Ціль: навчитися налагоджувати верстат для обробки зовнішніх. конічних поверхоньза допомогою повороту верхньої частини супорта; перевіряти оброблювану конічну поверхню за розмірами штангенциркулем, калібром (втулкою), універсальним кутоміром.
Матеріально-технічне оснащення:плакат верстата ТВ1А-616; методичний посібник, різці з широкою ріжучою кромкою та ЩЦ-1.
- Ознайомитись із методичною вказівкою;
- Відповісти на Контрольні питання;
- Отримати допуск до виконання роботи;
- Отримати завдання у викладача;
- Виконати обробку конуса одним із способів за завданням викладача;
- Обробку конуса узгодити з технологічною картою;
- Виконаний виріб подати на оцінку;
Теоретичне введення.
Конічна поверхня характеризується наступними параметрами (мал. 1): меншим d і більшим D діаметрами та відстанню 1 між площинами, в яких розташовані кола з діаметрами d та D.
Кут α називають кутом нахилу конуса, а кут 2α - кутом конуса. Відношення К = (D-d)/l називають конусністю і зазвичай позначають ставленням, наприклад 1:20 або
1:50, а в деяких випадках десятковим дробом, наприклад, 0,05 або 0,02. Відношення У = (D – d)/2l = tg α називають ухилом.
При обробці валів часто зустрічаються переходи між оброблюваними поверхнями, які мають конічну форму, Дрилі довжина конуса не перевищує 50 мм, то його спрацьовують широким різцем (рис. 2). При цьому ріжуча кромка різця повинна бути встановлена в плані щодо осі центрів на кут, що відповідає куту нахилу конуса на деталі, що обробляється. Різцю повідомляють подачу в поперечному або поздовжньому напрямку. Щоб зменшити спотворення конічної поверхні, що утворює, і відхилення кута нахилу конуса, ріжучу кромку різця встановлюють по осі обертання деталі.
Рис. 2. Обробка конічної поверхні широким різцем.
Слід враховувати, що при обробці конуса різцем з ріжучою кромкою довжиною понад 10 - 15 мм можуть виникнути вібрації. Рівень вібрацій зростає зі збільшенням довжини оброблюваної деталі та зі зменшенням її діаметра, а також із зменшенням кута нахили конуса, з наближенням розташування конуса до середини деталі та зі збільшенням вильоту різця та при недостатньо міцному його закріпленні. При вібраціях з'являються сліди та погіршується якість обробленої поверхні. При обробці широким різцем жорстких деталей вібрації можуть не виникати, але при цьому можливе зміщення різця під дією радіальної складової сили різання, що може призвести до порушення налаштування різця на потрібний кут нахилу. Зміщення різця залежить також від режиму обробки та напряму подачі.
Конічні поверхні з великими ухилами можна обробляти при повернутих верхніх санчатах супорта з різцетримачем (рис. 3) на кут α, рівний куту нахилу конуса, що обробляється. Подача різця проводиться вручну (ручкою верхніх санчат), що є недоліком цього способу, так як нерівномірність подачі призводить до збільшення шорсткості обробленої поверхні. З цього способу обробляють конічні поверхні, довжина яких можна порівняти з довжиною ходу верхніх санок.
Рис 3. Обробка конічної поверхні при повернутих верхніх санчатах супорта на кут α.
Рис. 4. Обробка конічної поверхні під час зміщення задньої бабки.
Конічні поверхні великої довжини із кутом нахилу α = 8 - 10° можна обробляти при зміщенні заднього центру (рис. 4). Величину зміщення задньої бабки визначають за шкалою, нанесеною на торці опорної плити з боку маховика, і ризик на торці корпусу задньої бабки. Ціна поділу на шкалі 1 мм. За відсутності шкали на опорній плиті величину зміщення задньої бабки відраховують за лінійкою, приставленою до гірської плити. Контроль величини зміщення задньої бабки виробляють за допомогою упору (рис. 5 а) або індикатора (рис. 5 б).
