Обработка фасонных поверхностей — Токарное дело

Наиболее часто встречаются детали с фасонными поверхностями вращения например фасонная рукоятка и с прямолинейными фасонными поверхностями…

Методы обработки и используемый инструмент

Точение фасонных поверхностей производится на токарных или фрезерных станках. Существует несколько основных методов обработки:

  • при помощи ручной и автоматической подачи проходных резцов при помощи суппорта;
  • посредством фасонных резцов;
  • с помощью копирных приспособлений и устройств.

Виды фасонных поверхностей

С применением проходных резцов осуществляется обтачивание небольшого количества фасонных заготовок. Расположение режущих кромок и форма вершины резца подбираются в соответствии с углами наклона и радиусом изделия. Точение осуществляется посредством одновременного продольного и поперечного движения резца. При отсутствии опыта рекомендуется для отработки этих маневров рекомендуется выполнить следующее упражнение: в центрах или патронах устанавливается заготовка с фасонной поверхностью и сложным профилем, человек необходимо правильно перемещать суппорт, чтобы вершина режущего инструмента находилась на близком расстоянии от поверхности заготовки.

После приобретения необходимых навыков точения на токарных станках можно осуществлять комплексную обработку фасонных деталей. Изделие фиксируется в патроне. При помощи чернового резца поверхности придается ступенчатая форма. Удаляются вершины ступеней при помощи продольных и поперечных движений. Важно, чтобы интенсивность подачи и скорости обтачивания были на 30% меньше, чем при обработке наружных поверхностей изделий с цилиндрической поверхностью. После срезания ступеней посредством чистового резца фасонной детали придается окончательная форма. Проверка правильности обтачивания производится по шаблону.

Минусом обработки заготовок при помощи проходных резцов является малая производительность. Процесс точения требует от человека большое количество внимания и мастерства. Преимуществом этого способа является возможность использования стандартных проходных резцов, обладающих высокой прочностью и надежностью.

Также обработка поверхностей, обладающих криволинейной образующей, осуществляется при помощи фасонных резцов. Они соответствуют форме профиля заготовки. Существуют следующие разновидности этих инструментов:

  1. Стержневые: отличаются легкостью изготовления и затачиваются по передней поверхности. Минусом данных приспособлений является сложная заточка, способная привести к искажению формы профиля. По этой причине эти инструменты используются редко на производстве.
  2. Призматические: имеют 2 выступа для крепления к пазам станка. Верхняя плоскость выступает в роли передней поверхности. Подобная конструкция позволяет сохранять местоположение режущей кромки во время осуществления обработки. Профиль этих резцов образуется при помощи шлифования и фрезерования.
  3. Пружинные отрезные: оборудованы пружинящей державкой. Они обладают прорезью, куда вставляет винт. Эта конструкция позволяет контролировать жесткость державки. Данные резцы позволяют получить наиболее чистую поверхность.
  4. Дисковые: имеют форму диска с передней поверхностью. Благодаря наличию выреза, они предотвращают разброс металлической стружки во время проведения обработки. На боковых частях режущего приспособления находятся зубчики треугольной формы, фиксирующие местоположение резца.

Фасонные резцы

Перед обтачиванием заготовки фасонный резец устанавливается на линии центров станка. Режущий инструмент должен находиться в горизонтальной плоскости под углом 90° относительно линии центров. Важно, чтобы ширина резца соответствовала диаметра обрабатываемой детали.

Заточка осуществляется по передней поверхности. Режущую кромку необходимо установить по центру обрабатываемой поверхности. Подача должна осуществляться равномерно и соответствовать жесткости заготовки. Скорость затачивания на 20% меньше, чем при обтачивании наружных поверхностей изделий цилиндрической формы. Во время обработки детали резец снимает большое количество металлической стружки, что приводит к появлению дополнительных колебаний и вибраций. Чтобы стабилизировать инструмент, необходимо снизить интенсивность резания и периодически охлаждать режущую кромку при помощи эмульсии или масла.

Виды копиров

Обработка фасонных поверхностей по копиру имеет множество сходств с обтачиванием конических заготовок посредством конусной линейки. Копиром называется измерительный инструмент, имеющий криволинейное очертание. С помощью этой технологии резец придает заготовке поверхность, профиль которой будет эквивалентен профилю копира.

