Установка в центрах на токарном станке
На рис. 41 схематически показано закрепление детали 5 в центрах. Отверстиями, засверленными в торцах детали, она установлена в переднем 4 и заднем 6 центрах станка. На конце детали, обращенном к передней бабке станка, закреплен хомутик 3. Посредством поводкового патрона 1, навернутого на шпиндель станка, и поводка 2, закрепленного в патроне, вращение шпинделя передается (через хомутик) обрабатываемой детали.
После того как один конец детали обработан, она снимается с центров, и хомутик переставляется на обработанный конец детали. Затем деталь перевертывается, снова устанавливается в центрах, и обрабатывается второй ее конец.
Рис. 41. Общий вид закрепления детали в центрах
Если отверстия, засверленные в торцах детали, обрабатываемой в центрах, имеют правильную форму и размеры, а центры станка верно обработаны и установлены, поверхности в этой детали, обработанные при первой и второй установках ее, будут концентричными, т. е. будут иметь общую ось.
Форма и размеры центровых отверстий. Наиболее употребительная форма центровых отверстий показана на рис. 42, а. В центровом отверстии, изображенном на рис. 42, б, кроме рабочего конуса с углом при вершине 60°, имеется дополнительный конус с углом 120°, который служит для защиты рабочего конуса от забоин (при случайных ударах) и называется поэтому предохранительным.
Рис. 42. Центровые отверстия: обыкновенные (а); с предохранительным конусом (б)
Очень важно, чтобы угол при вершине рабочего конуса был равен 60°. Если этот угол не равен 60°, а центр станка прошлифован правильно и имеет угол при вершине 60°, соприкосновение отверстия и центра будет происходить не по поверхности конуса 60°, а по узкой полоске, в связи с чем неизбежны быстрый износ центрового отверстия, отклонение положения детали от правильного и часто брак ее.
Цилиндрическая часть центрового отверстия в торце детали, обращенном к задней бабке, заполняется густой смазкой. Во время работы станка эта смазка прогревается (от теплоты трения между деталью и центром), стремится выйти наружу и хорошо смазывает трущиеся поверхности центра и центрового отверстия.
Размеры центровых отверстий не должны быть слишком малы, так как такие отверстия быстро срабатываются; точность установки на центры при этом уменьшается.
Центры станка в этом случае также быстро изнашиваются. Слишком большие центровые отверстия портят внешний вид детали. В табл. 3 даны размеры центровых отверстий, проверенные на практике.
Так, например, при изготовлении вала из проката диаметром 25 мм размеры центровых отверстий следует брать по 4-й строке табл. 3.
Таблица 3
Размеры центровых отверстий
При пользовании таблицей необходимо руководствоваться следующими правилами:
- центровые отверстия должны иметь одинаковые размеры в обоих торцах вала даже в том случае, если диаметры концевых шеек вала различны;
- при легкой работе часто оказывается возможным принять размеры центровых отверстий ближайшие меньшие к предусмотренным таблицей для данного диаметра заготовки и, наоборот, при очень тяжелой работе — ближайшие большие.
Необходимость правильного расположения центровых отверстий. Для правильной установки заготовки детали в центры станка и равномерного срабатывания центровых отверстий они должны быть расположены на одной оси. Необходимо, чтобы эта ось была возможно ближе к оси заготовки. При невыполнении указанного условия припуск на одной стороне детали может оказался настолько малым, что вся эта сторона (или часть ее) остается необработанной.
Установка и закрепление детали
Прежде чем закреплять деталь в центрах, необходимо проверить правильность их установки и, в случае необходимости, отрегулировать.
Проверка правильности установки центров
Обрабатываемую деталь нужно предварительно отцентровать. Для этого на ее торцах размечают и накернивают центры, а затем высверливают центровые отверстия. Разметку центровых отверстий очень удобно делать с помощью центроискателя.
Разметка центра с помощью центроискателя
Его можно сделать самому из двух планок, соединенных под углом в 90° (угол может быть взят иной), и укрепленной на них линейки, которая одним ребром проходит через вершину угла и делит его пополам. Еще более простой самодельный центроискатель изображен на следующем рисунке.
Самодельный центроискатель из двух дощечек
Приложив центроискатель к торцу цилиндрической детали, графилкой проводят риску, затем повертывают его примерно на 90° и проводят вторую риску. В точке пересечения рисок, после накернивания, высверливают центровое отверстие. Такую же операцию проделывают и на другом торце. Чтобы риски были заметнее, торцы можно замазать мелом.
Самой простой и удобной будет наметка центрового приспособления с помощью специального устройства — колокола. Он устанавливается вертикально на торец детали, и ударом молотка производится накернивание.
