Точение конуса на токарном станке

1. Точение конической поверхности при повороте поперечного суппорта при ручной подаче, как показано на рисунке 20а. Угол поворота определяют по формуле:

tg  = (D – d)/2l, где D и d – диаметры конуса, мм; l – длина конуса, мм. Этим методом обрабатываются как наружные, так и внутренние конические поверхности.

2. Точение конусов широким резцом при поперечной подаче (рисунок 20б). Этот способ применяется при обработке конических поверхностей небольшой длины. Ширина резца должна немного превышать длину обрабатываемой поверхности.

3. Точение конусов при поперечном смещении корпуса задней бабки показано на рисунке 20в. Таким способом обрабатываются длинные детали с небольшой конусностью (  8 о ). Величина смещения задней бабки от оси

h = L(D – d)/2l, где l – длина детали, мм.

4. Точение конусов при помощи копировальной (конусной) линейки показано на рисунке 20г. Таким способом обрабатываются конусные детали большой длины. Для этого на кронштейне, прикреплённом к станине, располагают линейку с ползуном, которая кинематически связана с поперечным суппортом станка.

Точение конуса на токарном станке

Рисунок 20 – Способы обработки конических поверхностей.

Точение конической поверхности с поворотом поперечного суппорта и ручной подачи (а)

1 – ось поворота поперечного суппорта; 2 – рукоятка ручной подачи.

Точение конусов широким резцом (б). Точение конусов при поперечном смещении корпуса задней бабки (в). Точение конусов при помощи копировальной (конусной) линейки (г)

1, 5 – болты крепления линейки; 2 – кронштейн; 3 – копировальная линейка; 4 – ползун; 6 – тяга; 7 – станина; 8 – деталь; 9 – поперечный суппорт

Кинематическая схема токарно-винторезного станка 1к62

При анализе кинематических схем металлорежущих станков различают главное рабочее движение и движение подачи.

Главное рабочее движение. Привод главного движения – коробка скоростей имеет 6 валов. Вал I (рисунок 21) приводится в движение электродвигателем

(N = 10 кВт, n = 1450 об/мин) через клиноремённую передачу со шкивами диаметром 142 и 254 мм. На этом валу размещается пластинчатая фрикционная муфта М1, переключение которой реверсирует вращение шпинделя. При включении муфты влево вращение с вала I на вал II передаётся через шестерни 56 – 34 или 51 – 39, а при включении муфты вправо – через шестерни 50 – 24 и 36 – 38. В последнем случае передача движения осуществляется через блок промежуточных (паразитных) шестерён 24 – 36, которые изменяют направление движения вала II, и, следовательно, направление вращения шпинделя.

При включении муфты влево обеспечивается прямое вращение шпинделя – по часовой стрелке при взгляде с его нерабочей стороны, при включении вправо – обратное вращение. Реверсирование движения шпинделя необходимо для проведения тяжёлых отрезных работ (большие диаметры, твёрдые материалы) при обратном вращении шпинделя, а также для извлечения инструмента, закреплённого в задней бабке, при обработке отверстий. В дальнейшем будет рассматриваться только прямой рабочий ход.

С вала II на вал III вращение передаётся через шестерни 29 – 47; 21 – 55; 38 – 38. С вала III движение может непосредственно передаваться через шестерни 65 – 43 на вал VI – шпиндель, обеспечивая таким образом, 6 самых высоких частот его вращения. С другой стороны, движение с вала III может передаваться на вал IV через шестерни 22 – 88 или 45 – 45, а с вала IV на вал V через шестерни 22 – 88 или 45 – 45 и далее 27 – 54 на шпиндель. Валы IV и V являются системой перебора. Благодаря этой системе шпиндель получает ещё 24 частоты вращения, итого – 30. Фактически станок имеет 23 частоты вращения, так как при некоторых передачах скорости дублируются.

Уравнение кинематической цепи главного движения в общем виде выглядит так:

где nшп – частота вращения шпинделя, об/мин; nэд – частота вращения электродвигателя, об/мин; dэд – диаметр шкива на валу I, мм;  — коэффициент проскальзывания клиноремённой передачи (  0,01  0,015); i – передаточное отношение передачи с одного вала на другой.

Движение подачи содержит:

— звено увеличения шага;

— двухскоростной механизм реверса;

— гитару сменных колёс;

— коробку подач с ходовым валом и ходовым винтом;

Звено увеличения шага. Вращение на вал VII может передаваться через шестерни 60 – 60 с вала VI (шпиндель) или через шестерни 45 – 45 с вала III. Переключение блока Б6 вправо и включением передачи с вала III на вал VII достигается увеличение подачи в 2 – 8 – 32 раза 1 . Блок Б6 называется звеном увеличения шага.