Для осуществления обработки фасонных поверхностей по копиру необходимо закрепить ролик в тяге и совершить продольные движения при помощи суппорта, отсоединенного от винта поперечной. В результате резец получает не только продольное, но и поперечное перемещение. Ролик во время обработки осуществляет передвижение по пазу криволинейной формы, образованному после наложения 2 пластин измерительного инструмента с криволинейным очертанием. Резец повторяет движение ролика и придает фасонной поверхности окончательную форму профиля. Если для обтачивания применяется односторонний копир, то прижим ролика происходит при помощи груза или пружинного механизма.

В нынешнее время в промышленных масштабах обработка фасонных поверхностей осуществляется посредством специализированных приспособлений, сообщающих резцу круговое движение по дуге с соответствующим радиусом. Наиболее часто применяются гидрокопировальные устройства, позволяющих обтачивать сложные профили и ступенчатые валики. Благодаря применению этого приспособления уменьшается время обработки и повышается производительность труда на предприятии.

Реклама:

Читать далее:

Виды брака при работе на токарных станках

Обработка фасонных поверхностей

Фасонными поверхностями называют поверхности, форма которых отличается от плоскости, цилиндра или конуса. Различают фасонные поверхности: а) тел вращения (рисунок 1, а); б) замкнутого контура (рисунок 1, б); в) незамкнутого контура (рисунок 1, г) г) пространственно сложного контура.

В этом параграфе будут изложены способы обработки фасонных поверхностей тел вращения .

Обработка фасонных поверхностей замкнутого и незамкнутого контуров.

Обработку деталей с фасонной поверхностью замкнутого контура (кулачков, распределительных шайб и прочих) производят путём обтачивания, фрезерования и шлифования на станках, оборудованных специальными копировальными устройствами. Обтачивание фасонных поверхностей замкнутого контура производится на токарных станках с применением вращающихся копиров. При изменениях кривизны контура в разных точках меняется угол резания и ухудшаются условия работы резца. Чтобы устранить этот недостаток, токарно-копировальные станки для обтачивания кулачков снабжаются устройством, обеспечивающим постоянство угла резания (рисунок 2).

Резцу 1, закреплённому в державке 2, вместе с суппортом 3 сообщается движение в поперечном направлении от вращающегося копира 4. Дополнительный копир 5, вращающийся синхронно с копиром 4, поворачивает державку 2 вокруг оси и изменяет положение резца относительно профиля кулачка. Обрабатываемый кулачковый вал установлен в центрах и поддерживается люнетами. При продольной подаче поверхность кулачка обрабатывается по всей длине. Фрезерование деталей с фасонными поверхностями замкнутого контура производится на вертикально-фрезерных и копировально-фрезерных станках. При обработке на вертикально –фрезерном станке деталь помещают на вращающемся столе на одной оси с копиром, опирающимся на ролик, установленный в заданном положении относительно фрезы. При обработке на копировально-фрезерных станках (рисунок 3) копир 2 и обрабатываемые детали 3,4 и 5 устанавливаются рядом на неподвижном или на синхронно вращающихся столах. При включении подачи следующий палец 7, закреплённый в импульсной головке 6, скользит по профилю копира, и при изменении давления на него переключает гидравлические или электрические механизмы, изменяющие направление движения стола 1.

Шлифование фасонных поверхностей типа кулачков производится на копировально-шлифовальных станках или на круглошлифовальных и токарных станках, оснащённых специальными копировальными приспособлениями. Копировально-шлифовальный станок (рисунок 4) применяется для шлифования кулачков распределительного вала. Передняя 1 и задняя 3 бабки, в центрах которых закрепляют деталь, установлены на люльке 6, качающейся на оси 4. Копиры 7 под действием пружины 5 все время прижимаются к ролику 8. Обрабатываемая деталь поддерживается люнетом 2. Если диаметр шлифовального круга равен диаметру ролика, то контур копира соответствует контуру обрабатываемой детали. Обычно используют шлифовальный круг большого диаметра (500-600 мм). Контур копиров, которые значительно больше, чем обрабатываемые кулачки, определяется графическим способом или аналитическим расчётом. При шлифовании контура на таких станках обеспечивается точность до 0,1 мм и чистота 7-8 класса. Фасонные поверхности незамкнутого контура обрабатывают на копировально-фрезерных станках (рисунок 3), а также на фрезерных и протяжных станках фасонными инструментами.

