Методы обработки наружных цилиндрических поверхностей

МЕТОДЫ ЧИСТОВОЙ ОБРАБОТКИ НАРУЖНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

К методам чистовой обработки относятся тонкое точение и раз-личные методы шлифования. Они, как правило, позволяют обеспе-чить требуемые точность размеров, формы, взаимного расположения и, в большинстве случаев, качество поверхностного слоя.

Тонкое (алмазное) точение

Тонкое точение применяется, главным образом, для отделки деталей из цветных металлов и сплавов (бронза, латунь, алюминиевые сплавы и другие) и от части для деталей из чугуна и закаленных сталей (HRСэ45. 60). Объясняется это тем, что шлифование цветных металлов и сплавов значительно труднее, чем стали и чугуна, вследствие быстрого засаливания кругов. Кроме того, имеются некоторые детали, шлифование которых не допускается из-за возможного шаржирования поверхности.

Тонкое точение обеспечивает получение наружных цилиндрических поверхностей вращения правильной геометрической формы с точным пространственным расположением осей и является высоко-производительным методом.

При тонком точении используются алмазные резцы или резцы, оснащенные твердым сплавом (Т30Т4, синтетические сверхтвердые материалы типа оксидная керамика ВОК60 <А12О3 + TiC> и оксид-нонитридная керамика «кортинит» <А12О3 + TiN>) гексанит-Р, эль-бор-Р.

Тонкое точение характеризуется незначительной глубиной резания (t = 0,05. 0,2 мм), малыми подачами (S = 0,02. 0,2 мм/об) и высо-кими скоростями главного движения резания (V= 120. 1000 м/мин). Точность размеров IT5. ITS; Rа = 0,8. 0,4 мкм.

Подготовка поверхности под тонкое точение сводится к чистовой обработке с точностью IT9. IT10. Весь припуск снимается за один рабочий ход. Применяются станки особо высокой точности, жесткости и виброустойчивости. На этих станках не следует выполнять другие операции.

Шлифование

Шлифование наружных поверхностей деталей типа тел вращения производят на круглошлифовальных, торцекруглошлифовальных станках, бесцентрово-шлифовальных полуавтоматах и автоматах как высокой, так и особо высокой точности.

Шлифование — основной метод чистовой обработки наружных цилиндрических поверхностей. Шейки валов шлифуют в две опера-ции: предварительное и чистовое шлифование. После чистового шлифования точность размера IT6, шероховатость Ra = 1,6. 0,4 мкм.

Как правило, все наружные цилиндрические поверхности с точ-ностью выше IT8 и шероховатостью Ra = 1,6. 0,4 мкм подвергают после чистового точения шлифованию.

При обработке на круглошлифовальных и торцекруглошлифо-вальных станках заготовки устанавливают в центрах, патроне, цанге или в специальном приспособлении.

Заготовке сообщается вращение с окружной скоростью Vзаг = = 10. 50 м/мин, которая зависит от диаметра обработки заготовки. Окружная скорость шлифовального круга (скорость главного движения резания) V= 30. 60 м/с. Подача S иглубина резания t варьируются в зависимости от способов шлифования. Различают следующие разновидности шлифования: продольное (с продольным движением подачи) и врезное (с поперечным движением подачи). Схемы обработки продольным и врезным шлифованием приведены на рис. 1.19.

Шлифование с продольным движением подачи (рис. 1.19, а) осу-ществляется за четыре этапа: врезание, чистовое шлифование, выхаживание и отвод.

В этом случае продольная подача является функцией ширины шлифовального круга:

Рис. 1.19. Схемы круглого наружного шлифования

где К= 0,6. 0,85 — для чернового шлифования и К= 0,2. 0,4 — для чистового.

Поперечная подача на глубину шлифования осуществляется шлифовальным кругом в конце каждого двойного хода детали или круга SП0П = tр.х и принимается в зависимости от материала, заготовки, круга и вида обработки (Snoп = 0,005. 0,05 мм). В конце обработки последние продольные проходы выполняют без поперечной подачи, так называемое выхаживание.

Шлифование с продольной подачей применяют при обработке цилиндрических деталей значительной длины.

Врезное шлифрвание применяют для обработки поверхностей, длина которых не превышает ширину шлифовального круга. Его преимущество — большая производительность и простота наладки, однако оно уступает продольному шлифованию по достигаемому качеству поверхности. Врезное шлифование широко применяют в массовом и крупносерийном производстве (рис. 1.19, б). Рекомендуемые скорости главного движения резания V= 50. 60 м/с; радиальная (поперечная) подача при окончательном шлифовании Snon= = 0,001. 0,005 мм/об.

