Накатка рифлёной поверхности

Процесс получения рифлёной поверхности деталей - процесс поверхно­стной пластической деформации. Накатка осуществляется роликами с насеч­кой. В резцедержатель суппорта станка закрепляют державку, рисунок 163. В дер­жавку устанавливают один ролик для простой накатки, или два ролика для пере­крестной накатки.

 

Рисунок 163 - Державка токарная с роликом для накатки рифлений

 

Ролики для накатывания рифлений изготавливают из инст­рументальной стали, (рисунок 164). При накатывании ролик прижимают с определённым усилием к вра­щающейся заготовке, в результате чего насечки вдавливаются в материал за­готовки и образуют на её поверхности рифления.

 

 

Рисунок 164 - Ролики для накатки рифлений

2 Приспособления для установки инструментов

Все стержневые режущие инструменты – свёрла, зенкеры, зенковки, развёртки – соединяются с устройствами, придающими им вращатель­ное движение, при помощи специальных присоединительных приспо­соблений, конструкция которых зависит от формы хвостовика инстру­мента.

Для установки и крепления инструментов с цилиндрическим хвосто­ви­ком, применяются патроны, а установку инструментов с коническим хвосто­виком производят непосредственно в шпинделе оборудования, если размер (номер конуса Морзе) хвостовика инструмента совпадает с размером кониче­ского отверстия шпинделя. Если же размер хвостовика инструмента меньше размера конического отверстия шпинделя, то ис­пользуются переходные втулки.

Патроны с термозажимом инструмента с круглыми хвостовиками являются важнейшим звеном в цепи обработки: высокотехнологичные станки, надёжная оснастка и высокопроизводительные инструменты, (рисунок 165). Хвостовик инструмента вставляется в патрон. Управляемый нагрев установки для термозажима расширяет внутренний диаметр патрона. Естественное охлаждение приводит к зажиму хвостовика в патроне с достаточно высокой силой для надежной обработки. Диаметр хвостовика инструмента должен быть выполнен по h6 или более точному квалитету.

 

Рисунок 165 – Патрон для термозажима инструмента

 

Сверлильные патроны существуют разнообразных конструкций, ос­нов­ными из которых являются кулачковые и цанговые. Трёхкулачковый свер­лильный патрон (рисунок 166) состоит из корпуса, внутри которого наклонно расположены три кулачка 1. Обойма 3 вращается специальным ключом 4, вставляемым в отверстие корпуса патрона, при ее вращении вращается также и гайка 2. Зажимные кулачки при этом поднимаются, расходясь от оси па­трона, между ними образуется отверстие, в которое вставляют хвостовик сверла. При вращении обоймы в обратную сторону зажимные кулачки схо­дятся, закрепляя инструмент и одновременно ориентируя его по оси патрона.

Рисунок 166 - Патрон сверлильный трёхкулачковый: а - общий вид; б - кон­струкция: 1 - кулачок; 2 - гайка; 3 - обойма; 4 - ключ

Патроны сверлильные двухкулачковые (рисунок 167) имеют то же назначе­ние, что и трёхкулачковые, однако центрирование инструмента по оси па­трона у них несколько хуже, хотя конструкция значительно проще. Хвосто­вик инструмента в этих патронах закрепляется двумя кулачками, которые пе­ремещаются в Т - образных пазах. Эти кулачки сводятся и разводятся при помощи ключа винтом, имеющим правую и левую резьбу.

Рисунок 167 - Патрон двухкулачковый сверлильный

Цанговые сверлильные патроны (рисунок 168) применяются для закрепления сверл небольшого диаметра с цилиндрическим хвостовиком. Цанга - приспособление в виде пружинящей разрезной втулки для крепления в шпинделе станка (или в приспособлении) заготовок цилиндрической или призматической формы.

