппорта 1 резец получает два движения: продольное от суппорта и поперечное от копирной линейки 6. Поперечное перемещение зависит от угла поворота копирной линейки 6 относительно оси 5 поворота. Угол поворота линейки определяют по делениям на плите 7, фиксируя линейку болтами 8. Движение подачи резца на глубину резания производят рукояткой перемещения верхних салазок суппорта. Наружные конические поверхности обрабатывают проходными резцами.
>>Технология: Изготовление цилиндрических и конических деталей ручным инструментом
Детали цилиндрической формы, которые в поперечном сечении имеют форму круга постоянного диаметра, можно изготовить из брусков квадратного сечения. Бруски обычно выпиливают из досок (рис. 22, а). Толщина и ширина бруска должна быть на 1...2 мм больше диаметра будущего изделия с учетом припуска (запаса) на обработку.
Перед изготовлением круглой детали из бруска производят ее разметку. Для этого на торцах заготовки пересечением диагоналей находят центр и циркулем описывают вокруг него окружность радиусом, равным 0,5 диаметра заготовки (рис. 22, б). Касательно к окружности с каждого торца с помощью линейки проводят стороны восьмигранника и очерчивают рейсмусом линии 1 сострагиваемых граней шириной Б по боковым сторонам заготовки .
Заготовку закрепляют на крышке верстака между клиньями или устанавливают в специальном приспособлении (призме) (рис. 22, д).
Ребра восьмигранника сострагивают шерхебелем или рубанком до линий разметки круга (рис. 22, в). Еще раз проводят касательные к окружности, очерчивают по линейке линии 2 и сострагивают грани шестнадцатиугольника (рис. 22, г).
Дальнейшую обработку ведут поперек волокон с округлением формы вначале рашпилем, а затем напильниками с более мелкими насечками (рис. 22, д).
Окончательно обрабатывают цилиндрическую поверхность шлифовальной шкуркой. При этом один конец заготовки закрепляют в зажиме верстака, а другой обтягивают шлифовальной шкуркой и вращают ее. Иногда заготовку обертывают шлифовальной шкуркой, обхватывая левой рукой, а правой вращают ее и перемещают вдоль своей оси вращения (рис. 22, е). Аналогично шлифуют заготовку и с другого конца.
Диаметр детали измеряют кронциркулем вначале на детали (рис. 23, а), а затем проверяют его по линейке (рис 23, б).
Последовательность всех перечисленных операций при получении цилиндрической заготовки из бруска квадратного сечения можно записать в маршрутной карте. В этой карте записывают последовательность (маршрут, путь) обработки одной детали. В таблице 2 приведена маршрутная карта на изготовление черенка для лопаты.
На рис. 24 изображен чертеж черенка для лопаты.
Практическая работа
Изготовление изделия цилиндрической формы
1. Разработайте чертеж и составьте маршрутную карту на изготовление изделия цилиндрической или конической формы, например изображенного на рис. 11.
2. Разметьте и изготовьте черенок для лопаты по (рис. 24) и маршрутной карте (табл. 2).
♦ Кронциркуль, маршрутная карта.
1. Какова последовательность изготовления детали цилиндрической и конической формы?
2. Как измерить диаметр детали кронциркулем?
3. Что записывают в маршрутной технологической карте?
Симоненко В.Д.,Самородский П.С.,Тищенко А.Т.,Технология 6 класс
Отправлено читателями с интернет-сайта