Разновидностью шлифования с продольным движением подачи является глубинное шлифование. Оно характеризуется большой глубиной резания (0,1. 0,3 мм) и малой скоростью резания. При этом способе шлифования меньше, чем при врезном, сказывается влияние погрешности формы исходной заготовки и колебания припуска при обработке. Поэтому глубинное шлифование (рис. 1.19, в) применяют для обработки заготовок без предварительной лезвийной обработки и, как правило, снимают припуск за один рабочий ход. Производительность труда повышается в 1,2. 1,3 раза по сравнению с продольным шлифованием.

Рис. 1.20. Схемы круглого бесцентрового шлифования

При значительном объеме производства применяют бесцентровое шлифование, которое более производительно, чем в центрах.

Сущность бесцентрового шлифования (рис. 1.20) заключается в том, что шлифуемая заготовка 1 помещается между шлифовальным 2 и ведущим 3 кругами и поддерживается ножом (опорой) 4. Центр заготовки при этом должен быть несколько выше линии, соединяющей центры обоих кругов примерно на 10. 15 мм и больше, в зависимости от диаметра обрабатываемой заготовки во избежание получения огранки. Шлифовальный круг имеет окружную скорость VK = 30. 65 м/с, а ведущий — VB = 10. 40 м/мин. Так как коэффициент трения между кругом 3 и обрабатываемой заготовкой больше, чем между заготовкой и кругом 2 (рис. 1.20, а), то ведущий круг сообщает заготовке враще-ние со скоростью круговой подачи VB. Благодаря скосу ножа, направленному в сторону ведущего круга, заготовка прижимается к этому кругу. Продольная подача заготовки обеспечивается за счет наклона ведущего круга на угол α. При этом скорость подачи заготовки рассчитывается по формуле:

где μ = 0,98. 0,95 — коэффициент проскальзывания; α = 3. 5° — предварительная обработка (t = 0,05. 0,15 мм); α = 1. 2 0 — оконча-тельная обработка (t= 0,01. 0,03 мм).

На бесцентрово-шлифовальных полуавтоматах и автоматах можно шлифовать заготовки деталей типа тел вращения с цилиндриче-

скими, коническими и фасонными поверхностями. Применяют два метода шлифования: проходное (способ продольного движения по-дачи, рис. 1.20, а) и врезное (способ поперечного движения подачи, рис. 1.20, б).

При проходном шлифовании за несколько рабочих ходов можно достигнуть точности по 6-му квалитету и Ra = 0,2 мкм.

Врезным шлифованием (рис. 1.20, б) обрабатывают заготовки круглых деталей с уступами, а также заготовки, имеющие форму конуса. При этом методе оси кругов параллельны или ведущий круг устанавливается под малым углом (α = 0,2. 0,5°), а осевому перемещению обрабатываемой заготовки препятствует установленный упор.

По аналогии с врезным шлифованием находит применение обра-ботка не шлифовальными кругами, а шлифовальной лентой, закрепляемой на ведущем и ведомом шкивах. Обрабатываемую заготовку также устанавливают на нож.

Находит применение шлифование на жестких опорах. При этом на бесцентрово-шлифовальном станке вместо суппорта с опорным ножом устанавливают кронштейн с оправкой, на которой закрепле-ны жесткие опоры. Обрабатываемая заготовка, как правило, тонко-стенная (втулка, гильза и т. п.), базируется по внутренней поверхности, поджимается и вращается с помощью ведущих роликов на жестких опорах. Шлифование осуществляет шлифовальный круг. Этот способ уменьшает разностенность тонкостенных деталей в 5. 10раз, и его производительность примерно в 2 раза выше, чем бесцентрового шлифования без жестких опор.

Перечисленные методы шлифования применяют как для предва-рительной, так и для чистовой обработки. В качестве отделочной обработки используют тонкое шлифование. Тонкое шлифование дает возможность получить высокую точность (по 5. 6 квалитетам) и Ra = 0,1 мкм. Тонкое шлифование осуществляется мягкими мелко-зернистыми кругами. Рабочая скорость круга более 40 м/с при небольшой окружной скорости обрабатываемой заготовки (до 10 м/мин) и малой глубине шлифования (до 5 мкм). Процесс осуществляется с обильным охлаждением.

3.1. Обработка наружных цилиндрических поверхностей

Методы обработки наружных цилиндрических поверхностей определяются требованиями по качественно-точностным характеристикам. Если на поверхность назначена шероховатость Ra = 10 мкм и более, а требования по точности больше 9 квалитета, то достаточна черновая обработка. Если требуемая шероховатость – Ra = 2,5 –10 мкм, а задаваемая точность – 8-9 квалитеты, то после черновой обработки требуется выполнение получистовой обработки. При заданной шероховатости Ra = 1,25 мкм и точности, соответствующей 7-му квалитету после проведения указанных черновой и получистовой обработки, требуется чистовая обработка. При более высоких требованиях к обрабатываемой поверхности дополнительно вводят отделочные (финишные) методы обработки.