Рисунок 168 - Патрон цанговый сверлильный: 1- конический хвостовик; 2 - цанга; 3 - гайка с сетчатой накаткой

 

Переходные конические втулки (рисунок 169) служат для крепления инст­румента с коническим хвостовиком, когда номер конуса хвостовика инстру­мента не совпадает с номером конуса в шпинделе станка. Конические по­верхности хвостовиков инструмента и переходных втулок выполняются с ко­нусом Морзе семи номеров от 0 до 6. Если конус инструмента не соответст­вует конусу в отверстии шпинделя станка, то на конусный хвостовик сверла надевают переходную втулку. Втулку вместе со сверлом устанавливают в коническое отверстие шпинделя, Если одной втулки недостаточно, применя­ются несколько переходных втулок, которые вставляются одна в другую.

 

Рисунок 169 – Набор втулок переходных для крепления инструмента

с коническим хвостовиком (с лапкой и пазом под клин)

 

Для повышения производительности труда, улучшения условий работы и повышения качества обработки применяются специальные патроны: быст­росменные и самоустанавливающие. Используют такие патроны только на стационарном оборудовании – сверлильных станках.

Быстросменные сверлильные патроны (рисунок 170) используются для бы­ст­рой смены режущего инструмента в процессе обработки, что позволяет со­кратить вспомогательное время, следовательно, повысить производитель­ность труда при обработке отверстия. Смена режущего инструмента произво­дится без остановки шпинделя станка. Сменная втулка 4 вместе с закреплен­ным в ней режущим инструмен­том вставляется в центральное отверстие кор­пуса 1 патрона и шарики 2 попа­дают в лунки 5 втулки. Для удержания шари­ков в лунках муфту 3 опускают вниз. Для смены режущего инструмента муфту поднимают, шарики в муфте изменяют свое положение, освобождая втулку с инструментом. Перемещение втулки вверх и вниз ограничивается пружинными кольцами 6 и 7.

Корпус патрона 1, имеющий конический хвостовик для крепления в шпинделе станка, передает вращательное движение оправке 6 через поводок 3, помещённый в глухих шестигранных отверстиях. Между торцевыми по­верхностями корпуса и оправки устанавливается упорный подшипник 4, ко­торый воспринимает осевые нагрузки, возникающие при обработке. Оправка и корпус соединены между собой муфтой 7, установленной на резьбовую часть оправки. От проворачивания на оправке муфту предохраняет стопорное кольцо 5. Внутри оправки расположена спиральная пружина 2, обеспечи­вающая плотный контакт оправки и нижней торцевой части корпуса патрона. Такая конструкция позволяет оправке патрона в процессе работы занимать в предварительно обработанном отверстии положение, при котором оси оп­равки (инструмента) и отверстия совпадают.

 

Рисунок 170 - Патрон быстросменный сверлильный: 1 - корпус патрона; 2 - шарик; 3 - муфта; 4 - сменная втулка; 5 - лунка; 6, 7 - пружинные кольца

Самоустанавливающий сверлильный патрон (рисунок 171) применяется при обработке предварительно просверленных отверстий и позволяет цен­трировать инструмент по оси обрабатываемого отверстия.

Оправка для развёрток, (рисунок 172). Качающаяся оправка для развёрток состоит из корпуса 4, в от­верстии которого крепится при помощи штифта 5 качающаяся часть оправки 6, опирающаяся на подпятник 2 через шарик 3. Развёртка, установленная в качающуюся оправку, легко принимает положе­ние, совпадающее с осью раз­вёртываемого отверстия. Хвостовик 1 оправки 3 закрепляется в коническом отверстии пиноли задней бабки. В коническое от­верстие втулки 2 вставляется хвостовик развёртки, конец втулки 2 входит с зазором в отверстие оправки 3. Штифт 4 также свободно проходит через от­верстие в оправке, благодаря этому развёртка может качаться во всех на­прав­лениях. Заклённый шарик 5, упирающийся в подпятник 6, обеспечивает пе­редачу развёртке усилия подачи по оси, не уменьшая её подвижности.

