2.2 Методы обработки основных поверхностей

План:

2.2.1 Методы обработки наружных поверхностей тел вращения

2.2.2 Виды отверстий, технические требования к внутренним поверхностям

2.2.3 Типовые способы обработки плоских поверхностей

2.2.4 Методы обработки резьбовых, шлицевых и шпоночных поверхностей

2.2.5 Виды зубчатых колес способы обработки зубьев

2.2.1 Методы обработки наружных поверхностей тел вращения

Для наружного точения применяют проходные и подрез­ные резцы (рисунок 3.1).

Главный угол в плане φ влияет на стойкость резца и скорость резания. Чем меньше φ, тем выше его стойкость и допускаемая скорость резания. Однако при этом увели­чивается радиальная сила резания Р_у на резец, которая при недостаточной жесткости системы СПИД может вы­зывать вибрации.

Рисунок 3.1 – Углы в плане резцов в зависимости от направления подачи: а – проходной; б – подрезной; в – проходной, упорный

Упорные проходные резцы с φ = 90° используют при обработке нежестких заготовок и валов с уступами.

Вспомогательный угол в плане φ1 = 10... 15° при чер­новой обработке, а при чистовой его увеличивают до 45°. С увеличением значения переднего угла γ улучшается сход стружки, но уменьшается угол заострения β, что снижает прочность резца. При точении мягких материа­лов γ = 8...20°. С увеличением прочности у обрабатываемо­го материала угол γ уменьшают, для тяжелых условий работы (обработка наплавленной и закаленной поверхности) углу γ придают отрицательные значения (у = -2… -5) (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 – Резец с положительным (а) отрицательным (б) передним углом γ

Форму заточки твердосплавных резцов с плоской передней поверхностью и положительным передним углом у применяют при точении серого чугуна, бронзы других хрупких материалов, а также при тонком и чистовом точении с подачами до 0,2 мм/об.

При точении стальных и чугунных отливок, ковкого чугуна, наплавленных поверхностей у заготовок для упрочнения режущей кромки, помимо придания углу γ отрицательного значения (см. рисунок 3.1) вдоль режущей кромки резца снимают фаску шириной f = 0,05...0,1 мм под углом γ_f = -10...-30^о. Задний угол α влияет на трение между задней поверхностью резца и поверхностью резания об­рабатываемой заготовки. Для твердосплавных резцов при черновом точении α = 6...8^о , а при чистовом - 8...12^о.

	При токарной обработке значения углов γ и α могут изменяться в зависимости от положения режущей кром­ки относительно оси заготовки. Если резец уста-новлен выше или ниже оси заготовки (рисунок 3.3), то углы γ и α изменяются и не соответствуют углам заточки.
Рисунок 3.3 – Изменение углов резания в зависимости от установки резца относительно оси заготовки: а – по оси; б – выше оси; в – ниже оси

Широко используют резцы сборной конструкции с механическим креплением многогранных твердосплав­ных пластин. Резцы сборной конструкции по сравнению с резцами с напаянными твердосплавными пластинками имеют следующие преимущества: сокращаются расхо­ды, связанные с переточкой, вспомогательное время на смену и наладку резцов, а также повышается стойкость инструмента.

Резцы из быстрорежущих сталей отличаются от твер­досплавных резцов значениями углов γ и α, которые соот­ветственно равны: γ = 10...20^о, α = 8...14^о.

При чистовой обработке увеличение переднего угла γ способствует повышению качества обработанной поверх­ности.

Резцы с пластинками из режущей керамики марок ВЗ, ВОК-60, ВОК-63 и ВОК-71 применяют для обработки напроход и подрезки торцов.

Крепление режущей пластинки к державке резца про­изводят прихватом сверху с помощью дифференциально­го винта 4 с головкой под шестигранный или квадратный ключ. Режущая пластинка 2 прижимается к опорной под­кладке 1 из твердого сплава, которая крепится к держав­ке 5 резца винтом.