3.1.1. Токарная обработка

На токарных станках можно получить шероховатость по Ra от 0,32 до 80 мкм. Считается, что предварительное точение обеспечивает шероховатость по Ra от 10 до 80 мкм, чистовое от 1,25 до 10 мкм, тонкое от 0,32 до 1,25 мкм.

Предварительная обработка предназначена для удаления основного дефектного слоя, сформированного на заготовительной операции. Припуск, снимаемый на стадии предварительной обработки, зависит от размеров детали и вида заготовки, но, как правило, составляет не менее 2-5 мм.

Читайте также  Обработка древесины на деревообрабатывающих станках

Черновую обработку наружных поверхностей выполняют как на обычных, так и на многорезцовых станках (в зависимости от вида производства).

Как правило, черновой обработке предшествует создание базирующих поверхностей, в качестве которых наиболее часто используют поверхность центровых отверстий. Для центрования применяют типовые наборы инструмента — спиральные сверла и конические зенковки, а также комбинированные центровочные сверла. Центровые отверстия обрабатывают на токарных, револьверных, сверлильных и двусторонних центровальных станках. Однако наиболее производительным способом является их обработка на фрезерно-центровальном полуавтомате, предназначенном для последовательной обработки заготовки: сначала фрезерования торцов, а затем сверления центровочных отверстий.

Наибольший удельный вес при обработке наружных поверхностей вращения занимает обработка на станках токарно-револьверной группы, которые составляют 25 — 50 % от общего станочного парка машиностроительного завода.

Наиболее распространенным видом обработки наружных поверхностей тел вращения на токарных станках является обтачивание при продольном перемещении суппорта с режущим инструментом.

Фасонное обтачивание, т. е. обработку поверхностей деталей со сложной конфигурацией (сферических, ступенчатых, конических и др.), осуществляют при одновременном перемещении режущего инструмента в продольном и поперечном направлениях, а также при обработке фасонными резцами. Фасонное обтачивание по копиру, контур которого соответствует контуру обрабатываемой заготовки, значительно упрощает обработку заготовок. Простейшей формой фасонного обтачивания является обработка конической поверхности. Узкие конические поверхности, например фаски, обрабатывают установкой резца с прямолинейной режущей кромкой на заданный угол. Конус можно обработать также при повороте верхних салазок суппорта на угол, равный половине угла при вершине конуса. При небольшом значении угла при вершине конус можно обработать методом поперечного смещения задней бабки. Однако этот метод является приближенным, так как при смещении задней бабки вместе с ней смещается и заготовка, в результате чего ее длина проектируется на плоскость, проходящую через линию центров станка, с искажением.

При черновых операциях снимают возможно большую часть припуска с приданием заготовке формы, приближающейся к форме детали. Получистовое точение позволяет улучшить шероховатость обрабатываемой поверхности, при этом достигается более высокая точность обработки. Наиболее ответственные поверхности можно обработать на токарных станках методами тонкого точения.

Пути повышения производительности труда при токарной обработке наружных поверхностей весьма разнообразны. Основные направления совершенствования технологии токарной обработки определяют следующими мероприятиями: концентрацией обработки, достигаемой применением многорезцовых настроек, выбором плана операции и последовательности переходов, обеспечивающих сокращение затрат времени на обработку, одновременной обработкой нескольких заготовок.

В крупносерийном и массовом производствах широко применяют различные токарные полуавтоматы и автоматы. Основными технологическими схемами обработки на этих станках являются:

параллельная при обработке каждого изделия в каждой позиции участвует несколько инструментов, работающих одновременно: начало и конец работы отдельных инструментов могут не совпадать, но обязательным является, чтобы в течение некоторого времени все инструменты работали одновременно;

последовательная в обработке каждого изделия участвует несколько инструментов, вступающих в действие последовательно; начало работы следующего инструмента наступает только после окончания работы предыдущего;

параллельно-последовательная в обработке каждого изделия участвует несколько групп инструментов; в группах инструменты работают параллельно, а сами группы инструментов — последовательно;

ротационная в обработке каждого изделия участвует один или группа инструментов при одновременном ротационном движении заготовок и инструментов; каждая деталь обрабатывается инструментами, которые не участвуют в обработке других деталей;

непрерывная в обработке каждого изделия участвует один или несколько инструментов при непрерывающейся подаче заготовок.

Инструментом для работы на токарных станках служат токарные резцы. По виду обработки токарные резцы делятся на проходные, подрезные, расточные, отрезные, прорезные, галтельные, резьбовые и фасонные.

Правый токарный проходной прямой резец показан на рис. 3.1,а, а правый токарный проходной отогнутый резец — на рис. 3.1, б. Проходные резцы применяют для обработки заготовки вдоль оси (рис. 3.1, а, б, поз. I) и для подрезки торца (рис. 3.1, б, поз. I I). К проходным резцам относится и резец, показанный на рис. 3.2,а, называемый проходным упорным. Его используют при продольном точении с одновременной обработкой торцовой поверхности, составляющей с цилиндрической поверхностью прямой угол.

