Прорезание канавок и отрезание. Вытачивание канавок отрезание Прорезание канавок

Узкие канавки протачивают прорезными, или канавочными, резцами (см. рис. 6.9, г); форма режущей кромки резца при этом должна соответствовать профилю протачиваемой канавки. Жесткость заготовки не всегда позволяет прорезать канавку за один проход. Так, например, канавку шириной более 5 мм в нежесткой заготовке (нежесткой считается заготовка, у которой соотношение расстояния от шпинделя до прорезаемой канавки к диаметру заготовки составляет более 5) протачивают за несколько проходов канавочного (прорезного) резца при его поперечной подаче. При этом на торцах и по диаметру оставляют припуск 0,5… 1,0 мм для чистовой обработки. Окончательную обработку выполняют этим же резцом или резцом, ширина режущей кромки которого соответствует ширине канавки.

Отрезание заготовок от прутка осуществляют отрезными резцами (рис. 6.12). Ширину режущей кромки отрезного резца выбирают в зависимости от диаметра отрезаемой заготовки. Она может составлять 3,4, 5, 6, 8 и 10 мм. Длина головки отрезного резца должна быть несколько больше половины диаметра прутка, от которого отрезают заготовку. Для уменьшения трения между резцом и разрезаемым материалом головку резца при заточке сужают к стержню на 1… 2 ° с каждой стороны.

Канавочный (прорезной) и отрезной резцы следует устанавливать в резцедержателе под прямым углом к оси обрабатываемой заготовки.

Режущая кромка отрезного и прорезного резцов должна устанавливаться точно по линии центров, так как установка резца выше линии центров даже на 0,1… 0,2 мм может привести к его поломке, а при установке отрезного резца ниже линии центров на торце заготовки остается необработанный выступ.

При отрезании расстояние от места крепления (торцы кулачков трехкулачкового патрона) до головки резца не должно превышать диаметра отрезаемой заготовки.

При отрезании заготовка из хрупких материалов отламывается раньше, чем резец подойдет к ее центру, поэтому для получения ровного торца режущая кромка резца выполняется под углом 5… 10° (рис. 6.12, б).

Контроль обработки цилиндрических деталей осуществляется при обработке и по ее окончании. При черновой обработке заготовки контролируется правильность удаления металла в припуске, а по чистовой обработке проверяется соответствие размеров и качества обработанной детали требованиям чертежа или техническим условиям (требованиям). Контроль линейных размеров проводится при помощи штангенциркуля или микрометра (в зависимости от требований к точности обработки). Возможен контроль диаметра окончательно обработанных деталей с использованием калибр-скоб.

При контроле канавок проверяется их глубина и ширина. Глубину канавок можно измерить при помощи линейки, штангенциркуля с глубиномером или глубиномера. Ширина проверяется с помощью линейки или штангенциркуля. Для контроля ширины и глубины канавок возможно также использование шаблона (рис. 6.13).

Назначение и форма кана - в о к. На наружных поверхностях де­талей часто протачивают канавки, ко­торые необходимы в конце резьбового участка для выхода резьбового резца, для установки стопоров, в деталях ти­па поршень - для размещения порш­невых колец н т. д. Канавки бывают прямоугольные, трапецеидальные, с радиусным дном. В отдельных случаях чертежом задается точный размер ка­навки по ширине и особо оговаривает­ся перпендикулярность стенок канавки к оси детали. Канавки контролируют глубиномером штангенциркуля или шаблоном (рис. 65, а, б). Особенности конструкции и геометрии прорезных и от­резных резцов. Протачивание ка­навок выполняют прорезными (кана - вочными) резцами (рис. 66), а отреза­ние- отрезными резцами (рис. 67). На рабочей части прорезного и отрез­ного резца имеется режущая кромка (прямая или радиусная) и две вспомо­гательные кромки. Каждая вспомога­тельная кромка расположена по отно­шению к направлению поперечной по-

Дачи под небольшим вспомогательным углом в плане фі = 1-^2°, и, кроме того, вся головка резца сужается к подошве (а-2-3°). Это уменьшает трение вспо­могательных задних поверхностей рез­ца о стенки канавки. Отрезные резцы служат для отрезания заготовки. По принципу работы и гео­метрии отрезной резец не отличается от прорезного, но имеет более длинную головку. В связи с этим увеличивается возможность поломки резца, поэтому головку отрезного резца часто усилива­

Правила работы при отреза­нии. Как было указано, отрезание на токарном станке вызывает определен­ные трудности, так как оттянутая го­ловка отрезного резца ослаблена и при большой нагрузке может поломаться. Для предупреждения поломок резиа и повышения его стойкости необходимо соблюдать ряд правил.

