Лабораторна робота №2 Схеми виконання основних токарних операцій

Мета роботи: вивчити схеми налагодження при виконанні основних токарних операцій, одержати практичні навички з вибору необхідних ін-струментів та пристосувань, а також з виконання окремих налагоджу-вальних робіт при обробці на токарних верстатах.

Обладнання, пристрої, інструменти: токарно-гвинторізний верстат моделі 1А616, заготовки деталей типу „вал” та „втулка”, токарні різці, свердла, зенкери, розвертки, мірні пластини.

2.1. Теоретичні відомості

Обточування одним різцем – основний метод обробки на токарних верстатах. Виліт різця приймають не більшим 1,0 – 1,5 висоти його стерж-ня (нижня межа для різців, оснащених пластинками з твердого сплаву, верхня – для різців з швидкорізальної сталі). Вершину різця установлюють на висоті центрів, дещо вище лінії центрів (при чорновому обточуванні) або нижче неї (при чистовому обточуванні). Якщо радіус оброблюваної заготовки R > 50 мм, зсув здійснюють на величину h ≤ 0,01·R. При чистовій обробці таке установлення забезпечує запобігання від можливого браку внаслідок деформації різця. Положення вершини різця відносно центра перевіряють за рискою, нанесеною на пінолі задньої бабки, або за спеціальними шаблонами. Налагодження інструмента на обробку із до-триманням заданих діаметральних розмірів, як правило, здійснюють із за-стосуванням методу спробних проходів та промірів. Партію заготовок най-частіше обробляють за методом автоматичного отримання розмірів за до-помогою індикаторних і жорстких упорів.

П ри обробці заготовок східчастих валів використовують поворотні багатопозиційні упори та мірні плитки (рис. 2.1, а). Обробку із дотриман-ням заданих лінійних розмірів виконують за лімбом маховика супорта, за попередньо розміченими рисками або за упорами (рис. 2.1, б). Обточу-вання з використанням багаторізцевих наладок [1] дозволяє скоротити час обробки партії деталей.

Обробка торців одним різцем. Обробку заготовок, закріплених в пат-роні, здійснюють за допомогою прохідних різців. Однак використання їх при знятті великих припусків з подачею до центра призводить до утво-рення на оброблюваній поверхні заготовки випуклості. Тому чистове підрізання торців ведуть з подачею різця від центра до периферії. З такою ж самою подачею обробляють торці заготовок великих діаметрів, оскільки в результаті зношування різця утворюється менш шкідливе з точки зору забезпечення точності складання деталей відхилення – угнутість.

Обробка отворів осьовим різальним інструментом. Інструмент (свердло, зенкер, розвертку) закріплюють в задній бабці або на супорті. Обробку спіральним свердлом проводять при l /d < 10. Інструментом для глибокого свердління (рис. 2.2) обробляють отвори з відношенням l/d > 10. Отвори значної довжини для зменшення вібрацій та підвищення точності обробляють зі зворотною подачею (оправка працює на розтягування).

Обробка отворів розточувальним різальним інструментом. Отвори з d < 70 мм і l < 150 мм при l /d < 5 обробляють різцем, закріпленим в су-порті (рис. 2.3, а); при d > 70 мм, l > 150 мм і l /d < 5 – різцем на розточу-вальній оправці (рис. 2.3, б); при l /d > 5 – з використанням додаткової опо-ри, установленої у шпинделі верстата (рис. 2.3, в); при l /d > 10 – за допо-могою розточувальних головок з напрямними колодками (рис. 2.3, г).

Обробка отворів абразивним інструментом. При використанні спе-ціальних пристосувань на токарних верстатах можна проводити внутрішнє шліфування (рис. 2.4), суперфінішування та хонінгування отворів.

П рорізання канавок та відрізання. Обробка одним різцем – основний метод прорізання простих канавок та відрізання. Різці установлюють таким чином, щоб їх вершини знаходились на одній висоті з осями центрів, без перекосу відносно осі заготовки. Вузькі канавки (шириною до 20 мм) неви-

с окої точності прорізають за один робочий хід, більш точні – за три робочі ходи. Широкі канавки низької точності виконують за декілька робочих хо-дів. Для досягнення високої точності розмірів канавок після чорнової здій-снюють чистову обробку їх бокових стінок. Невідповідальні фасонні ка-навки прорізають за один робочий хід. При необхідності підвищення точ-ності їх обробки останню ведуть спочатку прорізним різцем, а вже потім фасонним. Прямим різцем відрізають тонкостінні деталі, відігнутим – тов-стостінні втулки та вали. При використанні спеціальних наладок (рис. 2.5) можна за один прохід відрізати декілька деталей або прорізати на заготовці одночасно зовнішню та внутрішню канавки.

О бробка конічних поверхонь. короткі зовнішні та внутрішні конуси звичайно обробляють фасонним різцем. Обточування їх можна вести як з повздовжньою, так і з поперечною подачами. При високих вимогах до точності обробки інструмент установлюють за шаблоном з врахуванням деформацій системи ВПІД.

Внутрішні конуси (центрувальні фаски) при d < 1000 мм, а також конічні отвори обробляють спеціальними зенківками, зенкерами та роз-вертками. Стандартизовані конічні отвори (наприклад, в насадних інстру-ментах) після свердління обробляють комплектом розверток (діаметр свердла вибирають на 0,5 – 1,0 мм меншим номінального діаметра першої розвертки). Обточування конусів звичайними різцями, установленими на повернутих верхніх полозках супорта здійснюють тільки в тих випадках, коли довжина оброблюваної поверхні не перевищує максимальної величи-ни ходу полозків.