Індикатор встановлюють в резцеутримувач, підводять до деталі до зіткнення з задньою бабкою і переміщують (супортом) вздовж утворюючої деталі. Задню бабку зміщують доти, доки відхилення стрілки індикатора не буде мінімальним на довжині конічної поверхні, що утворює, після чого бабку закріплюють. Однакова конусність деталей у партії, оброблюваних цим способом, забезпечується при мінімальних відхиленнях заготовок по довжині та центрових отворівза розміром (глибиною). Оскільки зміщення центрів верстата викликає зношування центрових отворів заготовок, конічні поверхні обробляють попередньо, а потім, виправивши центрові отвори, виробляють остаточну чистову обробку. Для зменшення розбивки центрових отворів та зносу центрів доцільно застосовувати центри із заокругленими вершинами.
Рис. 6. Обробка конічної поверхні із застосуванням копірних пристроїв при поздовжньому (а) та поперечному (б) переміщенні.
Конічні поверхні з = 0 - 12° обробляють з використанням копірних пристроїв. До станини верстата кріпиться плита 1 (рис. 6, а) з копірною лінійкою 2, якою переміщається повзун 5, з'єднаний з супортом 6 верстата тягою 7 за допомогою затиску 8. Для вільного переміщення супорта в поперечному напрямку необхідно від'єднати гвинт поперечної подачі. При поздовжньому переміщенні супорта 6 різець отримує два рухи: поздовжнє від супорта і поперечне від копірної лінійки 2. Кут повороту лінійки щодо осі 3 визначають по поділах на плиті 1. Закріплюють лінійку болтами 4. Подачу різця на глибину різання виробляють рукою.
Обробку зовнішніх і торцевих конічних поверхонь 9 (рис. 6 б) виробляють по копіру 10, який встановлюють в пінолі задньої бабки або в револьверній головці верстата. У різцетримачі поперечного супорта закріплюють пристосування 11з копірним роликом 12 і гострим прохідним різцем. При поперечному переміщенні супорта копірний палець відповідно до профілів копіра 10 отримує поздовжнє переміщення певну величину, яка передається різцю. Зовнішні конічні поверхні обробляють прохідними різцями, а внутрішні - розточувальні різці.
а) б)
в) г)
Рис. 7. Обробка конічного отвору в суцільному матеріалі: а - готовий (після чистового розгортання) отвір з діаметрами d і D на довжині l, б - циліндричний отвір під чорнову розгортку, - знімання припуску чорновою розгорткою, г - знімання припуску напівчистовою розгорткою.
Для отримання конічного отвору в суцільному матеріалі (рис. 7, а - г) заготовку обробляють попередньо (свердлять, зенкерують, розточують), а потім остаточно (розгортають, розточують).
Контрольні питання.
- Які методи обробки конічних поверхонь?
- Як обробляють внутрішні конічні поверхні?
- Як перевіряють зовнішні та внутрішні конічні поверхні?
- Вимоги до інструменту обробки конічних поверхонь.
- Коли застосовується той чи інший спосіб?
Конічні поверхні можна обробляти декількома способами: широким різцем, при повернутих верхніх санчатах супорта, при зміщеному корпусі задньої бабки, за допомогою копірно-конусної лінійки та за допомогою спеціальних копіювальних пристроїв.
Обробка конусів широким різцем. Конічні поверхні довжиною 20-25 мм обробляють широким різцем (рис. 151 а). Для отримання необхідного кута застосовують настановний шаблон, який прикладають до заготовки, а до похилої робочої поверхні підводять різець. Потім шаблон прибирають і підводять різець до заготовки (рис. 151,6). Обробка конусів при повернутих верхніх санчатах супорта (рис. 152, а, б). Поворотна плита верхньої частини супорта може повертатися щодо поперечних санок супорта в обидві сторони; для цього потрібно звільнити гай-
152 ОБРОБКА КОНІЧНИХ ПО - " ВЕРХНОСТЕЙ (КОНУСІВ) ПРИ ПОВЕРНУТИХ ВЕРХНІХ САЛАЗКАХ СУППОРТУ:
Кі гвинтів кріплення ПЛИТИ. Контроль кута повороту з точністю до одного градуса здійснюється за розподілами поворотної плити.
Переваги способу: можливість обробки конусів з будь-яким кутом ухилу; простота налагодження верстата. Недоліки способу: неможливість обробки довгих конічних поверхонь, так як довжина обробки обмежена довжиною ходу верхнього супорта (наприклад, станка 1KG2 довжина ходу 180 мм); обточування проводиться ручною подачею, що знижує продуктивність і погіршує якість обробки.
