Обработка металла

Токарная обработка

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

9.1. Инструмент для обработки фасонных поверхностей

Обрабатываемые поверхности деталей относят к фасонным, если они образованы криволинейной образующей, комбинацией прямолинейных образующих, расположенных под различными углами к оси детали, или комбинацией криволинейных и прямолинейных образующих.

Фасонные поверхности могут быть получены на токарных станках различными способами: сочетаниями поперечной и продольной подач резца относительно заготовки фасонными резцами, профиль которых соответствует профилю готовой детали; поперечной и продольной подачами резца относительно заготовки с использованием приспособлений и копирных устройств, позволяющих обработать поверхность детали по заданному профилю; комбинированным, позволяющим использовать  достоинства   различных  способов для повышения точности и производительности токарной обработки фасонных поверхностей. Обрабатываемые фасонные поверхности могут быть наружными и внутренними.

Фасонные поверхности, в том числе на длинных деталях, обрабатывают остроконечными быстрорежущими и твердосплавными проходными резцами в том случае, если заданный профиль получается с помощью шаблона, копира, приспособлений и т. п. При обработке галтелей и канавок радиусом /?<20мм на стальных и чугунных деталях применяют р е з-ц ы, режущая часть которых выполнена по профилю обрабатываемой галтели или канавки (9.1, а). При обработке галтелей и канавок с R>20 мм режущую часть резцов выполняют с радиусом скруг-ления, равным (1,5—2) R (рис.9.1, б). Обработку в этом случае ведут продольной и поперечной подачами.

Для повышения производительности обработки фасонных поверхностей сложного профиля применяют фасонные резцы (9.2, а—в), рабочая часть которых может быть выполнена из быстрорежущей стали или твердого сплава, а державка из конструкционной стали, которая соединяется с режущей частью сваркой или механическим креплением.

Передний угол у, значения которого зависят от свойств обрабатываемого материала, лежит в пределах: 20—30° при обработке алюминия и меди; 20° — мягкой стали; 15° — стали средней твердости; 10° — твердой   стали   и   мягкого  чугуна;

5° — труднообрабатываемой стали и твердого чугуна; 0° — бронзы и латуни. Задний угол а выбирают в зависимости от конструктивных особенностей резцов: 10— 15° для дисковых фасонных резцов; 12— 18° для призматических фасонных резцов. Приведенные значения у и а относятся только к наружным точкам профиля резца. С приближением к центру заготовки дискового фасонного резца передний угол уменьшается, а задний — увеличивается. Размеры рабочей части и высота профиля круглых и призматических резцов должны соответствовать профилю, который получается в пересечении фасонной поверхности с передней поверхностью резца. На одном из торцов круглого фасонного резца выполнены зубцы, которые служат для закрепления резца в резцедержателе станка и при заточке. Ширина фасонных резцов не превышает 40—60 мм и зависит от жесткости системы станок — приспособление — инструмент — деталь и радиального усилия резания.

9.2. Обработка проходными резцами

Обработка фасонной поверхности

детали может быть выполнена при од

новременной продольной

и поперечной подаче остроконеч

ного проходного резца. При выборе резца

следует обратить внимание на то, чтобы

форма его вершины и расположение режу

щих кромок позволяли обработать фасон

ную поверхность детали с заданными уг

лами наклона и радиусами.

Для приобретения навыка перемещения вручную резца по заданной траектории при одновременной продольной и поперечной подаче следует предварительно (перед обработкой фасонной детали) выполнить несколько упражнений, что позволит освоиться с особенностями управления станком при фасонной обработке. Для этого в патроне или в центрах закрепляют готовую деталь с фасонной поверхностью сложного профиля. Перемещая суппорт координированным вращением его рукояток, следует следить за тем, чтобы вершина резца (карандаша) перемещалась в непосредственной близости (с одинаковым зазором до 1 мм) от поверхности детали.

Убедившись в надежности управления станком, переходят к обработке детали (рукоятки) с фасонной поверхностью (9.3, а). Для этого в трехкулачковом патроне закрепляют заготовку по поверхности А (9.3, б) и обрабатывают проходным резцом хвостовую часть рукоятки, состоящую из поверхностей В, С, D и Е. Фасонную поверхность обрабатывают после установки заготовки рукоятки в патроне по поверхности С (9.3, в). С помощью шкалы на станине станка производят разметку (вдоль оси заготовки) наибольшего и наименьшего диаметров фасонной поверхности рукоятки, а затем проходным резцом снимают черновой припуск за несколько рабочих ходов (9.3, е, удаляемые слои металла заштрихованы). Окончательный съем припуска (9.3, г) выполняют за несколько рабочих ходов. Вначале аккуратно снимают гребешки при плавном перемещении резца вдоль оси обрабатываемой детали и возвратно-поступательном   перемещении   поперечных салазок суппорта. Затем к не-вращающейся заготовке прикладывают шаблоны с профилем готовой детали, измеряют наибольший и наименьший диаметры фасонной поверхности и определяют места, с которых необходимо снять припуск. Производительность и качество обработки зависят от навыка рабочего. Для облегчения условий труда и повышения производительности опытные рабочие используют автоматическую продольную подачу, перемещая вручную только поперечный суппорт.

