Способи обробки конічних поверхонь. Обробка конічних поверхонь на токарних верстатах проводиться наступними способами: поворотом верхніх санчат супорта, поперечним зміщенням корпусу задньої бабки, за допомогою конусної лінійки, спеціальним широким різцем.

Із застосуванням повороту верхніх санчат супорта про-точують короткі конічні поверхні з різним кутом ухилу а. Верхні санки супорта встановлюють на величину кута ухилу по поділах, нанесених по колу опорного фланця супорта. Якщо вкреслення деталі кут ухилу а чи не вказаний, його визначають за такою формулою: і таблиці тангенсов.

Подачу при такому способі роботи роблять вручну обертанням рукоятки гвинта верхніх санчат супорта. Поздовжні та поперечні санки в цей час повинні бути застопорені.

Конічні поверхні з невеликим кутом ухилу конуса при порівняно великій довжині заготівлі обробляютьз застосуванням поперечного усунення корпусу задньої бабки.При цьому способі обробки різець переміщується поздовжньою подачею так само, як і при обточуванні, циліндричних поверхонь. Конічна поверхня утворюється в результаті усунення заднього центру заготівлі. При зсуві заднього центру «від себе» діаметр Dвеликої основи конуса утворюється на правому кінці заготівлі, а при зміщенні "на себе" - на лівому. Величину поперечного зміщення корпусу задньої бабки bвизначають за формулою: де L- відстань між центрами (довжина заготовки), l- Довжина конічної частини. При L = l(Конус по всій довжині заготівлі) . Якщо відомі До або а, то , або

Зміщення корпусу заднього бабкивиробляють, використовуючи поділки, нанесені на торці опорної плити, та ризику на торці корпусу задньої бабки. Якщо на торці плити поділів немає, корпус задньої бабки зміщують, користуючись вимірювальною лінійкою.

Обробка конічних поверхонь за допомогою конусної лінійкипроводиться при одночасному здійсненні поздовжньої та поперечної подач різця. Поздовжня подача проводиться, як завжди, від ходового валика, а поперечна - за допомогою конусної лінійки. До станини верстата прикріплена плита , на яку встановлена ​​конусна лінійка . Лінійка може повертатися навколо пальця під необхідним кутома° до осі заготовки, що обробляється. Положення лінійки фіксується болтами . Ковзаючий по лінійці повзун з'єднаний з нижньою поперечною частиноюсупорта за допомогою тяги затиску . Щоб ця частина супорта вільно ковзала по своїх напрямних, її від'єднують від каретки , знявши або відключивши гвинт поперечної подачі. Якщо тепер каретці повідомити поздовжню подачу, то тяга переміщатиме повзун вздовж конусної лінійки. Так як повзун з'єднаний з поперечними санчатами супорта, то вони разом з різцем рухатимуться паралельно конусній лінійці. Таким чином, різець оброблятиме конічну поверхню з кутом ухилу, рівним куту повороту конусної лінійки.

Глибина різання встановлюється за допомогою рукоятки верхніх санчат супорта, які повинні бути повернені на кут 90° щодо свого нормального положення.

Ріжучі інструменти та режими різання при всіх розглянутих методах обробки конусів аналогічні тим, що при обточуванні циліндричних поверхонь.

Конічні поверхні з невеликою довжиною конуса можуть оброблятися спеціальним широким різцем з кутом у плані, що відповідає куту ухилу конуса. Подача різця при цьому може бути поздовжньою або поперечною.

Обточування конічних поверхонь можна здійснювати різними способами в залежності від величини конусності, від конфігурації та розмірів оброблюваної деталі:

Поворотом верхніх санчат супорта(Рис. 200, а).Санки / верхнього супорта повертають навколо вертикальної осі супорта на кут конусності а.

Обточування конічної поверхні здійснюють вручну переміщенням різця вздовж утворює конуса шляхом обертання маховичка 2. Цим способом обробляють як зовнішні, так і внутрішні поверхні з будь-яким кутом конусності, а з довжиною обробки менше, ніж величина ходу верхніх санчат супорта.

Зсув корпусу задньої бабки(Рис. 200, б). Корпус задньої бабки зміщують у поперечному напрямку щодо санок на величину ft, внаслідок чого вісь заготовки, встановленої в центрах, утворює з лінією центрів, а отже, з напрямком поздовжньої подачі супорта кут конусності оброблюваної поверхні а. Утворююча конічна поверхня при такій установці розташовується паралельно поздовжній подачі різця.

При довжині конічної поверхні / та довжині заготівлі L величину необхідного усунення корпусу задньої бабки визначають за формулою

h = L sin a.

Рис. 200. Схеми обробки конічних поверхонь

При малих значеннях a: sin a≈tga, отже,

h = L tga = L (D - d) /2 l

При l=L

Цей спосіб застосовують для обточування пологих конічних поверхонь (кут не більше 8°).

Недолік цього способу полягає в тому, що внаслідок неправильного становища центрових отворівоброблюваної деталі на центрах верстата центрові отвори деталі та самі центри швидко зношуються.

Для виготовлення точних конічних поверхонь цей спосіб непридатний.