При обробці при поверненій верхній частині супорта подача може механізуватися за допомогою гнучкого валу (рис. 153). Гнучкий вал 2 отримує обертання від ходового гвинта або від ходового валика верстата через конічні або спіральні зубчасті колеса.
(ІК620М, 163 та ін.) з механізмом передачі обертання на гвинт верхньої частини супорту. На такому верстаті незалежно від кута повороту верхнього супорта. можна отримати автоматичну подачу.
Якщо зовнішня конічна поверхня вала і внутрішня конічна поверхня втулки повинні сполучатися, то конусність поверхонь, що сполучаються повинна бути однакова. Щоб забезпечити однакову конусність, обробку таких поверхонь виконують без переналагодження положення верхньої частини супорта (рис. 154 а, б). При цьому для обробки конусного отвору застосовують розточувальний різець з голівкою, відігнутою вправо від стрижня, а шпинделя повідомляють зворотне обертання.
Налаштування поворотної плити верхньої частини супорта на потрібний кут повороту здійснюють за допомогою індикатора попередньо виготовленої деталі-еталону. Індикатор закріплюють в резцеутримувач, а наконечник індикатора встановлюють точно по центру і підводять до конічної поверхні еталона поблизу меншого перерізу, при цьому стрілка індикатора ставиться на нуль; потім супорт переміщують так, щоб штифт індикатора стосувався заготовки, а стрілка весь час була на нулі. Положення супорта фіксують затискними гайками.
Обробка конічних поверхонь шляхом усунення задньої бабки. Довгі зовнішні конічні поверхні обробляють шляхом усунення корпусу задньої бабки. Заготівлю встановлюють у центрах. Корпус задньої бабки за допомогою гвинта зміщують у поперечному напрямку так, що заготівля стає на перекіс. При включенні
Подачі каретки супорта різець, переміщуючись паралельно осі шпинделя, обточуватиме конічну поверхню.
Величину зсуву Н корпусу задньої бабки визначають із трикутника ЛВС (рис. 155,а):
Н = L sin а. З тригонометрії відомо, що для малих кутів (до 10 °) синус практично дорівнює тангенсу кута. Наприклад, для кута 7° синус дорівнює 0,120 а тангенс-0,123.
Способом усунення задньої бабки обробляють, як правило, заготівлі з малими кутами ухилу, тому можна вважати, що sina = tga. Тоді
Іг. г D-d L D-d
І = L tg а ~ L ------------- = ----- ММ.
Допускається усунення задньої бабки на ±15 мм.
приклад. Визначити величину усунення задньої бабки для обточування заготовки, зображеної на рис. 155,6 якщо L=600 мм /=500 мм D=80 мм; d=60 мм.
Я = 600----===600 ■ _______ = 12мм.
Величину зміщення корпусу задньої бабки щодо плити контролюють по розподілу на торці плити або за допомогою лімба поперечної подачі. Для цього р різцетримач закріплюють планку, яка підводиться до пінолі задньої бабки, при цьому фіксується положення лімба. Потім поперечні санки відводять назад на розрахункову величину по лімбу, а потім задню бабку зміщують до зіткнення з планкою.
Налагодження верстата на обточування конусів способом усунення задньої бабки можна виконувати по еталонній деталі. Для цього еталонну деталь закріплюють у центрах та зміщують задню бабку, контролюючи індикатором паралельність утворюючої поверхні еталонної деталі до напрямку подачі. Для цієї ж мети можна ви-
1 55 ОБРОБКА ЗОВНІШНІХ КОНІЧ - КІХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (КОНУСІВ) СПОСОБОМ ЗМІШЕННЯ ЗАДНЬОЇ БАБКИ:
Користувати різець та смужку паперу: різець стикаються з конічною поверхнею по меншому, а потім по більшому діаметру так, щоб між різцем та цією поверхнею протягувалася смужка паперу з деяким опором (рис. 156).
За законом збереження енергії енергія, витрачена на процес різання, не може зникнути: вона перетворюється на інший вид - на теплову енергію. У зоні різання виникає теплота різання. У процесі різання більше.
