Меню Рубрики

Установка заготовки в неподвижных центрах

МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ


ТОКАРНАЯ ФРЕЗЕРНАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛА


Обработка заготовок в центрах


Обработка в центpax

Обработка в центpax должна выполняться при правильной зацентровке заготовки. На зацентрованную заготовку 1 ( рис. 268 ) надевают хомутик 2 и закрепляют его винтом 4, после чего заготовку устанавливают на центры без люфта.


Рис. 268

Вращение от шпинделя станка хомутику 2 и заготовке 1 передается через навинченный на резьбовую часть шпинделя поводковый патрон 3. Типы центровых отверстий показаны на рис. 269 .


Рис. 269 . Типы центровых углублений:
а — с одинарным конусом; б — с двойным конусом; в — с двойным конусом и резьбой

Передний центр, установленный в коническом отверстии шпинделя, вращается вместе с заготовкой. Задний центр ( рис. 270, а ) установлен неподвижно в пиноли задней бабки, и заготовка в процессе ее обработки трется центровым углублением по конусу центра, изнашивая его.


Рис. 270 . Токарные центры:
а — простой; б — срезанный «полуцентр» с шариком; в — с шариковым наконечником; г — обратный центр; д — вращающийся центр

С целью уменьшения износа заднего центра центровое углубление заготовки смазывают тавотом, а на рабочем конце заднего центра наплавляют твердый сплав. При работе с большими числами оборотов пользуются вращающимся задним центром ( рис. 270, б ). Кроме простого и вращающегося центров, применяют срезанный ( рис. 270, в ) центр, полуцентр при подрезке торца, центр с шариковым наконечником ( рис. 270, г ) при обтачивании конической поверхности в центрах способом смещения задней бабки и обратный центр (р ис. 270, д ) при обтачивании заготовок малого диаметра (до 5 мм), у которых концы делают коническими для установки в обратных центрах. При обтачивании в центрах гладких валов вначале подрезают один торец и обтачивают конец вала на достаточную длину для установки хомутика. Затем вал перевертывают, подрезают второй торец и обтачивают цилиндрическую поверхность.

Обтачивание ступенчатых валов можно делать разными способами. На рис. 271 показаны 2 способа обработки ступенчатых валов.


Рис. 271 . Способы вытачивания ступенчатого вала:
а — первый способ; б — второй способ

Подрезание торцов в центрах выполняют с поперечной подачей специальными подрезными резцами при установке обрабатываемой заготовки в «срезанном» центре ( рис. 272, а ) или же при зацентровке заготовки с двойным конусом и при ее креплении в простом центре ( рис. 269, б и 272, б ).


Рис. 272 . Подрезка торцов, вытачивание канавок и галтелей

Галтель (закругление между двумя цилиндрическими поверхностями) можно вытачивать при обточке цилиндрической поверхности прямым проходным резцом, имеющим необходимое закругление режущего лезвия; иногда галтель вытачивают специальным резцом ( рис. 272, в ).

Канавки вытачивают резцом соответствующей формы с поперечной подачей. Широкие канавки вытачивают теми же резцами сначала с поперечной, а затем с продольной подачей.

Обработка в центрах и люнете выполняется с целью избежания ошибок токарной обработки . В процессе обработки на центрах заготовка под действием радиальной составляющей силы Ру изгибается. При большой длине заготовки после обтачивания диаметр в середине получается больше, чем по краям. Для устранения (или уменьшения) величины прогиба и применяют установку заготовок в центре и подвижном или неподвижном люнетах.

Неподвижный люнет ( рис. 273, а ) устанавливается на направляющих 4 станины и крепится к ней при помощи болта 3. Опорой заготовке 2 в люнете служат кулачки 1 или ролики, регулируемые винтами.


Рис. 273 . Люнеты токарного станка:
а — неподвижный; б — подвижный

Подвижной люнет ( рис. 273, б ) перемещается вместе с суппортом 4 и крепится к нему с обратной стороны обрабатываемой заготовки 3. Два кулачка 2 люнета подводятся вплотную к обрабатываемой заготовке винтами 1 и препятствуют прогибу заготовки.

