Обработка на токарно-револьверных станках
Токарно-револьверные станки отличаются от обычных токарных станков тем, что работа на них может производиться комплектом режущих инструментов, установленных в определенной последовательности в револьверной головке и на поперечном суппорте. Поэтому токарно-револьверные станки более производительны и, как правило, применяются в серийном производстве. На токарно-револьверных станках можно выполнить все виды токарных работ при обработке как штучных заготовок, так и заготовок из пруткового материала.
Применение токарно-револьверных станков экономично в тех случаях, когда требуется последовательно или одновременно обтачивать наружные и растачивать внутренние поверхности, сверлить, зенкеровать, нарезать резьбу и т. п., т. е. когда можно применять одновременно несколько инструментов, а также при обработке деталей партиями. Экономичность револьверных станков по сравнению с токарными достигается за счет сокращения вспомогательного времени. Однако следует учитывать, что режимы резания вследствие недостаточной жесткости технологической системы при револьверных paботах значительно снижаются. Кроме того, существенное значение имеет сложность настройки станка, поэтому при револьверных работах широко используют групповые револьверные наладки, позволяющие осуществлять обработку технологически подобранных деталей.
Токарно - револьверный станок отличается от токарно-винторезного отсутствием задней бабки, на месте которой установлена револьверная головка с кареткой. Для обработки заготовки из пруткового материала шпиндель станка снабжен специальным механизмом подачи и закрепления прутка.
Револьверная головка имеет различные конструкции. Наиболее распространенными являются шестигранные револьверные головки с вертикальной осью вращения и круглые револьверные головки с горизонтальной осью вращения.
В шестигранных револьверных головках с вертикальной осью вращения (рис. 3.47, а) имеется шесть гнезд для установки инструмента. Станки с такой головкой обычно изготовляют с одним поперечным передним, а иногда с передним и задним суппортами. Последний используют для прорезки канавок, подрезки опорных поверхностей, отрезки заготовок, причем перемещать инструменты можно только в поперечном направлении. С помощью переднего суппорта выполняют те же виды обработки, что и на токарно-винторезных станках, кроме нарезания резьбы, которое выполняют инструментами, установленными на револьверной головке: наружную резьбу нарезают плашками, а внутреннюю — метчиками.
На рис. 3.47,а в качестве примера показана схема обработки втулки на токарно-револьверном станке.
Головка с горизонтальной осью вращения (рис. 3.47, б) обычно имеет 12-16 отверстий для закрепления инструментов. Ее можно периодически поворачивать (для осуществления последовательной работы режущих инструментов), а также медленно непрерывно вращать (для подрезки, прорезки канавок и отрезки). Такие головки рационально применять в тех случаях, когда при обработке необходимо выполнять несколько переходов с поперечной подачей инструментов, помещенных в револьверной головке.
Наладка револьверного станка заключается в подборе и рациональной группировке инструментов в державке, установке их в головке и суппортах в определенной последовательности, регулировании
инструментов в продольном и радиальном направлениях, регулировании упоров.
Эффективность использования револьверного станка может быть значительно повышена при совмещении переходов обработки. Так, за один переход Рисунок 3.47 можно расточить центральное ступенчатое отверстие и обточить несколько наружных поверхностей, центрование или сверление можно совместить с обработкой резцом наружной поверхности и т. п.
На рис. 3.48 показано совмещение переходов обработки на станках с вертикальной (а—в) и горизонтальной (г—е) осями вращения револьверной головки с использованием комбинированного инструмента многорезцовых державок и многоместных стоек или державок, позволяющих закреплять в одном гнезде револьверной головки несколько инструментов.
Рисунок 3.48
На рис. 3.49, а—д показаны некоторые виды державок для установки различных инструментов в гнездах револьверных головок.
Токарно-револьверные станки в ряде случаев позволяют использовать специальные устройства для автоматизации цикла обработки, включая загрузку заготовок и удаление их со станка после обработки.
Рисунок 3.49
3.2.12 Протягивание отверстий
В массовом, крупносерийном и среднесерийном производстве широко применяется протягивание отверстий цилиндрических, шлицевых и других форм.
Цилиндрические отверстия протягиваются после сверления или зенкерования. Протягивание заменяет развертывание отверстий на сверлильных и револьверных станках.
Для протягивания цилиндрических отверстий пользуются круглыми протяжками, которые обеспечивают обработку отверстий с точностью до 7-го квалитета и шероховатостью поверхности Ra=3,2 – 0,4мкм.
Протяжки квадратные, одношпоночные, шлицевые применяются для обработки отверстий соответствующих форм.
Для выполнения калибровочных операций, а также для обработки глухих отверстий применяются прошивки. Прошивки проталкиваются через отверстие и в отличие от протяжек, работающих на растяжение, работают на продольный изгиб. Длина прошивок 150—300 мм, они значительно короче протяжек.
Станки, применяемые для протягивания, делятся на:
1) механические и гидравлические;
2) горизонтальные и вертикальные;
3) одно-и многошпиндельные.
Механические протяжные станки имеют механическую подачу, осуществляемую реечной зубчатой парой или ходовым винтом. Реечный механизм не обеспечивает плавного, спокойного хода, что плохо отражается на работе протяжки. Ходовой винт дает более равномерный и спокойный ход протяжки.