За допомогою конусної або копіювальної лінійки(Рис. 200, в).Конусна лінійка / зміцнюється із задньої сторони верстата на кронштейнах. На лінійці вільно сидить повз 3, з'єднана з поперечними санчатами супорта. Поперечні санки супорту попередньо від'єднуються від нижньої каретки супорта шляхом загвинчування поперечного ходового гвинта.

При поздовжньому переміщенні супорта різець отримує результуючий рух: поряд з поздовжнім поперечним переміщенням, зумовленим рухом повзушки. 3 по лінійці/. Результуючий рух спрямований вздовж утворюючої конічної поверхні.

Цей метод застосовують для обточування конічних поверхонь під кутом до 12 °.

За допомогою широких фасонних різців.Ріжучі леза різця встановлюють під кутом конусності а оброблюваної поверхні лінії центрів верстата паралельно утворює конічної поверхні.

Обточування можна здійснювати як поздовжньою, так і поперечною подачею.

Цей спосіб придатний для обробки коротких зовнішніх і внутрішніх конічних поверхонь з довжиною, що утворює не більше 25 мм,так як при великих довжинах утворює виникають вібрації, що призводять до отримання обробленої поверхні низької якості.

Обробка фасонних поверхонь

Короткі фасонні поверхні (довжиною трохи більше 25-30 мм)обробляють фасонними різцями: круглими, призматичними та тангенціальними.

Точність обробки фасонних поверхонь призматичними круглими фасонними різцями, що працюють однією точкою по центру та з базою, паралельної осі деталі, залежить від точності корекційного розрахунку профілю інструменту за профілем деталі (зазвичай точність корекційного розрахунку становить до 0,001 мм).Однак ця розрахункова точність відноситься тільки до вузлових точок профілю різця.

На конусній ділянці обробленої деталі будуть криволінійні, що утворюють із сумарною помилкою Δ. Сумарна помилка складається з двох складових 1 і 2 . Помилка Δ 1 властива фасонним різцям внаслідок установки лише однією точкою на висоті центру та розташування інших точок нижче лінії центру, що призводить до утворення деталей гіперболоїда замість циліндра або конуса. Для усунення помилки 1 необхідно різальне лезо всіма точками встановлювати по центру, тобто в одній площині з віссю деталі.

Помилка Δ 2 виникає лише під час роботи круглими різцями. Так, круглий різець для обробки конічної поверхні є усіченим конусом, пересіченим площиною (передня поверхня), паралельної осі конуса, але не проходить через вісь. Тому лезо різця має опуклу гіперболічну форму. Ця опуклість є помилка Δ 2 . У призматичного різця помилка Δ 2 дорівнює нулю. У середньому помилка Δ 2 у 10 разів більша за величину Δ 1 . За високих вимог до точності обробки слід застосовувати призматичні різці.

Тангенціальні різці застосовують в основному при чистовій обробці довгих нежорстких деталей, так як обробка відбувається не відразу по всій довжині деталі, а поступово.

Довгі фасонні профілі обробляють за допомогою механічних копіювальних пристроїв, що встановлюються із задньої сторони станини на спеціальному кронштейні так само, як копірна лінійка (мал. 200, в).У цих випадках копір має фасонний профіль.

Механічні копіювальні пристрої мають такі недоліки як складність виготовлення термічно обробленого копіра, значні зусилля в місці контакту сухарика або ролика копіювального пристрою з робочою поверхнею копіра.

Це призвело до широкого розповсюдження гідравлічних та електромеханічних копіювальних пристроїв із стеженням.

У гідравлічних копіювальних пристроях у місці контакту важільного наконечника та копіра виникають незначні зусилля, що дозволяє виготовляти копір з м'яких матеріалів.

Гідравлічні копіювальні пристрої забезпечують точність копіювання від ±0,02 до ±0,05 мм. 284

У машинобудуванні, поруч із циліндричними, широко застосовуються деталі з конічними поверхнями як зовнішніх конусів чи вигляді конічних отворів. Наприклад, центр токарного верстата має два зовнішні конуси, з яких один служить для установки і закріплення його в конічному отворі шпинделя; зовнішній конус для установки і закріплення мають також свердло, зенкер, розгортка і т. д. Перехідна втулка для закріплення свердла з конічним хвостовиком має зовнішній конус

1. Поняття про конус та його елементи

Елементи конуса. Якщо крутити прямокутний трикутникАБВ навколо катета АБ (рис. 202 а), то утворюється тіло АВГ, зване повним конусом. Лінія АБ називається віссю або висотою конуса, лінія АВ - утворює конуса. Точка А є вершиною конуса.

При обертанні катета БВ навколо осі АБ утворюється поверхня кола, що називається основою конуса.

Кут ВАГ між бічними сторонами АВ та АГ називається кутом конусата позначається 2α. Половина цього кута, утворена бічною стороною АГ та віссю АБ, називається кутом ухилу конусата позначається α. Кути виражаються в градусах, хвилинах та секундах.