Подрезные резцы (рис. 3.2, б) применяют для обработки поверхностей заготовки в направлении, перпендикулярном или наклонном к оси вращения. Для подрезания торца с поперечной подачей может быть использован и проходной упорный резец (рис. 3.2, а), для чего его необходимо повернуть на некоторый угол с целью образо­вания вспомогательного угла в плане 1.

Отрезной резец, при­меняемый для отрезки заготовки, изображен на рис. 3.3.

Прорезные резцы аналогичны отрезным, но имеют длину режущей кромки b, соответствующую ширине прорезаемого паза. Галтельные резцы применяют для протачивания закругленных ка­навок (рис. 3.4, I) и переходных поверхностей.

Резьбовыми резцами нарезают наружную (рис. 3.4, II) и внут­реннюю резьбу. Фасонные резцы используют для обработки фа­сонных поверхностей (рис. 3.4, III) .

Рис. 3.1. Токарные проходные резцы, оснащенные пластинками твердого сплава: а – прямой; б – отогнутый

Рис. 3.2. Токарные резцы, оснащенные пластинками твердого сплава: а – проходной упорный; б – подрезной (торцевой)

Рис. 3.3. Токарный отрезной резец, оснащенный пластинкой твердого сплава

Рис. 3.4. Токарные резцы: I – галтельный; II – резьбовой;

Обработка наружных цилиндрических поверхностей

ОБРАБОТКА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

ЛЕКЦИЯ № 17

РАЗДЕЛ IV. МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ТИПОВЫХ

Первой технологической операцией является черновая обработка цилиндрической наружной поверхности. Закрепление заготовки производится в зависимости от формы, размеров и назначения детали. Оно должно быть прочным, так как на черновой операции резцы снимают стружку большой толщины, поэтому возникают значительные силы резания.

Резцы при черновом точении снимают стружку большого сечения при большой скорости резания. Поэтому резец должен быть прочным, а форма резца должна обеспечивать легкость съема стружки (рис. 17.1).

10 0
90 0

Рис. 17.1. Резец для черновой обработки

Проходные упорные резцы применяют для обработки заготовок с уступами небольших размеров. Главный угол в плане у таких резцов φ = 90 0 , что уменьшает вибрации в процессе работы. Проходные резцы , используемые для обработки заготовок из стали и чугуна изготавливают из быстрорежущей стали или твердого сплава.

Обработку заготовок из стали с небольшой глубиной резания и относительно равномерным припуском производят резцами, оснащенными пластинами из сплавов Т14К8, Т15К6, Т15К6Т.

При черновой обработке заготовок из чугуна с неравномерным припуском применяют резцы с пластинами из твердых сплавов ВК2 и ВК4.

Величина переднего угла γ у резцов из быстрорежущей стали выбирается в зависимости от обрабатываемого материала и формы передней поверхности резца.

Задний угол α выполняют равным 12 0 при подачах до 0,2 мм/об и 8 0 – при больших подачах.

Главный угол в плане φ для резцов, предназначенных для обтачивания ступенчатых заготовок большой длины и малого диаметра, принимают 90 0 . При обработке заготовок малой жесткости угол φ принимают равным 65 … 70 0 , а для более жестких заготовок 30 … 60 0 . Радиус резца при вершине при подачах до 0,2 мм/об, принимают 0,5 … 5 мм, а при подаче более 0,2 мм/об – 1 … 3 мм.

При чистовой обработке закрепление детали должно быть прочным, исключающим смещение ее в процессе обработки. Это позволит получить требуемое качество обработки поверхности детали.

Резцы при чистовой обработке должны обеспечивать заданную чистоту обработки поверхности детали. В соответствии с этими требованиями выбирают их форму (рис. 17.2).

А
А
А–А
γ
α
φ
2 0

Рис. 17.2. Резцы для чистовой обработки: а – остроносый; б – широкий

Остроносые резцы (рис. 17.2, а) работают в обе стороны – как правый и левый. При чистовом обтачивании с большой подачей применяют широкие (рис. 17.2, б) резцы, которые называют лопаточными.

При выборе формы передней поверхности, передних и других углов резцов из быстрорежущих сталей для чистовой обработки можно пользоваться рекомендациями для резцов для черновой обработки. Для получения меньшей шероховатости передний угол резца должен быть больше.

Задний угол резца α при обтачивании заготовок из стали принимается, 12 0 , а при обтачивании заготовок из серого чугуна – 10 0 .

Существуют два метода точения наружных цилиндрических поверхностей.

Обтачивание методом радиальной подачи, который применяют при обработке коротких цилиндрических шеек канавочными или широкими резцами (рис. 17.3,а).

Обтачивание методом продольной подачи (рис. 17.3, б). Этот метод является наиболее распространенным методом обработки. Обрабатываемая деталь закрепляется в центрах или в патроне и вращается, а резцу сообщается движение подачи.

Читайте также  Виды разверток по точности обработки

Цилиндрические поверхности обычно обтачивают в два или несколько рабочих ходов: сначала снимают начерно большую часть припуска (до 6 мм на диаметр), а затем снимают оставшуюся часть (до 1 мм на диаметр).

S
+
S

Рис.17.3. Методы обтачивания цилиндрических поверхностей

Для получения необходимых размеров цилиндрической наружной поверхности пользуются лимбом поперечной подачи и устанавливают резец на нужный размер по методу пробных проходов. Такая обработка обеспечивает точность по 8 … 9 квалитетам. У многих современных токарных станков имеются продольные лимбы, которые позволяют получать продольные размеры с точностью до 0,2 мм. Производительность и точность обработки повышаются, если применять регулируемые упоры с самовыключением суппорта. При этом точность обработки продольных размеров достигает 0,08 … 0,15 мм.

При работе на скоростных режимах резания задние центры должны быть вращающимися. На универсальных станках применяют вставные (сменные) центры, на операционных и многооперационных станках вращающиеся центры встраивают в пиноли задних бабок, что существенно повышает их жесткость.

При обработке партии заготовок за один рабочий ход (рис. 17.4, а) резец, заранее установленный на размер d, не перемещают в поперечном направлении. После обтачивания заготовки по длине l ее снимают, а резец отводят в исходное положение для обработки следующей заготовки.

По такой схеме выполняют черновую, а иногда и получистовую обработку небольших партий заготовок за два установа. После обтачивания одной половины заготовки (рис. 17.4, б) ее переустанавливают в центрах и обрабатывают вторую половину заготовки (рис. 17.4, в).

Обработка наружных ступенчатых поверхностей. При черновой обработке ступенчатых заготовок, если в качестве заготовки выбран прокат, важно правильно выбрать последовательность обработки ступеней.

l
d
+
S
+
S

Рис. 17.4. Схемы обработки заготовки за один (а) и два (б, в) установа

Рассмотрим черновую обработку одного конца ступенчатого вала из проката диаметром 100 мм (рис. 17.5, а). Возможные варианты обработки приведены на рис. 17.5 б – д.

По первой схеме (рис. 17.5, б) каждая последующая ступень обрабатывается отдельно после обработки предшествующей ступени. При этом длина хода резца lр будет составлять 400 мм, длина вспомогательного хода инструмента lвсп = 400 мм. Глубина резания составляет от 11 до 3,5 мм. При обработке по второй схеме (рис.4.5, в) длина рабочего хода инструмента составит lр =550 мм, lвсп = 550 мм; по третьей схеме (рис. 4.5,г) lр = 650 мм, lвсп = 650 мм; по четвертой схеме (рис.17.5, д) lр = 800 мм, lвсп = 800 мм.

Наименьшая длина рабочего и вспомогательного хода инструмента получается при первой схеме обработки. Следовательно, эта схема обеспечивает наибольшую производительность. Однако при небольшой мощности станка работа с большой глубиной резания t = 3, … 11 мм невозможна. В этом случае наибольшая производительность будет достигаться по четвертой схеме обработки (рис. 17.5, д).

На рациональный выбор той или иной схемы обработки оказывает влияние и жесткость технологической системы.

Часто при обработке ступенчатых валов необходимо подрезать уступы после продольного точения. В этих случаях чистовую обработку уступов проводят после обработки всех цилиндрических поверхностей ступенчатой заготовки (рис. 17.6, а).

Чистовую обработку ступенчатых валов целесообразно производить комбинированными резцами, по схеме, приведенной на рис. 17.6, б.

Рис. 17.5. Схемы черновой обработки ступенчатых валов

Рис. 17.6. Схемы чистовой обработки ступенчатых валов

При обработке валов в центрах величина погрешностей от переустановок вала мала. При обработке в трехкулачковом патроне кулачки последнего для уменьшения биения протачивают на этом же станке, для чего твердость закаленных кулачков не должна превышать HRCэ 35 … 40.

В единичном производстве осевые размеры ступенчатых валов получают настройкой станка на каждый из них методом пробных рабочих ходов, каждый размер длины вала после обработки проверяют измерительным инструментом. Пробные рабочие ходы производят только при обработке первой детали партии. Остальные детали партии заготовок обрабатывают по соответствующим делениям лимбов или по установочным упорам.

Обработка заготовок по лимбам. Современные токарные станки выпускаются промышленностью с лимбами для настройки как поперечной, так и продольной подачи.

Лимб – это втулка с нанесенными на ней делениями. Предположим, что лимб разделен на 100 равных частей, а винт поперечной подачи имеет резьбу с шагом 5 мм. При полном обороте рукоятки винта, то есть на 100 делений лимба, резец переместится на 5 мм в поперечном направлении. Если же рукоятку винта повернуть на одно деление, то перемещение резца составит 5 : 100 = 0,05 мм.

Таким образом, чтобы проточить деталь с размера 55,2 до 53,4 мм, то есть на 1,8 мм, необходимо переместить резец вперед на 0,9 мм. На окружности лимба продольной подачи нанесены деления с ценой 0,1 мм. Следовательно, если в начале резания установить лимб на нулевое деление, то определенному продольному перемещению суппорта с резцом соответствует поворот лимба на длину обрабатываемого участка детали. Такой способ обработки существенно сокращает время обработки, особенно деталей ступенчатой формы.

Обтачивание деталей с применением упоров. При обработке больших партий деталей продольное перемещение резца ограничивают продольными упорами, установленными на станине станка. Один упор устанавливают по первой детали вплотную к каретке суппорта, второй – на расстоянии длины обтачиваемого участка. При обработке последующих деталей нет необходимости измерять ее длину, достаточно подвести суппорт к упору так, чтобы его коснулась каретка суппорта. Необходимо лишь периодически проверять, не произошло ли смещение упора или резца.

Обтачивание по копиру. Для повышения производительности в мелкосерийном производстве ступенчатые валы обрабатывают по копирам или шаблонам. Профиль рабочей поверхности копира соответствует профилю обрабатываемой детали.

Точение ступенчатых валов с помощью копировального приспособления осуществляется следующим образом. В центрах токарного станка закрепляют обрабатываемую заготовку. Резец обтачивает первую ступень вала, при этом сухарь, в котором крепится резец, скользит по копиру. Встретив на своем пути ступеньку копира, сухарь соскакивает на нее, резец под действием пружины отходит на расстояние равное глубине ступеньки копира, и начинает обтачивать вторую ступеньку вала и т. д. Для повышения производительности применяют гидрокопировальные устройства.

Смазывающе-охлаждающие жидкости (СОЖ), применяемые при обработке наружных цилиндрических поверхностей. Охлаждение при точении стали повышает стойкость резца, сохраняет его твердость, уменьшает износ, влияющий на точность обработки детали. Применение охлаждающей жидкости, содержащей маслянистые вещества, например эмульсии, облегчает отделение стружки, вследствие чего обрабатываемая поверхность получается чистой.

При обработке заготовок из чугуна охлаждение, как правило, не применяют.

Для охлаждения обрабатываемых заготовок из низколегированных, инструментальных, легированных сталей и стальных отливок применяют эмульсию и сульфофрезол. Заготовки из бронзы и алюминия иногда охлаждают эмульсией и керосином, но чаще всего, обрабатывают без охлаждения.

Количество СОЖ, подводимое к месту резания при черновом точении должно составлять 10 … 12 л/мин. При чистовой обработке количество СОЖ, подаваемое в зону резания должно быть: эмульсии 10 … 12 л/мин, а сульфофрезола – 3 … 4 л/мин.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Обработка цилиндрических поверхностей на токарном станке

Токарный станок очень часто применяется для обработки деталей, поверхность которых имеет форму тел вращения. Большинство из этих элементов широко используется в машиностроении. Это могут быть, к примеру, валики или втулки.

Обработка цилиндрических поверхностей на токарном станке осуществляется с применением специальных инструментов. Чаще всего используются резцы для продольного обтачивания. Они бывают черновыми и чистовыми.

Предназначение первых заключается в том, что они применяются для грубого обтачивания. То есть их использование необходимо для обдирки, которая производится с целью быстрого снятия металла. Именно за счет этого такие резцы еще получили название обдирочных. На рисунке представлены непосредственно прямой (а) и отогнутый (б) варианты.

Как правило, такие детали выпускаются со специальной пластиной. Она может:

  • привариваться;
  • фиксироваться механически;
  • припаиваться;
  • иметь длинную режущую кромку.

При этом вершина изделия закругляется по радиусу, который равен 1-2 мм. Каждый из представленных выше резцов применяется в отдельном случае. Так, отогнутый вариант гораздо удобнее, когда необходимо обточить поверхность деталей, которая находится около кулачков патрона, или же нужно подрезать торцы. Использование этого резца не обеспечивает хорошего качества обработанного покрытия.

Именно поэтому следующим этапом является применение чистового варианта. Такие приспособления позволяют получить точные размеры и чистую, ровную поверхность. Чистовые резцы представлены в нескольких вариациях: а – нормальный, б – имеющий широкую режущую кромку, в – конструкции В. Колесова.

Читайте также  Обработка днища автомобиля от коррозии своими руками

По сравнению с первым этот вид отличается большим радиусом закругления. В данном случае он составляет 2-5 мм. Применение этого приспособления актуально в ситуации, когда выполняются чистовые работы, при этом должна обеспечиваться небольшая глубина резания и малая подача.