Рисунок 171 - Патрон самоустанавливающий сверлильный: 1 - корпус; 2 -пружина; 3 - поводок; 4 - подшипник; 5 - стопорное кольцо; 6 - оправка; 7 - муфта

 

Рисунок 172 - Оправка качающаяся для развёрток: 1 - хвостовик; 2 - втулка;

3 - оправка; 4 - штифт; 5 - закаленный шарик 6 - подпятник

Клинья для удаления инструмента (рисунок 173) служат для извлечения из шпинделя станка инструментов, переходных втулок с инструментами, патро­нов и оправок. Клинья могут быть плоскими (рисунок 173, а) и радиусными (рисунок 173, б). Для этих же целей можно применять специальный эксцентриковый ключ (рисунок 173, в).

Оправка для установки свёрл и другого концевого инструмента показана на рисунок 174, а. Оправка устанавливается в ту позицию резцедержателя, которая имеет соответствующую маркировку инструмента. Резцовая оправка для обработки деталей над выемкой в станине (рисунок 174, б) применяется на станке 16К20 при обработке деталей диаметром до 600 мм и длине 295 мм от торца фланца шпинделя для предотвращения свисания каретки с направляющих станины. Оправку 3 устанавливают в держатели 4, а резец 1 крепят винтами 2.

Рисунок 17 3 - Клинья для удаления инструмента: а - плоский; б - радиус­ный; в - эксцентриковый ключ

а.
б

Рисунок 174 - Резцовая оправка для обработки деталей над выемкой в станине токарно – винторезного станка: а – оправка для установки концевого инструмента; б – оправка резцовая; 1 – резец; 2 – винты для закрепления резца; 3 – оправка; 4 – держатель

 

4 Технологическая оснастка для закрепления режущего инструмента и заготовок на станках

 

4.1 Приспособления станочные

Основной объём технологической оснастки составляют станочные приспо­собления. Станочное приспособление – устройство для установки и за­крепления заготовки при обработке на металлорежущем станке.

Приспособления предназначены для расширения технологических возмож­но­стей станков и повышения их производительности, а также точно­сти при обра­ботке заготовок и облегчения условий работы на станке. Для за­крепления заготовок на токарно - винторезных станках широко ис­пользуют трёхкулачковые самоцентрирующие патроны (рисунок 175, а), их при­меняют для закрепления заготовок при отношении их длины к диаметру более четырех

 

Рисунок 175 - Приспособления для закрепления заготовок на стан­ках токар­ной группы

 

. При отношении длины к диаметру от 4 до 10 заготовку устанавливают в центрах, для этого за­готовку центруют, т. е. сверлят центровые отверстия с торцов вала центро­воч­ными сверлами. Центры бывают упорные (рисунок 175, б), срезанные (рисунок 175, в), шариковые (рисунок 175, г). Срезанные центры при­меняют при подреза­нии торцов заготовки, когда подрезной резец должен по­дойти близко к оси вращения заготовки. Шариковые центры используют при обтачивании кони­ческих поверхностей сдвигом задней бабки в поперечном направлении, а об­ратные центры (рисунок 175, д) - при обработке заготовок не­больших диаметров. Центры станочные вращающиеся (рисунок 175, е) применяют при большой глубине резания, когда возникают значительные силы резания.

Поводковый патрон (рисунок 175, ж) и поводковый хомутик (рисунок 175, з) ис­пользуют для передачи крутящего момента от шпинделя станка на заготовку, закрепленную в центрах.

При отношении заготовок их длины к диаметру более 10 для уменьше­ния деформации заготовок приме­няют люнеты. Подвижный открытый люнет (рисунок 175, и) устанавливают на продоль­ном суппорте станка, неподвижный закрытый люнет (рисунок 175, к) за­крепляют на станине. Силы, действующие со стороны инструмента на заго­товку, воспри­нимаются кулачками люнетов, что повышает точность обработки.

Для закрепления заготовок типа втулок, колец, стаканов применяются оп­равки: конические, цанговые, с гофрированными втулками (рисунки 175, л, м, н). На токарно - револьверных станках, полуавтоматах и автоматах для за­крепления заготовок - прутков используют цанговые патроны.

 

4.1.1 Патроны кулачковые

 

Патрон кулачковый - зажимное приспособление, в котором обрабатывае­мая заготовка крепится вручную или при помощи пневматики или гидрав­лики или электрической энергии.