Якщо від повного конуса відрізати його верхню частинуплощиною, паралельною йогооснові (рис. 202, б), то отримаємо тіло, зване усіченим конусом. Воно має дві основи верхню та нижню. Відстань OO 1 по осі між основами називається висотою усіченого конуса. Оскільки в машинобудуванні переважно доводиться мати справу з частинами конусів, т. е. усіченими конусами, зазвичай їх просто називають конусами; далі називатимемо всі конічні поверхні конусами.

Зв'язок між елементами конуса. На кресленні вказують зазвичай три основних розміри конуса: більший діаметр D, менший – d та висоту конуса l (рис. 203).

Іноді на кресленні вказується лише один із діаметрів конуса, наприклад, більший D, висота конуса l і так звана конусність. Конусністю називається відношення різниці діаметрів конуса до його довжини. Позначимо конусність літерою K, тоді

Якщо конус має розміри: D = 80 мм, d = 70 мм та l = 100 мм, то згідно з формулою (10):

Це означає, що на довжині 10 мм діаметр конуса зменшується на 1 мм або на кожен міліметр довжини конуса різниця між його діаметрами змінюється на

Іноді на кресленні замість кута конуса вказується ухил конуса. Ухил конуса показує, якою мірою відхиляється утворює конуса від його осі.
Ухил конуса визначається за формулою

де tg - ухил конуса;


l - висота конуса мм.

Користуючись формулою (11), можна за допомогою тригонометричних таблиць визначити кут ухилу конуса.

Приклад 6.Дано D = 80 мм; d=70мм; l = 100 мм. За формулою (11) маємо За таблицею тангенсів знаходимо величину, найбільш близьку до tg α = 0,05, тобто tg α = 0,049, якому відповідає кут ухилу конуса α = 2°50". Отже, кут конуса 2α = 2 · 2 ° 50 "= 5 ° 40".

Ухил конуса і конусність зазвичай виражають простим дробом, наприклад: 1: 10; 1: 50, або десятковим дробомнаприклад, 0,1; 0,05; 0,02 і т.д.

2. Способи одержання конічних поверхонь на токарному верстаті

На токарному верстатіобробка конічних поверхонь проводиться одним з наступних способів:
а) поворотом верхньої частини супорта;
б) поперечним усуненням корпусу задньої бабки;
в) за допомогою конусної лінійки;
г) за допомогою широкого різця.

3. Обробка конічних поверхонь поворотом верхньої частини супорту

При виготовленні на токарному верстаті коротких зовнішніх та внутрішніх конічних поверхонь з великим кутом ухилу потрібно повернути верхню частину супорта щодо осі верстата під кутом α ухилу конуса (див. рис. 204). При такому способі роботи подачу можна робити тільки від руки, обертаючи ручку ходового гвинта верхньої частини супорта, і лише в найсучасніших токарних верстатах є механічна подача верхньої частини супорта.

Для встановлення верхньої частини супорту 1 на потрібний кут можна використовувати поділки, нанесені на фланці 2 поворотної частини супорта (мал. 204). Якщо кут ухилу конуса заданий по кресленню, то верхню частину супорта повертають разом з його поворотною частиною на необхідне число поділів, що позначають градуси. Число поділів відраховують щодо ризику, нанесеного на нижній частині супорта.

Якщо на кресленні кут α не дано, а вказано більший і менший діаметр конуса і довжина його конічної частини, то величину кута повороту супорта визначають за формулою (11)

Приклад 7.Дано діаметри конуса D = 80 мм, d = 66 мм, довжина конуса l = 112 мм. Маємо: По таблиці тангенсів знаходимо приблизно: а = 3°35". Отже, верхню частину супорта необхідно повернути на 3°35".

Спосіб обточування конічних поверхонь поворотом верхньої частини супорта має такі недоліки: він допускає зазвичай застосування тільки ручної подачі, що відбивається на продуктивності праці та чистоті обробленої поверхні; дозволяє обточувати порівняно короткі конічні поверхні, обмежені довжиною ходу верхньої частини супорта.

4. Обробка конічних поверхонь способом поперечного зміщення корпусу задньої бабки

Для отримання конічної поверхні токарному верстаті необхідно при обертанні заготовки вершину різця переміщати не паралельно, а під деяким кутом до осі центрів. Цей кут повинен дорівнювати куту α ухилу конуса. Найбільш простий спосіб отримання кута між віссю центрів та напрямом подачі - змістити лінію центрів, зсунувши задній центр у поперечному напрямку. Шляхом усунення заднього центру у бік різця (на себе) в результаті обточування отримують конус, у якого більшу основу направлено у бік передньої бабки; при зсуві заднього центру в протилежний бік, тобто від різця (від себе), більша основа конуса виявиться з боку задньої бабки (рис. 205).

Зсув корпусу задньої бабки визначають за формулою

де S - зміщення корпусу задньої бабки від осі шпинделя передньої бабки мм;
D - діаметр великої основи конуса в мм;
d - діаметр малої основи конуса в мм;
L - довжина всієї деталі або відстань між центрами мм;
l - довжина конічної частини деталі мм.