1. Резец устанавливать по возможно­сти точнее по центру заготовки. Если режущая кромка ниже центра, то при приближении резца к оси образуется стерженек, который может обломить режущий клин резца (рис. 70, а). При установке выше центра резец, прибли­жаясь к оси заготовки, упрется задней поверхностью в поверхность резания и сломается (рис. 70, б).

2. Державку прямого отрезного резца устанавливать строго перпендикулярно к оси заготовки, чтобы боковая поверх­ность головки резца не терлась о стен­ки прорезаемой канавки.

3. Отрезание выполнять по возможнос­ти ближе к кулачкам патрона. Расстоя­ние места отрезания от кулачков пат­рона должно быть 3-5 мм.

4. Рекомендуется выполнять отрезание, совмещая поперечную подачу с при­емом «в разбивку», т. е. с небольшим продольным перемещением на 1-2 мм в обе стороны. Правой рукой токарь осуществляет поперечную подачу, а ле­вой рукой с помощью рукоятки про­дольной подачи производит «разбивку». Такой способ предотвращает за­бивание прорезаемой канавки струж­кой и облегчает процесс резания (рис. 71, а).

5. При отрезании заготовок большого диаметра резец не следует подавать до оси заготовки, так как часто под дейст­вием собственного веса отрезаемая за­готовка отламывается раньше, чем ре­жущая кромка дойдет до оси, и иногда защемляет резец. В этих случаях резец выводят из канавки, не доводя режу­щую кромку резца на 2-3 мм до оси,

70 ПОЛОЖЕНИЕ ОТРЕЗНОГО РЕЗЦА В КОНЦЕ ОТРЕЗАНИЯ:

Затем, остановив станок, отламывают

Заготовку.

Детали большого веса отламывают не на станке, а в стороне. Если деталь стальная, отламывают ее после осты­вания (нагретый металл имеет боль­шую вязкость и труднее ломается). 6. При отрезании заготовок небольшо­го диаметра, когда к торцу изготовля­емой детали предъявляются невысокие требования, применяют отрезные рез­цы со скошенной режущей кромкой (рис. 71, б). При отрезании таким рез-

Прямое вращение

Сила, действующая со стороны резца иа заготовку, стре­мится приподнять ее; если между шпинделем и под­шипником имеется зазор, то шпиндель приподнимается

Стружка удерживает­ся на резце, зави­вается на заготовку, что вызывает необ­ходимость удалять ее крючком или периодически выво­дить резец из ка­навки

При наличии вы­ступов или твердых включений на заго­товке удар прини­мается резцом, что может привести к поломке оттянутой головки его или выкрашиванию твер досплаииок пластин­ки резня

Преимущества работы изогнутым отрезным резцом при обратном вращении

Обратное вращение

Сила, действующая со стороны резца на заготовку, на­правлена вниз т. е. прижимает шпин­дель к подшипнику

Стружка направлена вниз и падает не­посредственно в ко­рыто под действием собственного веса

Выступы или твердые включения, ударяя о резец, вызывают некоторый отжим изогнутой держав­ки, что амортизи­рует удар и предо­храняет резец от поломки. Кроме то­го, амортизации способствуют зазо­ры между прилега­ющими деталями суппорта

Пом тореп отрезаемой заготовки полу­чается относительно чистым и не требу­ется чистового подрезания.

7. При тяжелых отрезных работах (большой диаметр, твердый материал, неравномерный припуск) применяют изогнутый отрезной резец, режущая кромка которого расположена снизу (рис. 72), и отрезают заготовку при об­ратном ее вращении. Преимущества этого способа указаны в табл. 5.

8. Если обрабатывается партия заго­товок и вытачивание канавки или от­резание являются самостоятельными работами, то перед началом этих работ закрепляют каретку на станине и подтягивают клинья суппорта, чтобы предотвратить вибрации.