Для обработки фасонных поверхностей на фрезерных станках применяют обычно затылованные фасонные фрезы, у которых контур режущей кромки соответствует контуру обрабатываемой поверхности. Протягивания фасонных поверхностей производится на тех же станках, на которых осуществляется протягивание наружных и внутренних поверхностей. При этом станок оснащают приспособлением, обеспечивающим надёжную ориентацию детали относительно протяжки и протяжками соответствующего профиля. При обработке фасонных поверхностей применяют протяжки, работающие по профильной или прогрессивной схеме.

Материал статьи написан на основе литературного источника «Технология производства двигателей внутреннего сгорания» М. Л. Ягудин

Конструкция токарного резца

Конструктивные элементы токарного резца – режущая часть или головка и державка, с помощью которой оснастка фиксируется в резцедержателе станка. Резец и державка могут иметь квадратную или прямоугольную форму. Размер резца должен соответствовать стандартному ряду в пределах от 160х100 до 630х500 мм для прямоугольной конфигурации и от 40х40 до 400х400 мм для квадратной.

Главной рабочей частью резца является головка, режущие свойства которой определяют углы кромок. Именно углы токарного резца определяют характер съёма металла с заготовки. Основные углы:

  • Главный задний — находится между плоскостями резания и задней поверхностью резца. От него зависит параметр силы трения, качество обработки и скорость изнашивания инструмента. Подбирается в соответствии с плотностью обрабатываемого материала.
  • Главный передний – определяет уровень деформации материала при срезе, усилие реза и эффективность отвода тепла. Должен быть обратно пропорционален твердости обрабатываемого материала — чем она выше, тем меньше угол.
  • Резания. Расположен между передней и задней поверхностями головки.
  • Заострения. Расположен между передней и задней поверхностями. От него зависит прочность и острота оснастки.
  • Основной в плане. От него зависит количество снимаемого материала.
  • Вторичный в плане. От него зависит шероховатость. Чем он ниже, тем выше качество поверхности.
  • Вершина между задней вспомогательной поверхностью и кромкой реза. Имеет прямое соотношение с показателем прочности.
  • Наклона режущей кромки – определяет геометрию пятна контакта резца и поверхности детали.
  • Задний вспомогательный – определяет трение между задней плоскостью и заготовкой.

Все элементы конструкции токарного резца выполняются из одной марки стали. Рекомендуются металлокерамические твердые сплавы Т5К10 или сходные с ним.

Правила заточки токарного инструмента

Чтобы обработка заготовок на токарных станках по металлу была эффективной, качественной и точной, следует регулярно выполнять заточку резцов, тем самым придавая их рабочей части необходимую форму и получая углы с требуемыми параметрами. В заточке не нуждается только инструмент, режущая часть которого выполнена в виде одноразовой твердосплавной пластины. Для выполнения такой важной процедуры в условиях крупных производственных предприятий используются станки со специальными приспособлениями, а занимается этим отдельное структурное подразделение.

Для того чтобы заточить токарный инструмент своими руками на домашнем станке или сделать это в условиях небольшого предприятия, можно использовать различные методики. Выполнение этой процедуры возможно с помощью химических реактивов или с применением обычных точильных кругов. Следует отметить, что заточка токарного инструмента на специализированных или универсальных станках, в которых используется абразивный круг, является самым недорогим, но эффективным методом придания резцам требуемых геометрических параметров.

Варианты заточки резцов с режущими пластинами

Варианты заточки резцов с режущими пластинами

Конечно, наиболее качественно токарные резцы по металлу затачиваются на специально предназначенном для выполнения такой процедуры станке. Если же подобного оборудования в вашем распоряжении нет, можно воспользоваться универсальным станком с точильным кругом. Подбирая такой круг, важно обращать внимание на материал, из которого изготовлена рабочая часть обрабатываемого инструмента. Так, чтобы эффективно заточить твердосплавный резец, вам понадобится круг из карборунда, имеющий характерный зеленый цвет. Инструменты, рабочая часть которых изготовлена из углеродистой или быстрорежущей стали, прекрасно обрабатываются на станках с кругами средней твердости, изготовленными из корунда.