Приклад 8.Визначити зсув центру задньої бабки для обточування усіченого конуса, якщо D = 100 мм, d = 80 мм, L = 300 мм та l = 200мм. За формулою (12) знаходимо:

Зсув корпусу задньої бабки виробляють, використовуючи поділки 1 (рис 206), нанесені на торці опорної плити, і ризику 2 на торці корпусу задньої бабки.

Якщо на торці плити поділів немає, то зміщують корпус задньої бабки, користуючись вимірювальною лінійкою, як показано на рис. 207.

Перевага обробки конічних поверхонь шляхом зміщення корпусу задньої бабки полягає в тому, що цим способом можна обточувати конуси великої довжини і обточувати з механічною подачею.

Недоліки цього способу: неможливість розточувати конічні отвори; втрата часу на перестановку задньої бабки; можливість обробляти лише пологі конуси; перекіс центрів у центрових отворах, що призводить до швидкого і нерівномірного зношування центрів і центрових отворів і є причиною шлюбу при вторинній установці деталі в цих же центрових отворах.

Нерівномірного зношування центрових отворів можна уникнути, якщо замість звичайного застосовувати спеціальний кульовий центр (мал. 208). Такі центри використовують переважно для обробки точних конусів.

5. Обробка конічних поверхонь із застосуванням конусної лінійки

Для обробки конічних поверхонь з кутом ухилу до 10-12° сучасні токарні верстати зазвичай мають особливе пристосування, зване конусною лінійкою. Схема обробки конуса із застосуванням конусної лінійки наводиться на рис. 209.

До станини верстата прикріплена плита 11, на якій встановлена ​​конусна лінійка 9. Лінійку можна повертати навколо пальця 8 під необхідним кутом а до осі оброблюваної деталі. Для закріплення лінійки в необхідному положенні служать два болти 4 і 10. По лінійці вільно ковзає повзун 7, що з'єднується з нижньою поперечною частиною 12 супорта за допомогою тяги 5 і затиску 6. Щоб ця частина супорта могла вільно ковзати по напрям вигвинчуючи поперечний гвинт або від'єднуючи від супорта його гайку.

Якщо повідомити каретці поздовжню подачу, то повзун 7, захоплюваний тягою 5, почне переміщатися вздовж лінійки 9. Так як повзун скріплений з поперечними санчатами супорта, то вони разом з різцем будуть переміщатися паралельно лінійці 9. Завдяки цьому різець буде обробляти у поверхню рівним куту α повороту конусної лінійки.

Після кожного проходу різець встановлюють на глибину різання за допомогою рукоятки 1 верхньої частини 2 супорта. Ця частина супорта повинна бути повернена на 90° щодо нормального становища, тобто так, як показано на рис. 209.

Якщо дані діаметри основ конуса D і d і його довжина l, то кут повороту лінійки можна знайти за формулою (11).

Підрахувавши величину tg, легко визначити значення кута по таблиці тангенсів.
Застосування конусної лінійки має ряд переваг:
1) налагодження лінійки зручне і проводиться швидко;
2) при переході до обробки конусів не потрібно порушувати нормальне налагодження верстата, тобто не потрібно зміщувати корпус задньої бабки; центри верстата залишаються в нормальному положенні, тобто на одній осі, завдяки чому центрові отвори деталі і центри верстата не спрацьовуються;
3) з допомогою конусної лінійки можна як обточувати зовнішні конічні поверхні, а й розточувати конічні отвори;
4) можлива робота е поздовжнім самоходом, що збільшує продуктивність праці та покращує якість обробки.

Недоліком конусної лінійки є необхідність від'єднувати санки супорта від гвинта поперечної подачі. Цей недолік усунений у конструкції деяких токарних верстатів, у яких гвинт не пов'язаний жорстко зі своїм маховичком та зубчастими колесамипоперечного самохода.

6. Обробка конічних поверхонь широким різцем

Обробку конічних поверхонь (зовнішніх та внутрішніх) з невеликою довжиною конуса можна проводити широким різцем з кутом у плані, що відповідає куту α ухилу конуса (рис. 210). Подача різця може бути поздовжня та поперечна.

Однак використання широкого різця на звичайних верстатах можливе лише за довжини конуса, що не перевищує приблизно 20 мм. Застосовувати ширші різці можна лише на особливо жорстких верстатах і деталях, якщо це не викликає вібрації різця та оброблюваної деталі.

7. Розточування та розгортання конічних отворів

Обробка конічних отворів є одним із найважчих токарних робіт; вона значно складніше, ніж обробка зовнішніх конусів.

Обробку конічних отворів на токарних верстатах здебільшого виробляють розточуванням різцем з поворотом верхньої частини супорта та рідше за допомогою конусної лінійки. Всі підрахунки, пов'язані з поворотом верхньої частини супорта або конусної лінійки, виконуються так само, як при обточуванні зовнішніх конічних поверхонь.

Якщо отвір має бути в суцільному матеріалі, спочатку свердлять циліндричний отвір, який потім розточують різцем на конус або обробляють конічними зенкерами і розгортками.