73 ПРИМЕНЕНИЕ ПРИ ОТРЕЗАНИИ ОТКИДНЫХ УПОРОВ:

А--закрепленного в пиноли задней баб­ки, б - закрепленного є резцедержателе; 1 - упор (в положении при установке заготовки), 2 - шарнир, 3 - основание

A) l_ Положение - упора

Ц при отрезании. (-4-|

9. Для отрезания заготовок из прутко­вого материала с соблюдением задан­ной длины каретку суппорта устанав­ливают по упору с таким расчетом, чтобы отрезной резец, закрепленный в резцедержателе, находился на рассто­янии 5-6 мм от торца патрона. Пруток выдвигают из патрона до соприкосно­вения с откидным упором, закреплен­ным в задней бабке (рис. 73, а) или в резцедержателе (рис. 73, б). При отре­зании упор отбрасывается. Режимы резания при отреза­нии. Подача при отрезании принима­ется меньшей, чем при наружном обта­чивании или подрезании торцов. Так, при отрезании заготовок (деталей) ди­аметром до 60 мм рекомендуется пода

При вытачивании канавок и отрезании необходимо соблюдать следующие правила:

резец устанавливают как можно точнее относительно оси центров станка: если режущая кромка ниже оси центров, то при приближении резца к оси на отрезаемой детали образуется стерженек; при установке выше оси центров

резец, приближаясь к оси заготовки, может упереться задней поверхностью в оставшийся стерженек;

державку прямого отрезного резца устанавливают строго перпендикулярно оси заготовки, чтобы боковая поверхность головки резца не терлась о стенки прорезаемой канавки;

отрезание выполняют на расстоянии 3-5 мм от кулачков патрона;

при отрезании заготовок большого диаметра резец не доводят до оси заготовки на 2-3 мм и, остановив станок, отламывают отрезаемую часть.

Диаметр выточенной канавки можно измерить штангенциркулем в том случае, если канавка шире его ножек. Часто определяют не диаметр канавки, а ее глубину, пользуясь для этого шаблоном. Ширину канавки измеряют линейкой, штангенциркулем или шаблоном.

6.2 Сверление и расверливание оверстий на токарном станке

Обработку отверстий на токарном станке производят различными режущими инструментами в зависимости от вида заготовки, требуемой точности и шероховатости поверхности. Наиболее распространенным методом получения отверстия в сплошном материале является сверление.

Иногда сверление производят в несколько приемов, т. е. отверстие рассверливают.

Рассверливание позволяет получить более точные отверстия и уменьшить увод сверла от осидетали. Спиральное сверло состоит из рабочей части, шейки и хвостовика (рис. 27). Торец рабочей части, на котором расположены две режущие кромки, называется режущей частью сверла. Угол между режущими кромками 2ф (угол при вершине) при обработке стали и чугуна должен составлять 118-120°.

На рабочей части сверла имеется два спиральных пера, связанных перемычкой. По наружной поверхности перьев прошлифованы узкие направляющие ленточки. Между перьями расположены две спиральные канавки: одна из стенок канавки образует переднюю поверхность режущего клина свёрла. По канавкам охлаждающая жидкость подается к режущим кромкам, а стружка выводится из отверстия.

Хвостовик сверла служит для закрепления его в пиноли задней бабки или в специальной державке суппорта. Хвостовик может иметь коническую или цилиндрическую форму. Конические хвостовики выполняются по стандарту (конус Морзе № 1, 2, 3, 4, 5). Конус хвостовика обеспечивает надежное центрирование сверла и удерживает его от проворачивания. Если конус хвостовика сверла отличается по размеру (номеру) от конусного отверстия пиноли задней бабки или державки, то применяют переходные втулки. Сверла с цилиндрическими хвостовиками закрепляют в пиноли при помощи сверлильного патрона.

Спиральные сверла затачивают на специальных заточных станках. Однако токарю часто приходится затачивать сверла вручную на обычном заточном станке. При затачивании следует помнить, что режущие кромки сверла должны быть симметричны (т. е. расположены под определенными равными углами к оси сверла и иметь одинаковую длину), поперечная кромка (перемычка) должна быть расположена под углом 55° к режущей кромке.