Обработка в кулачковых патронах применяется для заготовок с отверстиями и большими торцовыми поверхностями (маховики, шкивы, втулки и т. д.).

Простые четырехкулачковые патроны ( рис. 274, а ) имеют независимое перемещение каждого кулачка 4 от отдельного винта 5. Такое перемещение кулачков позволяет устанавливать и закреплять как цилиндрические, так и нецилиндрические заготовки с необходимой точностью.


Рис. 274 . Кулачковые патроны к токарным станкам:
а — четырехкулачковый; б — трехкулачковый «самоцентрирующий»

Самоцентрирующие трехкулачковые патроны ( рис. 274, б ) приводятся в действие от малого конического колеса 2, вращающего большое коническое колесо 3, с обратной стороны которого имеется торцовая резьба (спираль Архимеда) 4. В пазах патрона перемещаются одновременно три кулачка 1. Движение кулачков 1 в радиальном направлении корпуса патрона позволяет установить и закрепить точно по оси шпинделя заготовку с цилиндрической наружной или внутренней поверхностью.

Обработка на оправках применяется в случаях, требующих получения наружной поверхности концентрично относительно отверстия.

Обработку при комбинированном закреплении применяют для сравнительно тяжелых заготовок. Один конец заготовки закрепляют в кулачковом патроне, а в отверстие второго конца вставляют грибок, поддерживаемый центром ( рис. 275, а ), и протачивают наружную поверхность почти до кулачков патрона. После этого обрабатываемую заготовку перевертывают, устанавливают ее в кулачки патрона и неподвижный люнет ( рис. 275, б ), затем обтачивают поверху, подрезают торец и растачивают отверстие.

Рис. 275 . Обтачивание при комбинированном способе крепления заготовок:
а — в патроне при поддержке «грибком»; б — в патроне и люнете

Сверление , зенкерование и развертывание на токарном станке выполняют вручную путем подачи пиноли задней бабки вместе со вставленным в нее инструментом. Иногда осуществляют механическую подачу сверла, зенкера или развертки суппортом.

Читайте также:  Установка времени на chery tiggo

источник

Закрепление в центрах при токарной обработке деталей

Метод крепления и установки заготовки в станке выбирают с учетом точности обработки, габаритов и жесткости материала. Обработка в центрах — это один из широко используемых методов точения деталей на токарном оборудовании.

Когда применяется крепление в центры

  • Так протачивают длинные детали, у которых длина пятикратно превышает поперечник;
  • если нужно создать концентричность поверхностей во время фиксации;
  • дальнейший этап точения проходит на шлифовальном оборудовании;
  • технология не предусматривает другие методы.

Технология крепления

Заготовка фиксируется в центрах с использованием специальных оправок. Для этого конус оправки не должен превышать 1:2000. На подготовительном этапе в торцах детали делают центральные выемки, в которые будут вставлены верхушки обоих центров. Оправку обрабатывают смазкой и плотно натягивают болванку. Для большей плотности по концу оправки аккуратно постукивают деревянным чурбачком. Закрепление детали в оправках такого типа может меняться в зависимости от ее поперечника.

Движение болванке передается посредством поводкового патрона, который надевается на резьбу шпинделя. Палец поводкового патрона принуждает болванку к вращению. Этот метод более опасен для оператора станка, поэтому предпочтительнее использовать планшайбу поводкового типа с защитным кожухом. Болт закрепляют хомутиком, который опирается на лыску оправки.

Установка заготовок с отверстиями (например, зубчатых колес или втулок) происходит с использованием центровых оправок разнообразной формы. Один из типов оправок имеет шейку в форме цилиндра, на нее надевают заготовку и закрепляют шайбой с гайкой. Гайка прижимается к буртику и фиксирует полученную конструкцию. Слева при помощи винта крепится хомутик. Деталь фиксируется в станке для точения выемками на торцевых участках оправки.