Заточку токарных резцов по металлу можно выполнять без охлаждения или с охлаждением, что является более предпочтительным. Если заточка выполняется с охлаждением, то холодную воду следует равномерно подавать в то место, где токарный резец соприкасается с точильным кругом. В том случае, когда охлаждение в процессе заточки не используется, после ее выполнения нельзя сразу резко охлаждать инструмент: это может привести к растрескиванию его режущей части.

Научиться затачивать токарные резцы на точильном станке своими руками можно по обучающему видео. В процессе выполнения такой процедуры важно придерживаться определенной последовательности. В первую очередь на точильном круге обрабатывают заднюю основную поверхность, затем заднюю вспомогательную, а в самую последнюю очередь точат переднюю. Последним этапом заточки является обработка вершины резца – придание ей требуемого радиуса закругления.

В процессе выполнения заточки резец постоянно передвигают по кругу, стараясь не прижимать его очень сильно (это можно заметить на видео). Придерживаться такой рекомендации необходимо для того, чтобы поверхность круга изнашивалась равномерно, а также чтобы режущая кромка токарного резца получилась максимально ровной.

Использование фасонных резцов

Детали небольшой длины целесообразно изготавливать при помощи резцов рабочей кромкой, в точности совпадающий с заданным контуром. Обязательное условие точного выполнения технических параметров резания – передняя поверхность режущего инструмента должна располагаться на уровне линии центров токарного станка. Для затачивания резцов для фасонной обработки ведется используется передняя поверхность, что важно учитывать, если возникнет необходимость их неоднократной установки. Следует проверить, чтобы резец был установлен перпендикулярно по отношению к линии центров станка – это условие существенно влияет на качество и чистоту реза. Проверяется перпендикулярность при помощи угольника, одно ребро которого располагается по направлению оси детали, другое – вдоль одной из боковых сторон резца. Тело резца в сечении может быть круглым и прямоугольным – это облегчает обработку поверхностей со сложным рельефом.

Местом установки призматических радиальных фасонных резцов являются горизонтальная револьверная головка либо поперечный суппорт. Линия режущей кромки фасонного резца должна быть на уровне центра закрепленной в шпинделе или в центрах детали. Размеры задних углов α можно выставить, регулируя положение резца в державке, что достаточно удобно на этапе подготовительных работ.

На металлообрабатывающих производствах предпочтение отдается, как правило, резцам с винтовыми образующими режущих кромок по сравнению с резцами, в которых режущие кромки выполнены в виде кольцевых образующих. Это объясняется тем, что поверхность, обработанная резцами с винтовой образующей, менее шероховатая, в то же время процесс резания происходит гораздо быстрее.

Высокая производительность резцов с винтовой образующей режущей кромки в полной мере используется при их установке в револьверной головке. Для улучшения качества резания используется равномерная подача не более 0,05 мм/об при ширине резца 10…20 мм. Более широкие фасонные резцы (шириной больше 20 мм) рассчитаны на подачу до 0,03 мм/об.

Способы обработки фасонными резцами

На станках токарной группы фасонные поверхности можно изготовить разными способами:

Использование продольной и ручной подачи резца относительно заготовки с доводкой профиля обрабатываемой поверхности по шаблону. Данный способ применяется при штучном или малом количестве обрабатываемых заготовок, когда не целесообразно применение фасонных резцов и копировальных приспособлений. Этот способ мало производителен и требует от токаря высокой квалификации. При данном методе обработки фасонных поверхностей точность обработки невысокая.

Производительным способом является обработка фасонными резцами, но для этого требуется изготовления фасонных резцов, профиль которых идентичен профилю готовых деталей. Из-за сложности изготовления фасонных резцов, применение целесообразно для серийного производства. Резцами данной группы обрабатываются детали до 50мм.

Так же применяется способ копировальных устройств и специальные приспособления. Данный способ производителен и обеспечивает высокую точность и чистоту обрабатываемых деталей.

К фасонным резцам можно отнести резцы специальные, имеющие индекс АК или 107, так как данная группа резцов изготавливается для конкретной детали с последующей обработкой полного или частичного профиля.