Если длина детали невелика, можно обрабатывать ее и без предварительной разметки. Для этого деталь закрепляют в трехкулачковом самоцентрирующем патроне, подрезают торец заготовки и высверливают центровое отверстие нужного размера.
Центровое отверстие показано на следующем рисунке:
Схема центрового отверстия
Оно состоит из конической и цилиндрической частей. Угол конической части должен точно соответствовать углу центров станка. Глубина цилиндрической части (L) равна половине, а ее диаметр (d) — одной пятой диаметра обрабатываемой детали. Цилиндрическую часть делают сверлом, а коническую — зенковкой.
Изготовление цилиндрической (а) и конической (б) частей центрового отверстия
Удобнее, конечно, для этой цели употреблять комбинированное центровочное сверло, которое, так же как простое сверло и зенковка, укрепляется в пиноли задней бабки.
Комбинированное центровое сверло
Подготовленную деталь устанавливают в центрах.
Форма центра и его вид показаны на следующем рисунке:
Его хвостовик должен точно входить в конические отверстия шпинделя и пиноли задней бабки. Передний центр вращается вместе со шпинделем и обрабатываемой деталью. Задний центр неподвижен и трется о деталь. Для уменьшения его износа задний центр нужно смазывать, закладывая смазку в цилиндрическую часть центрового отверстия.
Для передачи вращения от шпинделя к детали, при обработке ее в центрах, пользуются поводковым патроном, который навинчивается на шпиндель, и хомутиком с зажимным винтом.
Обработка детали в центрах: 1 — поводковый патрон; 2 — хомутик; 3 — зажим.
Наиболее безопасным в работе будет поводковый патрон с защитным кожухом.
Поводковый патрон с предохранительным кожухом
Иногда для сокращения времени на закрепление детали вместо поводкового патрона пользуются рифлеными передними центрами, которые, центруя деталь, одновременно служат и поводком.
Полые детали закрепляют в наружных, а валики — во внутренних (обратных) рифленых центрах.
Применение рифленых центров: а — для полых деталей; б — для валиков
Установка деталей в патронах
Короткие детали удобнее закреплять не в центрах, а в патронах, простых и самоцентрирующих.
Простые патроны делают обычно четырехкулачковыми, и каждый кулачок перемещается своим винтом, независимо от остальных трех. Это позволяет закреплять в простом патроне не только цилиндрические детали.
Для выверки правильности установки детали можно воспользоваться таким приемом. Установив деталь в центре патрона на глаз, начинают вращать шпиндель. К детали осторожно подносят кусок мела, который будет отмечать наиболее удаленные от оси вращения части.
Проверка установки детали с помощью мела
Остановив шпиндель, регулируют положение детали в патроне и снова проверяют мелом до тех пор, пока мел не станет оставлять ровный след по всей окружности. Выверив деталь, ее окончательно закрепляют, равномерно поджимая ключом все четыре кулачка.
Самоцентрирующие патроны удобнее простых, потому что три кулачка этих патронов двигаются одновременно и сразу устанавливают и зажимают цилиндрическую деталь по оси шпинделя.
Самоцентрирующий трехкулачковый патрон. Внешний вид и устройство.
Длинные и сравнительно тонкие детали нужно закреплять и в патроне и в заднем центре, иначе усилие от резца и вес выступающей части детали могут изогнуть ее и даже вырвать из патрона.
Установка детали в патроне и в заднем центре
Для быстрого закрепления мелких деталей служат цанговые патроны.
Такой патрон своим хвостовиком закрепляется в коническом отверстии шпинделя. Деталь вставляют в отверстие разрезной пружинящей втулки — цанги — и закрепляют, навинчивая на корпус патрона гайку.
Обработка в центрах должна выполняться при правильной зацентровке заготовки . На зацентрованную заготовку 1 ( рис. 268 ) надевают хомутик 2 и закрепляют его винтом 4, после чего заготовку устанавливают на центры без люфта. Вращение от шпинделя станка хомутику 2 и заготовке 1 передается через навинченный на резьбовую часть шпинделя поводковый патрон 3. Типы центровых отверстий показаны на рис. 269. Передний центр, установленный в коническом отверстии шпинделя, вращается вместе с заготовкой. Задний центр ( рис. 270, а ) установлен неподвижно в пиноли задней бабки, и заготовка в процессе ее обработки трется центровым углублением по конусу центра, изнашивая его.
Рис. 269. Типы центровых углублений: а — с одинарным конусом; б — с двойным конусом; в — с двойным конусом и резьбой.
С целью уменьшения износа заднего центра центровое углубление заготовки смазывают тавотом, а на рабочем конце заднего центра наплавляют твердый сплав. При работе с большими числами оборотов пользуются вращающимся задним центром ( рис. 270, б ).
