Технология изготовления деталей на токарном станке.

Изготовление любой детали начинают с подбора материала. Отобранный материал нарезают на заготовки. Размер заготовки всегда превышает размеры готовой детали на некоторую величину (припуск). Величина и форма припуска зависят от формы детали, технологии ее изготовления.

Для точения лучше всего подходит однородная по текстуре древесина. Это береза, липа, осина, бук, вяз, орех. Точения детали на центровых станках разметка центров заготовки. закрепление заготовки в центрах передней и задней бабки. установка подручника (подручник должен находиться на расстоянии 3-4 ммот боковой поверхности заготовки, верхняя часть подручника должна быть на уровне оси заготовки или на 1-2 ммвыше.) Черновая обработка, производится рейером. Стружку снимают с лева направо, и обратно передвигая инструмент по подручнику, при этом правая рука держит ручку, левая лезвие ближе к подручнику. Инструмент нужно крепко держать в руках, опирая его на подручник, и не допускать его колебаний. Обработку производят до получения цилиндрической формы нужного диаметра, с припуском на чистовую обработку. разметка заготовки, нанося риски на заготовку карандашом при помощи шаблона или рулетки. Можно использовать разметочную гребенку - дощечку с вбитыми на необходимом расстоянии гвоздиками, которую подносят к вращающейся заготовке, на которой остаются риски. Чистовая обработка производится различными инструментами, в основном мейселем для нанесения разметочных рисок и получения выпуклых и конусных форм, скребком для получения цилиндрических форм и рейером для получения вогнутых форм. Обработка ведется по разметочным рискам. При точении выпуклых контуров подачу инструмента осуществляют от центра к краю, вогнутых от края к центру. Шлифовка придает нужную шероховатость изделию, выполняют ее шлифовальной шкуркой. Натянутую полоску шлифовальной шкурки подносят к вращающиеся заготовке, и перемещают ее последовательно по всей обрабатываемой длине. Обрезка заготовки мейселем или снятие заготовки с центров.

Рис. 1. Последовательность точения детали а- закрепление заготовки; б - закрепление заготовки разрез; в- черновая обработка рейером; г- чистовая обработка мейселем; д- обрезка (торцевание) заготовки. Вытачивание внутренних полостей Для вытачивания внутренних поверхностей заготовку закрепляют только в передней бабке станка, кулачковым патроном, планшайбой или трубчатым патроном. вытачивание грубого контура изделия рейером. выравнивание торца заготовки мейселем, рейером или скребком. выборка внутренней полости. Подручник располагают поперек направляющих станка, полукруглую стамеску вводят в заготовку перемещая ее от центра к краю, до получения выемки нужной формы и размера. Полые поверхности небольшой глубины и небольшого диаметра выбирают полукруглой стамеской при продольном размещении подручника, инструмент при этом располагают под наклоном и перемещают от центра к краю. Внутренние поверхности сложной формы обрабатывают специальными стамесками - крючками, кольцами. доводка внешней формы заготовки шлифовка отрезка или снятие со станка.

Рис. 2. Точение полых изделий а- на планшайбе; б- в трубчатом патроне. Работа на токарных станках с суппортом На токарных станках с суппортом обработка ведется резцами закрепленными в резцедержателе, установленном на подвижном суппорте станка. Подобные станки, как правило, имеют ручную и механическую подачу вдоль и поперек станка. Токарные резцы. По форме головки резцы подразделяются на прямые с прямолинейным стержнем (рис. 3 а) и отогнутые со стержнем отогнутым в право или влево. По расположению режущей кромки различают правые (рис.3 г) и левые (рис. 3 в) резцы. Правые перемещаются в продольном направлении от задней бабки к передней, левые от передней к задней. Проходные резцы (рис. 3 а-в) предназначены для обточки, образования фасок, проходные упорные резцы (рис.3 г) для обточки и обработки образуемого торца ступени. Подрезные резцы (рис. 3 д) служат для образования ступени на торце обрабатываемой заготовки, для обработки плоскости торца. Канавки на наружной и внутренней поверхности детали можно получить при помощи канавочных резцов (рис. 3 е, з). Для отрезки применяются отрезные резцы (рис. 3 ж). Для нарезания резьбы используют резьбовой резец (рис. 3 и). Фасонные резцы заточены по форме обрабатываемой детали (рис. 3 к).

Рис. 3. Основные виды токарных резцов Резцы устанавливают, так чтобы вершина резца совпадала с центром задней бабки. Частота вращения шпинделя должна составлять 1200 об/мин. Точение цилиндрических заготовок.

Рис. 4. Приемы обработки цилиндрических заготовок Резец постепенно подают вперед до касания с вращающейся заготовкой, и в этом положении отводят его направо. По лимбу подают резец вперед на 2-3 мми делают первый рабочий проход вдоль заготовки. Проходы осуществляют до получения гладкой цилиндрической формы (рис.4 а). Сместив резец по показаниям лимба поперечной подачи до нужного размера, обтачивают небольшой пробный участок. Если замер показал, что резец установлен на нужный размер, то поверхность обрабатывают по все длине справа налево (рис. 4 б). После обтачивания резец отводят назад. И возвращают в исходное положение. Этим же резцом подрезают торец и уступы. Торец подрезают до сближения резца с центром детали (рис. 4 в). Для протачивания прямоугольных канавок и уступов применяют чистовой (лопаточный) резец (рис.4 г). Перемещая его в поперечном направлении и продольно передвигая суппорт, можно выточить цилиндрическую поверхность с разными диаметрами. Для выборки отверстий и внутренних полостей деталей применяют растачивание. Растачивание выполняют расточным упорным резцом (рис 4 д). Режущею кромку резца устанавливают на уровне оси шпинделя. При растачивании продольную подачу резца чередуют с его поперечными смещениями от края детали к ее центру, слой за слоем снимая материал со стенки вырезаемой полости и выравнивая ее дно. Точение деталей сложной формы выполняют фасонными резцами

Рис. 5. Варианты заточки и установки фасонных резцов Фасонные резцы изготавливаются самостоятельно из полос углеродистой или быстрорежущей стали толщиной 3-5 мм, шириной 10-20 мми длиной 100-120 мм. Резец обтачивают по нанесенному контуру, закаливают и затачивают (рис. 5 а). Резцы должны обязательно иметь затыловку боковых граней, чтобы они не соприкасались с деталью в процессе обработки (рис. 5 б). Возможны два варианта установки фасонного резца (рис. 5 в) для прямого и обратного точения, при обратном точении резец переворачивают и получают деталь с обратным профилем. Фасонные резцы можно подавать на деталь в поперечном, продольном направлении и под углом к оси детали (рис.5 г). Для получения деталей различного сложного профиля можно использовать составной резец собранный из резцов толщиной 4-8 мм, с различной заточкой. Их различная комбинация позволяет получать разнообразные профиля (рис. 5 д). Для получения плавных форм как с наружи, так и внутри детали можно использовать резец с режущим диском. Диск толщиной 4-8 мм, диаметром 12-20 мм, по краю диска протачивается канавка радиусом 2-3 мм. После закалки диск устанавливают с помощью бола на оправке и затачивают (рис. 5 е). Обработка детали по копиру. Большой объем одинаковых деталей удобно изготавливать с помощью копира. В качестве режущего инструмента, в зависимости от конструкции станка, можно использовать токарные резцы, установленные в суппорте станка, стамески с упором или дисковые фрезы.

Рис. 6. Обработка по копиру резцом и стамеской

Рис. 7. Обработка дисковой фрезой по копиру.

Точение по копиру на суппортном станке

Рис. 8. Обработка детали по копиру

Для изготовления копира вытачивают модель детали и распиливают ее вдоль оси. Полученный срез профиля переводят на фанеру толщиной 4-5 мми выпиливают (рис. 8 а). Копиры можно изготавливать из металла при помощи лазерной резки.

Профиль будущих деталей закрепляют на станине станка. К поперечным салазкам суппорта крепят металлический держатель со щупом. Вершина щупа и резца должны иметь одинаковый профиль (рис. 8 б).

Первой заготовке предварительно придают форму цилиндра диаметром равным наибольшему диаметру заготовке, последующие заготовки можно делать с небольшим припуском. Сначала налаживают взаимное положение заготовки и копира (рис. 8 в), затем суппорт станка сдвигают влево до совмещения вершины щупа с линией наибольшего диаметра детали (рис.8 г). Резец подают вперед до упора в поверхность заготовки, а щуп упирают в копир в точке наибольшего диаметра и фиксируют в этом положении. Обработку ведут справа налево. Резец подают на деталь в поперечном направлении до упора щупа в контур копира (рис. 8. д). Величина продольного смещения резца на один поперечный ход составляет 1-2 мм. Следы резания удаляют шлифовальной шкуркой. Один и тот же копир можно использовать для точения деталей одинакового профиля, но разного диаметра (рис. 8 е). Небольшое изменение угла установки копира дает сужение силуэта детали. Длинные детали точат по копиру частями. Симметричные фигуры обрабатывают с края до середины, затем заготовку переворачивают и обрабатывают вторую часть (рис. 8 ж).