Щоб прискорити розточування або розгортання, слід попередньо просвердлити отвір свердлом діаметр d, якого на 1-2 мм менше діаметра малої основи конуса (рис. 211, а). Після цього розсвердлюють отвір одним (рис. 211 б) або двома (рис. 211 в) свердлами для отримання щаблів.

Після чистового розточування конуса його розгортають конічною розгорткою відповідної конусності. Для конусів з невеликою конусністю вигідніше проводити обробку конічних отворів безпосередньо після свердління набором спеціальних розгорток, як показано на рис. 212.

8. Режими різання при обробці отворів конічними розгортками

Конічні розгортки працюють у більш важких умовах, ніж циліндричні: у той час як циліндричні розгортки знімають незначний припуск невеликими ріжучими кромками, конічні розгортки ріжуть всією довжиною їх ріжучих кромок, розташованих на конуса, що утворює. Тому при роботі конічними розгортками застосовують подачі та швидкості різання менше, ніж при роботі циліндричними розгортками.

При обробці отворів конічними розгортками подачу виробляють вручну, обертаючи маховичок задньої бабки. Необхідно стежити за тим, щоб піноль задньої бабки рухалася рівномірно.

Подачі при розгортанні сталі 0,1-0,2 мм/об, при розгортанні чавуну 0,2-0,4 мм/про.

Швидкість різання при розгортанні конічних отворів розгортками зі швидкорізальної сталі 6-10 м/хв.

Для полегшення роботи конічних розгорток та отримання чистої та гладкої поверхні слід застосовувати охолодження. При обробці сталі та чавуну застосовують емульсію або сульфофрезол.

9. Вимірювання конічних поверхонь

Поверхні конусів перевіряють шаблонами та калібрами; вимірювання та одночасно перевірку кутів конуса проводять кутомірами. На рис. 213 показаний спосіб перевірки конуса за допомогою шаблону.

Зовнішні та внутрішні кутирізних деталей можна вимірювати універсальним кутоміром (рис. 214). Він складається з основи 1, На якому на дузі 130 нанесена основна шкала. З основою 1 жорстко скріплена лінійка 5. По дузі основи переміщається сектор 4, несучий ноніус 3. До сектора 4 за допомогою державки 7 може бути прикріплений косинець 2, в якому, у свою чергу, закріплюється знімна лінійка 5. Кутник 2 і знімна лінійка 5 мають можливість переміщатися за межею сектора 4.

Шляхом різних комбінацій в установці вимірювальних деталей кутоміра можна проводити вимірювання кутів від 0 до 320 °. Величина відліку за ноніусом 2". Відлік, отриманий при вимірюванні кутів, проводиться за шкалою і ноніусом (рис. 215) наступним чином: нульовий штрих ноніуса показує число градусів, а штрих ноніуса, що збігається зі штрихом шкали основи, - число хвилин. 215 зі штрихом шкали основи збігається 11-й штрих ноніуса, що означає 2 "Х 11 = 22". Отже, кут у цьому випадку дорівнює 76 ° 22 ".

На рис. 216 показані комбінації вимірювальних деталей універсального кутоміра, що дозволяють проводити вимірювання різних кутіввід 0 до 320 °.

Для більш точної перевірки конусів у серійному виробництві застосовують спеціальні калібри. На рис. 217, а показаний конічний калібр-втулка для перевірки зовнішніх конусів, а на рис. 217 б-конічний калібр-пробка для перевірки конічних отворів.

На калібрах робляться уступи 1 і 2 на торцях або наносяться ризики 3, що служать для визначення точності поверхонь, що перевіряються.

На. Рис. 218 наводиться приклад перевірки конічного отвору калібром-пробкою.

Для перевірки отвору калібр (див. рис. 218), що має уступ 1 на певній відстані від торця 2 і дві ризики 3, вводять з легким натиском в отвір і перевіряють, чи немає коливання калібру в отворі. Відсутність хитання показує, що кут конуса правильний. Переконавшись, що кут конуса правильний, розпочинають перевірку його розміру. Для цього спостерігають, до якого місця калібр увійде в деталь, що перевіряється. Якщо кінець конуса деталі збігається з лівим торцем уступу 1 або з однією з рисок 3 або між ризиками, то розміри конуса правильні. Але може статися, що калібр увійде в деталь настільки глибоко, що обидві ризики увійдуть 3 в отвір або обидва торця уступу 1 вийдуть з нього назовні. Це показує, що діаметр отвору більший за заданий. Якщо, навпаки, обидві ризики виявляться поза отвором або жоден з торців уступу не вийде з нього, то діаметр отвору менший за необхідний.

Для точної перевірки конусності застосовують наступний спосіб. На поверхні, що вимірюється деталі або калібру проводять крейдою або олівцем дві-три лінії вздовж утворює конуса, потім вставляють або надягають калібр на деталь і повертають його на частину обороту. Якщо лінії зітруться нерівномірно, це означає, що конус деталі оброблений неточно і потрібно виправити. Стирання ліній по кінцях калібру говорить про неправильну конусність; стирання ліній у середній частині калібру показує, що конус має невелику увігнутість, причиною чого зазвичай є неточне розташування вершини різця по висоті центрів. Замість крейдових ліній можна нанести на всю конічну поверхню деталі або калібру тонкий шарспеціальної фарби (синьки). Такий спосіб дає більшу точність виміру.

