Способи обробки зовнішніх конічних поверхонь:
- широким різцем;
- поворотом верхньої частини супорта;
- поперечним зміщенням корпусу задньої бабки.
Обточування конічних поверхонь – відносно складний вид обробки. При обробці конічних поверхонь необхідно забезпечити одночасне відтворення двох показників: розміру
діаметра і кута конуса.
Конічні поверхні завдовжки до 20...25 мм обробляють широким різцем (рис. а, б). Щоб дістати потрібний кут похилу, застосовують установочний шаблон: шаблон прикладають до заготовки, а до його похилої робочої поверхні підводять різець, потім шаблон прибирають і різець підводять до заготовки (рис., в).
Обробка коротких конічних поверхонь широким різцем:
а - зовнішньої поверхні; б - внутрішньої поверхні; в - установлення різця за шаблоном
Найбільш поширений спосіб обробки як зовнішніх, так і внутрішніх конічних поверхонь — подачею верхніх полозків при повернутій верхній частині супорта. Перевагою способу є широкий діапазон кутів похилу конуса. Проте цей спосіб передбачає ручну подачу верхніх полозків, що не забезпечує високої продуктивності та якості обробки. Крім того, недоліком є неможливість обробки довгих конічних поверхонь, оскільки довжина обробки обмежена ходом верхніх полозків супорта (наприклад у верстата 16К20 вона становить 180 мм).
Обробка конічних поверхонь при повернутих верхніх полозках супорта:
а - обточування зовнішньої поверхні; б - розточування внутрішньої поверхні
Поворот верхньої частини супорта виконують при відкручених гайках гвинтів кріплення поворотної плити. Значення кута повороту контролюють за поділками на поворотній плиті.
Більш точно налагоджувати верстат на заданий кут похилу конуса можна за допомогою універсального кутоміра Семенова, котрий закріплюють у пінолі задньої бабки (рис. ). Для цього в різцетримачі затискують індикатор, штифт якого торкається мірної планки кутоміра, а стрілка при подачі повернутих верхніх полозків має перебувати в одному (наприклад, у нульовому) положенні. Після налагодження на заданий кут поворотна плита супорта надійно фіксується болтами.
Різець слід установлювати строго по лінії центра, інакше твірна обробленого конуса буде криволінійною. Задля підвищення продуктивності обробки конічних поверхонь способом повороту верхньої частини супорта деякі сучасні токарні верстати оснащуються пристроєм автоматичної подачі верхніх полозків.
Схема застосування універсального кутоміра семенова для точного контролю кута повороту верхніх полозків супорта:
а - встановлення кутоміра; б - обточування конічної поверхні
Для обробки довгих положистих (α ≤ 10°) зовнішніх конічних поверхонь заготовку деталі встановлюють у центрах, а корпус задньої бабки зміщують спеціальним гвинтом у поперечному напрямі так, щоб вісь заготовки утворила кут а з віссю центрів верстата. При поздовжній подачі каретки різець обточуватиме на заготовці конічну поверхню з кутом похилу α. Зміщення «на токаря» дає конус з більшим діаметром з боку задньої бабки. Необхідне зміщення H, мм, і визначається із заштрихованого трикутника:
Обробка зовнішньої конічної поверхні способом зміщення корпусу задньої бабки
Способи обробки внутрішніх конічних поверхонь (0)
Стандартні конічні отвори з невеликим кутом похилу (наприклад, конус Морзе) можна обробляти за допомогою спеціального набору стержневих інструментів. Після того, як отвір просвердлено, його обробляють двома східчастими зенкелями, а потім остаточно — конічною розверткою з гладенькими зуб'ями. Застосовують також спеціальний інструмент — двоперове конічне свердло-зенкер (ніж), за допомогою якого можна обробляти стандартні інструментальні внутрішні конуси.
Набір стержневих інструментів для обробки конічних отворів:
а - свердло; б, в - конічні зенкери; г - конічна розвертка
Двоперовий конічний зенкер (ніж) для обробки стандартних конусів морзе
Отвори під стандартні конічні штифти свердлять спеціальними конічними свердлами. Короткі внутрішні конуси (наприклад, внутрішні фаски) обробляють різцем або зенківкою.