Особливістю сучасного технічного прогресу є автоматизація на основі досягнень електронної техніки, гідравліки та пневматики. Головними напрямками автоматизації є застосування стежать (копіювальних) пристроїв, автоматизація управління верстатами та контролю деталей. Автоматичне керування …
Способи обробки конічних поверхонь. Обробка конічних поверхонь на токарних верстатах проводиться наступними способами: поворотом верхніх санчат супорта, поперечним зміщенням корпусу задньої бабки, за допомогою конусної лінійки, спеціальним широким різцем.
Із застосуванням повороту верхніх санчат супорта про-тачують короткі конічні поверхні з різним кутомухилу а. Верхні санки супорта встановлюють на величину кута ухилу по поділах, нанесених по колу опорного фланця супорта. Якщо вкреслення деталі кут ухилу а чи не вказаний, його визначають за такою формулою: і таблиці тангенсов.
Подачу при такому способі роботи роблять вручну обертанням рукоятки гвинта верхніх санчат супорта. Поздовжні та поперечні санки в цей час повинні бути застопорені.
Конічні поверхні з невеликим кутом ухилу конуса при порівняно великій довжині заготівлі обробляютьз застосуванням поперечного усунення корпусу задньої бабки.При цьому способі обробки різець переміщується поздовжньою подачею так само, як і при обточуванні, циліндричних поверхонь. Конічна поверхня утворюється в результаті усунення заднього центру заготівлі. При зсуві заднього центру «від себе» діаметр Dвеликої основи конуса утворюється на правому кінці заготівлі, а при зміщенні "на себе" - на лівому. Величину поперечного зміщення корпусу задньої бабки bвизначають за формулою: де L- відстань між центрами (довжина заготовки), l- Довжина конічної частини. При L = l(Конус по всій довжині заготівлі) . Якщо відомі До або а, то абоLtga.Зміщення корпусу задньої бабкивиробляють, використовуючи поділки, нанесені на торці опорної плити, та ризику на торці корпусу задньої бабки. Якщо на торці плити поділів немає, корпус задньої бабки зміщують, користуючись вимірювальною лінійкою.
Обробка конічних поверхонь за допомогою конусної лінійкипроводиться при одночасному здійсненні поздовжньої та поперечної подач різця. Поздовжня подача проводиться, як завжди, від ходового валика, а поперечна - за допомогою конусної лінійки. До станини верстата прикріплена плита , на яку встановлена конусна лінійка . Лінійка може повертатися навколо пальця під необхідним кутом а до осі оброблюваної заготовки. Положення лінійки фіксується болтами . Ковзаючий по лінійці повзун з'єднаний з нижньою поперечною частиною супорта за допомогою тяги затиску . Щоб ця частина супорта вільно ковзала по своїх напрямних, її від'єднують від каретки , знявши або відключивши гвинт поперечної подачі. Якщо тепер каретці повідомити поздовжню подачу, то тяга переміщатиме повзун вздовж конусної лінійки. Так як повзун з'єднаний з поперечними санчатами супорта, то вони разом з різцем рухатимуться паралельно конусній лінійці. Таким чином, різець оброблятиме конічну поверхню з кутом ухилу, рівним куту повороту конусної лінійки.
Глибина різання встановлюється за допомогою рукоятки верхніх санчат супорта, які повинні бути повернені на кут 90° щодо свого нормального положення.
Ріжучі інструменти та режими різання при всіх розглянутих методах обробки конусів аналогічні тим, що при обточуванні циліндричних поверхонь.
Конічні поверхні з невеликою довжиною конуса можуть оброблятися спеціальним широким різцемз кутом у плані, що відповідає куту ухилу конуса. Подача різця при цьому може бути поздовжньою або поперечною.
Зовнішні та внутрішні конуси довжиною до 15 мм обробляють різцем 1, головна ріжуча кромка якого встановлюється під необхідним кутом а до осі конуса, здійснюючи поздовжню або поперечну подачу (рис. 30 а). Цей спосіб застосовується в тому випадку, коли заготівля, що обробляється жорстка, кут ухилу конуса великий, а до точності кута ухилу конуса, шорсткості поверхні і прямолінійності утворює не пред'являють високі вимог.
Рис. 30.