Выбор режима резания

Скорость главного движения резания на токарных станках для различных точек режущей кромки различна и зависит от расстояния до оси вращения заготовки. Средняя скорость для средней точки определяется по формуле:

V ср =πD cp n/(60·1000)

где D cp - средний диаметр заготовки, мм;

N- частота вращения шпинделя, об/мин;

Частоту вращения шпинделя выбирают в зависимости от диаметра заготовки, при установке планшайбы диаметром более400 ммчастота вращения шпинделя не должна превышать 800 об/мин.

Скорость главного движения резания для древесины мягких пород 10-12 м/с, для древесины твердых пород 0,5-3 м/с.

Продольная подача на один оборот шпинделя для черновой обработки 1,6-2 мм, для чистовой не более0,8 мм. Поперечная подача на один оборот шпинделя не должна превышать1,2 мм.

Обработка деталей на токарных станка с ЧПУ

Токарные станки с ЧПУ, в качестве режущего и инструмента имеют концевые фрезы или комбинируются концевой и дисковой фрезами.

При обработке детали концевой фрезой можно получить различный фигурный профиль на заготовке. Перемещение фрезы и скорость вращения заготовки задается с помощью программного обеспечения в зависимости от формы будущей детали.

Рис. 9. Создание скульптуры на токарном станке с ЧПУ

Станки с концевой и дисковой фрезами, позволяют ускорить процесс точения заготовок. Дисковая фреза делает предварительную черновую обработку, концевая фреза чистовую.

Рис. 10. Обработка заготовки дисковой фрезой

Рис. 11. Обработка заготовки концевой фрезой

После вытачивания заготовки, для окончательной доводки и удаления следов резания, ее обрабатывают шлифовальной шкуркой, обычно используют кусок небольшой ширины, который перемещают в натянутом состоянии по всей заготовке.

Рис. 12. Обработка заготовки шлифовальной шкуркой

Литература:

1. Буриков В.Г., Власов В.Н. Домовая резьба- М.: Нива России совместно с Компанией «Евразийский регион», 1993-352 с.

2. Ветошкин Ю.И., Старцев В.М., Задимидько В.Т.

Деревянные художества: учеб. пособие. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т. 2012.

3. Гликин М.С. Декоративные работы по дереву на станке «Универсал».- М.: Лесн. пром-сть, 1987.-208 с.

4. Коротков В.И. деревообрабатывающие станки: Учебник для нач. проф. Образования. - М.6 Издательский центр «Академия», 203.-304 с.

5. Лернер П.С., Лукьянов П.М. Токарное и фрезерное дело: Учеб. Пособие для учащихся 8-11 кл. сред. шк.-2-е изд., дораб.-М.: Просвещение, 1990.-208 с.

К сложным способам установки заготовок на токарном станке относятся: установка в 4-кулачковом несамоцентрирующем патроне, на планшайбе, угольнике, в люнетах и установка заготовок при обработке эксцентричных деталей. Все они нуждаются либо в особой настройке приспособления, либо в выверке заготовки относительно оси вращения.
§ 1. Обработка в 4-кулачковых патронах
Для закрепления заготовок некруглой формы, отливок и поковок с неровными поверхностями и некоторых других работ применяются 4-кулачковые патроны с независимым перемещением кулач-

Ков (рис. 236). Они состоят из корпуса 2, опор 3, винтов 4 и кулачков 5. Кулачки могут быть использованы в качестве прямых или обратных. Зажим и центрирование заготовок в таких патронах выполняются раздельно. Патрон крепится на резьбовом конце шпинделя при помощи переходного фланца 1. Для станков с фланцевой конструкцией шпинделя посадочное отверстие выполнено непосредственно в корпусе патрона.
Корпус 4-кулачкового патрона может быть использован в качестве планшайбы для установки и закрепления заготовок с обработанной опорной поверхностью. Для этой цели в нем предусмотрены сквозные продолговатые пазы для установки крепежных болтов. Патроны изготавливаются различных размеров *с наружным диаметром от 160 до 1000 Мм.
Особенность обработки заготовок в таких патронах заключается в необходимости совмещения оси обрабатываемой поверхности с осью патрона (шпинделя). Это осуществляется выверкой заготовок по меловой риске или по разметке,
В первом случае (рис. 237, а) к выверяемой поверхности медленно вращающейся заготовки подносят кусочек мела и определяют концентричность ее с осью вращения по виду меловой риски. Чтобы не повредить руки, брусок мела располагают примерно на уровне оси заготовки с небольшим наклоном вниз, а для большей устойчивости правую руку поддерживают левой. Если след риски располагается по всей окружности, что при первой проверке бывает весьма редко, то положение заготовки

Правильное.
Когда же риска остается лишь на небольшом участке проверяемой поверхности, положение заготовки регулируют сдвигом кулачков, противоположных риске.
Если заготовка имеет относительно ровную или предварительно обработанную поверхность, то аналогичную выверку выполняют слесарным рейсмасом, как показано на рис. 237, б. Иглу рейсмаса, установленного на специальную плиту или верхнюю плоскость поперечных салазок, подводят к проверяемой поверхности с небольшим зазором и, включив малые обороты шпинделя," определяют его равномерность по окружности. Изменяя положение заготовки в патроне сдвигом соответствующих кулачков, добиваются, чтобы изменение зазора было возможно меньшим. Затем заголовку окончательно закрепляют.
По второму способу выверку производят по разметке на торце заготовки при помощи заднего центра или рейсмаса.
Вершину заднего центра вводят в накерненное углубление точки пересечения центровых линий разметки (рис. 237, в), поджимают заготовку центром к торцу корпуса патрона и закрепляют ее кулачками в таком положении.
При выверке рейсмасом (рис. 237, г) его устанавливают на. плоскость поперечных салазок суппорта или специальную плиту. Иглу рейсмаса, установленную по высоте вершины заднего центра, подводят к центровым линиям торца заготовки и поперечным перемещением выверяют поочередно положение каждой линии. При этом центровая линия при повороте заготовки на 180° должна совмещаться с вершиной иглы рейсмаса на всей длине.
Указанные выверки выполняют только при изготовлении первой детали из партии. Остальные детали правильно ориентируют в 4-кулачковом патроне поджимом к двум соседним кулачкам, которые не перемещают при откреплении заготовок.
§ 2. Обработка на планшайбе и угольнике
Детали произвольной формы типа рычагов или корпусов, которые невозможно правильно установить в.-4-кулачковом патроне, закрепляют на планшайбе. К этому способу установки прибегают также, если требуется выдержать строгую перпендикулярность оси обрабатываемой поверхности к торцу, или основанию детали.
Планшайба 1 (рис. 238) представляет собой чугунный диск со ступицей, усиленный с обратной стороны ребрами жесткости,
Отверстия ступицы выполняются по форме переднего конца шпинделя, на который устанавливается и закрепляется планшайба.
Передний торец планшайбы строго перпендикулярен к ее оси. На нем расположены Т-образные и сквозные пазы для крепежных болтов. Планшайба напоминает корпус 4-кулачкового патрона, который иногда используется для этой же цели.
Заготовка прижимается к торцу планшайбы прихватами и бол--тами, а для исключения смещения во время обработки ее дополнительно поджимают боковыми опорами. Такое крепление показано на рис. 238. Деталь 4 прижата к планшайбе двумя прихватами 2 и болтами 3. Передний конец прихвата опирается на деталь, задний - на подставку 8. Боковыми опорами здесь служат винты 6, которые ввернуты в угольники 5, прикрепленные к планшайбе.