Конструкции центров

Центры для токарной обработки могут иметь различную конструкцию. Самая распространенная представляет собой конус, на него надевается заготовка, а также хвостовик конической формы. Хвостовик должен совпадать с отверстиями пиноли и шпинделя станка.

Для закрепления заготовок с внешними конусами используются обратные центры. Конусообразное окончание должно совпадать с серединой хвостовика. Чтобы проверить совпадение в шпиндель вставляется центр и запускается на малых оборотах. Об исправности детали говорит отсутствие биения.

Задний центр чаще всего неподвижный, передний вращается с заготовкой и шпинделем. В результате трения выходят из строя обе поверхности, поэтому необходимо наносить смазку:

Перед смешиванием необходимо растереть в порошок без комков серу и мел. Если не использовать смазку, поверхности центров разрушатся, изменится их конфигурация.

Во время точения заготовок на больших скоростях центры быстрее изнашиваются, увеличивается отверстие в торце самой детали. Чтобы уменьшить разрушение заднего конуса на него наплавляют износостойкий слой.

Стандартный центр используют при скоростях до 120 оборотов в минуту. Во время работы с громоздкими и тяжелыми заготовками на высоких оборотах, при выборке крупной стружки жесткости конструкции мало: деталь начинает вибрировать и может отжаться.

Поэтому используют вращающиеся центры, смонтированные в заднюю стойку. Он содержит шпиндель, который крутится в радиально-упорном подшипнике. При высоких нагрузках предпочтительнее роликоподшипник, при средних — шарикоподшипник.

Отладка оборудования

Чтобы во время точения получилась деталь цилиндрической формы, нужно совместить центры с осью шпинделя и передвигать по ней резак.

Правильность отладки проверяется так: оба центра придвигаются друг к другу. Когда их верхушки совмещаются, можно закреплять заготовку и приступать к ее обтачиванию.

В противном случае необходимо проверить положение задней стойки, иначе поверхность детали невозможно будет вывести в конус. Иногда центры не совпадают из-за мусора в шпинделе и пиноли, поэтому предварительно их прочищают. Если после всех процедур биение продолжается, его требуется заменить.

Проверив положение, можно закреплять заготовку:

  1. Пиноль выдвигаем из стойки на 35 — 45 мм.
  2. Задняя стойка перемещается вдоль станины и фиксируется в нужном месте.
  3. Обрабатываем выемку в заготовке, которая будет совмещаться с задней стойкой.
  4. Совмещаем болванку с передним центром и, придерживая, вставляем конус задней стойки в подготовленную выемку детали. Вылет пиноли из задней стойки должен быть небольшим. Чем меньше вылет, тем устойчивее и жестче пиноль.
  5. Прокручиваем болванку, поджимаем пиноль в стойке.

Необходимо иметь в виду, что во время точения инструмент нажимает на заготовку. В результате чего при плохой фиксации или неправильном положении резака деталь может вылететь. Поэтому установка и крепление в центрах это очень важный момент при токарной обработке.

Видео демонстрирует токарную обработку детали, зафиксированной в центрах:

источник

5.3. Установка и крепление заготовок на шлифовальном станке

При круглом наружном шлифовании заготовок используют несколько способов установки и крепления: в центрах, на оправках, в патронах различных конструкций и в специальных приспособлениях.

Установка заготовок в центрах

Установка заготовки 2 в центрах показана на рис. 5.1. Задний центр 3 и передний 6 невращающиеся. Ось шлифовального круга I при обработке цилиндрической поверхности заготовки параллельна оси центров станка. Центр 6 установлен в шпинделе 5 передней бабки станка.

