Точение заготовок в центрах

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................... 3 

ГЛАВА 1. ТОЧЕНИЕ НАРУЖНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ…………………………………………......................... 4 

1. Понятие о точности обработки………..……………………………... 4  
2. Установка заготовок на станке…………………………….………… 6
1. Установка заготовок в патроне……………………………………… 11
2. Установка заготовок в центрах……………………………………… 13

ГЛАВА 2. ОБРАБОТКА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ………………………………………………………….15

2.1. Обтачивание гладких поверхностей. Применяемые резцы…………   15

2.2. Установка  резцов на станке……………………………………………  16

2.3. Приёмы обтачивания…………………………………………………….16

2.4. Особенности  пользования лимбами…………………………………….18

2.5. Обтачивание  ступенчатых поверхностей. Особенности обработки….19

2.6. Работа по  упорам…………………………………………………………22

2.7. Режимы резания при обтачивании………………………………………23

2.8. Брак цилиндрических  поверхностей……………………………………25

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………….. 27   СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………… ..28   

ПРИЛОЖЕНИЕ………………………………………………………….......        
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ

     Токарь  — одна из важнейших профессий  современного производства. Токарь должен уметь выполнять работы по чертежам, выбирать оптимальный порядок обработки  деталей, проводить расчеты, связанные с выполнением сложных работ. Токарь, работающий на универсальном станке, изготавливает единичные детали, требующие особой точности обработки.

     Резание металлов — один из способов механической обработки поверхности заготовки (или предварительно обработанной детали) путем снятия стружки для придания изделию требуемых формы, размеров, взаимного расположения и шероховатости его поверхностей. Обработку резанием точением изделий типа тел вращения выполняют на токарном станке, такими деталями являются, например, валы, зубчатые колеса, шкивы, кольца, муфты, гайки и др. Токарная обработка — обработка резанием при помощи режущих инструментов наружных (обтачивание) и внутренних (растачивание) поверхностей тел вращения (цилиндрических, конических, фасонных), а также спиральных и винтовых поверхностей. Процесс характеризуется вращательным движением заготовки (главное движение) и непрерывным поступательным движением режущего инструмента (движение подачи). Используемые режущие инструменты — резцы, сверла, зенкеры, развертки, метчики, плашки, резьбонарезные головки и др. Основные виды токарных работ — обработка цилиндрических, конических, фасонных, торцовых поверхностей, уступов, точение канавок, отрезка частей заготовки, обработка отверстий сверлением, зенкерованием, растачиванием, развертыванием, нарезание резьбы, полирование, накатывание рифлений. В процессе обработки резанием выполненный из твердого материала токарный резец при сближении с подлежащим обработке вращающимся изделием внедряется в его поверхностный слой и при движении вдоль вращающегося изделия режущей кромкой отделяет лишние. 
 

ГЛАВА 1. ТОЧЕНИЕ НАРУЖНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

1.1 Понятие о точности  обработки

     К точности обработки поверхностей детали (рис 1) предъявляются определенные технические требования, вытекающие из условий и характера ее работы в узле машины. Эти требования в общем случае состоят из четырех элементов: точности размеров, точности геометрической формы поверхностей, их взаимного расположения и шероховатости. Они указываются на рабочем чертеже условными обозначениями, принятыми в ЕСКД (единая система конструкторской документации).

     

     Рис. 1. Виды наружных поверхностей:

     1-цилиндрические; 2-торцы; 3- фаска; 4- канавка; 5-уступы 

     Точность  размеров ограничивается предельными  отклонениями, которые проставляются справа от номинального размера. Например, размер

       означает, что деталь по этому показателю будет годной, если ее действительный размер находится в пределах наибольшего предельного размера 40, 1 мм и наименьшего - 39, 8 мм. Величина допустимого колебания размера - допуск - определяется разностью предельных размеров и для данного примера равна 40, 1 - 39, 8 =0, 3 мм.

     Неответственные размеры, по которым деталь не сопрягается, часто проставляются на чертеже  без допустимых отклонений. Однако точность таких размеров также ограничивается, обычно 14-м квалитетом, о чем на чертеже принято указывать текстом.

     Погрешности геометрической формы цилиндрической поверхности (рис 20) в большинстве  случаев объединяются в общее  понятие - отклонение от цилиндричности, которое на чертеже обозначается условным знаком . Для торцов и уступов погрешность формы - отклонение от плоскостности - помечается знаком . Допустимая величина погрешности в миллиметрах указывается после условного обозначения цифрой.

     Если  на чертеже отсутствуют указания о допустимых погрешностях формы, то в этих случаях принято условно считать, что для цилиндрической поверхности они не должны превышать допуска на диаметр, а для торца или уступа -допуска соответствующего размера.

     Погрешности взаимного расположения поверхностей деталей, прошедших токарную обработку, характеризуются: радиальным или торцовым биением, обозначаемым условно знаком , отклонение от соосности - , отклонение от перпендикулярности- . отклонение от параллельности - , после которых численно указывается их допустимая величина (рис.2).

       

     Рис. 2. Погрешности формы цилиндрической поверхности:

     а -конусообразность; б - бочкообразность; а - седлообразность; г – овальность 
 

     Требуемая шероховатость поверхностей (величина неровностей, остающихся после обработки резанием) обозначается знаком , над которым указывается значение высоты неровностей Rz или среднеарифметического отклонения профиля Ra в микрометрах, причем символ Ra на чертеже не указывается (рис.3).

     

     Рис. 3. Чертеж опоры 

     1.2 Установка заготовок на станке

     При токарной обработке наиболее часто  применяются три основных способа  установки заготовок на станке: в  патроне, в патроне и заднем центре, в центрах (рис.4).

     В патроне устанавливают короткие заготовки с длиной l выступающей части из кулачков до 2-3 диаметров d.

     

     Рис. 4. Способы установки заготовок на токарном станке:

     а - в патроне; б - в патроне и заднем центре; в - в центрах;

     1 - зажимной патрон; 2 - задний центр; 3 - поводковый патрон; 4 - передний  центр;

      5 – хомутик

     Установка в патроне и заднем центре применяется  преимущественно для чернового обтачивания длинных валов.

     Установку в центрах используют главным  образом для чистового обтачивания  валов, когда необходимо выдержать  строгую соосность обрабатываемых поверхностей, а также в случаях последующей обработки детали на других станках с такой же установкой.

     Применяемые приспособления. Приспособлениями называются устройства, предназначенные для установки и закрепления заготовок на станке или для расширения возможностей последнего.

     Для рассмотренных выше способов установок  пользуются токарными приспособлениями общего назначения: зажимными и поводковыми  патронами, хомутиками, центрами.

     Наибольшее  распространение в практике работы токаря получили зажимные 3-кулачковые самоцентрирующие патроны (рис.5), в которых заготовка одновременно с закреплением центрируется по оси вращения. Такие патроны предусмотрены для закрепления круглых заготовок с относительно ровными поверхностями.

     Патрон  состоит из корпуса 4, трех кулачков 3 и 5, центрального зубчатого колеса 2 со спиральной нарезкой на торце, трехконических шестерен 1 с квадратными отверстиями под ключ. Если торцовым ключом вращать зубчатые колеса, то кулачки с помощью спиральной нарезки будут одновременно перемещаться радиально.

     Патроны снабжаются комплектом прямых и обратных кулачков либо кулачками сборной конструкции.

     Прямые  кулачки 3 предназначены для закрепления  заготовок небольшого диаметра «на  зажим» или «на разжим» - заготовок  с отверстиями. Обратные кулачки 5 используются для закрепления заготовок большого диаметра. Сборный кулачок состоит из собственно кулачка 6 и рейки 7, которые скрепляются винтами. Такие кулачки можно переставлять на рейках и использовать в качестве прямых или обратных.