Заготовки, устанавливаемые на планшайбе, должны иметь чисто обработанный опорный (обращенный к планшайбе) торец. При их закреплении необходимо придерживаться следующих правил.
1. Зажимные болты следует располагать возможно ближе к детали для создания более прочного крепления.
2. Затяжку гаек выполнять в диагональном порядке вначале слабо, затем окончательно.
3. Прихваты устанавливать по возможности в местах детали, которые имеют опору на планшайбе.
4. Если третье правило выдержать невозможно, затяжку гаек производить не слишком сильно во избежание прогиба детали.
5. Опорные подставки подбирать такой высоты, чтобы прихваты



располагались параллельно рабочей плоскости планшайбы.
Первая заготовка из партии выверяется на планшайбе теми же способами, что и в 4-кулачковом патроне. При немного отжатых гайках ее можно сдвинуть в любую сторону легкими ударами молотка. Остальные заготовки правильно ориентируются боковыми опорами.
Если центр тяжести заготовки смещен с оси вращения, применяют уравновешивание противовесом 7 (рис. 238). Балансировку выполняют в таком порядке. Противовес сначала закрепляют на планшайбе на каком-либо расстоянии от ее оси, противоположно центру тяжести заготовки. Затем, отключив шпиндель от механизма коробки скоростей, вручную проворачивают планшайбу. Если последняя останавливается, в разных положениях, то балансировка правильна. В противном случае противовес смещают в нужную сторону от оси вращения и снова повторяют балансировку.
Детали с параллельным или угловым расположением оси обрабатываемой поверхности к основанию устанавливаются на угольнике 4 (рис. 239), который прикрепляется к планшайбе болтами и гайками 5. Деталь 3 (в данном случае корпус подшипника) в свою очередь закрепляется на горизонтальной полке угольника прихватами 2 и уравновешивается противовесом 1.
Выверка первой заготовки из партии совместно с угольником осуществляется одним из выше рассмотренных способов по меловой риске или по разметке.
Для указанных работ может быть также использован. 4-кулач-ковый патрон, Один из кулачков которого заменяют угольником.
§ 3. Обработка в люнетах
Люнетами называются дополнительные опорные приспособления, используемые при обработке нежестких валов.
Нежесткими обычно считают валы, длина которых превышает 12-15 диаметров. Такие детали под действием усилия резания и" собственного веса прогибаются, вибрируют, что вызывает выкрашивание резца, ухудшает качество обработки и вынуждает снижать режим резания. Кроме того, прогиб детали может оказаться причиной несчастного случая в результате вырыва ее из центров. Поэтому для обеспечения безопасности и повышения производительности работы длинные валы поддерживают люнетами.
Токарные станки оснащаются люнетами общего назначения двух типов - неподвижными и подвижными.
Неподвижный люнет (рис. 240, а) состоит из основания 7, откидной крышки 3 и трех кулачков 2 с независимым перемещением. Люнет устанавливается на средние направляющие станины 10 и закрепляется скобой 9, которая поджимается к уступам направляющих болтом и гайкой 8. Кулачки могут радиально перемещаться винтами посредством вращения рукояток 4 и закрепляться в необходимом положении зажимами 5. Крышка 3, соединенная с основанием осью 1, при освобождении зажима 6 может отбрасываться для установки детали в люнет. Наконечники кулачков сменные. Они



изготавливаются из чугуна или бронзы. Для работы с большой скоростью резания вместо них устанавливают подшипники качения.
Подвижный люнет (рис. 240, б) состоит из корпуса 5, верхняя часть которого отогнута вправо, и двух регулируемых кулачков 2 с независимым перемещением. Последние можно переместить и закрепить в требуемом положении рукоятками 4 и 3. Люнет устанавливается и закрепляется винтами 6 на левой стороне каретки 1 суппорта.
Рассмотрим обработку деталей посредством люнетов (рис. 241).
Перед установкой заготовки в неподвижный люнет на ней (примерно посередине) вытачивают неглубокую канавку немного



шире кулачков люнета, чтобы устранить биение этого участка поверхности. Во избежание прогиба заготовки канавку вытачивают проходным упорным резцом с отрицательным углом наклона главной режущей кромки. Глубина резания и подача при этом должны быть небольшими.
Очень длинный вал может прогнуться даже при осторожном вытачивании канавки. В таком случае канавку вытачивают сначала немного ближе к передней бабке, устанавливают в этом месте люнет, а затем выполняют вторую канавку посередине детали.
После этого люнет устанавливают и закрепляют на станине так, чтобы он расположился против канавки вала. Кулачки его равномерно, без сильного поджима подводят к поверхности канавки и закрепляют. Выполняя эти действия, следует учитывать возможность прогиба детали в случае неравномерного поджима кулачков. Чтобы избежать этого, кулачки люнета можно сначала установить по короткой шейке, которую протачивают на конце вала у заднего центра. Диаметр такой дополнительной шейки выполняют по диаметру канавки под кулачки люнета.
При изготовлении партии деталей кулачки люнета удобно установить один раз, перед работой, по короткой жесткой оправке.
После закрепления заготовки на станке вначале обтачивают одну половину вала (до люнета), а затем, после переустановки, оставшуюся часть. Люнет вторично, устанавливают по обработанной поверхности вала. Для уменьшения трения канавку под кулачки люнета смазывают маслом.

Неподвижные люнеты также используются для подрезки торца, центрования и обработки отверстия на конце длинного вала, если последний не проходит в отверстие шпинделя. В этом случае вал



закрепляют одним концом в патроне, а вторым - устанавливается в кулачки люнета.
Подвижный люнет применяют при обработке длинных цилиндрических поверхностей. Кулачки его располагают правее резца на расстоянии 10-15 мм. Требуемое смещение резца выполняют верхними салазками суппорта.
Кулачки подвижного люнета устанавливаются по обработанной поверхности первой детали из партии. Для этого сначала на ее конце обтачивают небольшой участок длиной 20-25 мм до необходимого диаметра, к которому вплотную подводят кулачки люнета. Если работа ведется без охлаждения, надо периодически полизать маслом обработанную поверхность перед кулачками люнета.
Нежесткие длинные валы даже при обработке в люнетах получаются с прогибом. Поэтому перед чистовым обтачиванием их правят. Правка выполняется правильной скобой (рис. 242) следующим образом. К поверхности вращающегося в центрах вала в различных местах по длине подносят кусочек мела, при этом на ней остаются меловые следы, которые показывают место прогиба. Если все следы оказались с одной стороны вала, то прогиб односторонний.
Место наибольшего прогиба определяют по величине дуги мелового следа. Там, где прогиб наибольший, длина дуги наименьшая. В этом месте и устанавливают винт 1 правильной скобы 2, как показано на рис. 242. Так как во время правки вал немного удлиняется, задний центр следует перед этим



слегка ослабить.
Часто вал имеет сложный прогиб в разные стороны. В таком случае по меловым следам находят преобладающее направление прогиба. Сначала правят участки, где направление прогиба противоположно преобладающему, чтобы получить общий односторонний прогиб. Затем выправляют вал, как было указано выше.
§ 4. Обработка эксцентриковых деталей
К таким деталям относятся эксцентрики, эксцентриковые и коленчатые валы (рис. 243). Они характеризуются наличием поверхностей с параллельно смещенными осями. Величина смещения, осей называется эксцентриситетом.
Обработка эксцентриковых деталей на токарных станках может осуществляться: 1) в. 3-кулачковом патроне; 2) на оправке; 3) в 4-кулачковом патроне или на планшайбе; 4) по копиру; 5) в смещенных центрах; 6). при помощи центросместителей.
Обработка эксцентриков. Эксцентрики небольшой длины могут быть обработаны одним из первых четырех способов.
В 3-кулачковом патроне ось обрабатываемой эксцентриковой поверхности совмещается с осью вращения установкой подкладки под один из кулачков патрона (рис. 244, а). Толщину ее с достаточной для практики точностью можно определить по формуле
Для уменьшения погрешности установки подкладку рекомендуется вырезать из кольца, отверстие которого выполняется по диаметру обрабатываемой детали. На выпуклой стороне подкладки срезают углы так, чтобы опорная площадка b была меньше ширины рабочей поверхности кулачка.
Если заготовка эксцентрика имеет ранее выполненное отверстие, ее обрабатывают с установкой на оправке (рис. 244, б). На торцах последней расположены две пары центровых отверстий, смещенных на величину эксцентриситета. Обработка ведется за две установки в центрах. В первой установке относительно отверстий А-А обтачивают поверхность Г, во второй

Относительно отверстий Б-Б обтачивают поверхность В.
Смещенную поверхность эксцентрика можно также обработать с установкой в 4-кулачковом патроне или на планшайбе. В этом случае на торце заготовки разметкой находят положение обрабатываемой поверхности, а затем ось ее совмещают с осью шпинделя одним из способов, описанных по рис. 237, виг.
При обтачивании эксцентрика по копиру (рис. 244, в) на оправку 2 устанавливается копир 3, промежуточная втулка 4, заготовка 5, шайба 6, закрепляемые гайкой 7. Оправка коническим хвостовиком устанавливается в отверстие шпинделя и затягивается длинным винтом или поджимается задним центром. В резцедержателе закрепляются широкий ролик 1 и резец 8. Ролик плотно прижимается к копиру пружиной, установленной в суппорте вместо винта поперечной подачи. При включении продольного перемещения суппорта резец будет обтачивать деталь по профилю копира.
Обработка эксцентриковых и коленчатых валов. Поверхности таких валов обрабатывают в смещенных центрах, если они размещаются на торцах- детали, или при помощи центросместителей.
Первый способ изображен на рис. 245, а. Для этого заготовку вначале обтачивают в нормальных центрах А-А до диаметра D. Вторую пару центровых отверстий Б-Б размечают и накернивают на торцах заготовки, после чего сверлят. У небольших заготовок это можно выполнить ручным способом центрования на токарном станке. В этом случае центровочное сверло устанавливается в шпиндель станка при помощи сверлильного патрона, а заготовку, зажатую в левой руке, опирают накерненным углублением на задний центр и подают вперед к сверлу перемещением пиноли задней бабки.
У заготовок крупных размеров смещенные центровые отверстия выполняют на центровочных станках либо посредством специально, го приспособления - кондуктора на сверлильных станках.
Если эксцентриситет большой и не позволяет разместить смещенные центровые отверстия на торце детали, их выполняют в съемных центросместителях, которые закрепляют на предварительно обточенные концевые шейки вала. При этом смещенная пара центровых отверстий должна располагаться строго в одной диаметральной плоскости. Пример такого способа обработки коленчатого вала показан на рис. 245, б. Коренные шейки 3 обтачиваются при установке заготовки по центровым отверстиям А-А центросместителей 7, шатунные шейки 2 и 5-соответственно в смещенных центровых отверстиях Б-Б и В-В.
Балансировку неуравновешенных частей осуществляют противовесом 7, который закрепляют на поводковой планшайбе 8, а жесткость вала повышают распорными стержнями 4 и 6.

На главную

раздел пятый

Основные операции и работы,
выполняемые на токарном станке

Глава XI

Обтачивание наружных цилиндрических поверхностей

На токарных станках можно обрабатывать детали, поверхности которых имеют форму тел вращения. Большинство деталей, применяемых в машиностроении, имеет цилиндрические поверхности, как, например, валики, втулки и др.

1. Резцы для продольного обтачивания

Для продольного обтачивания применяют проходные резцы. Проходные резцы разделяются на черновые и чистовые .

Черновые резцы (рис. 99) предназначены для грубого обтачивания - обдирки, производимой с целью быстро снять излишний металл; их называют часто обдирочными. Такие резцы изготовляют обычно с приваренной или припаянной, либо с механически прикрепленной пластинкой и снабжают длинной режущей кромкой. Вершину резца закругляют по радиусу r = 1-2 мм. На рис. 99, а показан резец черновой проходной прямой, а на рис. 99, б - отогнутый. Отогнутая форма резца очень удобна при обтачивании поверхностей деталей, находящихся около кулачков патрона, и для подрезания торцов. После обтачивания черновым резцом поверхность детали имеет крупные риски; качество обработанной поверхности получается вследствие этого низким.

Чистовые резцы служат для окончательного обтачивания деталей, т. е. для получения точных размеров и чистой, ровной поверхности обработки. Существуют различные виды чистовых резцов.

На рис. 100, а показан чистовой проходной резец, отличающийся от чернового главным образом большим радиусом закругления, равным 2-5 мм. Этот тип резца применяется при чистовых работах, которые производятся с небольшой глубиной резания и малой подачей. На рис. 100, б показан чистовой резец с широкой режущей кромкой, параллельной оси обрабатываемой детали. Такой резец позволяет снимать чистовую стружку при большой подаче и дает чистую и гладко обработанную поверхность. На рис. 100, в показан резец В. Колесова, который позволяет получать чистую и гладко обработанную поверхность при работе с большой подачей (1,5-3 мм/об) при глубине резания 1-2 мм (см. рис. 62).

2. Установка и закрепление резца

Перед обтачиванием нужно правильно установить резец в резцедержателе, следя за тем, чтобы выступающая из него часть резца была возможно короче - не больше 1,5 высоты его стержня.

При большем вылете резец при работе будет дрожать, в результате обработанная поверхность получится негладкой, волнистой, со следами дробления.

На рис. 101 показана правильная и неправильная установка резца в резцедержателе.

В большинстве случаев рекомендуется устанавливать вершину резца на высоте центров станка. Для этого применяют подкладки (не больше двух), помещая их под всей опорной поверхностью резца. Подкладка представляет собой плоскую стальную линейку длиной 150-200 мм, имеющую строго параллельные верхнюю и нижнюю поверхности. Токарь должен иметь набор таких подкладок разной толщины, чтобы получить необходимую для установки резца высоту. Не следует для этой цели пользоваться случайными пластинками.

Подкладки надо ставить под резец так, как показано на рис. 102 сверху.

Для проверки положения вершины резца по высоте подводят вершину его к одному из предварительно выверенных центров, как показано на рис. 103. Для этой же цели можно пользоваться риской, проведенной на пиноли задней бабки, на высоте центра.

Закрепление резца в резцедержателе должно быть надежным и прочным: резец должен быть закреплен не менее чем двумя болтами. Болты, закрепляющие резец, должны быть равномерно и туго затянуты.

3. Установка и закрепление деталей в центрах

Распространенным способом обработки деталей на токарных станках является обработка в центрах (рис. 104). При этом способе в торцах обрабатываемой детали предварительно засверливают центровые отверстия - центруют деталь. При установке на станке в эти отверстия входят острия центров передней и задней бабок станка. Для передачи вращения от шпинделя передней бабки к обрабатываемой детали применяется поводковый патрон 1 (рис. 104), навинчиваемый на шпиндель станка, и хомутик 2, закрепляемый винтом 3 на обрабатываемой детали.

Свободным концом хомутик захватывается пазом (рис. 104) или пальцем (рис. 105) патрона и приводит деталь во вращение. В первом случае хомутик делается отогнутым (рис. 104), во втором - прямым (рис. 105). Поводковый патрон с пальцем, показанный на рис. 105, представляет опасность для рабочего; более безопасным является поводковый патрон с предохранительным кожухом (рис. 106).

Существенными принадлежностями токарного станка являются центры . Обычно применяется центр, показанный на рис. 107, а.

Он состоит из конуса 1, на который устанавливается деталь, и конического хвостовика 2. Хвостовик должен точно подходить к коническому отверстию шпинделя передней бабки и пиноли задней бабки станка.

Передний центр вращается вместе со шпинделем и обрабатываемой деталью, тогда как центр задней бабки в большинстве случаев неподвижен и трется о вращающуюся деталь. От трения нагреваются и изнашиваются как коническая поверхность центра, так и поверхность центрового отверстия детали. Для уменьшения трения необходимо смазывать задний центр.

При обтачивании деталей на больших скоростях, а также при обработке тяжелых деталей работа на неподвижном центре задней бабки невозможна ввиду быстрого износа самого центра и разработки центрового отверстия.

В этих случаях применяют вращающиеся центры . На рис. 108 показана одна из конструкций вращающегося центра, вставляемого в коническое отверстие пиноли задней бабки. Центр 1 вращается в шариковых подшипниках 2 и 4. Осевое давление воспринимается упорным шариковым подшипником 5. Конический хвостовик 3 корпуса центра соответствует коническому отверстию пиноли.

Для сокращения времени на закрепление деталей вместо хомутиков с ручным зажимом часто применяют рифленые передние центры (рис. 109), которые не только центруют деталь, но и выполняют роль поводка. При нажиме задним центром рифления врезаются в обрабатываемую деталь и этим передают ей вращение. Для полых деталей применяют наружные (рис. 110, а), а для валиков-внутренние (обратные) рифленые центры (рис. 110, б).

Такой способ крепления позволяет обтачивать деталь по всей длине за одну установку. Обтачивание тех же деталей с обычным центром и хомутиком может быть произведено только за две установки, что значительно увеличивает время обработки.

Для легких и средних токарных работ применяют самозажимные хомутики . Один из таких хомутиков изображен на рис. 111. В корпусе 1 такого хомутика на оси установлен кулачок 4, конец которого имеет рифленую поверхность 2. После установки хомутика на деталь рифленая поверхность кулачка под действием пружины 3 прижимается к детали. После установки в центры и пуска станка палец 5 поводкового патрона, нажимая на кулачок 4, заклинивает деталь и приводит ее во вращение. Такие самозажимные хомутики значительно сокращают вспомогательное время.

4. Наладка станка для обработки в центрах

Для получения цилиндрической поверхности при обтачивании заготовки в центрах необходимо, чтобы передний и заданий центры находились на оси вращения шпинделя, а резец перемещался параллельно этой оси. Чтобы проверить правильность расположения центров, нужно придвинуть задний центр к переднему (рис. 112). Если острия центров не совпадают, необходимо отрегулировать положение корпуса задней бабки на плите, как было указано на стр. 127.

Несовпадение центров может быть также вызвано попаданием грязи или стружки в конические отверстия шпинделя или пи-ноли. Чтобы избежать этого, необходимо перед установкой центров тщательно протереть отверстия шпинделя и пиноли, а также коническую часть центров. Если центр передней бабки и после этого, как говорят, «бьет», значит он неисправен и должен быть заменен другим.

При точении деталь нагревается и удлиняется, создавая при этом усиленный нажим на центры. Чтобы предохранить деталь от возможного изгиба, а задний центр - от заедания, рекомендуется время от времени освобождать задний центр, а затем снова его поджимать до нормального состояния. Необходимо также периодически дополнительно смазывать заднее центровое отверстие детали.

5. Установка и закрепление деталей в патронах

Короткие детали обычно устанавливают и закрепляют в патронах, которые подразделяются на простые и самоцентрирующие.

Простые патроны изготовляют обычно четырехкулачковыми (рис. 113). В таких патронах каждый кулачок 1, 2, 3 и 4 перемещается своим винтом 5 независимо от остальных. Это позволяет устанавливать и закреплять в них различные детали как цилиндрической, так и нецилиндрической формы. При установке детали в четырехкулачковом патроне необходимо ее тщательно выверить, чтобы она не била при вращении.

Выверку детали при ее установке можно производить при помощи рейсмаса. Чертилку рейсмаса подводят к проверяемой поверхности, оставляя между ними зазор в 0,3-0,5 мм; поворачивая шпиндель, следят за тем, как изменяется этот зазор. По результатам наблюдения отжимают одни кулачки и поджимают другие до тех пор, пока зазор не станет равномерным по всей окружности детали. После этого деталь окончательно закрепляют.

Самоцентрирующие патроны (рис. 114 и 115) в большинстве случаев применяются трехкулачковые, значительно реже - двухкулачковые. Эти патроны очень удобны в работе, так как все кулачки в них перемещаются одновременно, благодаря чему деталь, имеющая цилиндрическую поверхность (наружную или внутреннюю), устанавливается и зажимается точно по оси шпинделя; кроме того, значительно сокращается время на установку и закрепление детали.

В нем кулачки перемещаются при помощи ключа, который вставляют в четырехгранное отверстие 1 одного из трех конических зубчатых колес 2 (рис. 115, в). Эти колеса сцеплены с большим коническим колесом 3 (рис. 115, б). На обратной плоской стороне этого колеса нарезана многовитковая спиральная канавка 4 (рис. 115, б). В отдельные витки этой канавки входят своими нижними выступами все три кулачка 5. Когда ключом повертывают одно из зубчатых колес 2, вращение передается колесу 3, которое, вращаясь, посредством спиральной канавки 4 перемещает по пазам корпуса патрона одновременно и равномерно все три кулачка. При вращении диска со спиральной канавкой в ту или другую сторону кулачки приближаются или удаляются от центра, соответственно зажимая или освобождая деталь.

Необходимо следить, чтобы деталь была прочно закреплена в кулачках патрона. Если патрон в исправном состоянии, то прочный зажим детали обеспечивается применением ключа с короткой ручкой (рис. 116). Другие способы зажима, например зажим с помощью ключа и длинной трубы, надеваемой на ручку, ни в коем случае не должны допускаться.

Кулачки патронов . Кулачки применяют закаленные и сырые. Обычно пользуются закаленными кулачками ввиду их малой изнашиваемости. Но при зажиме такими кулачками деталей с чисто обработанными поверхностями на деталях остаются следы в виде вмятин от кулачков. Во избежание этого рекомендуется применять также и сырые (незакаленные) кулачки.

Сырые кулачки удобны еще и тем, что их можно периодически растачивать резцом и устранять биение патрона, которое неизбежно появляется при длительной его работе.

Установка и закрепление деталей в патроне с поддержкой задним центром . Этот способ применяется при обработке длинных и сравнительно тонких деталей (рис. 116), которые недостаточно закрепить только в патроне, так как усилие от резца и вес выступающей части могут изогнуть деталь и вырвать ее из патрона.

Цанговые патроны . Для быстрого закрепления коротких деталей небольшого диаметра за наружную обработанную поверхность применяют цанговые патроны . Такой патрон показан на рис. 117. Коническим хвостовиком 1 патрон устанавливается в коническом отверстии шпинделя передней бабки. В выточке патрона установлена разрезная пружинящая втулка 2 с конусом, называемая цангой. В отверстие 4 цанги вставляют обрабатываемую деталь. Затем навертывают на корпус патрона при помощи ключа гайку 3. При навертывании гайки пружинящая цанга сжимается и закрепляет деталь.

Пневматические патроны . На рис. 118 показана схема пневматического патрона, который обеспечивает быстрое и надежное закрепление деталей.

На левом конце шпинделя закреплен воздушный цилиндр, внутри которого имеется поршень. Сжатый воздух по трубкам поступает в центральные каналы 1 и 2, откуда направляется в правую или левую полость цилиндра. Если воздух поступает по каналу 1 в левую полость цилиндра, то поршень вытесняет воздух из правой полости цилиндра по каналу 2 и наоборот. Поршень связан со штоком 3, соединенным со штангой 4 и ползуном 5, который действует на длинные плечи 6 коленчатых рычажков, короткие плечи 7 которых перемещают зажимные кулачки 8 патрона.

Длина хода кулачков составляет 3-5 мм. Давление воздуха обычно 4-5 am. Для приведения в действие пневматического цилиндра на корпусе коробки скоростей устанавливается распределительный кран 9, поворачиваемый рукояткой 10.

6. Навинчивание и свинчивание кулачковых патронов

Прежде чем навинчивать патрон на шпиндель, необходимо тщательно протереть тряпкой резьбу на конце шпинделя и в отверстии патрона и затем смазать их маслом. Легкий патрон подносят обеими руками непосредственно к концу шпинделя и навинчивают его до отказа (рис. 119). Тяжелый патрон рекомендуется положить на доску (рис. 120), подведя его отверстие к концу шпинделя, навинчивают патрон до отказа, как и в первом случае, вручную. При навинчивании патрона нужно следить за тем, чтобы оси патрона и шпинделя строго совпадали.

Для предупреждения случаев самоотвинчивания патронов в станках для скоростного резания применяют дополнительное закрепление патрона на шпинделе при помощи различных устройств

(навинчивание дополнительной гайки, закрепление патрона фасонными сухарями и др.).

Свинчивание патрона производится следующим образом. Вставляют в патрон ключ и обеими руками производят рывок на себя (рис. 121).

Другие способы свинчивания, связанные с резкими ударами по патрону или по кулачкам, недопустимы: патрон повреждается, кулачки в его корпусе расшатываются.

Навинчивание и свинчивание тяжелого патрона лучше производить, прибегая к помощи подсобного рабочего.

7. Приемы обтачивания гладких цилиндрических поверхностей

Обтачивание цилиндрических поверхностей обычно производят в два приема: сначала снимают начерно большую часть припуска (3-5 мм на диаметр), а затем оставшуюся часть (1-2 мм на диаметр).

Чтобы получить заданный диаметр детали, необходимо установить резец на требуемую глубину резания. Для установки резца на глубину резания можно применить способ пробных стружек или пользоваться лимбом поперечной подачи.

Для установки резца на глубину резания (на размер) способом пробных стружек необходимо:
1. Сообщить детали вращательное движение.
2. Вращением маховичка продольной подачи и рукоятки винта поперечной подачи вручную подвести резец к правому торцу детали так, чтобы его вершина коснулась поверхности детали.
3. Установив момент касания, отвести вручную резец вправо от детали и вращением рукоятки винта поперечной подачи переместить резец на нужную глубину резания. После этого обтачивают деталь с ручной подачей на длине 3-5 мм, останавливают станок и измеряют диаметр обточенной поверхности штангенциркулем (рис. 122). Если диаметр получится больше требуемого, резец отводят вправо и устанавливают его на несколько большую глубину, снова протачивают поясок и опять делают измерение. Все это повторяют до тех пор, пока не будет получен заданный размер. Тогда включают механическую подачу и обтачивают деталь по всей заданной длине. По окончании выключают механическую подачу, отводят резец назад и останавливают станок.

В таком же порядке производят чистовое обтачивание.

Пользование лимбом винта поперечной подачи . Для ускорения установки резца на глубину резания у большинства токарных станков имеется специальное приспособление. Оно расположено у рукоятки винта поперечной подачи и представляет собой втулку или кольцо, на окружности которого нанесены деления (рис. 123). Эта втулка с делениями называется лимбом. Деления отсчитывают по риске, имеющейся на неподвижной втулке винта (на рис. 123 эта риска совпадает с 30-м штрихом лимба).

Число делений на лимбе и шаг винта могут быть различными, следовательно, различной будет и величина поперечного перемещения резца при повороте лимба на одно деление. Предположим, что лимб разделен на 100 равных частей, а винт поперечной подачи имеет резьбу с шагом 5 мм. При одном полном обороте рукоятки винта, т. е. на 100 делений лимба, резец переместится в поперечном направлении на 5 мм. Если же повернуть рукоятку на одно деление, то перемещение резца составит 5:100 = 0,05 мм.

Следует иметь в виду, что при перемещении резца в поперечном направлении радиус детали после прохода резца уменьшится на такую же величину, а диаметр детали - на удвоенную. Таким образом, для того чтобы уменьшить диаметр детали, например с 50,2 до 48,4 мм, т. е. на 50,2 - 48,4 = 1,8 мм, необходимо переместить резец вперед на половинную величину, т. е. на 0,9 мм.

Устанавливая резец на глубину резания при помощи лимба винта поперечной подачи, необходимо, однако, учитывать зазор между винтом и гайкой, образующий так называемый «мертвый ход». Если упустить это из вида, то диаметр обработанной детали будет отличаться от заданного.