10. Шлюб при обробці конічних поверхонь та заходи щодо його попередження

При обробці конічних поверхонь крім згаданих видів шлюбу для циліндричних поверхонь додатково можливі наступні види шлюбу:
1) неправильна конусність;
2) відхилення у розмірах конуса;
3) відхилення у розмірах діаметрів підстав при правильній конусності;
4) непрямолінійність утворюючої конічної поверхні.

1. Неправильна конусність виходить головним чином внаслідок неточного зміщення корпусу задньої бабки, неточного повороту верхньої частини супорта, неправильної установки конусної лінійки, неправильного заточення або встановлення широкого різця. Отже, точною установкою корпусу задньої бабки, верхньої частини супорта або конусної лінійки перед початком обробки можна попередити шлюб. Цей вид шлюбу виправимо тільки в тому випадку, якщо помилка у всій довжині конуса спрямована в тіло деталі, тобто всі діаметри у втулки менші, а у конічного стрижня більше за необхідні.

2. Неправильний розмірконуса при правильному вугіллійого, тобто неправильна величина діаметрів по всій довжині конуса, виходить, якщо знято недостатньо або занадто багато матеріалу. Попередити шлюб можна лише уважним встановленням глибини різання по лімбу на чистових проходах. Шлюб виправимо, якщо знято недостатньо матеріалу.

3. Може вийти, що з правильної конусності і точних розмірах одного кінця конуса діаметр другого кінця неправильний. Єдиною причиною є недотримання необхідної довжини всього конічного ділянки деталі. Шлюб виправимо, якщо деталь надмірно довга. Щоб уникнути цього виду шлюбу, необхідно перед обробкою конуса ретельно перевірити його довжину.

4. Непрямолінійність утворює конуса, що обробляється, виходить при установці різця вище (рис. 219, б) або нижче (рис. 219, в) центру (на цих малюнках для більшої наочності спотворення утворює конуса показані в сильно перебільшеному вигляді). Таким чином, і цей вид шлюбу є результатом неуважної роботи токаря.

Контрольні питання 1. Якими способами можна обробити конічні поверхні на токарних верстатах?
2. У яких випадках рекомендується робити поворот верхньої частини супорту?
3. Як обчислюється кут повороту верхньої частини супорта для обточування конуса?
4. Як перевіряється правильність повороту верхньої частини супорта?
5. Як перевірити зсув корпусу задньої бабки? Як обчислити величину зсуву?
6. З яких основних елементів складається конусна лінійка? Як налаштувати конусну лінійку на цю деталь?
7. Встановіть на універсальному кутомірінаступні кути: 50 ° 25 "; 45 ° 50"; 75 ° 35 ".
8. Якими інструментами вимірюють конічні поверхні?
9. Для чого на конічних калібрах зроблено уступи чи ризики і як ними користуватися?
10. Перерахуйте види шлюбу під час обробки конічних поверхонь. Як їх уникнути?

Обробка деталей з конічною поверхнею пов'язана з утворенням конуса, що характеризується наступними розмірами- малюнок зліва а): меншим d і більшим D діаметрами та відстанню L між площинами, в яких розташовані кола з діаметрами D та d. Кут α називається кутом нахилу конуса, а кут 2α - кутом конуса. Відношення K=(D-d)/L називається конусністю і зазвичай позначається зі знаком розподілу (наприклад, 1: 20 або 1: 50), а в деяких випадках десятковим дробом (наприклад, 0,05 або 0,02). Відношення y=(D-d)/(2L)=tg називається ухилом.

Способи обробки конічних поверхонь

При обробці валів часто зустрічаються переходи між поверхнями, що обробляються, мають конічну форму. Якщо довжина конуса не перевищує 50 мм, його обробку можна проводити широким різцем - малюнок зліва б). Кут нахилу різальної кромки різця в плані повинен відповідати куту нахилу конуса на деталі, що обробляється. Різцю повідомляють подачу в поперечному або поздовжньому напрямку. Для зменшення спотворення утворюючої конічної поверхні та зменшення відхилення кута нахилу конуса необхідно встановлювати ріжучу кромку різця по осі обертання оброблюваної деталі. Слід враховувати, що при обробці конуса різцем з ріжучою кромкою довжиною більше 10-15 мм можуть виникнути вібрації, рівень яких тим вищий, чим більша довжина оброблюваної деталі, менше її діаметр, менше кут нахилу конуса, ближче розташований конус до середини деталі, більше виліт різця та менша міцність його закріплення. В результаті вібрацій на оброблюваній поверхні з'являються сліди та погіршується її якість. При обробці широким різцем жорстких деталей вібрації можуть бути відсутніми, але при цьому можливе зміщення різця під дією радіальної складової сили різання, що призводить до порушення налаштування різця на потрібний кут нахилу. Зміщення різця залежить від режиму обробки та напряму подачі.

