Способы обработки фасонных поверхностей на токарном станке

Токарная обработка фасонных поверхностей

Фасонные детали

Фасонные поверхности деталей (как наружные, так и внутренние) образованы криволинейной образующей, комбинацией прямолинейных образующих, расположенных под различными углами к оси детали, или комбинацией криволинейных и прямолинейных образующих.

На токарных станках фасонные поверхности получают:

  • используя ручную поперечную и продольную подачу резца относительно заготовки с подгонкой профиля обрабатываемой поверхности по шаблону;
  • обработкой фасонными резцами, профиль которых соответствует профилю готовой детали;
  • используют поперечную и продольную подачу резца относительно заготовки, а также приспособления и копирные устройства, позволяющие обработать поверхность заданного профиля;
  • путем комбинирования перечисленных выше методов для повышения точности и производительности обработки.

Обработка фасонных поверхностей фасонным резцом

Фасонные резцы — это резцы, режущая кромка которых совпадает с криволинейным или ступенчатым профилем обрабатываемой поверхности.

Простейший резец для обработки фасонной поверхности, часто называемый стержневым, показан на рис. 1.


Рис. 1. Фасонный резец

Фасонный резец для обработки вогнутой поверхности показан на рис. 1, а. Достоинство таких резцов — простота и сравнительно низкая стоимость их изготовления. Их существенный недостаток заключается в том, что после нескольких, а иногда двух-трех переточек по передней поверхности (а для сохранения профиля их можно перетачивать только по передней поверхности) пластинка стачивается, высота по центру при установке уменьшается и резец становится негодным для дальнейшей работы. Поэтому стержневые фасонные резцы применяют преимущественно в тех случаях, когда работа не имеет массового характера и профиль резцов прост.

Призматический фасонный резец показан на рис. 1, б. Передней поверхностью служит торец бруска, из которого изготовлен резец, а задний угол образуется благодаря наклонному положению резца в державке 3. Для закрепления в державке призматический резец 1 по всей длине (с задней стороны) имеет выступ в форме ласточкина хвоста, входящий в такой же паз державки 3. Державка надрезана, поэтому при затягивании винта 2 она сжимается и резец удерживается в ней достаточно прочно. Недостаток резца — сложность изготовления.

Дисковый фасонный резец, закрепленный на державке, изображен на рис. 1, в. Передняя поверхность дискового резца располагается ниже его оси на величину h (рис. 1, в), что создает необходимый задний угол. Если это понижение равно 1/10 диаметра резца, задний угол его получается около 12°. Передний угол фасонных резцов в большинстве случаев делается равным 0°. При этом условии упрощается изготовление резца; кроме того, резец не затягивается в деталь и обработанная поверхность последней получается качественной. Ширина фасонных резцов не превышает обычно 40 мм, но иногда применяются фасонные резцы шириной до 100 мм.

Работа фасонными резцами

Для получения правильного профиля обрабатываемой детали фасонный резец необходимо устанавливать так, чтобы его режущая кромка была точно на высоте центров станка. Положение фасонного резца, если на него смотреть сверху, следует проверять посредством маленького угольника. Если одну кромку такого угольника приложить к цилиндрической поверхности детали (вдоль ее оси), а другую подвести к боковой, поверхности обыкновенного или призматического резца, или к торцовой поверхности дискового резца, то между угольником и резцом не должно быть неравномерного просвета.

При закреплении фасонных резцов необходимо особенно тщательно выполнять общие правила закрепления резцов.

Подача фасонного резца в большинстве случаев осуществляется вручную. Она должна быть равномерной и не превышать 0,05 мм/об при ширине резца 10-20 мм и 0,03 мм/об при ширине свыше 20 мм. Подача должна быть тем меньше, чем меньше диаметр обрабатываемой детали. При обработке участка детали, расположенного близко к патрону (или к задней бабке), подачу можно брать больше, чем при обработке участка, расположенного сравнительно далеко от патрона (или от задней бабки).

Обработка фасонных поверхностей при одновременном действии продольной и поперечной подач резца

Обработка фасонных поверхностей при одновременном действии продольной и поперечной ручных подач резца производится при небольшом количестве обрабатываемых деталей или при сравнительно больших размерах фасонных поверхностей. В первом случае изготовление даже обыкновенного фасонного резца нецелесообразно, во втором — потребовался бы очень широкий резец, работа которым неизбежно вызвала бы вибрации детали.