Поэтому при установке резца на глубину резания при помощи лимба необходимо соблюдать следующее правило. Всегда подходить к требуемой установке по лимбу медленным правым вращением рукоятки винта (рис. 124, а; требуемая установка - 30-е деление лимба).

Если же повернуть рукоятку винта поперечной подачи на величину больше требуемой (рис. 124, б), то для исправления ошибки ни в коем случае не подавать рукоятку назад на величину ошибки, а нужно сделать почти полный оборот в обратную сторону, а затем вращать рукоятку снова вправо до требуемого деления по лимбу (рис. 124, в). Так же поступают, когда надо отвести резец назад; вращая рукоятку влево, отводят резец более чем это нужно, а затем правым вращением подводят к требуемому делению лимба.

Перемещение резца, соответствующее одному делению лимба, на разных станках различно. Поэтому, приступая к работе, необходимо определить величину перемещения, отвечающую на данном станке одному делению лимба.

Пользуясь лимбами, наши токари-скоростники добиваются получения заданного размера и без пробных стружек.

8. Обработка деталей в люнетах

Длинные и тонкие детали, длина которых в 10-12 раз больше их диаметра, при обтачивании прогибаются как от собственного веса, так и от усилия резания. В результате деталь получает неправильную форму - в середине она оказывается толще, а по концам - тоньше. Избежать этого можно, применив особое поддерживающее приспособление, называемое люнетом . При применении люнетов можно обтачивать детали с высокой точностью и снимать стружку большего сечения, не опасаясь прогиба детали. Люнеты б,шают неподвижные и подвижные.

Неподвижный люнет (рис. 125) имеет чугунный корпус 1, с которым посредством откидного болта 7 скрепляется откидная крышка 6, что облегчает установку детали. Корпус люнета внизу обработан соответственно форме направляющих станины, на которых он закрепляется посредством планки 9 и болта 8. В отверстиях корпуса при помощи регулировочных болтов 3 перемещаются два кулачка 4, а на крыше - один кулачок 5. Для закрепления кулачков в требуемом положении служат винты 2. Такое устройство позволяет устанавливать в люнет валы различных диаметров.

Прежде чем установить необточенную заготовку в неподвижный люнет, нужно проточить у нее посередине канавку под кулачки шириной немного больше ширины кулачка (рис. 126). Если заготовка имеет большую длину и малый диаметр, то при этом неизбежен ее прогиб. Во избежание этого протачивают дополнительную канавку ближе к концу заготовки и, установив в ней люнет, протачивают основную канавку посередине.

Неподвижные люнеты применяют также для отрезания концов и подрезания торцов у длинных деталей. На рис. 127 показано использование неподвижного люнета при подрезании торца: деталь закреплена одним концом в трехкулачковом патроне, а другим установлена в люнете.

Таким же образом можно обработать точное отверстие с торца длинной детали, например, расточить коническое отверстие в шпинделе токарного станка или просверлить такую деталь по всей ее длине.

Подвижный люнет (рис. 128) используют при чистовом обтачивании длинных деталей. Люнет закрепляют на каретке суппорта так, что он вместе с ней перемещается вдоль обтачиваемой детали, следуя за резцом. Таким образом, он поддерживает деталь непосредственно в месте приложения усилия и предохраняет деталь от прогибов.

Подвижный люнет имеет только два кулачка. Их выдвигают и закрепляют так же, как кулачки неподвижного люнета.

Люнеты с обычными кулачками не пригодны для скоростной обработки из-за быстрого износа кулачков. В таких случаях применяют люнеты с роликовыми или шариковыми подшипниками (рис. 129) вместо обычных кулачков, благодаря чему облегчается работа роликов и уменьшается нагрев обрабатываемой детали.

9. Приемы обтачивания цилиндрических поверхностей с уступами

При обработке на токарных станках партии деталей ступенчатой формы (ступенчатые валики) с одинаковой длиной у всех деталей отдельных ступеней новаторы в целях сокращения времени на измерение длины применяют продольный упор, ограничивающий перемещение резца, и лимб продольной подачи.

Использование продольного упора . На рис. 130 показан продольный упор. Он закрепляется болтами на передней направляющей станины, как показано на рис. 131; место закрепления упора зависит от длины обтачиваемого участка детали.

При наличии на станке продольного упора можно обрабатывать цилиндрические поверхности с уступами без предварительной разметки, при этом, например, ступенчатые валики обтачиваются за одну установку значительно быстрее, чем без упора. Достигается это укладкой между упором и суппортом ограничителя длины (мерной плитки), соответствующего по длине ступени валика.

Пример обтачивания ступенчатого валика при помощи упора 1 и мерных плиток 2 и 3 показан на рис.131. Обтачивание ступени а 1 производится до тех пор, пока суппорт не упрется в мерную плитку 3. Сняв эту плитку, можно обтачивать следующую ступень валика длиной а 2 до момента, когда суппорт упрется в плитку 2. Наконец, сняв плитку 2, протачивают ступень а 3 . Как только суппорт дойдет до упора, необходимо выключить механическую подачу. Длина мерной плитки 2 равна длине уступа a 3 , а длина плитки 3 - соответственно длине уступа а 2 .

Применять жесткие упоры можно только на станках, имеющих автоматическое выключение подачи при перегрузке (например, 1А62 и другие новые системы станков). Если станок такого устройства не имеет, то производить обтачивание по упору можно только при условии заблаговременного выключения механической подачи и доведения суппорта до упора вручную, иначе неизбежна поломка станка.

Использование лимба продольной подачиИспользование лимба продольной подачи . Для сокращения времени, затрачиваемого на измерение длин обрабатываемых деталей, на современных токарных станках установлен лимб продольной подачи . Этот лимб представляет вращающийся диск большого диаметра (рис. 132), расположенный на передней стенке фартука и за маховичком продольной подачи. На окружность диска нанесены равные деления. При вращении маховичка поворачивается и лимб, связанный зубчатой передачей с колесом продольной подачи. Таким образом, определенному продольному перемещению суппорта с резцом соответствует поворот лимба на определенное число делений относительно неподвижной риски.

При обработке ступенчатых деталей использование лимба продольной подачи весьма рационально. В этом случае токарь перед обработкой первой детали из партии намечает предварительно резцом при помощи штангенциркуля длину ступеней, а затем начинает их обтачивать. Обточив первую ступень, он устанавливает продольный лимб в нулевое положение относительно неподвижной риски. Обтачивая следующие ступени, он запоминает (или записывает) соответствующие показания лимба относительно той же риски. Обтачивая последующие детали, токарь пользуется показаниями, установленными при обтачивании первой детали.

Использование поперечного упора . Для сокращения времени, затрачиваемого на измерение диаметров при обработке ступенчатых деталей, на ряде токарных станков возможно использование поперечного упора.

Один из таких упоров показан на рис. 133. Упор состоит из двух частей. Неподвижную часть 1 устанавливают на каретке и закрепляют болтами 2; упорный штифт 6 неподвижен. Подвижный упор 3 устанавливают и закрепляют болтами 4 на нижней части суппорта. Винт 5 устанавливают точно на требуемый размер детали. Конец винта 5, упираясь в штифт 6, предопределяет требуемый размер детали. Помещая между штифтом 6 и винтом 5 мерные плитки, можно производить обтачивание детали со ступенями различных диаметров.

10. Режимы резания при обтачивании

Выбор глубины резания . Глубину резания при обтачивании выбирают в зависимости от припуска на обработку и вида обработки - черновой или чистовой (см. стр. 101-102).

Выбор величины подачи . Подачу также выбирают в зависимости от вида обработки. Обычно принимают подачу при черновом обтачивании от 0,3 до 1,5 мм/об, а при получистовом и чистовом от 0,1 до 0,3 мм/об при работе нормальными резцами и 1,5-3 мм/об при работе резцами конструкции В. Колесова.

Выбор скорости резания . Скорость резания обычно выбирают по специально разработанным таблицам в зависимости от стойкости резца, качества обрабатываемого материала, материала резца, глубины резания, подачи, вида охлаждения и др. (см., например, табл. 6, стр. 106).

11. Брак при обтачивании цилиндрических поверхностей и меры его предупреждения

При обтачивании цилиндрических поверхностей возможны следующие виды брака:
1) часть поверхности детали осталась необработанной;
2) размеры обточенной поверхности неверны;
3) обточенная поверхность получилась конической;
4) обточенная поверхность получилась овальной;
5) чистота обработанной поверхности не соответствует указаниям в чертеже;
6) сгорание заднего центра;
7) несовпадение поверхностей при обработке валика в центрах с двух сторон.