Конічні поверхні з великими ухилами можна обробляти при повороті верхніх санчат супорта з різцетримачем - малюнок зліва в), на кут α, рівний кутунахилу конуса, що обробляється. Подача різця проводиться вручну (рукояткою переміщення верхніх санчат), що є недоліком цього методу, оскільки нерівномірність ручної подачі призводить до збільшення шорсткості обробленої поверхні. Вказаним способом обробляють конічні поверхні, довжина яких можна порівняти з довжиною ходу верхніх санок.

Конічні поверхні великої довжини з =8-10 градусів можна обробляти при зміщенні задньої бабки - малюнок зліва г), величина якого h=L×sin α. Величину зміщення задньої бабки визначають за шкалою, нанесеною на торці опорної плити з боку маховика, і ризик на торці корпусу задньої бабки. Ціна розподілу на шкалі зазвичай 1 мм. За відсутності шкали на опорній плиті величину зміщення задньої бабки відраховують по лінійці, що приставлена ​​до опорної плити. Способи контролю величини зміщення задньої бабки показані малюнку праворуч. У різцетримачі закріплюють упор, малюнок а) або індикатор, малюнок б). Як упор може бути використана тильна сторона різця. Упор або індикатор підводять до пінолі задньої бабки, фіксують їхнє вихідне положення по лімбу рукоятки поперечної подачі або за стрілкою індикатора, а потім відводять. Задню бабку зміщують на величину більше h, a упор або індикатор пересувають (рукояткою поперечної подачі) на величину h від вихідного положення. Потім задню бабку зміщують у бік упору або індикатора, перевіряючи її положення за стрілкою індикатора або за тим, наскільки щільно затиснута смужка паперу між упором та піноллю. Положення задньої бабки для обробки конічної поверхні можна визначити по готовій деталі. Готову деталь (або зразок) встановлюють у центрах верстата і задню бабку зміщують до тих пір, поки утворює конічної поверхні не виявиться паралельним напрямку поздовжнього переміщення супорта. Для цього індикатор встановлюють у різцетримач, підводять до деталі до дотику та переміщують (супортом) вздовж твірної деталі. Задню бабку зміщують доти, доки відхилення стрілки індикатора не будуть мінімальними, після чого закріплюють.

Для забезпечення однакової конусності партії деталей, оброблюваних у такий спосіб, необхідно, щоб розміри заготовок та його центрових отворів мали незначні відхилення. Оскільки зміщення центрів верстата викликає зношування центрових отворів заготовок, рекомендується обробити конічні поверхні попередньо, потім виправити центрові отвори і після цього зробити остаточну чистову обробку. Для зменшення розбивки центрових отворів та зносу центрів доцільно останні виконувати із заокругленими вершинами.

Поширеною є обробка конічних поверхонь із застосуванням копірних пристроїв. До станини верстата кріпиться плита 1, малюнок зліва а), з копірною лінійкою 2, по якій переміщається повзун 5, з'єднаний з супортом 6 верстата тягою 7 за допомогою затиску 8. Для вільного переміщення супорта в поперечному напрямку необхідно від'єднати гвинт поперечної подачі. При поздовжньому переміщенні супорта 6 різець отримує два рухи: поздовжнє від супорта і поперечне від копірної лінійки 2. Величина поперечного переміщення залежить від кута повороту копірної лінійки 2 щодо осі повороту 3. Кут повороту лінійки визначають по поділах на плиті 1, фіксують лінійку болтами 4. Подачу різця на глибину різання роблять рукояткою переміщення верхніх санчат супорта. Обробку конічної поверхні 4, малюнок зліва б), виробляють по копіру 3, встановленому в пінолі задньої бабки або револьверной головці верстата. У різцетримачі поперечного супорта встановлюють пристосування 1 з копірним роликом 2 і гострим прохідним різцем. При поперечному переміщенні супорта копірний ролик 2 відповідно до профілю копіра 3 отримує поздовжнє переміщення, яке передається (через пристосування 1) різцю. Зовнішні конічні поверхні обробляються прохідними, а внутрішні конічні поверхні – розточувальними різцями.

Для отримання конічного отвору в суцільному матеріалі малюнок праворуч, заготовку обробляють попередньо (свердлять, розточують), а потім остаточно (розгортають). Розгортання виконують послідовно комплектом конічних розгорток – малюнок унизу. Діаметр попередньо просвердленого отвору на 0,5-1 мм менше західного діаметра розгортки. Форми різальних кромок та робота розгорток: ріжучі кромкичорновий розгортки - а) мають форму уступів; напівчистова розгортка - б) знімає нерівності, залишені чорновою розгорткою; чистова розгортка - в) має суцільні ріжучі кромки по всій довжині і калібрує отвір. Якщо потрібен конічний отвір високої, точності, його перед розгортанням обробляють конічним зенкером, для чого в суцільному матеріалі свердлять отвір діаметром на 0,5 мм менше, ніж діаметр конуса, а потім застосовують зенкер. Для зменшення припуску під зенкерування іноді застосовують ступінчасті свердла різного діаметра.

Обробка конічних поверхонь – це технічно складний процес, який виконується на токарному устаткуванні.