Рис. 5.1. Установка заготовки в неподвижных центрах круглошлифовального станка

Вращение от электродвигателя через шкив 7 клиноременной передачи передается заготовке 2 с помощью поводкового диска 4Ь пальца 8 и хомутика 9. Заготовки имеют на торцах специальные центровые отверстия, форма которых показана на рис. 5.2. Конические поверхности этих отверстий при установке з;и отовки совпадают с коническими поверхностями центров передней и идней бабок станка. Угол при вершине конуса центрового отверс i ия обычно равен 60° (рис. 5.2, а) и должен совпадать с углами центров станка, чтобы обеспечить плотное прилегание этих поверхностей друг к другу. Иногда центровые отверстия имеют кроме основного и предохранительный конус с углом 120° (рис. 5.2, б), что позволяет предохранить основную посадочную коническую поверхность центрового отверстия от повреждений случайными забоинами на торцовой поверхности детали.

Читайте также:  Установки с глухозаземленными и изолированными нейтралями

Рис 5.2. Центровые отверстия: а — без предохранительною конуса, 6 — с предохранительным конусом, в — с предохранительной вы точкой, г — с криволинейной образующей, д — со сферической поверхносило центра

При повышенных требованиях к точности обработки вместо конической фаски применяют цилиндрическую предохранительную выточку (рис. 5.2, в), которая надежно предохраняет коническую посадочную поверхность отверстия от возможных забоин на торце заготовки вследствие случайных ударов.

Применяя центровые отверстия с прямолинейной образующей несущей поверхности, трудно обеспечить точное сопряжение конусов центрового отверстия заготовки с центрами станка, что ведет к снижению точности обработки. Поэтому в некоторых случаях применяют центровые отверстия с выпуклой дугообразной образующей несущего конуса (рис. 5.2, г). Преимущества центровых отверстий такой формы или сферических (рис. 5.2, д) в их нечувствительности к угловым погрешностям, лучшее удержание смазки, снижение погрешностей установки и повышение точности обработки. Заготовки, имеющие отверстия или выточки на торце диаметром бблее 15 мм, обрабатывают в грибковых («тупых») центрах.

Если заготовка перед шлифованием подвергается термической обработке, то центровые отверстия перед установкой заготовки на станок должны очищаться от окалины, загрязнений путем шлифования или притирки. Для уменьшения трения между заготовкой и центрами станка необходимо вводить в центровые отверстия густую смазку или пользоваться центрами со специальными смазочными канавками. Если эффективность консистентной или жидкой смазки оказывается недостаточной, то следует применять специальные смазки для тяжелых условий работы. Можно также использовать белила, разведенные в индустриальном масле, или смесь, состоящую из 5% графита, 5% серы, 25% мела (тщательно размельченных и просеянных) и 65% солидола. Для повышения износостойкости центров их рабочие поверхности выполняют из твердого сплава или эти поверхности покрывают антифрикционными материалами.

Размеры центра задней бабки выбираются таким образом, чтобы он не препятствовал свободному выходу круга из контакта с заготовкой в момент реверсирования продольного перемещения стола: длина выступающей части центра из пиноли должна быть на 10—12 мм больше высоты шлифовального круга. Если диаметр центра окажется больше диаметра шлифуемой заготовки, то следует использовать срезанный центр, у которого боковая часть тела центра предварительно сошлифована в форме лыски. Для обеспечения более высокой точности обработки центры круглошлифовальных станков делают неподвижными. Однако тяжелые детали и детали с отверстиями, имеющие узкие центровочные фаски, приходится обрабатывать на вращающихся центрах.

Установка заготовок на оправках

Если заготовка имеет отверстие, то она может базироваться при обработке на оправке (рис. 5.3). Конструкции оправок разнообразны. По способу крепления оправки подразделяют на центровые (рис. 5.3, а, в, ё) и консольные (рис. 5.3, г, д); по способу установки —на жесткие (рис. 5.3, а, д, е) и разжимные (рис. 5.3, б, в, г).

