Обработка цилиндрических и торцевых поверхностей

Обтачивание цилиндрических наружных поверхностей, уступов и канавок на заготовках подразделяется на предварительное (обдирочное), когда достигаются 12-й квалитет точности выполнения работ (5-й класс точности) и шероховатость поверхности с параметрами Rz=40…160 мкм, и окончательное обтачивание, в результате чего достигаются 9…11-й квалитеты точности выполнения работ (3…4-й классы точности) и шероховатость поверхности с параметрами Ra = 0,8 ... 2,5 мкм. Приемы выполнения ра­бот подробно разбираются на соответствую­щих занятиях по обтачиванию наружных поверхностей и отрезке заготовок.

Упражнение по предвари­тельному обтачиванию наружной цилиндри­ческой поверхности с ручной подачей резца при установке заготовки в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне заключается в следующем:

1.Установить трехкулачковый патрон на шпиндель станка.

2. Расположить на рабочем месте весь необходимый режущий, измерительный и вспомогательный инструмент, чертеж детали и технологическую документацию.

3. Установить и закрепить проходной резец в резцедержателе.

4. Настроить коробку скоростей станка на требуемую частоту вращения шпинделя п (об / мин) по скорости резания v (м/мин), указанной в технологической документации или рекомендованной мастером для данного вида обрабатываемого металла, применяе­мого инструмента, глубины резания и подачи.
Частоту вращения шпинделя станка опре­деляют по формуле

п = 1000 v / (πD) или п = 318 v / D.

Скорость резания может быть назначена по различным материалам по выбору режи­мов резания.

При работе с измененными условиями резания на скорость резания, выбранную по справочникам, надо вводить поправочные коэффициенты, учитывающие другую марку металла, корку или окалину на обрабаты­ваемой заготовке, измененные углы заточки режущей части инструмента, применение ох­лаждения и т. п.

5. Проверить (измерить штангенциркулем или линейкой) соответствие размеров полу­ченных заготовок чертежу обрабатываемых деталей. Для определения припусков на предварительную и окончательную обработку
необходимо пользоваться специальными таб­лицами припусков на механическую обра­ботку. По результатам замеров определить требуемые глубину резания, на которую сле­дует подать резец, и число проходов.

6. Установить резец на требуемую глу­бину резания, для чего подвести его руч­ной подачей к вращающейся заготовке до соприкосновения вершины резца с ее по­ верхностью и затем переместить резец вправо) так, чтобы его вершина находилась на рассто­янии 8 ... 10 мм от торца заготовки (рис.
3.30, а).

7. Выключить вращение шпинделя.

8. Подать резец на требуемую глубину резания по лимбу поперечной подачи, для чего, удерживая рукоятку винта левой ру­кой, правой повернуть кольцо лимба до совпадения его нулевого штриха с риской 2 и закрепить лимб стопорным винтом А (рис. 3.1, б), после чего подать резец по лимбу на требуемое количество делений и вновь установить лимб на нулевое деление.

На рис. 3.2 показаны кольца лимбов 1 и 3, нулевые штрихи 2 и 4 и цена делений лимбов суппорта токарно-винторезного стан­ка 1К62. При пользовании лимбом попе­речной подачи надо помнить, что цена деле­ния лимба равна 0,05 мм на диаметр, сле­довательно, при повороте лимба на одно деление резец подается на глубину реза­ния t = 0,025 мм, а диаметр наружной по­верхности уменьшится не на 0,025 мм, а на 0,05 мм. Точ ный поворот рукоятки лимба в нужное положение следует делать осторож­но, легким ударом руки по рукоятке на

Рисунок 3.1 Прием установки резца на требуемую глубину резания: 1 -кольцо лимба по­перечной подачи, 2-нулевой штрих для лимба поперечной по­дачи, 3-кольцо лимба про­дольной подачи, 4-нулевой штрих для лимба продольной по­дачи; А, Б-стопорные винты

подходе к требуемому делению (рис. 3.3, а). Если же лимб случайно все-таки повер­нули на большее число делений, то для ис­правления ошибки нельзя поворачивать ру­коятку в обратном направлении до сов­падения с требуемой риской (рис. 3.3, б). Рукоятку необходимо повернуть на полный оборот назад и только затем вновь под­вести к нужному делению (рис. 3.3, в). На отработку этого приема необходимо обра­тить особое внимание, так как он приме­няется при работе на большинстве метал­лорежущих станков (фрезерных, строгаль­ных, шлифовальных и др.).