Статьи по теме:

  • Вопросы по токарному делу
  • Правила безопасности при работе на токарных станках
  • Общие правила техники безопасности на территории предприятия и в цехах
  • Токарный патронно-центровой станок с числовым программным управлением 16К20ФЗС4
  • Общие сведения о станках с программным управлением

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Особенности твердосплавных пластин с механическим креплением

Резцы с механическим креплением пластин в настоящее время считаются наиболее востребованными для токарной обработки. Они обладают широким спектром технологических преимуществ в сравнении с напайными инструментами. Сменные пластины имеют высококачественную заводскую заточку и несколько режущих кромок. При износе одной из них пластину устанавливают в другое положение. Это позволяет сэкономить большое количество станочного времени. Державки и пластины унифицированы и стандартизированы, но не взаимозаменяемы. Современные твердые сплавы, из которых изготовлен инструмент, состоят из мелкодисперсных карбидов, поэтому отличаются повышенной ударной вязкостью и износостойкостью.

Запросить дополнительную информацию по выбору режущего инструмента для станков с ЧПУ вы может у консультантов компании Multicut по телефону или в онлайн-чате.

Контроль фасонной поверхности

Контроль качества обработки поверхности производится при помощи шаблона или специального протектора посредством наложения профиля обработанной детали в увеличенном масштабе на чертеж. Выбор метода контроля зависит от масштаба производственных работ, необходимой точности обработки и выбора конструктивной базы. Выделяют следующие методы контроля точности обработки:

  1. Универсально-координатный. Он подразумевает численную диагностику местоположения отдельных зон фасонной поверхности относительно технологической базы. Расчет осуществляется в прямоугольной и полярной системы координат при помощи измерительных стержней, устанавливаемых на базовые точки поверхности. Универсально-координатный метод относится к контактным способам контроля затачивания. Наличие погрешностей во время расчетов зависит от формы наконечников стержня.
  2. Метод сравнения с образцом. Он заключается в сопоставлении значении профилей обработанной поверхности и шаблонной заготовки. Номинальные значения эталонных деталей прописаны в технологических картах. Во время измерений используются номинальные и предельные калибры с шаблонными значениями профиля. Они накладываются на поверхность изделия. Эта технология используется для контроля грубых фасонных поверхностей с большой величиной погрешности (от 0,2 мм).

Обработка выпуклых поверхностей

Более точные результаты измерения точности заточки деталей можно получить при использовании оптических устройств. В этом случае производится фиксация базовых точек обработанного изделия при помощи наведения на них сетки оптического прицела.

Виды фасонных поверхностей

55>

К фасонным относятся поверхности, отличающиеся своей формой от плоскости, цилиндра или конуса.

Наиболее часто встречаются детали с фасонными поверхностями вращения (например, фасонная рукоятка) и с прямолинейными фасонными поверхностями (например, кулачковая шайба). Значительно реже встречаются детали с объемно-криволинейно-фасонными поверхностями (например, лопатки турбин, лопасти пропеллеров самолетов и т. п.).

Рисунок 3.99: а – гребной винт, б – крыльчатка, в – колесо насоса, г – винт с переменным шагом, д – колесо водяной турбины, е – дисковый кулачок, ж – цилиндрический кулачок, з – блок из кулачков

В технике наиболее распространенными являются три вида поверхности:

1) поверхности, подчиненные математическим уравнениям, определенной формы и с определенным расположением в пространстве, называемые алгебраическими;

2) поверхности, форма которых определена отдельными точками, а координаты этих точек заданы в виде чисел, обычно сведенных в таблицу, называемые поверхностями с числовыми отметками

;

3) поверхности, форма которых определяется конструктивной необходимостью, называемые конструктивными

Алгебраические поверхности подразделяют на линейчатые, нелинейчатые и винтовые. Поверхности с образующей в виде прямой линии называются линейчатыми.

В свою очередь линейчатые поверхности подразделяются на два вида: развертываемые и неразвер-тызаемые поверхности. К

развертываемым относятся цилиндрические конические поверхности .

К неразвертываемым

поверхностям относятся конусоиды, коноиды и различные гиперболоиды и параболоиды.