Рис.27 Части и элементы спирального сверла: 2- угол при вершине резца;  - угол наклона винтовой канавки;  - угол наклона поперечной кромки.

Задним поверхностям сверла придают криволинейную форму, что обеспечивает получение задних углов на режущих клиньях. Для этого затачиваемое сверло прижимают к шлифовальному кругу и одновременно вращают. При одинаковой длине режущих кромок диаметр отверстия будет равен диаметру сверла; если же одна кромка длиннее другой, то диаметр отверстия получится больше диаметра сверла, что может привести к браку и выходу из строя сверла ввиду неравномерной нагрузки на режущие кромки. В процессе затачивания контролю подлежит угол 2ср, угол 60° на режущем клине, угол наклона поперечной кромки 55° и длина режущих кромок.

При сверлении на токарном станке сверло, установленное в пиноли задней бабки, подают к детали вручную - вращением маховика (рис.28). Применение каких-либо дополнительных рычагов не допускается. Обрабатываемая деталь должна быть прочно закреплена в патроне, иначе при сверлении она будет вибрировать или смещаться, что может повлечь за собой по- ломку сверла.

Максимальный диаметр отверстий, получаемых на станках 1К62 и 16К20,- 25 мм для деталей из стали и 28 мм для деталей из чугуна.

Сверление с подачей сверла вручную малопроизводительно и утомительно для токаря (особенно отверстий большого диаметра и глубоких). Некоторые токарные станки (например, 1К62) имеют устройство для подсоединения задней бабки к каретке суппорта, с помощью которого сверление выполняется механической подачей.

Для сверления глухих отверстий заданной длины удобно пользоваться делениями, нанесенными на пиноли задней бабки. Вращением маховика сверло подают до тех пор, пока оно не коснется вершиной торца детали, и замечают соответствующее деление на пиноли. Затем, вращая маховик задней бабки, перемещают пиноль до тех пор, пока она не переместится на нужное число делений.

Прежде чем подвести сверло к обрабатываемой детали, необходимо включить станок. Подводить сверло следует плавно, без удара, иначе его режущие кромки могут затупиться и даже выкрошиться. При сверлении необходимо применять смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ).

Для того чтобы сверло не сместилось относительно оси отверстия, в начале сверления производят центровку заготовки коротким спиральным сверлом большого диаметра или специальным центровочным сверлом. Важно, чтобы перед сверлением торец заготовки был подрезан для обеспечения его перпендикулярности оси.

Иногда при сверлении слышится характерный металлический визг. Обычно это является признаком перекоса отверстия или затупления сверла. В таком случае надо немедленно прекратить подачу, вывести сверло, остановить станок и выяснить причину нарушения режима. Останавливать станок в то время, когда сверло находится в отверстии, нельзя: это может привести к заеданию сверла и его поломке.

Рис. 28. Сверление на токарном станке подачей вручную.

Цилиндрические отверстия могут быть гладкие, ступенчатые или с канавкой, сквозные или глухие. К отверстиям предъявляются различные требования по точности, прямолинейности оси, правильности геометрической формы, шероховатости поверхности. Диаметры отверстий контролируют штангенциркулем Основные виды брака при сверлении отверстий, их причины и способы устранения приведены в таблице 7.

Таблица 7.

Основные виды брака при сверлении отверстий, их причины и способы устранения

Причина брака	Способ устранения
Отклонение оси отверстия от заданного направления
Неправильная заточка сверла	Переточить сверло, контролируя заточку по шаблону
Неперпендикулярность оси торцовой поверхности заготовки	Обеспечить перпендикулярность торца к оси подрезанием
Работа длинным сверлом	Произвести предварительное центрирование коротким сверлом
Наличие в заготовке раковин или твердых включений	Вести сверление с пониженной подачей
«Разбивка» диаметра отверстия
Неправильная заточка сверла: одна режущая кромка больше другой, неодинаковые углы 2ф	Переточить сверло, контролируя за точку по шаблону
Биение шпинделя станка	Отрегулировать подшипники шпинделя
Установка сверла с перекосом по отношению к оси отверстия:
а) ось пиноли задней бабки не совпадает с осью шпинделя;	Добиться соосности пиноли задней бабки и шпинделя
б) посадочный конус пиноли или хвостовик сверла загрязнены	Протереть конус пиноли и хвостовик сверла
Отклонение глубины отверстия от заданной
Ошибка при контроле глубины сверления в процессе обработки	Тщательно контролировать глубину сверления; при сверлении с автоматической подачей сверла установить упор
Превышение допустимой шероховатости обработанной поверхности
Затупление сверла	Заточить сверло
Попадание стружки на ленточки сверла	Периодически выводить сверло из отверстия и очищать его щеткой
Недостаточное охлаждение	Увеличить интенсивность охлаждения
Завышена подача	Уменьшить подачу