При обработке фасонных поверхностей проходным резцом применяют копир (9.4). Фасонную поверхность рукоятки / обрабатывают резцом 5, поперечное перемещение которого осуществляется копиром 3 и пальцем 2. При движении вдоль копира палец 2 перемещается в поперечном направлении в соответствии с его профилем. Вместе с пальцем 2 в поперечном    направлении   перемещаются    тяга и связанный с ней суппорт с резцовой головкой. При этом винт поперечной подачи выводится из зацепления с гайкой поперечного суппорта, что позволяет применять автоматическую продольную подачу.

Обработку фасонной поверхности на токарном или токарно-револьверном станке по копиру производят с помощью маятниковой державки (9.5, а). Копир-ную линейку 3 закрепляют в резцовой головке суппорта, а державку 1 с проходным резцом — в револьверной головке (или пиноли задней бабки). При продольном перемещении хвостовика державки 6 державка / с резцом, опираясь копир-ным пальцем 2 на копирную линейку 3, поворачивается на оси 5, осуществляя поперечную подачу резца в соответствии с профилем копирной линейки.

При обработке торцовых фасонных поверхностей (9.5, б) копир 14 закрепляют в револьверной головке (или пиноли задней бабки), а державку 8 с проходным резцом — в резцовой головке суппорта. Обработку торцовой фасонной поверхности производят при поперечной подаче резцовой головки.

9.3. Обработка фасонными резцами

Для обработки галтелей, резьбы и других фасонных поверхностей применяют фасонные резцы (9.6). Профиль режущей кромки этих резцов полностью совпадает с профилем обрабатываемой поверхности и поэтому передняя поверхность резца должна устанавливаться точно на линии   центров   станка   

Для сохранения обрабатываемого профиля фасонные резцы затачивают по передней поверхности. Это нужно учитывать при установке р'езцов. В горизонтальной плоскости резец должен быть перпендикулярен к линии центров станка, правильность установки проверяют угольником, который одним катетом прикладывают к цилиндрической поверхности детали, а другим — к боковой поверхности резца. При этом между угольником и резцом должен быть равномерный просвет.

Применение призматических и круглых фасонных резцов позволяет обрабатывать фасонные поверхности сложного профиля. Передней поверхностью призматического фасонного резца служит торец призмы (9.7, б), а задний угол а образуется наклонным положением резца в державке.

На 9.8 показаны призматические радиальные фасонные резцы, устанавливаемые на поперечном суппорте или в револьверной головке с горизонтальной осью вращения и предназначенные для работы с поперечной подачей. Режущую кромку резца устанавливают по центру обрабатываемой  детали.   Задние  углы  а   создают

соответствующей установкой резца в державке.

Призматические тангенциальные резцы (9.9, а—в) при обработке перемещают с поперечной подачей по касательной к обработанной поверхности. При такой обработке размеры детали зависят от положения резца при установке, а не от глубины резания. В начальный момент резания тангенциальный резец касается обрабатываемой поверхности в точке А (9.9, а), при этом задний угол а имеет максимальное значение (аи), а передний у — минимальное значение {у\). В конце резания (9.9, б), когда резец переместится на длину /, угол а имеет минимальное значение, а угол 7 — максимальное. Поскольку разница значений а и у тем больше, чем больше припуск, эти резцы применяют в основном для чистовой обработки.

В случае расположения режущей кромки под углом а к обрабатываемой поверхности (9.9, в) происходит постепенное плавное врезание резца в деталь, а не сразу по всей длине режущей кромки, что позволяет обрабатывать нежесткие и широкие детали.

Передняя поверхность круглого (дискового) резца (см. 9.7, а) располагается ниже его оси на величину h, что необходимо для образования заднего угла. Если h равна 0,1 наружного диаметра резца, то задний угол а «12°. На 9.10 показаны фасонные круглые резцы с винтовыми образующими режущих кромок. Эти резцы обеспечивают получение меньшей шероховатости обрабатываемых поверхностей по сравнению с круглыми резцами с кольцевыми образующими. Резцы  с винтовыми образующими  высонепроизводительны, их применяют на станках с револьверными головками.

Подача фасонного резца должна быть равномерной и не превышать 0,05 мм/об при ширине резца 10—20 мм и 0,03 мм/об при ширине резца более 20 мм. Подача зависит от жесткости детали.

Для повышения производительности обработки фасонных поверхностей следует разделять их обработку на черновую и чистовую. Обычно черновую обработку выполняют на более высоких режимах резания, чем чистовую. На окончательную чистовую обработку оставляют минимальный припуск и выполняют ее более точным

инструментом. Это позволяет значительно повысить стойкость чистовых резцов до переточки и обработать большее количество деталей.

9.4. Контроль фасонных поверхностей

Контроль фасонных поверхностей выполняют шаблоном или совмещением увеличенного профиля фасонной поверхности детали с ее проецируемым чертежным изображением на экране. Причины отклонения фактического профиля детали: неточность профиля резца или погрешность его установки, а также деформации заготовки, которые вызваны чрезмерно большими подачами.