1. Брак первого вида получается из-за недостаточных размеров заготовки (недостаточного припуска на обработку), плохой правки (кривизна) заготовки, неправильной установки и неточной выверки детали, неточного расположения центровых отверстий и смещения заднего центра.
2. Неверные размеры обточенной поверхности возможны при неточной установке резца на глубину резания или неправильном измерении детали при снятии пробной стружки. Устранить причины этого вида брака можно и должно повышением внимания токаря к выполняемой работе.
3. Конусность обточенной поверхности получается обычно в результате смещения заднего центра относительно переднего. Для устранения причины этого вида брака необходимо правильно установить задний центр. Обычной причиной смещения заднего центра является попадание грязи или мелкой стружки в коническое отверстие пиноли. Очисткой центра и конического отверстия пиноли можно устранить и эту причину брака. Если же и после очистки острия переднего и заднего центров не совпадают, надо соответственно переместить корпус задней бабки на ее плите.
4. Овальность обточенной детали получается при биении шпинделя из-за неравномерной выработки его подшипников или неравномерного износа его шеек.
5. Недостаточная чистота поверхности при обтачивании может быть по ряду причин: большая подача резца, применение резца с неправильными углами, плохая заточка резца, малый радиус закругления вершины резца, большая вязкость материала детали, дрожание резца из-за большого вылета, недостаточно прочное крепление резца в резцедержателе, увеличенные зазоры между отдельными частями суппорта, дрожание детали из-за непрочного крепления ее или вследствие износа подшипников и шеек шпинделя.

Все перечисленные причины брака могут быть своевременно устранены.

6. Сгорание жесткого центра задней бабки может быть вызвано следующими причинами: слишком туго закреплена деталь между центрами; плохая смазка центрового отверстия; неправильная зацентровка заготовки; высокая скорость резания.
7. Несовпадение поверхностей обработки при обтачивании с двух сторон в центрах получается главным образом как следствие биения переднего центра или разработки центровых отверстий в заготовке. Для предупреждения брака необходимо при чистовой обработке проверить состояние центровых отверстий заготовки, а также следить за тем, чтобы не было биения центра передней бабки.

12. Техника безопасности при обтачивании цилиндрических поверхностей

Во всех случаях обработки на токарных станках необходимо обращать внимание на прочное закрепление детали и резца.

Надежность крепления детали, обрабатываемой в центрах, в значительной мере зависит от состояния центров. Нельзя работать с изношенными центрами, так как деталь под действием усилия резания может быть вырвана из центров, отлететь в сторону и нанести токарю ранение.

При обработке деталей в центрах и патронах выступающие части хомутика и кулачки патрона нередко захватывают одежду рабочего. Эти же части могут быть причиной повреждения рук при измерении детали и уборке станка на ходу. Для предупреждения несчастных случаев следует устраивать у хомутиков предохранительные щитки или применять безопасные хомутики, а кулачковые патроны ограждать. Совершенный тип безопасного хомутика показан на рис. 134. Обод 3 прикрывает не только головку болта 2, но и палец 1 поводкового патрона.

Для защиты рук и одежды токаря от выступающих частей патрона или планшайбы на современных токарных станках применяется специальное ограждение (рис. 135). Кожух 1 приспособления шарнирно соединен с пальцем 2, закрепленным на корпусе передней бабки.

При установке деталей в центрах нужно обращать внимание на правильность центровых отверстий. При недостаточной их глубине деталь во время вращения может сорваться с центров, что очень опасно. Точно так же, закрепив деталь в патроне, надо проверить, вынут ли ключ. Если ключ остался в патроне, то при вращении шпинделя он ударится о станину и отлетит в сторону. В этом случае возможны и поломка станка, и нанесение ранения рабочему.

Причиной несчастных случаев часто является стружка, особенно сливная, которая при высоких скоростях резания сходит непрерывной лентой. Такую стружку ни в коем случае нельзя удалять или обрывать руками, она может причинить сильные порезы и ожоги. Следует во всех возможных случаях применять стружколоматели. В крайнем случае, когда ломание стружки не достигается, следует удалять ее специальным крючком.

При обработке материалов, дающих короткую отскакивающую стружку, необходимо пользоваться защитными очками или применять предохранительные щитки из небьющегося стекла или целлулоида (рис. 136), прикрепляемые на шарнирной стойке к каретке. Сметать мелкую стружку, получающуюся при обработке хрупких металлов (чугуна, твердой бронзы), нужно не руками, а щеткой.

Возможны ранения рук при установке и закреплении резцов в результате срыва ключа с головок крепежных болтов резцедержателя. Срыв ключа происходит при изношенных губках ключа и головках болтов. Часто, однако, срыв происходит и от того, что токарь пользуется ключом, размер которого не соответствует размеру болта.

Установка резца по высоте центров при помощи всякого рода не приспособленных для этого подкладок (металлических обрезков, кусочков ножовок и т. п.) не обеспечивает устойчивого положения резца во время его работы. Под давлением стружки такие подкладки смещаются, и установка резца разлаживается. При этом ослабевает и крепление резца. В результате подкладки и резец могут выскочить из резцедержателя и поранить токаря. Кроме того, во время установки резца и при работе на станке возможны повреждения рук об острые кромки металлических подкладок. Поэтому рекомендуется каждому токарю иметь набор подкладок, различных по толщине, с хорошо обработанными опорными плоскостями и краями.

Контрольные вопросы 1. Как правильно установить резец в резцедержателе?
2. Как проверить положение вершины резца относительно линии центров?
3. Как устанавливают и закрепляют детали при обтачивании цилиндрических поверхностей?
4. В чем различие между условиями работы переднего и заднего центров?
5. Как устроен вращающийся центр и в каких случаях его применяют?
6. Как устроен рифленый передний центр и в чем его преимущества?
7. Как проверить правильность установки центров для обтачивания цилиндрической поверхности?
8. Как устроен самоцентрирующий патрон? Назовите его детали, правила установки и подготовки его к работе.
9. Как произвести выверку детали при ее установке в четырехкулачковом патроне?
10. Каково назначение лимба винта поперечной подачи?
11. Для чего служит лимб продольной подачи? Как он устроен?
12. Для чего служат люнеты и в каких случаях они применяются?
13. Как устроен неподвижный люнет?
14. Как устроен подвижный люнет?
15. Как подготовляется заготовка вала для установки в люнет?
16. Приведите пример использования продольного упора; поперечного упора.
17. Какие виды брака возможны при обтачивании цилиндрических поверхностей? Как устранить причины брака?
18. Перечислите основные правила техники безопасности при обтачивании цилиндрических поверхностей.

Какие детали можно выточить и обработать на токарном станке

Мы работаем с мелкими и штучными заказами. Некоторые вещи делаем условными сериями, типа вставок в амортизаторы, переходники для осей колес разных стандартов. В оффсизон (ноябрь-февраль) можно взяться за партию побольше.

Условно говоря, мы можем сделать любую деталь вращения цилиндрической формы. Наиболее востребованы оказались разнообразные переходники и оси для колес. Либо нет в продаже оригинальной запчасти, либо ее долго ждать, либо ее не существует в природе. Например, для некоторых передних колес Mavic с осью 20мм не существует переходника на 15мм, 10мм и обычный 5мм эксцентрик. А для задних колес Crossmax давно нет в продаже осей.

Для огромного количества амортизаторов требуются вставки в башинги. Вставки можно выточить из капролона, полиацеталя или дюраля. Вечно деформирующиеся и люфтящие оси амортизаторов можно заменить на титановые из сплава ВТ16.

Не менее часто приходят втулки с деформированными проставками между подшипниками. Производитель сэкономил и поставил слишком мягкий сплав.

Иногда приходится точить поршни для мастерцилиндров и калиперов тормозов.

Зачастую требуется доводка имеющейся детали до нужных размеров.

Точим рулевые трубы на замену для мотоциклов и велосипедов. Для велосипедов делаем и удлиннители рулевых труб.

Иногда приходят RC-моделисты за особо прочными осями из титана и оружейники за какими-то жиклерами.

Какие материалы используются для токарной обработки

У меня в хозяйстве водятся алюминиевые сплавы Д16Т , В95 , 7075 . В основном, в работе Д16т - он достаточно прочный. На детали, испытывающие слишком большие нагрузки можно поставить сплав В95 или 7075 (это одно и то же по физическим свойствам). Сплавы серии АМГ не используем - слабоваты.

Титановые сплавы ВТ6 , ВТ16 . Это два наиболее востребованных по прочности сплава для целей вело-мотохозяйства.

Капролон и полиацеталь . Это добро идет на вставки в узлы трения. Большинство произвоителей рам также переходят на капролон при расчете узлов двухподвесов.

Фторопласт . Мы используем его при изготовлении составных деталей.

Полиуретан . Изредка нужно сделать какую-нибудь странную манжету или втулку.

Латунные детали как-то не используются, поэтому латуни и бронзы в запасах не бывает - тащите свою.

При желании, могу просто продать кусок материала - может вы сами хотите напильником помахать? =)

Как мы принимаем заказы на токарные работы

Заказ принимается в любом виде. Это может быть образец, копию которого нужно сделать. Чертеж. Схема. Эскиз. Фотография. Объяснение на пальцах. Но в последних двух случаях вместе сделаем набросок с размерами.

Можно сделать деталь по ответной части. И у нас нет чудовищной наценки за реверсный инжиниринг.