Рис. 5.3. Оправки; а — жесткая с прессовой посадкой, 6, в — разжимные: 1, 5 — гайки, 2 — цанга, 3 — конус, 4 — заготовка, б — штифт; г — разжимная со скользящей посадкой и закреплением гайкой: 1 — оправка, 2 — шарики, 3 — сепаратор, 4 — втулка, 5 — винт; д, с — жесткие для одной и нескольких заготовок

Заготовки, имеющие точные базовые отверстия с допуском 0,015—0,03 мм и менее, устанавливают на жесткие оправки с небольшой конусностью (0,01—0,015 мм на 100 мм длины) или по прессовой посадке (рис. 5.3, а). При менее точных базовых отверстиях (с допуском более 0,03 мм) применяют разжимные оправки (рис. 5.3, б, в, г). Если заготовка базируется одновременно по торцу и отверстию, то применяют оправки со скользящей посадкой (зазор 0,01—0,02 мм), на которые устанавливают одну (рис. 5,3, д, в) или несколько (рис. 5.3, е) заготовок, закрепляемых гайкой.

При обработке тонкостенных заготовок применение жестких оправок может вызвать искажение формы заготовок, в этих случаях применяют разжимные оправки. У цанговых оправок (рис. 5.3, в) цанга 2 с продольными прорезями, перемещаясь с помощью гайки 5 по конусу 3, упруго разжимается и закрепляет заг отовку 4. Штифт 6 удерживает ее от поворота, а гайка 1 предназначена для снятия заготовки.

На рис. 5.3, г показана консольная шариковая оправка для коротких заготовок. В сепараторе 3 имеется шесть отверстий с шариками 2 диаметром 6—10 мм, находящимися в контакте с конусом корпуса оправки 1. Осевое перемещение сепаратора в оправке производится винтом 5 через скользящую втулку 4, к которой прикреплен сепаратор. При перемещении и раздвижении шариков заготовка центрируется и одновременно поджимается к осевому упору. Для точного центрирования необходимо, чтобы шарики не отличались по диаметру больше, чем на 2 мкм, а установочный и центрирующий конусы были соосны. На шариковых оправках можно зажимать заготовки с разницей в диаметре до 5 мкм.

Читайте также:  Установка двухподвесной велосипед багажника

К разжимных относятся оправки с гидравлическим или гидропластовым зажимом (рис. 5.4). Эти оправки легче приспособить к неточностям формы отверстия, в результате чего точнее центрируется заготовка. На таких оправках зажимают заготовки вследствие деформирования тонкостенного цилиндра, находящегося под равномерным давлением изнутри. Для создания давления используется жидкость или пластмасса. Оправки подразделяются на два типа: А и Б. Тип А для диаметров 20—40 мм, тип Б — свыше 40 мм. На корпус напрессована втулка 2 и центрирующая втулка 4, которая стопорится винтом 6. Пространство между корпусом и втулкой заливается гидропластом 5. Усилие зажима передается плунжером 3 через винт 1.

Рис. 5.4. Оправки с гидропластовым зажимом

В оправках типа А есть отверстие для выхода воздуха, которое перекрывается прокладкой 8 и винтом 7. Точность центрирования заготовки на оправке с гидропластом зависит от точности изготовления корпуса и втулки. Корпус изготовляют из стали 20Х с последующей цементацией и закалкой до твердости HRCэ 35—40. Шероховатость центровых отверстий оправки Ra = 0,16—0,32 мкм. Биение контрольных поясков и посадочного диаметра 2 мкм. Корпус оправки может служить и поводком, который заменяет хомутик.

Для передачи крутящего момента от планшайбы станка к оправкам с заготовками применяют различные поводки, хомутики и патроны (рис. 5.5). Применение патронов с самозажимающимися кулачками значительно сокращает время на закрепление заготовок и позволяет использовать их в автоматизированных станках. При закреплении заготовки с оправкой в центрах (рис. 5.5, г, положение II) зажимные кулачки 3 перемещаются в радиальном направлении по прорези и поворачиваются вокруг оси 4, сжимая при этом пружины 5 и 2. Головка 1 патрона также занимает равновесное положение, так как она может перемещаться по торцовой поверхности патрона в пределах зазоров между отверстиями и болтами 7. В свободном состоянии (рис. 5.5, г, положение I) равновесное состояние головки 1 обеспечивается плоскими пружинами 6.