С вала VII на вал VIII движение передаётся через шестерни 42 – 42; 28 – 56; 35 – 28 – 35. При последнем включении движение вала VIII изменяется на противоположное. Блок Б7 играет роль реверса подачи и используется в основном для реверсирования ходового винта.

С вала VIII вращение передаётся на вал IX через гитару сменных шестерён – блок шестерён Б8 и Б9. Движение может передаваться через шестерни 42 – 95 – 50 при нарезании метрических и дюймовых резьб, а также при обычном точении. При нарезании модульных, торцевых и питчевых резьб блоки Б8 и Б9 переустанавливаются, а движение в этом случае осуществляется через шестерни 64 – 95 – 97.

Читать также:  Расчет прогиба металлической балки онлайн калькулятор

Вал IX является входным валом в коробку подач. В коробке подач размещаются зубчатые колёса и муфты, переключение которых позволяет осуществлять обычное точение и нарезание различных типов резьб: метрических, дюймовых, торцевых, питчевых и модульных. Для получения большего количества возможных скоростей подач, там же расположен механизм Нортона (вал XI). Из коробки подач выходит ходовой валик и ходовой винт, последний используется при нарезании особо точных резьб.

На ходовом валике расположена обгонная муфта Мо, которая позволяет осуществлять быстрое холостое перемещение суппорта (v = 3  4 м/мин) без выключения коробки подач (более медленное вращение). Привод при этом осуществляется от отдельного электродвигателя W = 1 кВт через ремённую передачу.

Вращение ходового валика, входящего в фартук через предохранительную муфту Мп, преобразуется червячной передачей

(k = 4, z = 20) и системой зубчатых колёс и муфт в поступательное движение суппортов – в автоматические продольную и поперечную подачи. Продольная подача осуществляется с помощью реечной шестерни (z = 10, m = 3) и рейки, которая закреплена на станине станка. Поперечная подача осуществляется с помощью винта (k = 2, t = 5). Реверс направления подач осуществляется паразитным колесом (z = 45) при переключении муфт М6, М7 (продольный суппорт) и М8, М9 – поперечный суппорт.

Обработка дерева и металла

Если вращать прямоугольный треугольник АБВ вокруг катета АБ, то образующееся тело называют полным конусом, катет АБ — высотой конуса. Прямую АВ называют образующей конуса, а точку А — его вершиной. При вращении катета БВ вокруг оси АБ образуется поверхность, называемая основанием конуса. Угол между образующей АГ и осью АБ — есть угол а уклона конуса. Угол ВАГ между образующими АВ и АГ конуса называют углом конуса; он равен 2а. Если от полного конуса отсечь его верхнюю часть плоскостью, параллельной основанию, то полученное тело будет усеченным конусом (рис. 206,6), который имеет два основания — верхнее и нижнее. Расстояние 001 между основаниями — высота усеченного конуса. На чертеже обычно указывают три основных размера конуса (рис. 206, в): больший диаметр D, меньший диаметр d и высоту конуса.

Точение конуса на токарном станке

Точение конуса на токарном станке

Пользуясь формулой tga = =(D— d)/(2l), можно определить угол а наклона конуса, который на токарном станке устанавливают поворотом верхнего суппорта или смещением задней бабки. Иногда конусность задают так: K = (D — d)/l, т. е. конусность есть отношение разности диаметров к длине. На рис. 206, г показан конус, у которого К = = (100 —90)/100= 1/10, т. е. на длине 10 мм диаметр конуса уменьшается на 1 мм. Конусность и диаметр конуса связаны уравнением d = = D — Kl, откуда D = d + Kl.

Если взять отношение полуразности диаметров конуса к его длине, то получим величину, называемую уклоном конуса M = (D — d)/(2l) (рис. 206, д). Уклон конуса и конусность обычно выражают отношениями 1:10, 1:50 или 0,1:0,05 и т. д. На практике используют формулу

Точение конуса на токарном станке

Точение конуса на токарном станке

В машиностроении распространены конусы Морзе и метрические конусы. Конус Морзе (рис. 207) имеет семь номеров: 0, 1, 2, 3, 4, 5 и 6. Каждому номеру соответствует определенный угол наклона: наименьший 0, наибольший 6. Углы у всех конусов разные. Метрические конусы имеют конусность 4; 6; 80; 100; 120; 160 и 200; у них угол уклона одинаков (рис. 208).