Я достаточно неплохо представляю, как должны быть сделаны различные сопряжения деталей, так что в большинстве случаев не возникает проблем даже при объяснении "на пальцах". Но иногда требуются вживую сопрягаемые части для точного определения их размера.

Точность изготовления и размеры деталей

Принципиально достижимая точность на штучном изделии за вменяемые деньги - 0,01мм для внешних диаметров. Но это редко кому нужно, обычно достаточно точности 0,05мм (это, по сути, пресс-посадка). Внутренние диаметры - не точнее 0,02мм.

Классы шероховатости мерять нечем, соответственно тут ничего осмысленного сказать не смогу. Могу показать образцы шлифовки. Идеальное зеркало а-ля 14 класс никогда не стояла задача сделать, а поверхности качения подшипников (конуса) шлифуем минимум в 10 класс.

Максимальная длина заготовки - 350мм. Максимальный диаметр заготовки - 62мм.

Сроки изготовления и цены

Мелочевка всякая и простые по профилю детали с точностью хуже 0,05мм делается либо сразу, либо в этот же день. Более точные и сложные детали - на следующий день, либо через день.

Для ориентира, вставка в башинг амортизатора из капролона - 150р. Переходник с оси 15мм на обычный эксцентрик - 500р. Ось для передней втулки с посадочными под подшипник и резьбами на краях - 2000р (весьма прецизионная фигня). Проще позвонить, примерно объяснить задачу, тогда станет ясно, сколько стоит.

Оставшиеся вопросы можно задать по телефону или подъезжайте лично на Огородный.

Примеры работ

Набор инструмента для запрессовки сальников и пыльников в амортизационные вилки (капролон):

Переходник с оси 15мм на эксцентрик с антикоррозионной обработкой (Д16т):

Втулка из 7075 сплава со сменной тонкостенной фторопластовой вставкой (процесс):

Изготовление картриджа амортизационной вилки с переработкой конструктива:

Шлифовка конуса втулки:

Изготовление переходника с 20й оси на стандартный эксцентрик:

Изготовление кастомных манжет в картридж вилки Marzocchi:

Изготовление частей картриджа в вилку Marzocchi:

Изготовление дюралевых вставок в башинги амортизатора:

Точение деталей цилиндрической формы

На токарном станке вытачивают изделия, контур которых может состоять из нескольких объёмных геометрических фигур, которые называются телами вращения . Это фигуры – шар, конус, цилиндр и тор (см. рис. слева).

Точение деталей на станке производят специальными резцами - токарными стамесками . В отличие от обычных столярных стамесок, они имеют удлиненные рукоятки, которые позволяют надежно удерживать инструмент и легче управлять им.
По качеству обработки различают черновое и чистовое точение, от этого зависит и выбор инструмента.

Для черновой обработки применяют полукруглую стамеску (см. рис.а ), для чистового точения, подрезания торцов и отрезания детали - косую стамеску (см. рис. 6 ).

При черновом обтачивании заготовки (см. рис.а ) полукруглую стамеску передвигают по подручнику. За первый проход снимают стружку толщиной 1...2 мм серединой лезвия стамески (см. рис. 6 , слева). Дальнейшее точение выполняют боковыми частями лезвия при движении резца как влево, так и вправо (см. рис. 6 , справа). В результате работы разными участками лезвия стамески поверхность детали получается менее волнистой. После 2...3 минут работы проверяют надежность закрепления заготовки - поджимают ее центром задней бабки. На чистовую обработку следует оставлять припуск 3...4 мм (по диаметру).

При чистовом обтачивании (см. рис.) косую стамеску устанавливают на ребро тупым углом вниз. Стружку срезают средней и нижней частью лезвия.
Токарную стамеску держат при точении двумя руками: одной за рукоятку, другой за стержень. За стержень стамеску обхватывают сверху или снизу. Для чернового обтачивания чаще применяется первый способ, как наиболее надежный. Нажим на стамеску должен быть равномерным и плавным.

Для вытачивания внутренних выемок изделий с использованием патрона или планшайбы (различные ёмкости, шкатулки, солонки и т.д.) – сначала высверливают сверлом отверстие по центру заготовки. Затем стамеской с полукруглым концом выбирают лишнюю древесину. Напоследок, для выравнивания стенок, используют стамеску с изогнутым концом(см. рис. слева).

Для точения изделий с помощью планшайбы сначала делают заготовку в виде квадрата. На этой заготовке проводят диагонали и чертят окружность чуть больше, чем диаметр предполагаемого изделия. Пилой обрезают лишние углы до получения восьмигранника, который прикручивают к планшайбе шурупами. Планшайбу накручивают на шпиндель и проверяют – не цепляется ли заготовка за подручник. После этого станок включают и восьмигранник обтачивают до нужного диаметра. Потом подручник устанавливают параллельно плоскости заготовки и вытачивают её внутреннюю часть. Передвинув подручник, вытачивают внешнюю сторону изделия.

Диаметр изделия проверяют кронциркулем или штангенциркулем . Замеры следует сделать в нескольких местах по длине заготовки. Прямолинейность можно проверить линейкой или угольником на просвет.

Сразу после обтачивания поверхность детали зачищают шлифовальной шкуркой, прикрепленной к деревянному бруску (см. рис.). Чтобы ярче выделить текстуру древесины, поверхность изделия можно отполировать бруском более твердой древесины. Эту операцию выполняют при вращении детали, так же как и шлифование.

При подрезании торцов детали косую стамеску устанавливают на ребро острым углом вниз и делают неглубокий надрез (см. рис. слева).

Затем, отступив немного вправо или влево (в зависимости от того, какой торец подрезают), наклоняют стамеску и срезают на конус часть заготовки (см. рис. справа). Эту операцию повторяют несколько раз, пока не останется шейка диаметром 8... 10 мм. Затем деталь снимают со станка, отрезают ее концы ножовкой. Торцы зачищают.

Для изготовления большого количества одинаковых деталей на токарном станке применяют кондукторы (ограничители ) для стамесок или станки с копировальным приспособлением . Кондукторы несложно изготовить самому и легко установить как на токарной стамеске, так и на подручнике(см. рис. слева).

Цифрами обозначены:
1. - упор;
2. – ограничитель продольного перемещения;
3. - ограничитель поперечного перемещения;
4. - токарная стамеска.

Для получения нужных контуров на изготавливаемых деталях иногда применяют и специфические стамески(см.рис. справа).

Их иногда делают специально для конкретного изделия или нужного контура.
Ниже приведён пример изделия и стамесок, которые используются для его изготовления.

Например, для изготовления деревянного шарика используют стамески, которые изготавливают под конкретный диаметр(см. рис. слева).

Без специальных стамесок этот же шар можно выточить и простыми стамесками, но для точного изготовления необходимо сделать трафарет(шаблон), при помощи которого можно измерить правильность сферической поверхности.

Этапы изготовления трафарета и точения показаны на рисунке справа.

Древесину для точения готовят, не только вырезая бруски или куски досок, но и используют высушенные ветки деревьев, а также склеивая куски брусков или досок(т.е. - из сегментов)(см. рис. ниже).Нередко для точения таких “блочных” изделий применяют древесину разных пород.
Благодаря этому, добиваются весьма необычных по окраске и текстуре изделий.

При работе придерживайтесь таких правил:

Опустите защитный экран (наденьте очки);
Проверьте работу станка на холостом ходу;
Обрабатывая заготовку, плавно подводите резец;
Следите, чтобы зазор между заготовкой и подручником не превышал 5мм;
Выполняя осевое сверление, тщательно закрепите заднюю бабку;
Во время растачивания внутреннего отверстия надежно удерживайте резец в горизонтальной плоскости;
Контроль размеров и качества обработки производите при полностью остановленной заготовке;
При окончательной обработке детали наждачной бумагой закрепляйте ее на специальной державке.
Обо всех неисправностях немедленно сообщать учителю, предварительно выключив станок!

По окончании работы:
Снимите готовую деталь со станка;
Разложите инструменты и приспособление в специально отведенные места;
Произведите уборку рабочего места;
Доложите дежурному об окончании работы.

При работе смотровой экран на станке должен быть опущен.
Если на станке нет такого экрана, работать надо в защитных очках.
Режущий инструмент подводят к заготовке только после того, как шпиндель наберет полное число оборотов.
При включенном станке запрещается подправлять заготовку и измерять ее размеры, перемещать узлы станка.
После выключения станка нельзя тормозить руками заготовку, патрон или планшайбу.
Нельзя оставлять работающий станок без надзора.
По окончании работы следует положить инструменты на установленные места, смести стружку щеткой.

Запрещается:

Включать станок без разрешения учителя;
Работать при отсутствии ограждения ременной передачи;
Использовать неподготовленную заготовку;
Использовать заготовку со сколами, трещинами, влажную или гнилую;
Опираться на части токарного станка;
Класть инструменты и другие предметы на станок;
Останавливать заготовку руками;
Отходить от станка, не выключив его.