Снятие припуска производится остроносым чистовым или проходным резцом. Для этого перемещают (вручную) продольные салазки влево и одновременно поперечные салазки суппорта вперед и назад. При обработке сравнительно небольших фасонных поверхностей продольную подачу осуществляют используя верхние салазки суппорта, установленного так, чтобы направляющие их были параллельны центровой линии станка; для поперечной подачи применяют поперечные салазки суппорта. В том и другом случаях вершина резца будет перемещаться по кривой.

После нескольких проходов резца и при правильном соотношении величин подач (продольной и поперечной) обрабатываемая поверхность получит требуемую форму. Для выполнения этой работы нужен большой навык. Опытные токари, обрабатывая фасонные поверхности таким способом, пользуются автоматической продольной подачей, перемещая одновременно с этим поперечный суппорт вручную.

При обработке деталей большими партиями сложное движение резца должно осуществляться автоматически. Для этой цели изготовляются более сложные копировальные приспособления. В последние годы широкое распространение для этих целей получили так называемые гидросуппорты.

Другие статьи по сходной тематике

Основные понятия о токарной обработке и токарных станках.

Стали марок AISI 409, 430, 439 — аналоги отечественных марок 08×13, 12×17 и 08×17Т

Гидравлические гильотинные ножницы, гильотинные ножницы с ЧПУ для раскроя и обработки листовых материалов.

Правила нанесения обозначений шероховатости поверхностей на чертежах

Способы обработки фасонных поверхностей на токарном станке

В машиностроении часто применяют детали, имеющие формы, отличные от рассмотренных ранее цилиндрических и конических поверхностей, — детали с фасонными поверхностями. К деталям с фасонными поверхностями относятся рукоятки различных форм, маховички с фасонными ободами, шаровые центры и др.

Обтачивание фасонных поверхностей можно производить: фасонными резцами, нормальными резцами с комбинированием продольной и поперечной подач, осуществляемых вручную, и нормальными резцами по копиру с применением механической подачи.

1. Фасонные резцы

Фасонными называются такие резцы, у которых режущие кромки имеют форму, соответствующую обрабатываемому профилю Детали.

Фасонные резцы бывают трех типов — стержневые, призматические и круглые (дисковые).

Стержневые фасонные резцы (такой резец показан на рис. 220) применяются редко, так как их заточка затруднительна И обычно приводит к искажению профиля. Простейшие стержневые резцы часто изготовляются самими токарями. Иногда при обработке деталей со сложным фасонным профилем используются стержневые фасонные резцы, изготовляемые в инструментальном цехе завода. Затачиваются фасонные резцы по передней поверхности. Недостаток стержневых резцов заключается в том, что они допускают небольшое число переточек.

Призматические фасонные резцы . На рис. 221 показан фасонный резец, имеющий форму призмы, почему он и называется призматическим. Верхняя плоскость 1 резца является его передней поверхностью. Сзади по длине призмы имеется выступ 2 в виде ласточкина хвоста, которым резец вставляется в пазы державки 4. Закрепление резца производится одним или двумя болтами 3. Такой способ крепления позволяет выдвигать резец кверху по мере его стачивания и сохранять постоянное положение режущей кромки по высоте. Фасонный профиль задней поверхности получается фрезерованием и шлифованием.

Фасонные резцы с пружинящей державкой (рис. 222) дают более чистую поверхность. Пружинение получается вследствие наличия прорези 1; винт 2, завинчиваемый в одно из отверстий прорези, позволяет изменять его свободную длину и регулировать таким образом жесткость державки.

Дисковый фасонный резец (рис. 223) представляет собой диск с передней поверхностью 1, образуемой вырезом части диска. Глубина выреза и его направление таковы, что стружка легко сбегает по передней поверхности и завивается. Через центральное отверстие 2 пропускают болт, которым с помощью гайки скрепляют резец с державкой (рис. 224). Чтобы резец не мог проворачиваться при резании, на его боковой поверхности имеются треугольные зубчики 3 (см. рис. 223), которые входят в соответствующие зубчики на державке.