Протяжные механические станки бывают с двумя ходовыми винтами, которые при вращении осуществляют тяговую силу путем передачи движения салазками с закрепленной на них протяжкой Механические протяжные станки все более заменяют высокопроизводительными гидравлическими станками, гидравлическая подача которых дает более спокойный и равномерный ход протяжки по сравнению с механическими станками.
Вертикальные протяжные станки занимают значительно меньшую площадь, чем горизонтальные (примерно в два-три раза). На этих станках устанавливать для обработки деталь удобнее; снятие детали можно автоматизировать; после протягивания не требуется переносить протяжку в первоначальное положение, так как она автоматически закрепляется поочередно то за верхний конец, то за нижний.
Двух- и трехшпиндельные вертикальные протяжные станки позволяют протягивать одновременно 2—3 детали.
Для одновременного протягивания двух отверстий в одной детали (например, в шатуне двигателя) применяются специальные горизонтальные или вертикальные двухшпиндельные протяжные станки.
Толкающие станки для прошивания применяются для выполнения калибровочных операций. Прошивание сквозных и глухих отверстий обычно осуществляется на прессах гидравлических, пневматических, механических и ручных.
Установка детали для протягивания на протяжных станках производится на жесткой или шаровой опоре. Установку детали на жесткой опоре (рис. 3.50, а) применяют, когда торец детали подрезан перпендикулярно оси отверстия. Если торец детали не подрезан (черная, необработанная поверхность) или подрезан неперпендикулярно оси отверстия, деталь устанавливают для протягивания на шаровой опоре (рис. 3.50, б).
Применяя шаровую опору для деталей с одним подрезанным торцом, деталь опирают на другой необработанный торец; таким образом зубья протяжки будут врезаться с обработанного торца и благодаря этому будут меньше тупиться.
Рисунок 3.50 Установка деталей при протягивании:
а — на жесткой опоре: 1 — лобовая часть станка; 2 — опорная шайба; 3— обрабатываемая деталь; 4—протяжка; б — на шаровой опоре: 1— пружина; 2 — опорная шайба; 3 —• шаровая опора; 4 — обрабатываемая деталь; 5 — протяжка
Одновременное протягивание нескольких деталей повышает производительность станка. Если длина отверстия у детали меньше 2—3 шагов протяжки, следует протягивать отверстие одновременно у нескольких деталей.
3.2.13 Обработка на шлифовальных станках
Внутреннее шлифование применяют главным образом при обработке точных отверстий в закаленных деталях, а также в тех случаях, когда по каким-либо причинам невозможно применить другие, более производительные методы точной обработки отверстий, например алмазное растачивание, хонингование и др.
Существуют два способа внутреннего шлифования: во вращающейся заготовке и в неподвижной заготовке. Первый способ применяют при шлифовании отверстий в небольших по размерам заготовках, большей частью представляющих собой тела вращения, например отверстий в зубчатых колесах, в кольцах шарико- и роликоподшипников, а второй — при шлифовании отверстий в заготовках корпусных деталей, которые неудобно или невозможно закрепить в патроне станка.
б)
Рисунок 3.51
В первом случае обрабатываемую заготовку зажимают в патроне и приводят во вращательное движение (рис. 3.51, а). Во втором случае заготовка устанавливается на столе станка, а шпиндель шлифовального круга помимо вращательного движения имеет планетарное движение (рис. 3.51, б).
В обоих случаях осуществляется продольная подача шлифовального круга вдоль оси шлифуемого отверстия: в первом случае — движением шпиндельной головки, во втором — движением стола.
Наиболее существенное отличие внутреннего шлифования от наружного круглого шлифования заключается в том, что обработка производится кругом малого диаметра. Обычно диаметр круга при внутреннем шлифовании составляет 0,7.-.0,9 диаметра отверстия шлифуемой заготовки.
В обычных конструкциях шпиндельных головок скорость круга при шлифовании отверстий малого диаметра большей частью не превышает 10 м/с и увеличивается с ростом размеров головок в соответствии с увеличением диаметров шлифуемых ими отверстий, доходя до 30 м/с при диаметрах отверстий свыше 30 мм. Относительно малая жесткость шпинделя шлифовального круга ограничивает глубину резания (поперечную подачу) взависимости от диаметра шлифуемого отверстия при предварительном шлифовании стали и чугуна 0,005 – 0.02мм и при чистовом шлифовании 0,002. . .0,01 мм на один двойной ход. Меньшие значения поперечной подачи применяют при диаметрах отверстий, не превышающих 40 мм, и при больших отношениях длины отверстий к его диаметру.
Внутреннее шлифование производят вращением с продольной подачей, составляющей, как и при круглом наружном шлифовании, 0,4 - 0,8 ширины круга при предварительном шлифовании и 0,25 - 0,4 круга при чистовом, причем меньшие значения применяют при отношении длины отверстия к диаметру, равному трем.
Вследствие малых размеров шлифовальных кругов для внутреннего шлифования стойкость их, естественно, меньше, чем при других видах шлифования.
Рисунок 3.52
Для внутреннего шлифования нужно выбирать более мягкие круги, чем для наружного шлифования, так как при значительной длине дуги контакта круга с обрабатываемой поверхностью возможен более сильный нагрев обрабатываемой заготовки.
При внутреннем бесцентровом шлифовании (Рисунок 3.52) обрабатываемую заготовку 2 помещают между поддерживающими роликами1 и 3 и ведущим роликом 5. Поддерживающие и ведущий ролики помещены в одном корпусе4, который перемещается вместе с обрабатываемой заготовкой в сторону шпинделя 6 шлифовального круга.