Пластинки из режущей керамики марок ВЗ, ВОК-60, ВОК-63 и ВОК-71 выпускают треугольной формы (рисунок 3.4). Пластинки при точении не окисляются, имеют мень­шую склонность к схватыванию с обрабатываемым мате­риалом, к наростообразованию, к усадке стружки, к по­вышению температуры при резании металла.

При использовании рез­цов, оснащенных пластинка­ми из режущей керамики, необходимо следить за безза­зорным прилеганием их к державкам и за тем, чтобы режущие кромки и опорные поверхности режущих пласти­нок были доведенными.
	Рисунок 3.4 – Схемы использования резцов, оснащенных пластинками из режущей керамики: а – пластинка из режущей керамики; б – проходной; в – проходной упорный; г - подрезной

Наи­большая вероятность скалы­вания пластинок из режущей керамики при обработке сы­рых и закаленных деталей из стали и чугуна по корке и раковинам с включениями. Достаточно широкое приме­нение находят резцы, оснащенные эльбором, гексанитом и другими сверхтвердыми материалами.

Резец (рисунок 3.5) состоит из державки 1 и вставки 2 из эльбора-Р (сверхтвердого материала) со следующими геометрическими параметрами: главный передний угол γ = - 5^о ... - 10^о, задние углы α = α₁ = 10...15^о, главный угол в плане φ = 30...55^о, вспомогательный угол φ₁ = 15°, ради­ус скругления при вершине r = 0,1...0,5 мм. В ряде слу­чаев для упрочения главной режущей кромки затачива­ют кромку с углом γ_f = - 20^о ... - 30° с f = 0,05...0,1 мм.

Обработка конических поверхностей

Коническая поверхность характеризуется следующими параметрами (рисунок 3.17): меньшим d и большим D диа­метрами и расстоянием l между плоскостями, в которых расположены окружности с диаметрами d и D.

Угол  называют углом наклона конуса, а угол 2 - углом конуса. Зависимость называют конусностью и обычно обозначают в виде отно­шения, например 1 : 20 или 1 : 50, а в некоторых случа­ях - десятичной дробью, например 0,05 или 0,02. Зависимость называют уклоном.
	Рисунок 3.17 – Элементы конической поверхности

При обработке валов часто встречаются переходы меж­ду обрабатываемыми поверхностями, которые имеют ко­ническую форму. Если длина конуса не превышает 50 мм, то его обрабатывают широким резцом.

При этом режущая кромка резца должна быть установлена в плане относительно оси центров на угол, соответствующий углу наклона конуса на об­рабатываемой заготовке. Рез­цу сообщают подачу в попе­речном или продольном на­правлении.

Длина конической поверхности на заготовке не дол­жна быть более 10...15 мм, в противном случае при реза­нии возникнут вибрации.

Конические поверхности с большими уклонами мож­но обрабатывать при повернутых верхних салазках суп­порта с резцедержателем на угол , равный углу накло­на обрабатываемого конуса.

Подачу резца производят вручную, что приводит к неравномерной подаче и увеличению шероховатости поверхности.

Конические поверхности большой длины с углом на­клона  = 8...10⁰ следует обрабатывать при смещении зад­него центра вместе с задней бабкой (рисунок 3.18).

Для уменьшения разбивки центровых отверстий и из­носа центров, в которых закреплена обрабатываемая заго­товка, применяют центры со скругленными вершинами.

Конические поверхности с  = 1...12^о обрабатывают с использованием копирных устройств. К станине станка крепится плита 1 (рисунок 3.19) с копирной линейкой 2, по которой перемещается ползун 5, соединенный с суппор­том 6 станка тягой 7 с помощью зажима 8. Для свободного перемещения суппорта в поперечном направлении необхо­димо отсоединить винт поперечной подачи. При продоль­ном перемещении суппорта 6 резец получает два движе­ния: продольное от суппорта и поперечное от копирной линейки 2. Угол поворота линейки относительно оси 3 оп­ределяют по делениям на плите 1. Закрепляют линейку болтами 4. Подачу резца на глубину резания производят рукояткой перемещения верхних салазок суппорта.

Рисунок 3.18 – Схема точения конической поверхности смещением задней бабки станка

Рисунок 3.19 – Схема точения конической поверхности с использованием копирной линейки