Поверхности с образующей в виде кривой линии называются нелинейчатыми.

К ним относятся поверхности второго порядка (шаровидные, сфероидальные и т. п.). Поверхности, образованные сочетанием двух движений образующей, расположенной под некоторым углом к оси (вращением ее вокруг оси с одновременным поступательным перемещением вдоль оси), называют

винтовыми. Поверхности с числовыми отметками применяют при необходимости задавать форму поверхности, исходя изфизических условий ее работы. К ним относятся профили лопаток паровых, газовых и водяных турбин, гребных винтов и др.

Конструктивные поверхности классифицировать невозможно, так как они зависят от конструктивной необходимости. Такие формы иногда встречаются в сочетании с поверхностями алгебраическими или поверхностями с числовыми отметками.

Различают также переходные поверхности, к которым относятся, например, поверхности перехода от ступицы к лопасти в гребных винтах, от хвостовой части к рабочей в лопатке турбины и т. п.

55>

Дата добавления: 2017-10-04; просмотров: 2119; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Узнать еще:

Режимы резания фасонными резцами

Режимы резания подбираются в зависимости от марки обрабатываемого материала, заточки резца и его марки, диаметра и длинны заготовки, правильного базирования и некоторых других факторов. Чаще всего на крупных предприятиях обработку фасонных поверхностей доверяют рабочим с высокой квалификацией. Без каких либо справочников и таблиц рабочий по своему опыту ставит режимы резания.

Виды брака и способы его устранения при токарной обработке фасонных поверхностей

Способы устранения брака
Фасонный профиль не соответствует заданному значению Неверно изготовлен профиль резца Заменить резец или переточить
Передний угол имеет большее значение Переточить или заменить резец
Резец установлен выше или ниже центра Произвести регулировку резца (выставить резец по центру)
На копировальном приспособлении не выбран люфт между гайками и винтами механизмов продольной и поперечной подачи Убрать люфты
В процессе резания происходит отжим заготовки и резца Проверить надежность закрепления резца и заготовки
Большая шероховатость обрабатываемой поверхности Из-за большой ширины режущей части резца происходит дробление, вибрация Возможно применение двух резцов для деления широкого резца без потери основных требований
Неверно подобраны режимы резания Уменьшить подачу, понизить обороты, применить СОЖ

Получение фасонной поверхности за счет двух подач, действующих параллельно


Точение фасонных поверхностей путем параллельного действия подач (продольной, поперечной) выполняется чаще всего в случаях, когда требуется обработать малое число деталей либо обрабатываемая поверхность имеет большую площадь. Если рассматривать данный пример, то применение других вариантов обработки просто нелогично. Например, для небольшой партии изготавливать даже самый простой фасонный резец — плохая идея, так как себестоимость таких изделий сильно возрастет, а для обработки большой поверхности потребовался бы слишком широкий инструмент, при работе которого возникали бы сильные вибрации.

Чтобы снять припуск посредством приведенной методики, понадобится чистовой/проходной резец. При этом продольные салазки суппорта перемещаются влево, и вместе с этим движением осуществляется передвижение поперечных салазок вперед/назад.
Перейти к списку статей >>

Что знаменательного в работе с фасонными резцами?

Чтобы добиться требуемого профиля заготовки, лезвие фасонного резца нужно располагать на одном уровне с центрами станка. Проверить верность выбранного положения можно при помощи небольшого угольника. Одна кромка данного измерительного приспособления должна прикладываться к болванке параллельно оси, а другую — нужно совместить с боковой частью резца. При этом между измерительным и режущим инструментом должен присутствовать равномерный зазор.

Выполняя необходимые манипуляции по установке, наладке и эксплуатации фасонного резца, рекомендуется соблюдать определенные правила. К примеру, инструмент должна подаваться размеренно и постоянно. При этом соблюдаются следующие условия:

  • если ширина инструмента составляет максимум 20 миллиметров, то подача — 0,05 мм/об;
  • если ширина резца составляет минимум 20 миллиметров, то подача — 0,03 мм/об.

Подача резца прямо пропорционально зависит от диаметра обрабатываемого изделия: чем больше диаметр, тем больше подача. Данный показатель увеличивается по мере приближения к зоне, находящейся вблизи патрона.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...
Лазерные станки