9. Включить вращение шпинделя станка.

10. Обточить поверхность заготовки на длину 3... 5 мм с ручной подачей резца, осуществляя равномерное вращение махови­ка фартука суппорта против хода часовой стрелки.

11. Отвести резец от заготовки и пере­местить в исходное положение, выключить вращение шпинделя, измерить диаметр обра­ботанного участка заготовки штангенцирку­лем. Если диаметр получился больше задан­ного размера, необходимо подсчитать, на сколько делений лимба поперечной подачи
каретки суппорта нужно подать резец, чтобы получить требуемый размер диаметра обра­ботанной поверхности, после чего выполнить вторичный проход и вновь измерить получен­ный размер. При получении требуемого раз­мера диаметра приступают к обработке за­готовки на заданную длину, добиваясь равно­мерного перемещения суппорта ручной по­дачей. По окончании обтачивания необходимо резец отвести от обработанной поверх­ности

Рисунок 3.2 Цена делений лимбов суппорта токарно - винторезного станка 1К62

заготовки поперечной подачей на себя и продольной подачей вправо возвратить в исходное положение. Выключить станок, открепить и снять обработанную заготовку. Упражнение по обтачиванию наружной цилиндрической поверхнос ти с механической подачей резца при установке заготовки в трехкулачковом самоцентрирующемся пат­роне заключается в выполнении приемов, предусмотренных в предыдущем упражнении. При получении требуемого размера диаметра путем съема пробной стружки на длине 3 ... 5 мм, как описано выше, приступают к обработке заготовки на заданную длину с механической подачей резца, для чего необ­ходимо:

1. Настроить станок на прямую продоль­ную подачу, размер которой указан в техно­логической документации, в справочниках по режимам резания или рекомендован масте­ром для данного вида обработки. При предва­рительной (черновой) обработке, когда к ка­честву обработанной поверхности не предъявляют высокие требования, можно выбирать большую подачу. При окончатель­ной обработке, когда требуется получить по­верхности определенной шероховатости, вы­бирают меньшую подачу.

2. Включить вращение шпинделя станка.

3. Включить прямую продольную подачу и обточить заготовку на требуемую длину. Для выдерживания заданной длины обработки применяют следующий прием: стержень глу­биномера штангенциркуля выдвигают на тре­буемую длину и концом штанги упирают в торец заготовки. Резец перемещают до сов­мещения его вершины с концом стержня глубиномера . Затем попереч­ной подачей резец перемещают до тех пор,

Рисунок 3.3 Правилавращениярукояткис лимбом

пока его вершина немного врежется в за­готовку и обозначится круговая риска, до которой и следует обтачивать заготовку. При подходе резца к риске на расстояние 2...3 мм необходимо выключить механическую продольную подачу, а резец довести до риски вручную, после чего отвести его от обработанной поверхности и выключить станок. Это упражнение можно выполнить, применяя лимб продольной подачи.

4. Измерить длину обработанной поверхности линейкой или стержнем глубиномера штангенциркуля, диаметр — штангенциркулем с отсчетом по нониусу 0,1 мм.

Для выдерживания заданной длины обработки применяют также упоры. Продольный упор ограничивает продольное перемещение суппорта. Упор закрепляют болтами на передней направляющей станины, обеспечивая определенную длину перемещения суппорта. Как только суппорт дойдет до упора, от перегрузки автоматически выключается продольная подача. При обтачивании ступенчатого вала вместо постоянного упора применяют мерные прутки или плиты и многопозиционные упоры, меняя которые можно обеспечить обработку каждой ступени валика на требуемую длину и диаметр. Применять упоры можно только на станках с автоматическим выключением подачи при перегрузке. На рис, 3.5 показан многопозиционный продольный упор для обработки ступенчатых деталей в серийном производстве. Для обтачивания очередной ступени заготовки на заданную длину диск 4 с установленными на нем винтами 6 поворачивают по ходу часовой стрелки на четверть оборота.