Крім спеціального інструментупотрібна висока кваліфікація (розряд) оператора. Обробка конічних поверхонь на токарних верстатах поділяється на дві категорії:

• робота із зовнішніми конусами;


• робота з конічними отворами.

Кожен вид обробки має свої технічними особливостямита нюансами, які мають враховуватися токарем.

Особливості обробки зовнішнього конічних поверхонь

В силу своєї специфічної форми, робота із зовнішніми конічними поверхнями має свою специфіку.

При невідповідності інструменту, діни фігури та її фізичних характеристикповерхня деталі набуває хвилястої форми, що негативно позначається на якості заготівлі та її подальшої придатності в експлуатації.

Причини виникнення хвилястості:

• довжина конуса понад 15 мм;


• великий виліт різця чи погане кріплення деталі;


• збільшення довжини заготівлі із пропорційним зменшенням її діаметра (товщини).

Обробка конічних поверхонь на токарному верстаті без ефекту хвиль проводиться за таких умов:

• не потрібно досягати високого класу обробки;


• при закріпленні деталей має бути великий кутнахилу конуса щодо стаціонарного різця;


• довжина конуса не перевищує 15 мм;


• заготівля конічної форми виготовлена ​​із твердого сплаву.

Способи обробки конічних поверхонь вибираються виходячи із зазначених критеріїв.

Конічні отвори

Для обробки конічних отворів у суцільному матеріалі існує два етапи:

• свердління;


• розгортання;

У першому випадку використовують свердло з діаметром рівним або меншим на 2-3 мм, ніж передбачуваний отвір.

Розмірну дельту зменшують за рахунок фінальної розточування. Спочатку вибирається велике свердло, яким пробивається отвір, на глибину, меншу за задану. Потім тонкими свердлами проводиться каскадне свердління отвору та доведення глибини до заданої.

При використанні кількох свердлів внутрішній конус відповідає заданим розмірам і не має ступінчастих переходів.

При розгортці отворів використовуються свердла з трьома видами робочої поверхні:

• первинні (обдирні). Поверхня свердла має рідкі грубі зуби, розташовані по гвинтовій спіралі. При роботі з цим свердлом знімається великий шар матеріалу та формується профіль отвору;


• вторинне. У цього свердла більше канавок і зубів, що дозволяє досягти чіткішого профілю отвору та прибрати надлишки металу всередині;


• третє (чистове). Поверхня цього свердла має прямі зуби, які дозволяють зробити «чисту» проходку та прибрати ступінчастий ефект після двох попередніх розгорток.

Глибину та діаметр отриманих отворів перевіряють за допомогою пробок-калібрів.

Обробка циліндричних поверхонь

Обробка циліндричних поверхонь на токарному верстаті – це дві різні технології, одна з яких дозволяє працювати із зовнішньою поверхнею (вали, втулки, диски), а інша – із внутрішньою (отвори).

Для роботи використовуються різці, свердла, розгортки.

Використання певного типуінструмент залежить від діаметра отвору (товщини валу), класу чистоти обробки та шорсткості поверхні.

Деталі з циліндричною формоюшироко використовуються в машинобудуванні та важкій промисловості, а якість отворів у суцільному матеріалі визначає ступінь стикування елементів конструкції, загальну механічну міцністьвузла та тривалість експлуатації виробу.

Обробка зовнішніх циліндричних поверхонь полягає у доведенні заготовки до заданої товщини шляхом зняття стружки за допомогою різця. Для цього деталь розташовується паралельно до підлоги і закріплюється на токарному верстаті.

Проходом різця вздовж поверхні обертання дозволяє досягти необхідного класу обробки та товщини деталі.

Обробка циліндричних поверхонь зовнішнього типу проводиться в три етапи:

• чорнове обточування. При такому методі набувають шорсткість до 3-го класу і точність поверхні до 5-го;


• чистове оброблення. Клас точності зростає до 4-го, а шорсткість до 6-го;


• чистова тонка (надточна). Ступінь шорсткості на рівні 9-го класу, а точність до 2-го.

Залежно від бажаних показників, майстер використовує одну або кілька стадій обробки.

Зважаючи на те, що при виготовленні багатоступінчастих валів з цільної заготовки значна частина матеріалу стає стружкою, сучасне виробництвозаготовки отримують методом лиття, але в верстаті проводиться доведення деталі до заданих параметрів.

Обробка внутрішніх циліндричних поверхонь – це досягнення заданого класу точності під час роботи з отворами.

За своїм типом отвори поділяються на категорії:

• наскрізні;


• глухі (досвердлені до певної глибини);


• глибокі із ступінчастою структурою (кілька діаметрів на різних глибинах).

Виходячи з типу отвору та його габаритних розмірів, застосовуються свердла певної форми та діаметра.

Для досягнення заданого класу точності майстра використовують кілька різновидів інструментів та проводять обробку внутрішньої поверхніу три етапи, так само, як і із зовнішнім циліндром (чорнове свердління, чистове та високоточне).

Тип інструменту залежить від твердості матеріалу та заданих технічних характеристикотвори.

Сучасні технології обробки конічних та циліндричних поверхонь демонструються на щорічній виставці «».