Обробка внутрішніх конічних поверхонь:
а - свердління отворів під штифт конусним свердлом; б - зрізання внутрішньої фаски різцем; в - обробка внутрішньої фаски зенківкою
Перед розточуванням різцем внутрішньої конічної поверхні заготовку свердлять і розсвердлюють до утворення східчастої поверхні, залишаючи для остаточного розточування конічної поверхні припуск 2...4 мм на бік.
Для обробки партії деталей зі спряженими зовнішніми й внутрішніми конічними поверхнями рекомендується постійне налагодження. Обробку внутрішнього конуса в цьому разі виконують перевернутим розточувальним різцем при зворотному обертанні шпинделя.
Попередня обробка під розточування конічного отвору:
а - східчасте розсвердлювання (розточування); б - остаточне розточування
Розточування внутрішньої поверхні розточувальним різцем з головкою, відігнутою вправо (α - кут похилу конуса)
Фасоні поверхні (0)
Оброблені на токарному верстаті деталі характерні тим, що у них відносно осі обертання всі точки поверхні в даному поперечному перерізі розташовані на колах.
У деталей циліндричної форми всі крапки поверхні лежать на одному і тому ж радіусі.
У деталей конічної форми радіус змінний і точки поверхні утворюють конус.
У фасонних деталей поєднуються циліндричні, конічні, сферичні та інші поверхні. Заокруглення кутів називають жолобниками. «Галтель» - від німецького «жолоб». До отримання фасонних поверхонь заготівлі надають циліндричну форму, обточуючи її напівкруглої стамескою. Лінійкою і олівцем розмічають місця переходів різних поверхонь. Косою стамескою роблять надрізи місць переходів поверхонь на обертовій заготовці.
Деталі машин— тіла обертання— можуть мати зовнішні або внутрішні фасонні поверхні, радіусні перехідні відрізки (галтелі), радіусні канавки тощо. Обробка фасонних поверхонь— один із важливих елементів токарної справи.
Фасонна поверхня ручки напилка.
сферична поверхня 1, галтельний перехід 2, циліндричні поверхні 3,4 конічна поверхня 5
Види фасонних поверхонь
До фасонних поверхонь відносять такі поверхні, які відрізняються своєю формою від площини, циліндра або конуса.
Всі фасонні поверхні можна поділити на такі групи:
1. Фасонні поверхні обертання (наприклад, фасонна рукоятка).
2. Плоско-прямолінійно-фасонні поверхні (наприклад, прямолінійні фасонні канавки на плоских поверхнях).
3. Плоско-криволінійні фасонні поверхні (наприклад, криволінійні фасонні канавки на плоских поверхнях).
4. Контурно-фасонні поверхні (наприклад, робочі поверхні кулачків).
5. Об’ємно-криволінійні фасонні поверхні (наприклад, лопатки турбін, лопасті пропелерів літаків, фасонні канавки на криволінійній поверхні тощо).
6. Гвинтові поверхні (будь-яка різьба).
7. Поверхні зубів зубчастих коліс і евольвентних шліців.
Обробка останніх двох груп поверхонь в даній темі не розглядається.
Методи обробки фасонних поверхонь можна поділити на дві групи:
1) обробка фасонним інструментом, який має профіль оброблюваної поверхні;
2) обробка нормальним інструментом, якому надається криволінійний рух відносно оброблюваної заготовки за допомогою копіювальних пристосувань або вручну.
Отримання фасонної поверхні
Налагодження верстата для обробки фасонних поверхонь фасонним різцем. Особливості конструкції фасонних різців. Схема установки (0)
Деталі з короткими фасонними відрізками поверхонь завдовжки до 60мм у серійному та масовому виробництві обробляють фасонними різцями. Профіль різальної кромки фасонного різця є негативний щодо профілю оброблюваної поверхні, тобто опуклості на деталі відповідає угнута кромка різця, й навпаки.
Найпростішим за конструкцією є стержневий фасонний різець з привареною чи напаяною різальною пластиною. Через складність профілю фасонні різці переточують не по задній поверхні, а по передній. До недоліків стержневих різців належить мала кількість допустимих переточувань. Застосовують ці різці здебільшого як радіусні та галтельні.
Велику кількість переточувань витримує призматичний різець. Профіль його задньої поверхні відповідає заданому фасонному профілю деталі. Різець закріплюють у спеціальній державці хвостовиком «ластівчин хвіст», причому для утворення заднього кута різець установлюють з нахилом до підошви державки. Переточування різця виконують шліфуванням передньої поверхні.