Токарный патрон предназначен для установки и закрепления в нём заго­то­вок. Патрон самоцентрирующий, трёхкулачковый позволяет быстро устанавливать и за­креп­лять в нём заготовку, рисунок 176.

 

Рисунок 176 - Патрон самоцентрирующий, трёхкулачковый: 1 - диск;

2 – зубча­тое колесо; 3 - корпус; 4 - зуб кулачка

 

В корпусе 3 па­трона самоцентрирующего имеется диск 1, нижняя поверхность которого является коническим коле­сом, сцепленным с тремя зубчатыми колесами 2, расположенными в кор­пусе через 120°. При вращении любого из колес 2 посредством ключа начина­ется враще­ние диска 1. На верхнем торце диска нарезана архимедова спираль, в которую входят зу­бья кулач­ков 4. При повороте диска 1 происходит одновременное пе­ремеще­ние ­ всех трех кулачков к центру или от центра в зависимости от направ­ления вращения диска 1.

У патрона четырёхкулачкового (рисунок 177) каждый кулачок 1 перемеща­ется к центру и от центра, независимо от других посредством винта 2, кото­рый повора­чивается ключом. В патроне можно закреплять разные по разме­рам и форме заго­товки.

 

Рисунок 177 - Патрон четырёхкулачковый: 1 - кулачок; 2 – квадратное отвер­стие под ключ

 

Для закрепления несимметричных и сложных по конфигурации загото­вок применяют планшайбу, рисунок 178. Планшайба 1 представляет собой чугун­ный диск, снабжённый ступицей для установки на конец шпинделя; на пе­редней плоскости имеется 4 … 6 канавок Т - образного профиля и не­сколько сквозных па­зов и отверстий.

Рисунок 178 - Планшайба: 1 - чугунный диск; 2 - заготовка; 3 – угольники для крепления заготовки; 4 – противовес

 

Заготовки закрепляют на планшайбе планками - прихватами, прижимаемыми болтами, или болтами, ввернутыми в кулачки (солдатики), ко­торые передвигают рукой и закрепляют в пазах. На рисунке 178 показано закреп­ление заготовки 2 на план­шайбе при помощи угольников 3 и болтов, с противоположной стороны при­вернут груз - противовес 4.

 

4.1.2 Центры

В зависимости от формы и размеров обрабатываемых деталей приме­няют центры различных типов, рисунок 179.

Рисунок 179 - Типы упорных центров с конусом Морзе: 1 - рабочая часть; 2 - хвостовая часть; 3 - опор­ная часть

Угол при вершине рабочей части центра (рисунок 179, а) обычно равен 60°. Конические поверхности рабочей и хвостовой части центра не должны иметь забоин, поскольку это приводит к погрешно­стям при обработке деталей. Диаметр опорной части 3 менее меньшего диа­метра хвосто­вой части конуса, что позволяет удалять центр из гнезда без по­вреждения ко­нической поверх­ности хвостовой части. Центр, показанный на рисунке 179, б, служит для уста­новки заготовок диаметром до 4 мм. У таких за­готовок вместо центровых от­верстий имеются наружные ко­нические поверх­ности с углом при вершине 60°, который входит во внутренний конус - центр, названный обратным. Если необходимо подрезать торец заго­товки, то приме­няют срезанный центр (рисунок 179, в), его устанавливают только в пиноль зад­ней бабки. Центр со сфериче­ской рабочей частью (рисунок 179, г) применяют в случаях, ко­гда требуется об­работать заготовку, ось которой не совпадает с осью вра­щения шпинделя станка. Центр с рифленой рабочей поверхностью рабочей части (рисунок 179, д) ис­поль­зуют при обработке заготовок с большим центровым отверстием без по­водко­вого патрона. В процессе обработки детали в центрах, передний центр вращается вме­сте с ней и служит только опорой, а задний центр при этом неподвижен. Вследствие нагрева при вращении он теряет твердость и интенсивно изнаши­вается. По­этому задний центр изготовляют из углероди­стой стали с твердо­сплавной рабочей частью, рисунок 179,е. При обработке с большими скоростями и нагрузками применяют вра­щаю­щиеся задние центры, рисунок 180. В корпусе 4 на опорах качения (ролико­вый 2 и шариковый 5 подшипники) вращается ось, на конце которой выпол­нена рабочая часть центра 1. Осевое давление воспринимается упорным подшипником 3. При обработке патрубков и труб используют центры вра­щающиеся: рифленый или типа Б (грибковый), рисунок 181.

Рисунок 180 - Центр вращающийся с постоянным центровым валиком. Тип А

Рисунок 181 - Центры вращающиеся с насадкой на центровой валик: 1 – с рифлёной насадкой; 2 – тип Б

4.1.3 Хомутики поводковые

Передачу вращения от шпинделя станка к обрабатываемой заготовке, установленной в центрах станка, осуществляют с помощью хомутика поводкового и планшайбы с пальцем (рисунок 182) или хомутика поводкового и планшайбы с прорезью, рисунок 183. (Для лучшего понимания процесса применения поводковых хомутиков, на рисунках 182 и 183 не показаны защитные кожухи планшайб. Передача вращения заготовке также возможна с применением поводковых патронов, а не планшайб). Хомутик надевают на обрабатываемую за­готовку 3 и закре­пляют болтом 5, затем заготовку устанавливают в цен­трах 4. Вращение заготовка получает от планшайбы с пальцем или с прорезью 1 через хомутик поводковый 2. Габариты хомутика зависят от диаметра зажимаемого изделия, всего диапазонов зажимаемых диаметров заготовок – девять. Так первый диапазон заготовок диаметрами от 5 до 11 мм, а девятый диапазон – от 100 до 125 мм. Остальные диапазоны имею промежуточные значения в пределах вышеуказанных.

Р исунок 182 - Применение хомутика поводкового: 1 - планшайба с пальцем; 2 - хомутик поводковый; 3 - заготовка; 4 - центр; 5 - болт для закрепления хомутика поводкового на заготовке

Более удобен в работе хомутик самозатягивающий, рисунок 184. В них хвостовик 2 закреп­лен в корпусе 5 подвижно на оси 4. Нижняя часть хвосто­вика, обра­щенная к детали, выполнена эксцен­трично по отношению к оси 4 и имеет на­сечку. Для установки хомутика на деталь хвостовик 2 наклоняют в сторону пружины 3, которая создает предва­рительную затяжку детали хвосто­виком. Окончатель­ную затяжку в процессе обработки обеспечивает палец - поводок 1 патрона.

Рисунок 183 - Применение хомутика поводкового: 1 - планшайба с прорезью; 2 - хомутик поводковый; 3 - заготовка; 4 - центр; 5 - болт для закрепления хомутика поводкового на заготовке

Рисунок 184 - Токарный поводковый хомутик самозатягивающий: 1 - палец -по­водок; 2 - хвостовик; 3 - пружина; 4 - ось; 5 - корпус

На рисунке 185 изображены хомутики поводковые для токарных и фрезерных работ в двух исполнениях.

 

 

.

 

. а

 

.. б

Рисунок 185 - Хомутики поводковые: а – для поводковых планшайб с пальцем (Исполнение 1); б - для поводковых планшайб с проре­зями (Исполнение 2)

4.1.4 Оправки токарные При обработке заготовок, имеющих точно обработанное отверстие, для соблюдения концентричности наружного и внутреннего отверстий применяют точение на оправке, рисунок 186.

Рисунок 186 - Установка и закрепление заготовки на оправке: 1 - заготовка; 2 - оправка; 3 - шайба; 4 - гайка; 5 - упорный центр; 6 - вращающийся центр;

7 - хомутик поводковый; 8 - болт; 9 – поводковая планшайба с прорезью

 

Обрабатываемая деталь 1 удерживается от проворачивания трением, кото­рое соз­дается на торцах заготовки шайбой 4 и гайкой 5, либо от трения внутрен­ней поверхности обрабатываемой заготовки при посадке последней на оправку с небольшим конусом. Оправка по концам имеет центры, в кото­рые входят упорный центр или вращающийся. Для вращения оп­равки на ней крепится хомутик поводковый 6 с помощью болта. Изогнутая часть хомутика вставляется в прорезь поводковой планшайбы, которая, вращаясь, передает движе­ние заготовке.

При использовании таких оправок точность обработки снижается, так как заготовка устанавливается на оправку с зазором (погрешность приблизительно равна половине допуска на размер отверстия заготовки). Когда внутренние от­верстия заготовок имеют значительные отклонения по диаметру, при­меняют разжимные (цанговые) оправки или оправку с упругой оболочкой, рисунок 187.

Рисунок 187 - Оправка с упругой оболочкой

 

Корпус 1 оправки крепится к фланцу шпинделя станка. На корпусе 1 закре­плена втулка 2, канавки которой вместе с канавками корпуса образуют полости А, В и С, заполняемые гидропластом. При вращении винта 5 плун­жер 7 перемещается, выдавливая гидропласт из полости С в полость А. Тон­кая стенка втулки 2 под давлением гидропласта деформируется, увеличивая наруж­ный диаметр втулки и создавая натяг при закреплении заготовки 3. Упор 6 ограничивает перемещение плун­жера 7, а пробка 4 закрывает отвер­стие, через которое выходит воздух при заполнении оп­равки гидропластом.

При точении заготовок малого диаметра, для соблюдения наружной и внутренней соосности, также используют токарные оправки, рисунок 188. На среднюю часть 1 оправки (рисунок 188, а), выполненную с малой конусностью (обычно 1: 2000) и предварительно смазанную, устанавливают с натягом за­го­товку 4. Для создания натяга наносят легкие удары по торцу оправки мо­лотком с медным наконечником или деревянной киянкой таким образом, чтобы не повредить торцы оправки и центровые отверстия 3. Лыска 2 оправки служит опорой для болта, которым закрепляют хомутик. Положе­ние заготовок вдоль оси при базировании на таких оправках неодинаково и зависит от диаметра отвер­стия заготовки. Заготовку 1 (рисунок 188,б), можно также установить на цилиндрической оп­равке 2 и закрепить на ней с помощью гайки 4 и быстросменной шайбы 3. Наружный диа­метр гайки 4 меньше внутреннего диаметра оправки, что позволяет значительно сокра­тить время на смену заготовки. При использовании таких оправок точность обработки снижается, так как заготовка устанавливается на оправку с зазором. Когда внутренние отверстия заготовок имеют значительные от­клонения по диаметру, при­меняют разжимные (цанговые) оправки, рисунок 188, в. Цанга 4 представляет собой втулку, внутренняя поверхность которой выполнена конической, а наружная, предназначенная для базирования заго­товки 7, - цилиндрической. Цангу 4 с деталью 1 перемещают и закрепляют на оправке 2 с помощью гайки 3, а освобождают с помощью гайки 5, предварительно осла­бив гайку 3. Для обеспечения пружинящего свойства цанги 4 ее изготовляют с продольными прорезями. Шпиндельную оправку, рисунок 188,г, конусной поверхностью 1 устанавливают в шпиндель станка. За­готовку 3 устанавливают на цилиндрическую по­верхность 4, в которой вы­полнены продольные прорези. Натяг между цилиндрической ча­стью оправки и заготовкой создают с помощью винта 2.

 

а б

в

 

.. г 1 2 3 4

Рисунок 188 - Оправки для точения заготовок: а – с малой конусностью; б - цилиндрическая; в – разжимная; г – шпиндельная

4.1.5 Патроны самозажимные поводковые

Для сокращения вспомогательного времени при черновой обработке в центрах валов диаметром 15 … 90 мм применяют патроны самозажимные поводковые (рисунок 189). Заготовку 9 устанавливают в центрах станка и поджи­мают пинолью задней бабки. При этом центр 2 патрона, смещаясь, сжимает пружины 12 до тех пор, пока заготовка своим торцом не нажмет на цангу 10, которая жестко закрепляет центр. При пуске шпинделя вместе с корпусом патрона 1 приводится во вращение кольцо 5, которое крепится к корпусу винтами 11. Кольцо 5 пальцами 6 поворачивает кулачки 8 против часовой стрелки относительно осей 7 до соприкосновения зубчатой поверхности ку­лачков с поверхностью заготовки. Сила зажима заготовки кулачками зависит от силы резания. Для равномерной нагрузки на кулачки 8 кольцо 4, в котором закреплены оси 7, может перемещаться в радиальном направлении и обеспе­чивать самоустановку кулачков по поверхности заготовки. После остановки шпинделя деталь, вращаясь по инерции, поворачивает диском 3 кулачки 8 по часовой стрелке относительно осей 7 и освобождается от крепления..

Рисунок 189 - Применение патрона самозажимного поводкового

 

В тех случаях, когда заготовки не могут быть установлены и закреплены в патронах, при­меняют планшайбы (рисунок 190). Планшайба 2 представляет со­бой плоский диск, кото­рый крепится к фланцу 1, устанавливаемому на шпинделе станка. Рабочая поверхность планшайбы может быть выполнена с радиальными или концентрическими пазами. Обраба­тываемые заготовки центрируют и закрепляют на планшайбе с помощью сменных наладок и прихватов. На рисунке 190, а показано закрепление заготовки 4 типа кольца, которую уста­навливают на опорную втулку 3 и при обработке наружной поверхности закрепляют шай­бами 5 и 6 и винтом 8 с гайкой 7, а при обработке внутрен­них поверхностей — прихватами 9. На рисунке 190, б показано закрепление заго­товки 5 типа кронштейна, которую устанавли­вают на угольнике 7 по цен­трирующим пальцам 6 и закрепляют откидным зажимом 4. Возникающий при этом дисбаланс устраняют противовесом 3. На рисунке 190, в показано за­крепление заготовки 3 (типа колец, крышек, фланцев и т. п.), которые крепят к планшайбе 2 прихватами 4.

а б в

Рисунок 190 - Применение планшайб при точении

 

4.1.6 Люнеты

 

Люнеты - приспособления для дополнительной поддержки нежестких (длин­ных и тонких валов). При обработке резанием применяют люнеты непод­вижные (рисунок 191) и подвиж­ные (рисунок 192). Следует отметить, что при обработке заготовок применяются и другие типы люнетов.

Неподвижные люнеты устанавливают на направляющих станины станка и за­крепляют планкой 5 при помощи болта с гайкой 6. Верхняя часть 1 непод­вижного люнета - откидная, она открывается и закрыва­ется при установке и снятии обрабатываемой детали. Неподвижный лю­нет имеет три кулачка или ролика 2, которые и служат опорой для обрабатывае­мой детали. Степень под­жатия кулачков или роликов к обрабатываемой детали регулируется винтами 3. После установки кулачков или роликов на нужный раз­мер их закрепляют болтами 4. Прежде чем установить обрабатываемую заго­товку в неподвиж­ный люнет, необходимо проточить канавку под кулачки шири­ной немного больше ширины кулачков люнета.

Проточку под кулачки люнета обычно выполняют посередине заготовки. Вначале обтачивают за­готовку до люнета, затем переворачивают заготовку и производят обработку оставшейся части.

Рисунок 191 - Люнет неподвижный: 1 - откидная часть люнета; 2 - кулачок;

3 - винт; 4 - болт фиксации кулачка; 5 – планка для закрепления люнета на направляющих станка; 6 - винт крепления люнета

 

Подвижный люнет крепится на каретке суппорта и во время ра­боты пере­мещается вдоль обрабатываемой заготовки. Люнет подвижный имеет два кулачка; третьей опорой для заготовки слу­жит сам резец. Кулачки устанавли­вают по диаметру обтачиваемой заготовки. Максимально возмож­ный диаметр обработки для данного люнета на рисунке показан окружно­стью.

Рисунок 192 – Люнет подвижный (вид со стороны задней бабки)

5 Инструментальные материалы

Для изготовления режущего инструмента в настоящее время применяют гамму различных инструментальных материалов: инструментальные углеродистые и легированные стали, быстрорежущие стали, твёрдые сплавы, минералокерамику и синтетические сверхтвёрдые материалы.