Кроме простого и вращающегося центров, применяют срезанный ( рис. 270, б ) центр, полуцентр при подрезке торца, центр с шариковым наконечником ( рис. 270, г ) при обтачивании конической поверхности в центрах способом смещения задней бабки и обратный центр ( рис. 270, д ) при обтачивании заготовок малого диаметра (до 5 мм), у которых концы делают коническими для установки в обратных центрах.
Рис. 270. Токарные центры: в — простой; б — срезанный «полуцентр» с шариком; в — с шариковым наконечником; г — обратный центр; д — вращающийся центр.
При обтачивании в центрах гладких валов вначале подрезают один торец и обтачивают конец вала на достаточную длину для установки хомутика. Затем вал перевертывают, подрезают второй торец и обтачивают цилиндрическую поверхность.
Обтачивание ступенчатых валов можно делать разными способами. На рис. 271 показаны 2 способа обработки ступенчатых валов.
Рис. 271. Способы вытачивания ступенчатого вала: а — первый способ; б — второй способ.
Подрезание торцов в центрах выполняют с поперечной подачей специальными подрезными резцами при установке обрабатываемой заготовки в «срезанном» центре ( рис. 272, а ) или же при зацентровке заготовки с двойным конусом и при ее креплении в простом центре ( рис. 269, б и 272, б ).
Галтель (закругление между двумя цилиндрическими поверхностями) можно вытачивать при обточке цилиндрической поверхности прямым проходным резцом, имеющим необходимое закругление режущего лезвия; иногда галтель вытачивают специальным резцом.( рис. 272, в ).
Рис. 272. Подрезка торцов, вытачивание канавок и галтелей.Канавки вытачивают резцом соответствующей формы с поперечной подачей. Широкие канавки вытачивают теми же резцами сначала с поперечной, а затем с продольной подачей.
Обработка в центрах и люнете выполняется с целью избежания ошибок обработки. В процессе обработки на центрах заготовка под действием радиальной составляющей силы Ру изгибается. При большой длине заготовки после обтачивания диаметр в середине получается больше, чем по краям. Для устранения (или уменьшения) величины прогиба и применяют установку заготовок в центре и подвижном или неподвижном люнетах.
Неподвижный люнет ( рис. 273, а ) устанавливается на направляющих 4 станины и крепится к ней при помощи болта 3. Опорой заготовке 2 в люнете служат кулачки 7 или ролики, регулируемые винтами.
Подвижной люнет ( рис. 273, б ) перемещается вместе с суппортом 4 и крепится к нему с обратной стороны обрабатываемой заготовки 3. Два кулачка 2 люнета подводятся вплотную к обрабатываемой заготовке винтами 1 и препятствуют прогибу заготовки.
Рис. 273. Люнеты токарного станка: а — неподвижный; б — подвижный.
Обработка в кулачковых патронах применяется для заготовок с отверстиями и большими торцовыми поверхностями (маховики, шкивы, втулки и т. д.).
Простые четырехкулачковые патроны ( рис. 274, а ) имеют независимое перемещение каждого кулачка 4 от отдельного винта 5. Такое перемещение кулачков позволяет устанавливать и закреплять как цилиндрические, так и нецилиндрические заготовки с необходимой точностью.
Самоцентрирующие трехкулачковые патроны ( рис. 274, б ) приводятся в действие от малого конического колеса 2, вращающего большое коническое колесо 3, с обратной стороны которого имеется торцовая резьба (спираль Архимеда) 4. В пазах патрона перемещаются одновременно три кулачка 1.
Рис. 274. Кулачковые патроны к токарным станкам: а — четырехкулачковый; б — трехкулачковый "самоцентрирующий".
Движение кулачков 1 в радиальном направлении корпуса патрона позволяет установить и закрепить точно по оси шпинделя заготовку с цилиндрической наружной или внутренней поверхностью.
Обработка на оправках применяется в случаях, требующих получения наружной поверхности концентрично относительно отверстия.
Обработку при комбинированном закреплении применяют для сравнительно тяжелых заготовок. Один конец заготовки закрепляют в кулачковом патроне, а в отверстие второго конца вставляют грибок, поддерживаемый центром ( рис. 275, а ), и протачивают наружную поверхность почти до кулачков патрона. После этого обрабатываемую заготовку перевертывают, устанавливают ее в кулачки патрона и неподвижный люнет ( рис. 275, б ), затем обтачивают поверху, подрезают торец и растачивают отверстие.
Рис. 275. Обтачивание при комбинированном способе крепления заготовок: а — в патроне при поддержке «грибком»; б — в патроне и люнете.
Сверление, зенкерование и развертывание на токарном станке выполняют вручную путем подачи пиноли задней бабки вместе со вставленным в нее инструментом. Иногда осуществляют механическую подачу сверла, зенкера или развертки суппортом.
Отправить ответ