Обработка конических поверхностей отличается от обработки цилиндрических только углом подачи резца (рис. 209), что достигают настройкой станка. При вращении заготовки вершина резца перемещается под углом а (углом конуса). На токарном станке конусы обрабатывают несколькими способами. Обработка конуса с помощью широкого резца показана на рис. 210, а. При этом высота конуса должна быть не более 20 мм. Кроме того, режущую кромку резца устанавливают под углом а к оси вращения детали точно по высоте центров (рис. 210,6).

Наиболее простым способом для получения конических поверхностей является смещение линии центров. Этот способ применяют только при обработке поверхностей в центрах путем смещения корпуса задней бабки. При смещении корпуса задней бабки на рабочего (в сторону резцедержателя) образуется коническая поверхность, у которой большее основание детали направлено в сторону передней бабки (рис. 211, а). При смещении корпуса задней бабки от рабочего большее основание расположено в сторону задней бабки (рис. 211,6). Поперечное смещение корпуса задней бабки H = L — sina. При небольшом смещении угла наклона конуса а можно считать, что sinaa;tga, тогда H = L(D — d)/(2l). Смещение корпуса задней бабки измеряют линейкой (рис. 211, в), соосность центров также можно проверить линейкой (рис. 211, г). Однако при смещении корпуса задней бабки следует учитывать, что смещение допускается не более чем на 1/50 длины детали (рис. 211, д). При большем смещении образуется неполное прилегание центровых отверстий детали и центров, что снижает точность обрабатываемой поверхности.

Точение конуса на токарном станке

Точение конуса на токарном станке

Точение конуса на токарном станке

Конусы с большим углом а и малой высотой целесообразно обрабатывать путем поворота верхнего суппорта. Этот способ используют при обработке наружного (рис. 212, а) и внутреннего (рис. 212,6) конуса. В этом случае ручную подачу осуществляют путем поворота рукоятки верхнего суппорта. Для поворота верхнего суппорта на требуемый угол при механической подаче используют деления, нанесенные на фланце поворотной части суппорта. Если угол а не задан на чертеже, его подсчитывают по формуле tga = (D — d)/(2l). Резец устанавливают строго по центру. Отклонение от прямолинейности образующей обрабатываемого конуса возникает при установке резца выше (рис. 213,6) или ниже (рис. 213,в) линии центра.

Читать также:  Классификация баллонов правила котлонадзора по испытанию баллонов

Для получения конических поверхностей с а^ 10…12° .применяют копировальную линейку (рис. 214). На плите 1 установлена линейка 2, которую поворачивают под требуемый угол а вокруг пальца 3 и закрепляют винтом 6. Ползун 4 жестко соединен с поперечной частью суппорта 8 с помощью тяги 7 и зажима 5. Копировальная линейка должна быть установлена параллельно образующей конуса, который необходимо получить. Угол поворота копировальной линейки определяют из выражения tga = (Z) — d)/(2l). Если деления на плите обозначены в миллиметрах, то число делений C — H(D — d)/(2l), где Я — расстояние от оси вращения линейки до ее конца.

Конус, у которого длина образующей больше длины хода верхней каретки суппорта, обтачивают путем применения продольной и поперечной подач (рис. 215). При этом верхнюю каретку необходимо повернуть на угол р относительно линии центров: sinp = tga(Snp/S„+ 1), где оПр и S„ — продольная и поперечная подачи. Для получения конусности требуемой формы резец устанавливают строго по центру.

Коническое отверстие обрабатывают в следующей последовательности. Сверлят отверстие несколько меньшего диаметра, чем диаметр меньшего основания конуса (рис. 216), затем рассверливают отверстие сверлом. После этого ступенчатое отверстие растачивают резцом. Другим способом получения конического отверстия является сверление отверстия (рис. 217, а), развертывание черновое (рис. 217,6), получистовое (рис. 217, в), чистовое (рис. 217,г).

Точение конуса на токарном станке

Конические поверхности контролируют угломерами (рис. 218, а), калибрами (рис. 218, б, в) и шаблонами (рис. 218, г). Конические отверстия проверяют по уступам и рискам, нанесенным на калибрах (рис. 219). Если конец конусного отверстия детали совпадает с левым торцом уступа, а наружный диаметр совпадает с одной из рисок или же находится между ними, то размеры конуса соответствуют заданным.

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек — в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки — в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!

Общие сведения о конусах

Коническая поверхность характеризуется следующими параметрами (рис. 4.31): меньшим d и большим D диаметрами и расстоянием l между плоскостями, в которых расположены окружности диаметрами D и d. Угол а называется углом наклона конуса, а угол 2α — углом конуса.