Обработка цилиндрических поверхностей на токарном станке и установка резца

Прежде чем будет осуществляться обработка цилиндрических поверхностей на токарном станке, нужно точно осуществить установку резца. При этом его выступающая часть не может быть больше 1,5 высоты стержня. В ином случае это приведет к тому, что резец будет пребывать в дрожащем состоянии.

Результат – поверхность обработана некачественно. Она не будет гладкой, могут образовываться волны и следы дробления.

На изображении ниже показано, каким образом должен быть установлен резец на токарном станке.

Лучше всего, когда резец находится на высоте центров станка. С данной целью применяются подкладки. При этом их число не может быть больше двух. Они помещаются непосредственно под всей опорной поверхностью резца.

Подкладка представлена в виде плоской стальной линейки, длина которой 15-20 см. Ее верхняя и нижняя поверхность являются строго параллельными.

Стоит отметить, что специалист, который работает на токарном станке, всегда должен иметь набор таких подкладок с разной толщиной. Это нужно для получения требуемой для установки высоты резца. Категорически не рекомендуется использовать случайные пластинки.

Для закрепления резцов широко применяются болты (не меньше чем 2). При этом они должны фиксироваться равномерно, а также затягиваться как можно туже. Это гарантирует надежность и прочность.

Новые технологии обработки цилиндрических поверхностей на токарном станке демонстрируются на ежегодной выставке «Металлообработка».

Методы обработка наружных цилиндрических поверхностей лезвийным инструментом. Особенности и технологические возможности

Наружные цилиндрические поверхности можно обработать:

Точением; зенкерованием; фрезерованием; протягиванием; шлифованием;

суперфинишированием; притиранием; полированием; пластическим деформированием; электрофизическими методами.

Точение

Это самый дешевый, распространенный и универсальный способ обработки, который производится на станках токарной группы.

Обработка точением в единичном производстве осуществляется на токарно-винторезных станках, токарно-карусельных (обрабатываются корпусные детали диаметром до 6 м) и лоботокарных (обрабатываются детали типа дисков, колец, маховиков больших диаметров). В серийном производстве обработка ведется на токарно-револьверных станках и станках с ЧПУ. В крупносерийном и массовом производствах – на токарных автоматах и полуавтоматах (одно- и многошпиндельных, с вертикальной и горизонтальной осью шпинделя).

Точность обработки – 14-7 квалитет, шероховатость поверхности — 3-7 класс.

Зенкерование

процесс черновой и получистовой обработки небольших по размерам цилиндрических поверхностей типа бобышек, цапф.

Обработка корпусных деталей на агрегатных станках или автоматных линиях.

Процесс зенкерования обеспечивает точность обработки до 10 квалитета, шероховатость – до 5 класса.

Если деталь большая, то применяется не цельный зенкер, а сборный.

Рисунок — Зенкер для обработки наружных поверхностей

Фрезерование

Процесс черновой и получистовой обработки наружных цилиндрических, конических и фасонных поверхностей осуществляется на специальных станках, полуавтоматах и автоматах по методу Рото-Фло, когда РИ – фреза (одна или несколько) вращается со скоростью резания, и заготовка установлен в центрах, ось которой вертикальна, вращается со скоростью круговой подачи.

Станки применяются в крупносерийном и массовом производстве для обработки обычно сложных деталей, имеющих цилиндрические, конические и фасонные поверхности.

Точность обработки – 12-10 квалитет, шероховатость – 4-5 класс.

Протягивание процесс черновой, чистовой и отделочной обработки наружных цилиндрических поверхностей призматическими или круглыми сборными протяжками, оснащенными твердым сплавом, на специальных станках.

Применяются только в массовом производстве, например, для обработки шеек коленчатого вала. Обработка идет при вращающейся детали со скоростью круговой подачи. Поверхность м.б. конической или фасонной.

Точность обработки – до 7 квалитета, шероховатость – до 7 класса.

С внутренними зубьями

Призматическая протяжка
18. Методы обработки отверстий лезвийным инструментом. Особенности и технологические возможности.

Отверстия можно обрабатывать:

Сверлением; зенкерованием; развертыванием; фрезерованием; растачиванием; протягиванием; шлифованием; хонингованием; притиранием; полированием; обработка без снятия стружки.

Сверление

Сверление – основной способ получения отверстий в сплошном металле.

РИ – сверло, в зависимости от конструкции сверла и его особенностей сверла могут быть однокромочными (ружейное, пушечное), двухкромочными (перовое, спиральное), многокромочные (трубчатые, кольцевые).

Наиболее распространены спиральные сверла, которые выпускаются Ø0,2-55 мм. Экономически выгодно сверлить отверстие в сплошном материале диаметром Ø≤25 мм. Производится в основном на вертикально-сверлильных станках. Корпусные и тяжелые детали (>50кг) – на радиально-сверлильных и горизонтально-расточных станках. Также можно сверлить на станках токарной группы, агрегатных, специальных.