Читайте также  Термообработка стали 9хс закалка отпуск

На рис. 225, а показана установка дискового фасонного резца без заднего угла а ввиду того, что плоскость заточки передней поверхности направлена по центру резца.

Для получения заднего угла а плоскость заточки передней поверхности направляют не по центру 0 резца, а ниже его (рис.225, б) — на расстоянии, равном b

При установке на станке центр резца должен находиться выше линии центров на величину b ≈ 0,1D (рис. 225, б).

2. Обтачивание фасонными резцами

Фасонными резцами обрабатывают детали, имеющие фасонные поверхности небольшой длины. При этом применяют поперечную подачу. На рис. 226 показан пример обтачивания фасонной поверхности рукоятки призматическим фасонным резцом.

При обработке фасонный резец обычно снимает широкую стружку, что может вызвать дрожание обрабатываемой детали (вибрацию). Чтобы избежать вибрации, нужно работать с пониженной скоростью резания при обильном охлаждении резца эмульсией или маслом.

Подача при обтачивании фасонными резцами в зависимости от диаметра детали (от 15 до 100 мм) и ширины профиля (от 8 до 100 мм) принимаются от 0,01 до 0,08 мм/об. Чем меньше диаметр Детали и чем больше ширина резца, тем меньше подача. Величину скорости резания при указанных подачах на жестких станках выбирают несколько меньше, чем при наружном обтачивании цилиндрических поверхностей,— примерно 25—40 м/мин.

3. Обтачивание фасонных поверхностей нормальными резцами

Обтачивание фасонной поверхности большой ширины производят другими способами, в частности нормальными проходными резцами. На рис. 227 показан пример такого обтачивания. Сначала черновым резцом 1 за несколько продольных проходов придают детали ступенчатую форму (рис. 227, а), затем резцом 2 стачивают вершины ступеней (рис. 227, б) при одновременной продольной и поперечной подачах вручную. Затем чистовым резцом 3, работая с ручными продольной и поперечной подачами, за один или несколько проходов придают поверхности окончательную форму, которую проверяют шаблоном. Шаблон следует прикладывать так, чтобы его плоскость проходила через осевую линию детали, как показано на рис. 228.

Обработку фасонных поверхностей описанным выше методом применяют при небольшом количестве обрабатываемых деталей, так как он малопроизводителен и требует от токаря большого искусства и внимательности. Достоинство способа в том, что он допускает использование нормальных резцов.

При обтачивании фасонных поверхностей нормальными резцами способом комбинированной подачи скорость резания и подача должны быть примерно на 20—30% меньше, чем при наружном обтачивании цилиндрических поверхностей.

4. Обработка фасонных поверхностей по копиру

Обработка на токарном станке фасонных поверхностей по копиру по существу не отличается от обработки конических поверхностей с помощью конусной линейки. Необходимо лишь заменить прямую линейку (см. рис. 209) линейкой с криволинейным очертанием (рис. 229), называемой копиром. Если отъединить нижнюю часть суппорта от винта поперечной подачи и затем сообщить каретке продолное перемещение, то резец получит наряду с продольным также и поперечное перемещение от копирной линейки.

При этом резец, обтачивая деталь, придает ей поверхность, профиль которой будет вполне совпадать с профилем копира. Такой способ обработки деталей называется работой по копиру.

На рис. 229 показано обтачивание рукоятки 2 с помощью копира 4. Ролик 5, закрепленный в тяге 3, вместе с суппортом совершает продольное движение. При этом ролик перемещается в криволинейном пазу, образованном двумя пластинами копира, и перемещает в поперечном направлении резец 1. Резец следует за движением ролика и воспроизводит на детали поверхность, профиль которой совпадает с профилем копира.

Иногда обтачивание фасонных поверхностей деталей производят при помощи одностороннего копира. В этом случае прижим ролика к копиру происходит от действия пружины или груза, подвешиваемого на тросе за станиной и перемещаемого вместе с кареткой.

На рис. 230 показан копир 2 в виде готовой точно обработанной детали, закрепленной в пиноли задней бабки. В суппорте, кроме основного резца 1, закрепляется так называемый щуп 3, который должен все время касаться копира. Совмещая вручную продольную и поперечную подачи, нужно все время поддерживать щуп в соприкосновении с копиром, благодаря этому резец 1 воспроизводит на детали поверхность, соответствующую форме копира. Вершины щупа и резца должны лежать точно на высоте центров и иметь строго одинаковую форму в плане, иначе обработанная поверхность получится с искажениями.

Для обработки дисковых кулачков, эксцентриков и других некруглых деталей токарь-новатор т. Конышев применяет специальную оправку 1 (рис. 231), на которой устанавливается копир 2, втулка 3, заготовка 4 и шайба 5, закрепляемые болтом 6. Профиль копира 2 делается соответствующим профилю обрабатываемой детали.

Оправка вставляется коническим хвостовиком в отверстие шпинделя и затягивается при помощи болта. Для обтачивания детали в резцедержателе закрепляются державка с роликом 8 и резец 7. Ролик должен постоянно прижиматься к копиру 2 и удерживаться около него постоянно в прижатом состоянии. Для этого токарь должен разъединить суппорт с винтом поперечной подачи, а вместо винта установить валик с пружиной. При вращении оправки 1 ролик 8 будет катиться по копиру 2, а резец будет обтачивать деталь соответственно профилю копира.

Обтачивание фасонных поверхностей на токарно-винторезном станке модели 1К62, выпущенном заводом «Красный пролетарий», производится с помощью специального гидрокопировального устройства. Такое устройство позволяет производить обработку деталей не только сложных фасонных профилей с крутыми углами подъема профиля, но также и ступенчатых валиков. Преимуществом этого устройства является возможность его использования при обработке самых небольших партий деталей. В качестве копира может быть использована первая деталь, обработанная на этом же станке обычным способом. Благодаря наличию в гидрокопировальном устройстве следящей системы значительно уменьшается вспомогательное время и увеличивается производительность труда.

5. Брак при обтачивании фасонных поверхностей и меры его предупреждения

Одним из основных видов брака при фасонном точении является неправильный профиль обработанной детали. Причины искажения профиля:
при работе фасонным резцом — неправильная форма резца, установка резца не по высоте центров, неправильная заточка резца, изгиб детали от давления резца;
при обтачивании с ручной подачей — недостаточно тщательное и плавное перемещение резца;
при работе по копиру — неправильная форма или установка копира, наличие зазора в передаточном механизме от копира до резца, неправильная установка и форма резца.

Другой вид брака — недостаточная чистота обработанной поверхности. Причины этого вида брака: завышенная подача, вибрации резца, неправильный выбор переднего и заднего углов резца, сильный износ резца; иногда недостаточная чистота поверхности является результатом чрезмерной вязкости обрабатываемого металла.

Вибрации резца наблюдаются при большой подаче, значительном вылете резца и плохом его закреплении.

Обработка фасонных поверхностей на токарных станках

Обработка фасонных поверхностей

Фасонными поверхностями называют поверхности, форма которых отличается от плоскости, цилиндра или конуса. Различают фасонные поверхности: а) тел вращения (рисунок 1, а); б) замкнутого контура (рисунок 1, б); в) незамкнутого контура (рисунок 1, г) г) пространственно сложного контура.

В этом параграфе будут изложены способы обработки фасонных поверхностей тел вращения .

Обработка фасонных поверхностей замкнутого и незамкнутого контуров.

Обработку деталей с фасонной поверхностью замкнутого контура (кулачков, распределительных шайб и прочих) производят путём обтачивания, фрезерования и шлифования на станках, оборудованных специальными копировальными устройствами. Обтачивание фасонных поверхностей замкнутого контура производится на токарных станках с применением вращающихся копиров. При изменениях кривизны контура в разных точках меняется угол резания и ухудшаются условия работы резца. Чтобы устранить этот недостаток, токарно-копировальные станки для обтачивания кулачков снабжаются устройством, обеспечивающим постоянство угла резания (рисунок 2).

Читайте также  СОЖ для металлообработки своими руками

Резцу 1, закреплённому в державке 2, вместе с суппортом 3 сообщается движение в поперечном направлении от вращающегося копира 4. Дополнительный копир 5, вращающийся синхронно с копиром 4, поворачивает державку 2 вокруг оси и изменяет положение резца относительно профиля кулачка. Обрабатываемый кулачковый вал установлен в центрах и поддерживается люнетами. При продольной подаче поверхность кулачка обрабатывается по всей длине. Фрезерование деталей с фасонными поверхностями замкнутого контура производится на вертикально-фрезерных и копировально-фрезерных станках. При обработке на вертикально –фрезерном станке деталь помещают на вращающемся столе на одной оси с копиром, опирающимся на ролик, установленный в заданном положении относительно фрезы. При обработке на копировально-фрезерных станках (рисунок 3) копир 2 и обрабатываемые детали 3,4 и 5 устанавливаются рядом на неподвижном или на синхронно вращающихся столах. При включении подачи следующий палец 7, закреплённый в импульсной головке 6, скользит по профилю копира, и при изменении давления на него переключает гидравлические или электрические механизмы, изменяющие направление движения стола 1.

Шлифование фасонных поверхностей типа кулачков производится на копировально-шлифовальных станках или на круглошлифовальных и токарных станках, оснащённых специальными копировальными приспособлениями. Копировально-шлифовальный станок (рисунок 4) применяется для шлифования кулачков распределительного вала. Передняя 1 и задняя 3 бабки, в центрах которых закрепляют деталь, установлены на люльке 6, качающейся на оси 4. Копиры 7 под действием пружины 5 все время прижимаются к ролику 8. Обрабатываемая деталь поддерживается люнетом 2. Если диаметр шлифовального круга равен диаметру ролика, то контур копира соответствует контуру обрабатываемой детали. Обычно используют шлифовальный круг большого диаметра (500-600 мм). Контур копиров, которые значительно больше, чем обрабатываемые кулачки, определяется графическим способом или аналитическим расчётом. При шлифовании контура на таких станках обеспечивается точность до 0,1 мм и чистота 7-8 класса. Фасонные поверхности незамкнутого контура обрабатывают на копировально-фрезерных станках (рисунок 3), а также на фрезерных и протяжных станках фасонными инструментами.

Для обработки фасонных поверхностей на фрезерных станках применяют обычно затылованные фасонные фрезы, у которых контур режущей кромки соответствует контуру обрабатываемой поверхности. Протягивания фасонных поверхностей производится на тех же станках, на которых осуществляется протягивание наружных и внутренних поверхностей. При этом станок оснащают приспособлением, обеспечивающим надёжную ориентацию детали относительно протяжки и протяжками соответствующего профиля. При обработке фасонных поверхностей применяют протяжки, работающие по профильной или прогрессивной схеме.

Материал статьи написан на основе литературного источника «Технология производства двигателей внутреннего сгорания» М. Л. Ягудин

Виды фасонных элементов

Существует длинный перечень фасонных изделий, которые применяются на разных участках трубопроводов для решения разноплановых задач. Среди них:

  • муфты – используются для состыковки отрезков на прямых участках трубопроводов;
  • отводы – дают возможность эффективно изменить положение труб;
  • угольники – придают системе нужный наклон, чтобы задать потоку жидкости оптимальный градус;
  • колена – дают возможность обойти проблемные места системы, а также выполнить ее поворот в нужном направлении;
  • тройники – используются для выполнения разветвления трубопроводов, например, для подключения к основной магистрали;
  • крестовины – позволяют осуществить ветвление в противоположные стороны;
  • коллекторы – помимо выравнивания трубопроводной среды, они занимаются смешиванием жидкостей, которые поступают в них из разных труб;
  • переходы – используются для герметичного перехода между отрезками разных диаметров;
  • днище – используется для обеспечения беспрепятственного доступа к системе для ее быстрой очистки; выполняет функцию своеобразного поддона;
  • заглушки – с их помощью можно временно герметизировать одну из веток трубопроводов;
  • фланцы – позволяют выполнить герметичное соединение труб; к магистрали подсоединяются при помощи болтов;


Фланцевые фасонные элементы в виде: тройника, отвода, перехода и крестовины

  • колпак – второе название изделия – пробка; она позволяет выполнить герметизацию конца трубы;
  • штуцер – представляет собой втулку с резьбой;
  • ниппель – муфта, которая монтируется внутрь трубы посредством резьбового соединения;
  • задвижки – способны полностью или частично перекрывать трубопроводы;
  • вентили – пригодны для монтажа внутренних систем водопроводов; оснащены проходным отверстием, закрытие которого происходит при помощи клапана-золотника;
  • обратные клапаны – применяются для предупреждения обратного оттока жидкости.

Фасонные части для полиэтиленовых труб

Соединительные изделия из полиэтилена бывают трех типов:

  • литые;
  • сварные;
  • фланцевые.

Литые изделия применяются в местах, где нужно выполнить поворот труб или изменение их диаметра. Они изготавливаются под давлением из полиэтилена со следующими характеристиками: MRS 1,0 МПа и MRS 1,25 МПа (ПЭ 100).

Сварные части производятся путем сварки встык. Герметичности и прочности соединения удается добиться, благодаря качественному заводскому оборудованию. Применяются такие детали в таких же случаях, что и литые части трубопроводов.

Фланцевые детали производятся при помощи сварки уже готовых соединительных изделий (литых и сегментных). Они применяются с целью состыковки узлов полиэтиленовых труб с чугунной арматурой.


Пластиковая втулка с фланцем для перехода с пластиковой трубы на металлическую

Между собой фасонные изделия из полиэтилена могут соединяться такими способами:

  1. Путем сварки, нагревая торцы деталей.
  2. Путем электро муфтовой сварки при помощи фитингов.
  3. Путем фланцевой состыковки.

Основное требование к сварному соединению – одинаковая толщина стенок изделия.

Фасонные чугунные части

Чугунные детали для соединения труб в водопроводе изготавливаются согласно ГОСТ 5525-50 (для водопроводных систем) и ГОСТ 6942-54 (для канализаций).

Среди основных преимуществ чугунных деталей:

  • длительный срок службы до 100 лет;
  • эластичность соединений;
  • прочность на разрыв;
  • устойчивость к деформации;
  • шумоизоляция;
  • стойкость к высоким температурам.

Благодаря антикоррозийным свойствам, чугунные части могут применяться для соединения:

  • ПВХ изделий с раструбами;
  • асбестовых труб;
  • полиэтиленовых магистралей;
  • чугунных систем.

Для соединения частей применяются разные способы. Например, части с гладкими торцами стыкуются посредством сварки. При помощи муфт соединяются тонкостенные трубы. Раструбы и втулки также эффективны для соединения тонкостенных отрезков. Фланцы применяются для стыковки чугуна с полиэтиленом.

Способы соединения фасонных частей

Фасонные изделия стыкуются между собой несколькими способами.

Их выбор зависит от типа материала трубопроводов. В целом, их можно классифицировать на две группы:

  • разъемный способ;
  • неразъемный способ.

Первый метод позволяет без труда разобрать трубопровод в случае надобности, без причинения вреда целостности всей системы.


Снятый фланцевый участок трубопровода

Второй способ предусматривает монтаж элементов «намертво». Исправить такую систему можно будет только посредством вырезки поломанной части. Тем не менее, без такого соединения не обойтись.

Оно эффективно в местах, где труба находится под защитой стены или «теплого пола».

Различают следующие способы соединения элементов системы:

  • резьбовой;
  • фитинговый с пайкой;
  • метод запрессовки;
  • электросварной;
  • термосварной;
  • пуш-фитинг и т.д.

Устанавливаются фасонные детали одновременно с монтажом трубопроводной системы. Их размер должен строго отвечать наружному диаметру отрезка с его гладкого конца и внутреннему диаметру раструба.

Монтируя трубопровод, следует использовать уплотнительные кольца из резины, которые применяются для соединения стыков между отрезками.

Что знаменательного в работе с фасонными резцами?

Чтобы добиться требуемого профиля заготовки, лезвие фасонного резца нужно располагать на одном уровне с центрами станка. Проверить верность выбранного положения можно при помощи небольшого угольника. Одна кромка данного измерительного приспособления должна прикладываться к болванке параллельно оси, а другую — нужно совместить с боковой частью резца. При этом между измерительным и режущим инструментом должен присутствовать равномерный зазор.

Выполняя необходимые манипуляции по установке, наладке и эксплуатации фасонного резца, рекомендуется соблюдать определенные правила. К примеру, инструмент должна подаваться размеренно и постоянно. При этом соблюдаются следующие условия:

  • если ширина инструмента составляет максимум 20 миллиметров, то подача — 0,05 мм/об;
  • если ширина резца составляет минимум 20 миллиметров, то подача — 0,03 мм/об.
Читайте также  Выбор технологических БАЗ для механической обработки

Подача резца прямо пропорционально зависит от диаметра обрабатываемого изделия: чем больше диаметр, тем больше подача. Данный показатель увеличивается по мере приближения к зоне, находящейся вблизи патрона.

Обработка фасонных поверхностей

Многие детали имеют именно фасонные поверхности. К этой категории элементов относятся маховики, рукоятки, стержни, клапаны.

Такие поверхности представляют собой изделия, которые по своей форме не являются телами вращения или плоскостями. Сюда непосредственно можно отнести и конусные с резьбовыми.

Для достижения заданных параметров и обеспечения высокого качества широко применяется обработка фасонных поверхностей. Это может использоваться как к наружным, так и внутренним.

Методы обработки фасонных поверхностей на специальных станках

Все поверхности считаются фасонными, если они формируются за счет криволинейной и комбинацией прямолинейных образующих. Фасонные поверхности располагаются под определенными углами к оси детали.

Фасонные поверхности получаются посредством применения токарных станков.

Это осуществляется за счет:

  • ручного или автоматического поперечного или продольного движения подачи резца по отношению к заготовке с подгонкой профиля обрабатываемой поверхности по шаблону;
  • фасонных резцов;
  • специальных агрегатов и копирного оборудования, что позволяет обработать поверхность заданного профиля;
  • сочетания вышеупомянутых методов.

Самым несложным и вполне эффективным методом становится обработка по копиру. Данный агрегат имеет специальный элемент, который точно повторяет деталь. Он закрепляется в пиноле задней бабки.

Также агрегат оснащается щупом. Щуп в свою очередь фиксируется в суппорте и своим концом касается копира.

Когда осуществляется обработка фасонных поверхностей таким методом, то необходимо совместить вручную подачу продольного и поперечного типа.

При этом следует поддерживать щуп с копиром в соприкосновении. Также вершина первой детали обязательно должна располагаться на линии центров.

Другие методы обработки фасонных поверхностей

Детали типа дисковых кулачков и эксцентриков обрабатываются посредством применения оправки.

На оправке предполагается установка:

  • копира;
  • втулки;
  • заготовки;
  • шайбы.

Последняя обязательно закрепляется гайкой. Державка с роликом и резцом фиксируются в специальном устройстве.

Необходимо произвести разъединение суппорта с винтом поперечной подачи. Вместо последнего осуществляется монтаж валика с пружиной. Это необходимо для того, чтобы ролик постоянно прижимался к копиру.

Также очень часто обработка фасонных поверхностей осуществляется посредством применения специальных установок. Они имеют название гидрокопировальных суппортов.

Широко применяется обработка фасонными резцами. Они используется в случае с галтелями. Профиль используемых деталей должен обязательно соответствовать профилю обрабатываемой поверхности. При этом следует выполнить правильную установку резцов. Это можно проверить посредством применения угольника.

Эксплуатация резцов призматической и круглой формы позволяет обрабатывать поверхности, которые имеют сложную конфигурацию.

Обязательно должен проводиться контроль выполняемых работ. Это осуществляется непосредственно с помощью шаблона.

Если имеются какие-либо отклонения, то они обусловлены несколькими причинами. Это неточность профиля резца или погрешность его монтажа, а также деформация детали при выполнении работ, которая вызвана чрезмерно большой подачей.

Современные методы обработки фасонных поверхностей на специальных станках демонстрируются на ежегодной выставке «Металлообработка».

Точение фасонных поверхностей

Фасонная поверхность — поверхность, полученная либо криволинейной образующей, либо сочетанием прямолинейных образующих, которые располагаются под разным наклоном относительно оси детали, либо комбинацией прямолинейных и криволинейных образующих. К ним относятся винтовые канавки, зубья шлицев и шестерен и прочее.

На токарных станках сложную фасонную поверхность можно получить четырьмя способами:

  1. посредством ручной подачи резца (продольной, поперечной) и подгонкой профиля обрабатываемой поверхности с использованием шаблона;
  2. путем использования подач, а также копирных устройств и приспособлений, позволяющих выполнить необходимую обработку;
  3. при помощи фасонных резцов, которые имеют профиль, аналогичный профилю требуемой детали;
  4. за счет сочетания вышеперечисленных методов повышается точность и увеличивается производительность обработки деталей.