Подробности Категория: Конструирование механически обрабатываемых деталей Просмотров: 4228

Обработка напроход не всегда осуществима по конструктивным условиям. В таких случаях необходимо предусмотреть перебег режущего инструмента относительно обрабатываемой поверхности на расстояние, достаточное для получения заданной шероховатости и точности.

При точной обработке ступенчатых цилиндрических поверхностей выход инструмента обеспечивают введением на участках сопряжения канавок глубиной несколько десятых миллиметра.

Если точной обработке подвергается только цилиндрическая поверхность, то применяют цилиндрические выточки (рис. 508, а). При точной обработке торцовых поверхностей вводят торцовые выточки (вид б). При одновременной точной обработке цилиндра и примыкающего к нему торца проделывают диагональные канавки (вид в). Формы канавок для выхода шлифовального круга приведены на видах г (шлифование по цилиндру), д (шлифование по торцу) и е (шлифование по цилиндру и торцу).

Размеры канавок в зависимости от диаметра d 0 цилиндра указаны ниже (мм):

На рис. 509 приведены формы сопряжения поверхностей типовых машиностроительных деталей.

Участки ступенчатого вала (вид 1), близкие к сопряжению цилиндрической поверхности с торцом заплечика, невозможно чисто обработать. Целесообразно ввести на участке сопряжения канавку для выходи инструмента (вид 2). Этот способ не рекомендуется для высоконагруженных деталей, так как выточки являются концентраторами напряжений. В таких случаях следует выполнять сопряжение с галтелью (вид 3), обрабатываемой при точении гантельным резцом, а при шлифовании — галтельным шлифовальным кругом.

Для получения точных внутренних поверхностей (вид 4) необходимо вводить поднутряющие канавки (вид 5) или лучше обеспечивать обработку напроход (вид 6).

Конструкции с выводом резьбы на ступенчатый торец (виды 7, 13) практически невыполнимы. Резьбу следует заканчивать на расстоянии l≥4Р от торца (виды 8, 14), где Р — шаг резьбы, или отделять от смежных поверхностей канавкой (виды 9, 15) диаметром для наружных резьб d 1 ≤d-1,5Р, для внутренних резьб d 2 >d+0,25Р, где d — номинальный диаметр резьбы, мм.

Ширину канавок при нарезании наружной резьбы резцами и лерками делают в среднем b = 2Р; при нарезании внутренних резьб резцами h = ЗР. То же правило целесообразно соблюдать для гладких валов (виды 10, 11) и отверстий (16, 17).

Еще лучше смежные с резьбой поверхности располагать ниже (виды 12, 18), обеспечивая обработку напроход. Диаметры d 1 , d 2 таких поверхностей определяют из приведенных ранее соотношений.

Для обработки продольных пазов в отверстиях необходимо обеспечить выход долбяка, например, в поперечное сверление (вид 20) или в кольцевую канавку (вид 20) радиусом

где h — расстояние днища паза от центра; с — ширина паза). Наиболее целесообразно, чтобы смежная поверхность была расположена ниже впадины паза (вид 21).

Конструкция глухого отверстия со шлицами, обрабатываемыми прошиванием (вид 22), ошибочна: ширина b канавки за шлицами недостаточна для выхода прошивки. В конструкции 23 длина шлицев уменьшена; ширина b 1 полости увеличена. Понижение смежной поверхности (вид 24) позволяет более производительно и точно обрабатывать шлицы протягиванием.

На видах 25, 28, 31 показаны нетехнологичные формы конических поверхностей, не обеспечивающие перебега и врезания инструмента. Правильные конструкции приведены на видах 26, 27, 29, 30, 32, 33. На видах 34, 35 изображено нецелесообразное, а на виде 36 целесообразное выполнение сферических поверхностей.