Внутрішні та зовнішні конуси невеликої довжини (але довше 15 мм) за будь-якого куті нахилу обробляють при повернених верхніх санках (рис. 30,б). Верхні санки супорта 1 встановлюють під кутом в осьовий лінії верстата, рівним куту ухилу обточуваного конуса, по поділах на фланці 2 поворотної частини супорта. Кут повороту звітує від ризику, нанесеного на поперечних санках супорта.
Обробка зовнішніх конусів при зміщеній задній бабці застосовується для заготівлі відносно великої довжини з малим кутом ухилу (рис. 30, в). Заготівлю 2 при цьому закріплюють тільки в центрах 1. Враховуючи неминучість зносу центрових поверхонь навіть при малих кутах ухилу конуса, ведуть обробку різцем 3 в два прийоми. Спочатку обробляють конус на чорно. Потім роблять підправлення центрових отворів. Після цього здійснюється чистове обточування. Для зменшення розробки центрових отворів у разі успішно застосовують центри з вершинами як кульовий поверхні. Поперечне зміщення задньої бабки допускається зазвичай лише на 1/5 частина довжини заготовки.
Обточування зовнішніх і внутрішніх конічних поверхонь за допомогою універсальної лінійки копіру застосовується при обробці заготовок будь-якої довжини з малим кутом ухилу конуса, приблизно до 12° (рис. 30, г). Копірна лінійка 1 встановлюється на плиті 5 паралельно утворює конічної поверхні, що обточується, верхня частина супорта 4 при цьому повертається на 90°. Відлік кута повороту лінійки при налагодженні проводиться по поділах (міліметровим або кутовим), нанесеним на плиті 5. Плита кріпиться за допомогою кронштейнів до станини верстата. Після повороту лінійки навколо осі на необхідний кут вона закріплюється гайкою 6. У пазу лінійки розташована повзушка 7, жорстко з'єднана з поперечними санками 2 супорта. При точенні різець разом із супортом переміщається в поздовжньому напрямку і під дією повзушки, що ковзає в прорізі лінійки, - у поперечному напрямку. При цьому обточуватиметься конічна поверхня з кутом при вершині 2а. Кут повороту лінійки має бути дорівнює кутуухилу конуса. Якщо шкала лінійки має міліметрові поділки, то поворот лінійки визначається за однією з наступних формул:
де h - Число міліметрових поділів шкали копірної лінійки; Н - відстань від осі обертання лінійки до її торця, на якому нанесена шкала; D – найбільший діаметр конуса; d-найменший діаметр конуса; tga - Кут нахилу конуса; К-конусність
(К=(D-d)/l); l - Довжина конуса.
При а>12 ° використовують так званий комбінований метод обробки, при якому кут нахилу розбивається на два кути: a1 = 11-12 °; a2 = a - a1. Копірну лінійку встановлюють на кут a1 = 12 °; а задню бабку зміщують для обробки конічної поверхні з кутом нахилу a2 = a-12 °.
Спосіб обробки конічних поверхонь за допомогою копірної лінійки досить універсальний і забезпечує високу точність, а налагодження лінійки зручне і проводиться швидко.
Незалежно від способу обробки конуса різець встановлюють на висоті центрів верстата.
Оброблюваний кінець заготовки повинен виступати з патрона трохи більше 2,0 — 2,5 діаметра заготовки. Головну ріжучу кромку різця за допомогою шаблону або кутоміра встановлюють під потрібний кутконуса. Обточувати конус можна при поперечній та поздовжній подачах.
При виступанні конуса заготовки з патрона більше 20 мм або довжині різальної кромки різця понад 15 мм виникають вібрації, які унеможливлюють обробку конуса. Тому цей спосіб застосовують обмежено.
Запам'ятайте! Довжина конуса, що обробляється широкими різцямине повинна перевищувати 20 мм.
Запитання
- Коли конус обробляють широкими різцями?
- У чому недолік обробки конусів широкими різцями?
- Чому конус заготовки не повинен виходити з патрона понад 20 мм?
Для обточування на токарному верстаті коротких зовнішніх та внутрішніх конічних поверхонь з кутом ухилу конуса α = 20° необхідно повернути верхню частину супорта щодо осі верстата під кутом α.
 |
При такому способі подачу можна робити від руки, обертаючи рукоятку гвинта верхньої частини супорта, і лише в найсучасніших токарних верстатах є механічна подача верхньої частини супорта.