Рис. 5.5. Хомутики, поводки и патроны: а — винтовой хомутик, б — самозажимной хомутик, в — торцовый поводок, г — поводковый патрон с самозажимающими кулачками

Закрепление заготовок в патронах

Если заготовка имеет отверстие, то она кроме оправки может базироваться в патроне.

При установке заготовки в мембранных патронах (рис. 5.6) достигается высокая точность обработки поверхности. Базовую поверхность отверстия заготовки 6 устанавливают на кулачки 5, закрепленные на мембранном диске 4, соединенном с планшайбой 3 на шпинделе 2 шлифовального станка. Мембранный диск может изгибаться под воздействием штока 1, связанного с гидро-или пневмоцилиндром механизма зажима заготовки. При движении штока справа налево прогиб диска приводит к сближению кулачков к центру, что позволяет установить заготовку по отверстию. При возврате штока слева направо в исходное положение кулачки прочно зажимают заготовку по внутренней цилиндрической поверхности.

При шлифовании заготовок, длина которых в 5—10 и более раз превышает диаметр, под действием силы резания возникает прогиб заготовки вследствие недостаточной ее жесткости. При этом снижается точность шлифования, могут возникнуть колебания и вибрации в технологической системе станок — приспособление — инструмент — деталь (СПИД). В таких случаях применяют один и несколько упорных люнетов — дополнительных опор для обрабатываемой заготовки.

В индивидуальном и серийном производствах используют регулируемые люнеты с одной или двумя колодками (рис. 5.7, а) для воспринятая радиальной (горизонтальной) и касательной (вертикальной) составляющих силы резания. В конструкции люнета положение вертикальной колодки 10, закрепленной на упорном рычаге 11, устанавливается регулировочным винтом 1, перемещающимся в корпусе люнета 3. Положение горизонтальной колодки 7, закрепленной на пиноли 6, регулируется винтом 4. По мере шлифования кругом 9 заготовки 8 необходимо регулировать положения колодок, так как диаметр шлифуемой поверхности уменьшается. Окончательное положение колодок зависит от диаметра обработанной детали. При наладке станка колодки устанавливаются по эталонной детали или по калибру с ограничительными кольцами 2 и 5, которые ограничивают осевое перемещение регулировочных винтов 1 и 4. Положения колодок предпочтительнее регулировать винтом 4, так как перемещение заготовки в горизонтальном направлении оказывает наибольшее влияние на точность обработки.

Для снижения времени на регулировку в массовом производстве используют люнеты с силовым замыканием контакта между колодкой и деталью («следящий» люнет) и с самотормозящим устройством (рис. 5.7, б). В конструкции люнета упорная колодка 1 прижимается к заготовке под действием клинового механизма со звеньями 3 и 5. Положение клина 3 регулируется штоком 4 гидроцилиндра и пружиной 2. Шток 4 предназначен для отвода клина 3 в исходное положение (перемещение слева направо). Под действием пружины 2 клин 3 при отведенном штоке стремится переместиться справа налево, перемещая при этом клин 5 и колодку I по направлению к заготовке. По мере шлифования припуска колодка I автоматически поджимается к заготовке, что обеспечивает непрерывность контакта.

Сила, возникающая между колодкой и заготовкой, уравновешивает полностью или частично силу резания и зависит от жесткости пружины 2 и угла скоса плоское гей в клиновом механизме. При малом угле конуса (менее 6°) механизм становится самотормозящимся, т. е. движение клина 5 в обратном направлении становится возможным только после отвода клина 3 в исходное положение. Подобные люнеты повышают производительность и точность обработки, сокращают время настройки и регулировки, позволяют шире использовать автоматические станки и устройства.

источник

Добавить комментарий