Стержневі фасонні різці:
1- складного профілю; 2- радіусний канавковий; 3- зовнішній галтельний; 4- внутрішній галтельний
Призматичний фасонний різець:
а - у зборі з державкою; б - схема встановлення (1- державка; 2- гвинти; 3- різець)
Набули поширення дискові (круглі) різці з фасонною зовнішньою поверхнею. На перетині площини кутового вирізу з зовнішньою поверхнею утворюється фасонна різальна кромка. Виріз роблять нижче від центра різця, а центр різця встановлюють вище від центра заготовки (рис.8.4), що забезпечує додатні значення переднього й заднього кутів. Переточують передню поверхню різця по дотичній до умовного кола, радіус якого
де α— заданий задній кут; γ— заданий передній кут.
Після кожного переточування передньої поверхні дисковий різець прокручують на осі державки, знову встановлюють по центру й закріплюють. Зуб'я на торці різця й на торці державки запобігають прокручуванню різця від зусиль, що виникають під час різання.
Для зменшення вібрації заготовки при обробці фасонним різцем способом поперечної передачі заздалегідь проточують поверхню прохідним різцем, залишаючи невеликий припуск на завершальну обробку фасонним різцем.
Режим точіння фасонним різцем: подача 0,02...0,1мм/об (перед кінцем робочого ходу подачу зменшують); швидкість різання до 30м/хв.
Дисковий фасонний різець:
а - конструкція; б - установлення по центру заготовки (α=0);
в - установлення вище від центра заготовки (α>0)
При фасонній обробці як змащувально-охолоджувальну рідину використовують емульсію або ж сульфофрезол
Основні поняття про оздоблювання (0)
Оздоблювальну обробку на токарських верстатах роблять у тих випадках, коли необхідно підвищити точність і якість обробленої поверхні. Це досягається тонкою пластичною деформацією, доведенням, накаткою й іншими способами. Доведення застосовують для підвищення точності й зниження шорсткості обробленої поверхні. Ця оздоблювальна операція забезпечує точність геометричної форми оброблюваної поверхні до 0,1—0,3 мкм із шорсткістю Rа-0,04-7-0,02 мкм. Тонка пластична деформація обробленої поверхні алмазним вигладжуванням знижує шорсткість до значень 0,02—0,16 мкм при незначному зміцненні поверхневого шару, при обкатуванні Rа = 0,4-0,05 мкм, але при цьому наклепанний шар металу поширюється в глибину до 3 мм, чим забезпечується підвищення твердості обробленої поверхні до 30 %.
Доведення або притирання полягає в тому, що знімання металу з обробленої поверхні проводиться абразивними зернами, вільно розподіленими в пасті або суспензії, при переміщенні притирання або доводника.
Притирання й доведення можуть бути абразивної, хіміко-механічної й електрохіміко-механічної. При абразивній обробці використовують абразивні інструменти, пасти й суспензії на основі абразивного матеріалу, твердість якого значно вище твердості оброблюваного матеріалу. При абразивному доведенні абразивні зерна, перебуваючи між деталлю й притиранням, вдавлюються в поверхню притирання, твердість якого нижче оброблюваної поверхні. При взаємному переміщенні деталі й притирання абразивні зерна, закріпившись у поверхневому шарі притирання, знімають найтонші стружки з оброблюваної поверхні деталі.
При хіміко-механічному доведенні під дією кислот, що входять до складу паст, на поверхні деталі утворюється плівка з хімічних сполук, яка віддаляється абразивними зернами при переміщенні притирання.
Електрохіміко-механічну обробку застосовують в основному для обробки твердосплавного різального інструменту й жароміцних матеріалів.
Для доведення й притирання деталей застосовують різні пасти, багато хто з них виготовляють на підприємствах з карбіду кремнію й електрокорундів.
Розрізняють наступні види притирання: грубу із застосуванням шліфпорошків зернистістю 25—63, при якій забезпечується шорсткість обробленої поверхні Rа = 0,80 - г-г- 0,40 мкм, попередню — мікропорошками зернистістю М20 -М40 для досягнення шорсткості обробленої поверхні 0,16— 0,63 мкм, напівчистову — із застосуванням мікропорошків зернистістю М10 -М14 для досягнення 0,08—0,16 мкм і остаточну — мікропорошками із зернистістю М1 -М5 для досягнення Rа = 0,02-0,04 мкм.