     

Рис. 5. 3-кулачковый самоцентрирующий патрон 

     Кулачки, поставляемые в комплекте с патроном, обычно закалены для повышения долговечности. При закреплении ими деталей  с окончательно обработанными поверхностями  на последних остаются вмятины. В  таких случаях рекомендуется  пользоваться мягкими незакаленными кулачками, специально изготовленными, чаще всего сборной конструкции.

     Кулачки обозначаются номерами 1, 2, 3, в порядке  которых они устанавливаются  в пазы корпуса с аналогичной  маркировкой.

     Самоцентрирующие 3-кулачковые патроны выпускаются разных размеров с наружным диаметром от 80 до 630 мм четырех классов точности. Для универсальных работ предусмотрены патроны нормальной точности Н и повышенной П; для чистовых работ - высокой В и особо высокой А. Точность патрона (кроме нормальной) маркируется на его корпусе.

     Для установки на станок зажимные патроны  крепятся к переходным фланцам, имеющим  отверстие соответственно форме  и размерам переднего конца шпинделя (см. рис.9).

     Поводковые  патроны (рис.6,а,б), применяемые при установке заготовок в центрах, предназначены для передачи крутящего момента от шпинделя к заготовке посредством хомутика. Поводковый палец 1 может быть отрегулирован в пазу патрона на необходимый размер хомутика. Такие патроны крепятся на переднем конце шпинделя аналогично переходным фланцам зажимных патронов.

     

     Рис. 6. Поводковые патроны:

     а - открытый; б -закрытый; хомутики: в - прямой; г – отогнутый

     Для токарных работ предусмотрены два  типа хомутиков (рис 6, в, г): прямые и отогнутые, которые устанавливаются на левом конце заготовки и закрепляются винтом 2. Благодаря овальной форме отверстия хомутик соприкасается с заготовкой в двух точках, что повышает надежность его крепления.

     

     Рис. 7. Токарные центры:

     а - прямой;, б обратный; в - полуцентр; г - вращающийся; д - грибковый,

       е – рифленый

     Центры  (рис.7) служат для установки заготовок типа валов по центровым отверстиям или внутренним фаскам. По конструкции они делятся на упорные, вращающиеся и поводковые, а по форме рабочей части - на прямые, обратные, полуцентры и грибковые.

     Упорный прямой центр (рис.7, а) состоит из рабочего конуса с углом 60°, шейки 2 и хвостовика 3, выполненного по размерам стандартных конусов Морзе. Такие центры изготавливаются из инструментальных углеродистых сталей У7 - У8 и подвергаются термической обработке - конец хвостовика и рабочий конус закаливаются.

     Обратный  упорный центр (рис.7, б) имеет на рабочей части коническое отверстие с углом 60°. Он предусмотрен для валиков малых диаметров (до 4 мм), на концах которых выполняются наружные центровые конусы.

     Полуцентры  упорные (рис.7,в) устанавливаются в пиноль задней бабки. Они имеют неполный рабочий конус, который позволяет подрезать торец заготовки, закрепленной в центрах.

     Грибковый упорный центр (рис.7,д) выполнен в виде усеченного конуса увеличенного диаметра, что позволяет устанавливать на станке пустотелые заготовки по внутренним фаскам.

     Упорные центры при точении с большой  скоростью устанавливают преимущественно  в шпинделе станка. Если такие центры закрепляют в заднюю бабку, то центровое отверстие заготовки, опирающееся на задний центр, следует заполнить густой графитовой смазкой.

     Вращающиеся центры (рис.7,г) используются в качестве задних центров. Они состоят из корпуса 6, подшипников качения 3, 4 и 5, вставки 1 и резьбовой крышки 2 с войлочным уплотнителем;изготавливаются нормальной и повышенной точности.

     Поводковые  центры позволяют обтачивать детали на всю длину без хомутика и  поводкового патрона. Установленные  в шпиндель станка такие центры передают заготовке крутящий момент посредством рифленых поверхностей.