Для выдерживания заданных размеров диаметров применяют поперечные упоры, устанавливаемые на поперечные нижние салазки суппорта станка.

Упражнение по обтачиванию наружных цилиндрических поверхностей длинных заготовок с поджатием задним центром можно выполнять двумя способами.

Первый способ. Заготовку с предварительно обработанными центровыми отверстиями установить одним концом в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне, другим на задний центр и поджать пинолью задней бабки.

Затем обточить конец, расположенный у заднего центра, на длину 40 ... 50 мм, переставить заготовку обточенным концом в патрон, другим на задний центр (рис. 3.6) и закончить обработку всей поверхности вала.

Второй способ. Заготовку с предварительно обработанными центровыми отверстиями и закрепленным хомутиком устанавливают в поводковый патрон на передний и задний центры и поджимают пинолью задней бабки (рис. 3.7, а). Затем необходимо обточить не менее 2 / 3 длины заготовки, измерить диаметры d₁ и d₂ обработанной поверхности заготовки. Если имеется конусность d₁ ≠ d₂), то перемещением корпуса задней бабки в поперечном направлении устранить ее. Переставить хомутик на обработанный конец заготовки, установить заготовку необработанным концом к заднему центру и обточить окончательно (рис. 3.7,б).

Для обработки цилиндрической поверхности заготовки полностью за один установ необходимо вместо поводкового патрона, и хомутика применить специальный передний центр (рифленый, плавающий с рифленым поводком, самозажимной или обратный) и задний центр — вращающийся.

Рисунок 3.5 Продольный многопо­зиционный упор: 1-упор,

2-крепежные болты, 3 -винт упора, 4-диск поворотный, -барабан,

6-винты упорные мер­ные,

7-головка винта — регулировочная

Рисунок 3.6 Обтачивание заготовок, закрепленных в патроне с поджатием задним центром.

Рисунок 3.7 Обтачивание заготовок в центрах.

Упражнение по подрезанию торцов заготовок заключается в выполнении приемов, предусмотренных в предыдущих упражнениях (установка патрона, резца и заготовки, настройка станка на требуемую частоту вращения шпинделя). (Заготовку закрепить в патроне с вылетом из кулачков не более 40... 50 мм. Обработку выполнять подрезным торцовым отогнутым резцом с углом ф = 90° или проходным отогнутым резцом с углом ф = 45°.

Обработку торца заготовки выполнять в такой последовательности: коснуться вершиной головки резца торца заготовки и отвести резец от заготовки на себя; установить резец на требуемый размер срезаемого слоя (глубину резания или припуск по торцу), перемещая его влево по стрелке А; подать резец по стрелке Б ручной поперечной подачей, уменьшая значение подачи при подходе вершины резца к оси заготовки (рис. 3.8, а).

Для подрезки второго торца заготовки открепить заготовку, измерить ее длину, определить оставшийся припуск для обработки 2-го торца, закрепить заготовку в патроне другим концом. Переместить резец по стрелке А, отсчитывая перемещение по лимбу винта верхних салазок (или по лимбу продольной подачи каретки суппорта) от торца заготовки, оставив 0,1 ... 0,2 мм на окончательное подрезание.

Подрезать торец путем перемещения резца к центру по стрелке Б поперечной ручной подачей (рис. 3.8, б). Отвести резец от заготовки в исходное положение. По лимбу винта верхних салазок суппорта подать резец влево на оставшийся припуск и подрезать второй торец окончательно (рис. 3.8, в). При подрезке торцов проходным отогнутым резцом с углом ф= 45° предварительный проход выполнять перемещением резца от наружной поверхности заготовки к центру (по стрелке А), окончательный проход — перемещением от центра к наружной поверхности заготовки по стрелке Б (рис. 3.8, г). Прямолинейность торца заготовки после обработки проверить измерительной линейкой (рис. 3.8, д, е). Выпуклость торца не допускается.

Все приведенные выше упражнения по обтачиванию цилиндрических поверхностей и подрезке торцов повторить несколько раз, после чего обработать заготовки, необходимые для проведения следующих занятий или изготовления деталей для продукции, выпускаемой учебными мастерскими.

Рисунок 3.8 Приемы подрезания торцов.