Точение конуса на токарном станке

Отношение K= (D — d)/l называется конусностью и обычно обозначается со знаком деления (например, 1:20 или 1:50), а в некоторых случаях — десятичной дробью (например, 0,05 или 0,02).

Отношение Y= (D — d)/(2l) = tgα называется уклоном.

Способы обработки конических поверхностей

При обработке валов часто встречаются переходы между поверхностями, имеющие коническую форму. Если длина конуса не превышает 50 мм, то его обработку можно производить врезанием широким резцом. Угол наклона режущей кромки резца в плане должен соответствовать углу наклона конуса на обработанной детали. Резцу сообщают поперечное движение подачи.

Для уменьшения искажения образующей конической поверхности и уменьшения отклонения угла наклона конуса необходимо устанавливать режущую кромку резца по оси вращения обрабатываемой детали.

Следует учитывать, что при обработке конуса резцом с режущей кромкой длиной более 15 мм могут возникнуть вибрации, уровень которых тем выше, чем больше длина обрабатываемой детали, меньше ее диаметр, меньше угол наклона конуса, чем ближе расположен конус к середине детали, чем больше вылет резца и меньше прочность его закрепления. В результате вибраций на обрабатываемой поверхности появляются следы и ухудшается ее качество. При обработке широким резцом жестких деталей вибрации могут отсутствовать, но при этом возможно смещение резца под действием радиальной составляющей силы резания, что приводит к нарушению настройки резца на требуемый угол наклона. (Смещение резца зависит от режима обработки и направления движения подачи.)

Конические поверхности с большими уклонами можно обрабатывать при повороте верхних салазок суппорта с резцедержателем (рис. 4.32) на угол α, равный углу наклона обрабатываемого конуса. Подача резца производится вручную (рукояткой перемещения верхних салазок), что является недостатком этого метода, поскольку неравномерность ручной подачи приводит к увеличению шероховатости обработанной поверхности. Указанным способом обрабатывают конические поверхности, длина которых соизмерима с длиной хода верхних салазок.

Точение конуса на токарном станке

Коническую поверхность большой длины с углом α= 8. 10° можно обрабатывать при смещении задней бабки (рис. 4.33)

Точение конуса на токарном станке

При малых углах sinα ≈ tgα

где L — расстояние между центрами; D — больший диаметр; d — меньший диаметр; l — расстояние между плоскостями.

Если L = l, то h = (D-d)/2.

Смещение задней бабки определяют по шкале, нанесенной на торце опорной плиты со стороны маховика, и риске на торце корпуса задней бабки. Цена деления на шкале обычно 1 мм. При отсутствии шкалы на опорной плите смещение задней бабки отсчитывают по линейке, приставленной к опорной плите.

Для обеспечения одинаковой конусности партии деталей, обрабатываемых этим способом, необходимо, чтобы размеры заготовок и их центровых отверстий имели незначительные отклонения. Поскольку смещение центров станка вызывает износ центровых отверстий заготовок, рекомендуется обработать конические поверхности предварительно, затем исправить центровые отверстия и после этого произвести окончательную чистовую обработку. Для уменьшения разбивки центровых отверстий и износа центров целесообразно последние выполнять со скругленными вершинами.

Читать также:  Приспособление для кладки рядового кирпича

Точение конуса на токарном станке

Достаточно распространенной является обработка конических поверхностей с применением копирных устройств. К станине станка крепится плита 7 (рис. 4.34, а) с копирной линейкой 6, по которой перемещается ползун 4, соединенный с суппортом 1 станка тягой 2 с помощью зажима 5. Для свободного перемещения суппорта в поперечном направлении необходимо отсоединить винт поперечного движения подачи. При продольном перемещении суппорта 1 резец получает два движения: продольное от суппорта и поперечное от копирной линейки 6. Поперечное перемещение зависит от угла поворота копирной линейки 6 относительно оси 5 поворота. Угол поворота линейки определяют по делениям на плите 7, фиксируя линейку болтами 8. Движение подачи резца на глубину резания производят рукояткой перемещения верхних салазок суппорта. Наружные конические поверхности обрабатывают проходными резцами.

Способы обработки внутренних конических поверхностей

Обработку внутренней конической поверхности 4 заготовки (рис. 4.34, б) производят по копиру 2, установленному в пиноли задней бабки или в револьверной головке станка. В резцедержателе поперечного суппорта устанавливают приспособление 1 с копирным роликом 3 и остроконечным проходным резцом. При поперечном перемещении суппорта копирный ролик 3 в соответствии с профилем копира 2 получает продольное перемещение, которое через приспособление 1 передается резцу. Внутренние конические поверхности обрабатывают расточными резцами.

