Точение заготовок в центрах

     

     Рис.16. Деталь с односторонней (а) и двухсторонней (б) ступенчатостью

     Соосность поверхностей с односторонней ступенчатостью может быть обеспечена обработкой их за одну установку в патроне или  не поддержкой задним центром. Этим исключается влияние погрешностей установки на точность расположения поверхностей. Детали с двухсторонней ступенчатостью обтачивают за две установки и окончательно обрабатывают, как правило, в центрах. Если разность диаметров ступеней значительная, черновую обработку их рекомендуется осуществлять с более жесткой установкой - в патроне и заднем центре.

     

     Рис.17. Положение резцов при обработке ступенчатых поверхностей

     Для достижения перпендикулярности уступов  к оси детали ступенчатые поверхности  обрабатываются проходными упорными резцами. Ими можно в конце обтачивания подрезать продольной подачей уступ небольшой высоты, примерно до 5 мм (рис.17а). Резец в этом случае устанавливают на станке так, чтобы главная режущая кромка располагалась перпендикулярно к оси детали по угольнику (рис.17б). Более высокие уступы подрезают поперечной подачей. Резец при этом устанавливают так, чтобы угол между главной режущей кромкой и плоскостью уступа составлял 5-10° (рис.17в).

     Чтобы сократить время обработки ступенчатых  поверхностей, нужно соблюдать рациональную последовательность их обтачивания и постоянное продольное положение заготовок на станке.

     Первое  условие обеспечивается, если общая  длина рабочих ходов резца  будет наименьшей. Так, например, при  черновом обтачивании ступенчатого вала (рис.18) наименьшая длина рабочего хода резца получается при обработке по схеме 1, наибольшая - по схеме4. Однако применение более выгодной последовательности обтачивания (по схеме 1)часто ограничивается резким перепадом глубины резания (в данном примере от 11 до 3, 5 мм), который можно уменьшить, если воспользоваться схемами 2 или 3. Обработку по схеме 4 следует применять только в том случае, когда ступенчатые участки детали значительно отличаются по диаметру или ее жесткость не позволяет вести обработку с большой глубиной резания.

     

     Рис.18. Схемы обтачивания ступенчатого вала 

     

     Рис.19. Шпиндельный упор (а) и упорно-плавающий центр (б)

     Постоянное  продольное положение заготовок  на станке позволяет намного сократить  время, расходуемое на пробные отсчеты и замеры длины при изготовлении деталей партиями. Для этого левый торец заготовки поджимают к регулируемому упору 4 (рис.19а), ввернутому во втулку 2 и зафиксированному контргайкой 3. Упор в собранном виде устанавливается в коническое отверстие шпинделя 1. Для этой же цели могут быть использованы торец, уступы или выточка кулачков токарного патрона.

     

     Рис.20. Продольный упор (а) и обтачивание ступени вала с помощью (б)

     Высокая точность продольного положения  заготовок, устанавливаемых в центрах, достигается применением упорно-плавающего переднего центра (рис.19б). Такой центр состоит из корпуса 2, плавающего центра 5, поджатого пружиной 1 к закаленному упору 4, и стопорного винта 3 для зажима центра на время обработки данной детали. 

     2.6 Работа по упорам

     При изготовлении деталей со ступенчатыми поверхностями крупными партиями заметное повышение производительности труда  может быть достигнуто настройкой токарного  станка по продольным и поперечным упорам.

     Продольный  упор (рис.20а) закрепляется на передней направляющей станины. Его положение устанавливают при изготовлении первой обрабатываемой детали, у которой линейные размеры выдерживают по разметке или лимбу. Для обработки нескольких ступеней на детали между упором и кареткой суппорта на направляющую станины укладывают мерные плитки. Короткие ступенчатые поверхности обрабатывают с помощью многопозиционных регулируемых упоров барабанного типа.

     Пример  обтачивания ступенчатого вала с  помощью продольного упора и  мерных плиток показан на (рис.20б). Ступень α1 обтачивают до подхода суппорта к плитке 1. Сняв ее, обтачивают ступень до момента, когда суппорт упрется в плитку 2. После этого удаляют плитку 2 и обтачивают ступень а3 непосредственно до упора 3.

     

     Рис.21. Поперечный упор станка 16К20

     Автоматическое выключение механической подачи суппорта при подходе до упора осуществляется предохранительным механизмом фартука, рассчитанным на определенное усилие подачи. На станках, не имеющих такого механизма, подачу следует выключать за несколько миллиметров до подхода суппорта к упору. Оставшуюся длину обрабатывают перемещением суппорта вручную. Если не выполнить это условие -поломка станка неизбежна.

     Поперечные  упоры (рис.21) располагаются на суппорте. Их неподвижная часть 3 закрепляется на каретке, подвижная 2 с регулируемым стержнем 1 - на поперечных салазках. Для обработки нескольких ступеней разных диаметров между частями упора устанавливают мерные плитки соответственно высоте уступов. При пользовании такими упорами следует маховичок поперечного перемещения суппорта поворачивать плавно без приложения значительных усилий, иначе вследствие прогиба деталей упора установленный размер будет сбиваться. 

     2.7 Режим резания  при обтачивании

     Для достижения высокой производительности казалось бы целесообразно работать с наибольшим режимом резания. Однако его величина ограничивается режущими возможностями резца. Поэтому режим резания должен быть не наибольшим, а наивыгоднейшим для данных условий работы. С этой целью при выборе его элементов рекомендуется принимать сначала глубину резания t, затем подачу S и после этого скорость резания v. В заключение требуемую частоту вращения n определяют по формуле (4). Этот порядок действий можно изобразить так:

     t → S →υ-→n .

     Глубину резания выбирают в зависимости  от припуска на обработку, жесткости детали и резца, точности обработки. Если условия позволяют, весь припуск выгодно срезать за один проход. В иных случаях обработку ведут за несколько проходов. При этом черновую обработку обычно выполняют с глубиной резания 2-5 мм; чистовую- 0, 5-1мм. Подачу выбирают главным образом в зависимости от требуемой шероховатости поверхности. Для черновой обработки ее принимают в пределах 0, 5-1, 2 мм/об, для чистовой - 0, 2-0, 4 мм/об.

     Таблица 1

     Средние значения скорости резания для наружного  точения

Материал  резца	Обрабатываемый  материал	Вид обработки
		черновая / чистовая
		υ , м/мин
Быстрорежущая сталь Р6М5 Твердый сплав ВК8 Твердый сплав Т15К6	Сталь Чугун Сталь	20-30 60-70 100-140	35-40 80-100 150-200

 

     Скорость  резания оказывает наибольшее влияние на стойкость резца: с ее увеличением резко ускоряется износ инструмента, требуется более частая его замена, переточка. Поэтому скорость резания выбирается в зависимости от всех условий резания: свойств материала и инструмента, принятых значений глубины резания и подачи, геометрии резца, свойств смазывающе-охлаждающей жидкости. Скорость резания при прочих равных условиях может быть принята большей: при обработке менее твердых и прочных материалов с небольшой глубиной резания и подачей, для резцов из более теплостойких инструментальных материалов с небольшими углами в плане, при применении смазывающе-охлаждающих жидкостей. Ориентировочные значения скорости резания для наружного точения приведены в табл. 1. 

     2.8 Брак цилиндрических поверхностей

     При обработке цилиндрических поверхностей может возникнуть ряд погрешностей, основные виды, причины и способы устранения которых приведены в табл. 2.

     Таблица 2

Брак  при обтачивании  цилиндрических поверхностей
Причины	Меры  устранения
Не  выдержан диаметр
Неточность измерения	Проверить точность измерительного инструмента; сопрягать  поверхности измерительного инструмента  и детали без перекоса
Не  выбран люфт при установка резца  на размер по лимбу	Выбирать люфт при пользовании лимбом
Непрочно  закреплены упоры	Надежно закрепить упоры
Не  выдержана длина
Неточная  разметка по длине	При разметке длины  линейку располагать строго параллельно  оси заготовки
Различное продольное положение заготовок  на станке при работе по упорам	Обеспечить  постоянное положение заготовок  на станке с помощью упоров
Остаточная  чернота
Мал припуск  на обработку	Проверить заготовки  на достаточность припуска, отсутствие кривизны и смещении центровых отверстий
Биение  заготовки	Правильно выверять заготовки
Конусообразность
Несносность центров станка Большой вылет заготовки из кулачков патрона	Выверить соосность  центров Поджать заготовку задним центром
Овальность
Износ переднего подшипника шпинделя	Отрегулировать  или заменить подшипник
Бочкообразность
Прогиб  нежесткого вала под действием сил  резания  Износ направляющих в средней части станины	Уменьшить глубину  резания и подачу, применить упорный  резец и установить его немного  выше оси центров Отремонтировать  ставок
Седлообразность
Отжим заднего центра	Уменьшить вылет  пиноли и прочно закрепить
Износ направляющей задней бабки	Отремонтировать станок
Увеличенная шероховатость
Большая подача, малая скорость	Подобрать правильный режим резания
Тупой резец	Заточить резец
Увеличенная вязкость материала	Улучшить обрабатываемость заготовок термообработкой
Нежесткое крепление резца и за готовки	Уменьшить вылет  резца; применить более жесткое  крепление заготовки
Увеличенные зазоры в направляющих суппорта.	Отрегулировать  зазоры в направляющих суппорта

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     ЗАКЛЮЧЕНИЕ

     Обработка на металлорежущих станках является наиболее распространенным методом формообразования поверхности твердых тел с высокой точностью размеров и низкой шероховатостью. Например, в общей трудоемкости радиотехнических изделий бортового оборудования 20 - 35 % составляет трудоемкость механической обработки. В настоящее время проводится политика замены предварительных операций обработки резанием на более высокопроизводительные методы (обработка давлением, точное литье и др.), чтобы на металлорежущих станках проводить только заключительные операции по изготовлению деталей РЭС с целью дальнейшего снижения затрат труда и материалов на производство РЭС.

     На  токарных станках производится обработка  наружных и внутренних цилиндрических, конических, фасонных поверхностей, торцевых плоскостей; нарезка резьбы внутренней и наружной резцами, метчиками и плашками; обрабатываются отверстия сверлами, зенкерами, развертками; накатывается рельеф и мелкомодульные зубчатые колеса и другое.

     Таким образом, токарная обработка является одним из самых  универсальных видов обработки. Этим методом можно получать детали любой формы при любых требованиях к чистоте и точности обрабатываемых поверхностей. Однако универсальность токарной обработки (универсальные методы, универсальное оборудование) способствует увеличению стоимости изготовления, т.к. многие операции требуют ручного труда высокой квалификации. 
 
 
 
 
 
 

     СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бергер, И.И.   Токарное дело: учебник для проф.-техн.образования /И.И.Бергер.- Мн.: Вышэйш.шк., 1973. - 488 с.
2. Гиплер, В.   Токарное дело и его инструменты в современном производстве / В. Гиплер. - Берлин: Научно-технический отдел В. С. Н. Х. Бюро иностранной науки и техники, 1922. - 379 с.
3. Захаров, В. И.   Технология токарной обработки / В.И.Захаров; под ред. И. Г. Камачева. - Л.: Лениздат, 1968. - 502 с.
4. Зайцев, Б. Г. Справочник молодого токаря / Б. Г. Зайцев, П. И. Завгороднев, А. С. Шевченко. - М.: Высш. школа, 1977. - 367 с. – (Профтехобразование: Обраб. резанием).
5. Кузнецов, С. И. В помощь молодому токарю./ С.И.Кузнецов. - Владимир: Кн. изд., 1961. - 48 с.
6. Оглоблин, А. Н. Основы токарного дела./ А.Н.Оглоблин; под ред. проф. Г. А. Глазова. - Л. : «Машиностроение», [Ленингр. отд-ние], 1974. - 326 с.
7. Велишкевич, Н.А. Обучение школьников токарной обработке / Н.А.Велишкевич // Тэхналагічная адукацыя. 2007.№2.с.27
8. Денежный, П.М. Токарное дело: учеб. пособие для сред.проф.-техн. училищ /П.М.Денежный, Г.М.Стискин, И.Е.Тхор. – 3-е изд., перераб.- М.:Высш.школа, 1979.-199с.
9. Фещенко, В.Н. Токарная обработка: учеб. для проф.учеб.заведений / В.Н.Фещенко, Р.Х.Махмутов – 4-е изд., испр. – М.: Высш.шк., Изд.центр «Академия», 2000. – 303 с.
10. Банников, Е.А. Справочник токаря / Е.А.Банников. – Изд. 2-е – Ростов н/Д.: Феникс, 2007. – 400 с