Якщо кут заданий, то верхню частину супорта повертають, використовуючи поділки, нанесені зазвичай в градусах на диску поворотної частини супорта. Встановлювати хвилини доводиться на очі. Таким чином, щоб повернути верхню частину супорту на 3°30′ потрібно нульовий штрих поставити приблизно між 3 і 4°.
Недоліки обточування конічних поверхонь із поворотом верхньої частини супорту:
- знижується продуктивність праці та погіршується чистота обробленої поверхні;
- одержувані конічні поверхні порівняно короткі, обмежені довжиною ходу верхньої частини супорту.
Запитання
- Як потрібно встановити верхню частину супорта, якщо кут ухилу конуса заданий по кресленню з точністю до 1 °?
- Як встановити верхню частину супорта, якщо кут заданий із точністю до 30′ (до 30 хвилин)?
- Перерахуйте недоліки обточування конічних поверхонь із поворотом верхньої частини супорту.
Вправи
- Налаштуйте верстат для точення конічної поверхні під кутом 10°, 15°, 5°, 8°30′, 4°50′.
- Виготовте кернер по наведеній нижче.
Технологічна картка на виготовлення кернера
|
Заготівля | Поковка | ||||||||||
| Матеріал | Сталь У7 | |||||||||||
| № п/п | Послідовність обробки | Інструменти | Обладнання та пристрої | |||||||||
| робітник | розмічальний та контрольно-вимірювальний | |||||||||||
| 1 | Відрізати заготовку із припуском | Ножівка слюсарна | Штангенциркуль, лінійка вимірювальна | Тиски слюсарні | ||||||||
| 2 | Підрізати торець у розмір довжини з припуском на центрування | Різець підрізний | Штангенциркуль | Токарний верстат, патрон трикулачковий | ||||||||
| 3 | Центрувати з одного боку | Свердло центрувальне | Штангенциркуль | Токарний верстат, патрон свердлильний | ||||||||
| 4 | Накатати циліндр на довжині L-(l 1 +l 2) |
|
Накатка | Штангенциркуль | Патрон токарний трикулачний, центр | |||||||
| 5 | Обточити конус на довжині l 1 під кутом α, обточити загострення під кутом 60° | Різець прохідний відігнутий | Штангенциркуль | |||||||||
| 6 | Підрізати торець із зацентровкою по довжині l | Різець прохідний відігнутий | Штангенциркуль | Патрон токарний трикулачний | ||||||||
| 7 | Обточити конус бойка на довжині l 2 | Різець прохідний відігнутий | Штангенциркуль | Патрон токарний трикулачний | ||||||||
| 8 | Обточити закруглення бойка | Різець прохідний відігнутий | Радіусний шаблон | Патрон токарний трикулачний | ||||||||
«Слюсарна справа», І.Г.Спірідонів,
Г.П.Буфетов, В.Г.Копелевич
Конічні отвори з великим кутом при вершині обробляють таким чином: заготівлю закріплюють у патроні передньої бабки і для зменшення припуску на розточування отвір обробляють свердлами різного діаметра. Спочатку заготовку обробляють свердлом меншого діаметра, потім свердлом середнього діаметра і, нарешті, свердлом великого діаметра. Послідовність свердління деталі під конус Розточують конічні отвори зазвичай шляхом повороту верхньої частини.
При обробці конічних поверхонь можливі такі види шлюбу: неправильна конусність, відхилення в розмірах конуса, відхилення в розмірах діаметрів підстав при правильній конусності, непрямолінійність утворюючої конічної поверхні. Неправильна конусність виходить головним чином через неточно встановлений різець, неточний поворот верхньої частини супорта. Перевіривши установку корпусу задньої бабки, верхньої частини супорта перед початком обробки, можна запобігти цьому виду.
У шостому та сьомому класах ви познайомилися з різними роботами, що виконуються на токарному верстаті (наприклад, зовнішнє циліндричне точення, відрізання деталей, свердління). Багато заготовок, що обробляються на токарних верстатах, можуть мати зовнішню або внутрішню конічну поверхню. Деталі з конічною поверхнею широко використовують у машинобудуванні (наприклад, шпиндель свердлильного верстата, хвостовики свердлів, центри токарного верстата, отвір пінолі задньої бабки)….