На результати доводочних операцій істотний вплив виявляють притирання. Їх виготовляють зі сталі, чавуну, міді, бронзи, твердих і грузлих порід дерева й ін. Найпоширеніші притирання із чавуну. Вони повинні мати щільну й однорідну структуру в перетинах в усіх напрямках. Твердість притирань НВ 190-230.
Сталеві притирання в порівнянні (чавунними) мають більш високі похитнуте зносостійкості й міцності й низ шаржируємість. Їх застосовують при доведенні ельборовими й алмазними пастами.
Чим дрібніше зернистість ельборових і алмазних паст, тем м'якше повинен бути матеріал притирання. Остаточні операції доведення здійснюють притираннями з текстоліту, кольорових металів, самшиту, липи й ін. Застосовують також складені притирання, набрані з матеріалів різної твердості. Виготовляють притирання для чорнової й чистової обробки. Перші мають поглиблення для розміщення пас і знятого матеріалу, другі їхні не мають.
Притирання для доведення отворів виготовляють у вигляді втулок, насаджених на оправлення. Застосовують регульовані й нерегульовані притирання. Нерегульовані притирання з постійним зовнішнім діаметром застосовують для доведення отворів малих діаметрів, конічних і різьбових поверхонь. Регульовані притирання мають розрізну сорочку із внутрішнім конусом і розтискний пристрій, який при осьовому переміщенні усередині сорочки при тиру може збільшувати діаметр притирання. Початковий діаметр притирання звичайно на 0,005-0,03 мм менше оброблюваного отвору. Довжина робочої частини поверхні притирання становить для наскрізних отворів 1,2-1,5 глибини оброблюваного отвору, а для глухих отворів — менше його глибини. При обробці точних отворів биття притирання на оправленні повинне бути не більш 0,01 — 0,2 мм, а відхилення від циліндричності — не більш 0,005-0,01 мм.
Якщо до точності обробки не пред'являють високих вимог, застосовують пружні притирання. Пружні притирання можуть бути виготовлені з навитого дроту й пластинчасті.
Притирання для доведення зовнішніх поверхонь деталей виконують у вигляді кілець і дисків. Форма кільця-притирання повинна відповідати формі зовнішньої поверхні оброблюваної деталі. Для чорнової обробки діаметр кільця повинен бути на 0,1-0,15 мм, а для чистової — на 0,03-0,08 мм більше зовнішнього.
Оздоблювальне оброблення поверхонь (0)
Процес одержання рифленої поверхні називають накатуванням, яке здійснюють роликами з насічкою.
а) Ролик для простої накатки; б) Ролики для перехресної накатки
Вироби з накатаними поверхнями
Окремі деталі (рукоятки, головки гвинтів, ручки калібрів тощо) мають зовнішню рифлену поверхню з різноманітними візерунками: лінійчастим (прямим або навскісним), ялинковим, сітчастим, крапчастим та ін. Рифлення на поверхні накатують загартованими роликами з відповідним візерунком. У державку закріплюють один накатний ролик (або два, коли потрібне сітчасте рифлення). Ролики необхідно розміщувати строго паралельно поверхні, яку накатують.
Накатування здійснюють за два-три робочих ходи. Нежорсткі деталі можуть відтискуватися під дією великого радіального зусилля, тому для накатування на них рифлень треба виконати 5—10робочих ходів (залежно від кроку рифлення). Накатування здійснюють з подачею в обидва боки. Поперечну подачу роликів (вдавлювання в поверхню) здійснюють у кінці кожного робочого ходу без виходу роликів за межі деталі. Режим обробки: подача 1...2мм/об, колова швидкість 10...20м/хв по сталі, 30...40м/хв по чавуну, 70...80м/хв по алюмінію; змащування мастилом «Індустріальне-70».
Розмір заготовки під накатування рифлень добирають з урахуванням видавлювання металу роликами (діаметр накатуваної поверхні менший від номінального приблизно на 0,6кроку візерунка накатки). Для запобігання просковзуванню бажано, щоб діаметр ролика був кратним діаметру поверхні, яку накатують.Накатні ролики час від часу прочищають сталевою щіткою, видаляючи з канавок металевий пил.
.png)