Рассмотрим примеры неправильной и правильной конструкций типовых машиностроительных узлов и деталей.

В конструкции шлицевого вала с прямобочными шлицами (рис. 510, 1) прошлифовать рабочие грани и центрирующие поверхности вала невозможно. Для выхода шлифовального круга необходимо понизить поверхности вала у оснований шлицев (вид 2) или предусмотреть канавки (вид 3).

На видах 4, 5 изображены соответственно неправильные и правильные конструкции призматической направляющей, на видах 6, 7 — измерительной скобы.

Для облегчения обработки внутренней полости шарикового подпятника (вид 8) необходимо сделать канавку у основания полости (вид 9) или применить составные конструкции 10, 11.

В колесе свободного хода (вид 12) спиральные рабочие поверхности зубьев (обрабатываемые обычно на затыловочных шлифовальных станках) следует снабдить канавками для выхода шлифовального камня (вид 13).

В прорезной втулке (вид 14) прорези отфрезеровать невозможно, так как фреза упирается в стенку втулки. Заменив три прорези четырьмя (вид 15), можно профрезеровать прорези напроход.

Обработать торцовый паз в валу (вид 16) очень трудно. Если дать выход режущему инструменту в поперечное сверление у основания паза (вид 17), то появляется возможность просверлить вал по краям паза (штриховые линии) и удалить перемычку между отверстиями строганием. Еще проще обработка при составной конструкции с напрессовкой бандажа на прорезную часть вала (вид 18).

Торцовые пазы на валу (вид 19) можно выполнить только высадкой. Отделение пазов от цилиндрической поверхности вала кольцевой канавкой (вид 20) позволяет обработать пазы строганием. В составной конструкции (вид 21) возможна более точная и производительная обработка пазов фрезерованием напроход.

В чашечной детали (вид 22) прошлифовать цапфу вала можно только дорогим и малопроизводительным способом — с помощью чашечного круга, эксцентрично установленного по отношению к валу (вид 25). Для обеспечения цилиндрического шлифования цапфу следует выпустить из чашечки на расстояние s, достаточное для выхода круга (вид 24).

В чашечной детали (вид 25) шлифованию внутренней поверхности препятствует выступающий торец ступицы. Неправильна и конструкция 26, где конец шлифуемой поверхности совпадает с торцом ступицы: на крайних участках поверхности, шлифуемых кромкой круга, образуется заусенец.

В правильной конструкции 27 торец ступицы смешен относительно шлифуемой поверхности на величину s, обеспечивающую необходимую шероховатость поверхности.

В блоке зубчатых колес (вид 28) для нарезания зубьев шестерни нужно предусмотреть расстояние а (вид 29), достаточное для выхода долбяка (вид 30). Минимальная величина а (мм) в зависимости от модуля m зуба приведена ниже.

При нарезании зубьев червячной фрезой требуются значительно большие расстояния, определяемые диаметром фрезы (вид 31) и углом (в плане) ее установки относительно оси блока. При необходимости близкого расположения венцов и этих случаях следует применять составные конструкции (вид 32).

Для того чтобы при обработке шлицев методом обкатывания червячная фреза не врезалась в упорный буртик вала (вид 33), буртик должен быть удален на расстояние l (вид 34):

где Н и H 1 — высота шлицев и буртика фланца, R фр — радиус фрезы. Наиболее целесообразно обеспечить обработку шлицев напроход, создав упор, например, с помощью кольцевого стопора (вид 35).

На виде 36 показан конический клапан с направляющим хвостовиком. Фаска клапана и центрирующие поверхности хвостовика шлифуются за одну операцию профильным кругом.

При такой конструкции обеспечить необходимую шероховатость поверхности участка сопряжения фаски с хвостовиком невозможно. Неверна и конструкция 37 с выточкой, так как диаметр d хвостовика равен малому диаметру фаски, вследствие чего возможно образование заусенца на фаске.

В правильной конструкции диаметр d хвостовика меньше малого диаметра фаски, что обеспечивает перекрытие шлифуемых поверхностей хвостовика и фаски абразивным кругом.