Процесс зенкерования предпочтительнее, чем рассверливание или точение отверстий, т.к. зенкер имеет большее число режущих кромок.

Т.к. при зенкеровании снимается небольшой припуск 2z=0,25d, зенкер имеет меньшие по размерам стружечные канавки, более высокую жесткость, а, следовательно, исправляет положение оси отверстия в пространстве.

Черновое зенкерование обеспечивает точность обработки 12 квалитет, шероховатость поверхности 4 класс (Rz40). Чистовое зенкерование после чернового обеспечивает 10 квалитет точности, шероховатость поверхности – до 5 класса.

Процесс зенкерования широко применяется при обработке на агрегатных станках, токарных многошпиндельных, специальных и других станках.

Широко применяются многоступенчатые зенкеры, а также комбинированный режущий инструмент (зенкер-зенковка, сверло-развертка).

Зенкерование глубоких отверстий производится методом обратной подачи.

Разновидностью процесса зенкерования является зенкование под головки винтов или цекование.

Для обеспечения точного межцентрового расстояния между отверстиями ±(0,10…0,15) мм зенкерование производится с использованием направляющих элементов. При этом направление может быть переднее (впереди режущей части), заднее (за режущей частью) и комбинированное.

Развертывание

Развертывание – это процесс чистовой и отделочной обработки отверстий многолезвийными или однолезвийными развертками. Минимальный диаметр однолезвийной развертки Ø3 мм, многолезвийной развертки — Ø2 мм.

Развертывают отверстия диаметром Ø (4…500) мм. Припуск на развертывание 0,03…0,30 мм. В процессе развертывания с обрабатываемой поверхности снимается минимальный равномерный припуск по окружности, что обеспечивается плавающим креплением режущего инструмента. Развертывание не повышает точность взаимного расположения.

Черновое развертывание отверстий после сверления или зенкерования обеспечивает точность обработки 9 квалитет, шероховатость поверхности 6 класс. Чистовое развертывание — точность обработки 7 квалитет, шероховатость поверхности 7 класс. Однолезвийные развертки обеспечивает улучшает качество поверхности.

Отверстия Ø≤12 мм развертывают сразу после сверления, отверстия Ø≥12 мм – после зенкерования. При обработке точных отверстий малых размеров (Ø≤5…6 мм) с точным межцентровым расстоянием (±0,05 мм) выполняют координатное развертывание, то есть черновое развертывание по кондукторным втулкам. Чистовое развертывание может быть по кондукторным втулкам или без них. Развертывание глубоких отверстий — методом обратной подачи.

Растачивание

Растачивание – процесс черновой, чистовой, окончательной, отделочной обработки, выполняемый на станках токарной группы, расточных станках, агрегатных и специальных станках. Растачивание – самый универсальный способ обработки.

Минимальный диаметр растачивания в серийном и к/серийном производстве 5 мм, в единичном – от 2 мм. В этом случае обработка производится на координатно-расточных станках.

7 квалитет точности, как правило, получают на станках повышенной точности или специальных алмазно-расточных станках агрегатного типа, имеющих продольный стол. Расточные головки могут располагаться с одной или двух сторон, что позволяет растачивать соосно расположенные отверстия одновременно с двух сторон.

Точность черновой обработки — 12 квалитет, чистовой – 10 квалитет, окончательная – до 8-9 квалитет. Тонкое растачивание производится с малыми глубинами резания t=(0,03…0,10) мм и малыми подачами S=0,03…0,05 мм/об при высокой жесткости и отсутствием вибраций.

Протягивание

Протягивание – процесс черновой, чистовой, отделочной обработки отверстий многолезвийным РИ – протяжкой. Протягивать можно отверстие после сверления, зенкерования или растачивания. При этом желательно для направления протяжки и снятия равномерного припуска по периметру отверстия иметь точность отверстия не грубее 10 (9) квалитета, а при протягивании шлицевых и фасонных поверхностей – 9.

Протягивание обеспечивает повышение точности обработки до 7-8 квалитета и шероховатость поверхности 7-9 класс при наличии выглаживающих зубьев протяжки.

Точность взаимного положения при протягивании не повышается.

Чем меньше зазор между направляющими и отверстием, тем равномернее снимаемый припуск. Протягивание небольших по размерам деталей производится на горизонтально-протяжных станках; большие корпусные детали – на вертикально-протяжных станках.

Форма протяжки в поперечном сечении соответствует форме получаемого отверстия. В зависимости от вида обработки (черновая, чистовая, окончательная) используют различные схемы резания. Последние режущие зубья протяжки работают по профильной схеме.

Фрезерование

Применяется редко. Обычно на станках с ЧПУ черновая обработка отверстий большого диаметра в корпусных деталях концевыми фрезами по программе. Точность до 10 IT, шероховатость до 5 класса.