Разновидности фасонных резцов

Фасонный резец — это инструмент с режущей кромкой, повторяющей профиль обрабатываемой поверхности. Исходя из этого, различают:

  • фасонные резцы для вогнутой поверхности — простой и недорогой инструмент, передняя поверхность которого после нескольких переточек становится непригодной для дальнейшей работы. Стачивание пластинки резца негативно сказывается при его установке: за счет уменьшения высоты по центру инструмент становится неподходящим для выполнения последующих работ. Следовательно, фасонные резцы больше всего подойдут при единичном/серийном производстве, когда профиль требуемой поверхности не имеет сложностей;
  • призматические фасонные резцы — непростой в плане конструктивного исполнения инструмент. Его передней поверхностью является торец бруска, используемого для изготовления резца. Образование заднего угла обусловлено расположением инструмента в державке под углом. Для его крепления предусмотрен специальный уступ — ласточкин хвост, и винт, обеспечивающий необходимую жесткость;
  • дисковые фасонные резцы — их ширина не превышает, как правило, 40 мм (исключение — инструмент до 100 мм). Для создания требуемого заднего угла передняя поверхность резца размещается на определенную величину ниже его оси. При понижении, составляющем 1/10 диаметра режущего инструмента, задний угол получается приблизительно 12°. В большинстве случаев передний угол составляет 0°. В таком исполнении изготовление резца существенно упрощается, а в процессе работ он не затягивается в обрабатываемую деталь, что способствует улучшению качества обработки.

Тонкости обработки фасонных поверхностей

Чтобы получить заданный профиль обрабатываемой заготовки, следует уделить внимание установке резца: режущая кромка должна располагаться на одном уровне с высотой центров токарного станка. Правильность положения при виде сверху проверяется посредством небольшого треугольника. Одно его ребро следует приложить вдоль оси цилиндрической поверхности заготовки, а другое нужно подвести к боковой стороне резца. При этом между инструментом и угольником не допускается неравномерный просвет.

Правил закрепления фасонных резцов следует придерживаться с особой ответственностью.

Что касается подачи фасонного резца, то она зачастую производится вручную. При этом ее величина зависит:

  • от ширины режущего инструмента:
  • при 10-20 мм наибольшая подача 0,05 мм/об;
  • при 20 мм и выше наибольшая подача 0,03 мм/об;
  • от диаметра обрабатываемой детали — чем он меньше, тем меньше подача;
  • от расположения обрабатываемого участка заготовки относительно патрона/задней бабки — при минимальном расстоянии рекомендуется выбирать большую подачу, чем при максимальном.

Обработка фасонных деталей в зависимости от подачи

Одновременное действие поперечной и продольной ручной подачи осуществляется в случае точения относительно больших по площади фасонных поверхностей либо при обработке небольшого числа деталей. Если использовать более традиционные способы, то для первого варианта потребовался бы довольно широкий резец, который бы при обработке вызывал серьезные вибрации детали, а для второго варианта изготовление фасонного резца вообще нецелесообразно.

Для снятия припуска используется проходной или чистовой резец. При этом продольные салазки суппорта вручную перемещают влево, а поперечные, вместе с тем, — вперед и назад. Сравнительно малые фасонные поверхности обрабатывают следующим образом: продольная подача осуществляется посредством задействования верхних салазок суппорта, направляющие которого располагаются параллельно центровой линии токарного станка; поперечная — посредством поперечных салазок. В обоих случаях траектория передвижения вершины режущего инструмента будет кривой.

Правильное соблюдение соотношения величин продольной подачи и поперечной при нескольких проходах придаст обрабатываемой заготовке нужную форму. Чтобы качественно выполнять подобную работу требуется определенные навыки и опыт. Квалифицированные токари при обработке сложных поверхностей включают автоматическую продольную подачу, параллельно с ней вручную перемещая поперечный суппорт.

При точении больших партий деталей необходимо автоматизировать сложное движение режущего инструмента. Для того чтобы справиться с этой задачей разрабатываются и изготавливаются копировальные приспособления. Сейчас все более популярными и востребованными становятся так называемые «гидравлические суппорты».