За допомогою методу зміщення задньої бабки обробляють пологі зовнішні конуси невисокої точності. Метод простий, оскільки для його ре-алізації не потрібно застосовувати спеціальне оснащення. При обробці від-бувається зминання центрових отворів заготовки, у зв’язку з чим для точ-нішого та надійнішого установлення останньої краще застосовувати сфе-ричні центри. Під час зміщення задньої бабки (звичайно на величину, що не перевищує 0,01 довжини конічної поверхні заготовки) відлік його про-водять за шкалою, яка закріплена на корпусі бабки, за індикатором або за лімбом супорта (при контролі за допомогою щупа і бруска, закріпленого на супорті).

За конусною лінійкою обробляють конуси з кутом нахилу твірних до 12°. Реалізація методу забезпечує вищу у порівнянні з попередніми мето-дами точність. Обробка за копіром з використанням електричних або гід-равлічних пристроїв у порівнянні з обробкою за конусною лінійкою доз-воляє одержати вищу точність при меншому зносі копіра. У випадках об-точування конусів із застосуванням гітари поперечної подачі різець змі-щується одночасно як в повздовжньому, так і в поперечному напрямках. Метод отримання конусів при одночасній осьовій та радіальній подачах широко застосовують також при обробці на верстатах з ЧПК.

Обробка фасонних поверхонь. Фасонними різцями обробляють по-верхні довжиною до 60 мм (на великих верстатах – довжиною до 150 мм), а також перехідні поверхні радіусом до 20 мм. Чорнову обробку для під-вищення продуктивності виконують звичайними прорізними різцями. Крім цього, фасонні поверхні можна обробити і за допомогою поворотних прис-тосувань, при використанні яких вершина інструмента повертається на кут α по дузі кола радіусом R (рис. 2.6, а, б, в). Таким методом можуть оброб-лятись сферичні зовнішні (див. рис. 2.6, а) та внутрішні (див. рис. 2.6, б) поверхні, а також бочкоподібні профілі (див. рис. 2.6, в) заготовок. Звичай-но рух подачі реалізується за допомогою черв'ячної пари (рис. 2.6, г).

Сферичні поверхні заготовок середніх розмірів обробляють з вико-ристанням важільних пристосувань різних конструкцій. Наприклад, одна опора важеля може бути пов’язаною зі станиною, а інша – із супортом (рис. 2.7). При вмиканні поперечної подачі супорта різець починає перемі-щуватись по ділянці кола радіусом R, обробляючи сферичну поверхню.

При обробці за копіром застосовують пристосування прямої дії (сила різання діє безпосередньо на копір, пружні деформації і знос якого є порів-

н яно великими, при від-носно низькій точності об-робки), а також пристосу-вання з підсилюв альним елементом. копір присто-сувань прямої дії закріплю-ють на станині паралельно заготовці (рис. 2.8).

З а допомогою гідро-супорта можна обробити поверхні, діаметри яких збільшуються або зменшу-ються по довжині на ве-личину, що не перевищує D - d < l (l – довжина об-роблюваної ділянки). Зас-тосування гідросупорта за-безпечує підвищення про-дуктивності в 1,5 – 2 рази.

С пеціальними чаш-ковими інструментами об-робляють сферичні внут-рішні (рис. 2.9, а) та зовні-шні (рис. 2.9, б – г) поверх-ні радіусом R. При цьому шпиндель з інструментом установлюють під кутом α:

де D – діаметр чашкового інструмента;

b – відстань між його вершиною та центром сфери. Обертання ін-струмента під час обробки забезпечується від індивідуального привода.

О бробка кулачків та криволінійних канавок. За копіром, установ-леним співвісно із заготовкою, обробляють кулачки невеликої довжини. Важільне пристосування (рис. 2.10, а) застосовують при підйомі профілю R_max – R_min ≤ 0,5·R_min, але не більшому 150 мм. Аналогічно обробляють спіральні канавки.

При виготовленні кулач-ка за копіром останній кріплять до торця заготовки (рис.2.10,б). За копіром обробляють лише невелику за довжиною почат-кову ділянку, а далі ролик об-кочується по обробленій по-верхні. Даний метод застосо-вують для виготовлення кулач-ків з підйомом профілю R_max – -R_min 0,2·R_min, але не більшо-му 100 мм. Точність обробки є відносно низькою.

Обробка ексцентричних поверхонь. При ексцентриси-теті більшому 8 – 10 мм у ва-лах з ексцентриками за розміт-кою або за допомогою кондук-тора свердлять зміщені центро-ві отвори (рис. 2.11, а). Заго-товки з отворами установлю-ють на оправках (рис. 2.11, б). При великому ексцентриситеті застосовують бугелі: при D = =45 ÷ 860 мм – суцільні (рис. 2.11, в), а при D = 55 ÷ ÷250 мм – роз'ємні (рис. 2.11,г). У випадку закріплення загото-вок на консольних оправках їх обробку виконують без вивір-ення. Точність обробки зале-жить від похибки базування за-готовки на оправці (рис.2.11,д).

П оложення зміщеної заготовки при використанні чотирикулачкового патрона (рис. 2.12, а) контролюють з точністю 0,05 мм (за чисто обробле-ною поверхнею). При закріпленні оброблюваної заготовки в трикулачко-вому патроні (рис. 2.12, б) товщина мірної пластини, що установлюється між нею та одним з кулачків має складати b = 1,5·е·[1 + е/(2·D)], де D – діа-метр бази; е – ексцентриситет.

Крім цього, для обробки ексцентричних поверхонь заготовок останні закріплюють у спеціальних кільцях (рис. 2.13). При установленні кілець необх ідно забезпечити їх правильне відповідне розташування (звичайно вивірення проводять за рисками, нанесеними на торцях кілець та твірній заготовки). Далі одне з кілець закріплюють в патроні, а інше – на люнеті.