5.1 Углеродистые инструментальные стали

Основное свойство, которым должен обладать материал для режущего инструмента - износостойкость, которая обеспечивается высокой твёрдостью на уровне 60…65 НRC. Наряду с высокой твёрдостью сталь должна обладать некоторой вязкостью, для предотвращения поломки инструмента в процессе работы. Для инструмента, работающего при высоких скоростях резания, осо­бую важность приобретает теплостойкость.

Инструмент для резания сравнительно мягких материалов с небольшой скоростью (не более 15…18 м/мин) когда рабочая кромка разогревается не выше 200⁰ С, изготавливают из качественных и высококачественных углеро­дистых инструментальных сталей марок - У7, У7А, У13, У13А (ГОСТ 1435). Угле­родистые инструментальные стали обозначаются буквой У. Цифра показы­вает массовое содержание углерода в стали, делённое на 10. В стали У10 содержание углерода составляет 1%. Буква А – высококачествен­ная сталь с пониженным содержанием примесей. В состоянии поставки стали хорошо обрабатываются резанием и деформируются, что позволяет применять высо­копроизводительные методы изготовления инструмента - насечку, накатку. Применение этих сталей:напильники, зубила, машинно - ручные метчики, то есть ин­струмент, работающий с небольшой скоростью резания.

5.2 Легированные инструментальные стали

Легированные инструментальные стали обозначаются цифрой, характе­ризующей массовое содержание углерода в десятых долях процента (если цифры нет, то углерода 1%), за которой следуют буквы, соответствующие ле­гирующим элементам (Г - марганец, Х - хром, С - кремний, В - вольфрам, Ф - ванадий) и цифры, обозначающие элементы в процентах. Например, в стали 9ХС: 0,9% - углерода, до 1% - хрома и 1% - кремния. Остальное: железо и при­меси. Твёрдость после термообработки: 63…66 HRC. Теплостойкость стали до 250⁰С.
Низколегированные стали используют для изготовления ручных пил и ножовочных полотен (Х6ВФ, 9Х5ВФ, 11ХФ), граверных инструментов и пил по металлу (В2Ф, ХВ4), плашек, разверток, зенкеров (ХВСГ, 9ХС). Для инструмента, работающего с нагрузками, используют стали повышенной вязкости с содержанием 0,6…0,75 % С (7ХФ, 6ХС). Для такого инструмента отпуск проводится при более высокой температуре на твердость 52…57 HRC.

Для инструмента, работающего в условиях коррозии применяют стали, устойчивые против коррозии (Х18МФ, 9Х18), относящиеся к полутепло­стойким.

5.3 Инструментальные б ыстрорежущие стали

Быстрорежущими называют стали, предназначенные для изготовления режущего инструмента, работающего при больших скоростях резания, и об­ладающие большой производительностью по отделению стружки. Основная особенность быстрорежущих сталей – теплостойкость. Эти стали сохраняют высокую твёрдость при нагреве до температуры свыше 600 ⁰ С. Теплостойкость является стандартной характеристикой быстрорежущих сталей, она называется – красностойкость. Красностойкость оценивают температурой дополнительного четырёхчасового нагрева термически обработанной стали, после которого сохраняется определённый уровень твёрдости. Обозначение красностойкости Кр.58 = 630 ⁰ С показывает, что после четырёхчасового нагрева при 630 ⁰ С твердость стали составляет 58 HRC.

Эта характеристика легла в основу классификации быстрорежущих сталей по производительности. У сталей нормальной теплостойкости (производительности) Кр.58 ≤ 630 ⁰ С, у сталей повышенной теплостойкости (производительности) Кр.58 ≥ 630 ⁰ С.

Появление быстрорежущих сталей позволило повысить скорости резания до 100 м/мин и увеличить производительность обработки резанием с 5 …6 до 300 кг/ч. Работоспособность и долговечность режущего инструмента из быстрорежу­щей стали определяется тремя основными факторами: твёрдостью (прочно­стью), износостойкостью и красностойкостью.

Быстрорежущие стали наиболее широко применяются при изготовлении осевого инструмента: свёрл, зенкеров, развёрток, метчиков и для резьбовых и сложнопрофильных резцов и фасонного инструмента.