Для получения конического отверстия в сплошном материале заготовку сначала обрабатывают предварительно (сверлят, растачивают), а затем окончательно (развертывают). Развертывание выполняют последовательно комплектом конических разверток. Диаметр предварительно просверленного отверстия на 0,5. 1 мм меньше заходного диаметра развертки.

Если требуется коническое отверстие высокой точности, то его перед развертыванием обрабатывают коническим зенкером, для чего в сплошном материале сверлят отверстие диаметром на 0,5 мм меньше, чем диаметр конуса, а затем применяют зенкер. Для уменьшения припуска под зенкерование иногда применяют ступенчатые сверла разного диаметра.

Обработка центровых отверстий

В деталях типа валов часто выполняют центровые отверстия, которые используют для последующей токарной и шлифовальной обработки детали и для восстановления ее в процессе эксплуатации. На основании этого центровку выполняют особенно тщательно.

Центровые отверстия вала должны находиться на одной оси и иметь одинаковые конусные отверстия на обоих торцах независимо от диаметров концевых шеек вала. При невыполнении этих требований снижается точность обработки и увеличивается износ центров и центровых отверстий.

Точение конуса на токарном станке

Конструкции центровых отверстий приведены на рис. 4.35. Наибольшее распространение имеют центровые отверстия с углом конуса 60°. Иногда в тяжелых валах этот угол увеличивают до 75 или 90°. Для того чтобы вершина центра не упиралась в заготовку, в центровых отверстиях выполняют цилиндрические углубления диаметром d.

Для защиты от повреждений центровые отверстия многократного использования выполняют с предохранительной фаской под углом 120° (рис. 4.35, б).

Для обработки центровых отверстий в небольших заготовках применяют различные методы. Заготовку закрепляют в самоцентрирующем патроне, а в пиноль задней бабки вставляют сверлильный патрон с центровочным инструментом. Центровые отверстия больших размеров обрабатывают сначала цилиндрическим сверлом (рис. 4.36, а), а затем однозубой (рис. 4.36, б) или многозубой (рис. 4.36, в) зенковкой. Центровые отверстия диаметром 1,5. 5 мм обрабатывают комбинированными сверлами без предохранительной фаски (рис. 4.36, г) и с предохранительной фаской (рис. 4.36, д).

Точение конуса на токарном станке

Центровые отверстия обрабатывают при вращающейся заготовке; движение подачи центровочного инструмента осуществляют вручную (от маховика задней бабки). Торец, в котором обрабатывают центровое отверстие, предварительно подрезают резцом.

Необходимый размер центрового отверстия определяют по углублению центровочного инструмента, используя лимб маховика задней бабки или шкалу пиноли. Для обеспечения соосности центровых отверстий деталь предварительно размечают, а длинные детали при зацентровке поддерживают люнетом.

Центровые отверстия размечают с помощью угольника.

После разметки производят накернивание центрового отверстия. Если диаметр шейки вала не превышает 40 мм, то можно производить накернивание центрового отверстия без предварительной разметки с помощью приспособления, показанного на рис. 4.37. Корпус 1 приспособления устанавливают левой рукой на торце вала 3 и ударом молотка по кернеру 2 намечают центр отверстия.

Точение конуса на токарном станке

Если в процессе работы конические поверхности центровых отверстий были повреждены или неравномерно изношены, то допускается их исправление резцом. В этом случае верхнюю каретку суппорта поворачивают на угол конуса.

Контроль конических поверхностей

Конусность наружных поверхностей измеряют шаблоном или универсальным угломером. Для более точных измерений применяют калибры-втулки (рис. 4.38), с помощью которых проверяют не только угол конуса, но и его диаметры. На обработанную поверхность конуса карандашом наносят две-три риски, затем на измеряемый конус надевают калибр-втулку, слегка нажимая на нее и поворачивая ее вдоль оси. При правильно выполненном конусе все риски стираются, а конец конической детали находится между метками А и В.

При измерении конических отверстий применяют калибр-пробку. Правильность обработки конического отверстия определяется (как и при измерении наружных конусов) взаимным прилеганием поверхностей детали и калибра-пробки. Если тонкий слой краски, нанесенный на калибр-пробку, сотрется у малого диаметра, то угол конуса в детали велик, а если у большого диаметра — угол мал.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *