Онлайн учебник

Токарное дело

Установка резьбовых резцов на станке

Резьбовой резец должен быть установлен так, чтобы ось профиля его была перпендикулярна к оси нарезаемой резьбы. При несоблюдении данного правила резьба получается с профилем, «сваленным» на одну сторону. Во избежание этого положение резца следует тщательно проверять, используя шаблон, применяющийся при проверке профиля резца. Установка резьбового резца для нарезания наружной резьбы при помощи такого шаблона показана иа рис. 180, а, а при нарезании внутренней резьбы - на рис. 180, б.

Вершина резьбового резца должна быть расположена точно на высоте линии центров станка, так как в противном случае профиль нарезаемой резьбы получится искаженным.

Рис. 180. Проверка установки резца при нарезании наружной (а) и внутренней (б) резьб

Если до окончания нарезания резьбы резец снят для заточки, установку его после заточки следует осуществлять так, чтобы он попал в уже прорезанную винтовую канавку. Это легко достигается перемещением верхних салазок суппорта. Другой способ состоит в том, что, установив трензель в среднее положение, разъединяют ходовой винт и а) шпиндель; это позволяет повернуть деталь настолько, чтобы резец оказался против винтовой канавки.

Лабораторная работа № 7.

Цель работы: Научиться правильно устанавливать и закреплять резец в резцедержателе. Научиться правильно устанавливать и закреплять заготовку. Освоить работу с лимбами поперечной и продольной подач. Научиться выбирать режим резания.

Методические пособия: данная разработка, плакаты «Основные токарные работы», «Токарный резец».

Оборудование» токарно-винторезный станок ТВ-4 (ТВ-6).

Приспособления для закрепления резцов.

Приспособления для закрепления заготовок.

Инструмент: проходной прямой резец, проходной отогнутый резец, штангенциркуль, патронный ключ, ключ резцедержателя.

Защитные средства: очки, защитный экран.

Материалы: стальные заготовки D = 12 – 20 мм длиной 80 – 120 мм.

Ход работы: По плакату изучи правила закрепления резца в резцедержателе. Подойди к станку. Внимательно осмотри станок. Убедись в исправности станка наличии заземления. Вручную проверь работу механизмов перемещения. Убери со станка все лишнее. Коробку с резцами положи на тумбочку. Включи станок. Убедись в работе механизма механической подачи и механического нарезания резьбы. Перед включением механизма ходового винта для нарезания резьбы отключи кинематическую пару зубчатое колесо – зубчатая рейка, вытянув кнопку зацепления зубчатой рейки.

Возьми проходной прямой резец. Установи его так, чтобы главная режущая кромка резца находилась сверху. Боковая стенка резца должна опираться на боковую стенку резцедержателя. Предварительно слегка закрепи резец винтами. Возьми задний центр. Выдвини пиноль задней бабки на 30 – 40 мм. Резким движением руки вставь задний центр в пиноль задней бабки. Подведи суппорт к задней бабке. Ослабь винты резцедержателя. Подкладывая под подошву резца подкладки, добейся совпадения по высоте острия центра и вершины резца. Установка более 3-х подкладок запрещается. Размеры подкладок не должны быть более размеров подошвы резца. Подкладки не должны выступать за пределы резцедержателя. Вылет резцедержателя, т.е. расстояние от продольной оси крайнего крепежного болта до вершины резца не должно быть более 1,5 высоты резца. Продольная ось резца должна быть перпендикулярна продольной оси заготовки. Закрепи резец, вращая винты резцедержателя ключом.

Рис.1.Установка вылета резца. Рис.2. Установка резца по высоте центра

задней бабки

Закрепление заготовок на токарном станке производится в зависимости от их длин. Если длина заготовки не превышает 5-ти ее диаметров, то заготовка крепится и точится в переднем центре.

Рис 3. Точение заготовки в переднем центре: а – установка резца на глубину резания, б - вид на продольное точение сверху. 1,2,3,4. упоры, ограничивающие перемещение резца, и, следовательно, длину обработки.

Рис. 4. Схема точения длинных заготовок: а – с закреплением в патроне с поджатием задним центром; б – в переднем и заднем центрах.

Заготовки длиной более чем 5 ее диаметров нельзя точить только в переднем центре, т.к. под воздействием усилия резца, ее отогнет, и она ударит по окружающим ее предметам. Для предотвращения отгиба заготовок длиной от пяти до десяти их диаметров, их точат в переднем центре с поджатием задней бабки.

Рис.5. Точение заготовки с применением неподвижного люнета, а – схема точения; б – устройство неподвижного люнета. 1 – корпус люнета, 2 – стопорный винт, 3- винты кулачков, 4 – кулачки, 5 –крышка, 6 – гайка (звездочка), 7 – гайка, 8 - планка

Если заготовка имеет длину, превышающую 10 ее диаметров, то закрепление заготовки в переднем и заднем центрах не обеспечивает надежности установки. Для точения длинных заготовок необходимо установить дополнительные опоры с цель предотвращения вылета заготовки из центров. Такие приспособления называются люнетами. Они бывают подвижными или неподвижными. Неподвижные люнеты устанавливаются на станине станка, а подвижный на продольной каретке суппорта. Подвижный люнет перемещается в процессе резания вместе с суппортом. Кулачки подвижного люнета постоянно находятся напротив резца. Таким образом, резец, оказывая давление на заготовку, выполняет функцию третьего кулачка.

Как видно из рисунка, перед тем как установить люнет, на заготовке протачивается шейка по диаметру изделия. Кулачки люнета охватывают шейку и фиксируют заготовку на центральной оси станка. Это необходимо для того, чтобы в любом сечении заготовки был один и тот же диаметр. В случае отклонения оси заготовки от центральной оси станка при обработке получится конус, а не цилиндр. Концы заготовки закрепляются в переднем и заднем центрах.

Рис. 6. Точение длинной заготовки с применением подвижного люнета. а– подвижный люнет, б – схема обработки. I – корпус люнета, 1 – винты перемещения кулачков, 2 – стопорные винты.

1.Выбери заготовку диаметром 12 – 16 мм и длиной 80 – 100 мм.

2.Проверь на правильной плите изогнутость заготовки. Если она кривая поправь ее при помощи молотка на правильной плите. Обрати внимание на то, чтобы торцы заготовки не были изогнуты, и на них не было заусенец. Искривления на торцах заготовки приводят к биению заготовки в патроне

Рис.7. Последовательность установки заготовки в патроне токарного станка

3. Отключи двигатель станка. При помощи патронного ключа ослабь кулачки так, чтобы между ними помещалась заготовка. Патронным ключом поверни патрон станка таким образом, чтобы один из кулачков оказался внизу. Правой рукой установи заготовку на нижний кулачок. Следи за тем, чтобы заготовка опиралась на нижний кулачок не менее чем 50 мм. Вращая патронный ключ, сведи кулачки так, чтобы они слегка захватили заготовку. Возьми правой рукой линейку или штангенциркуль и измерь расстояние от кулачков до торца заготовки. Это расстояние, называемое вылетом заготовки из патрона, не должно быть более 5-ти ее диаметров. Убедившись в том, что вылет заготовки при точении в переднем центре не превышает более 5-ти ее диаметров, окончательно закрепи заготовку в патроне. Для этого небольшими рывками патронного ключа затяни последовательно все 3 конических колеса патрона. После закрепления заготовки, убери ключ на тумбочку и включи двигатель станка. Внимательно посмотри на вращение заготовки.

Убедись в том, что при вращении патрона заготовка вращается без биения. Биение заготовки допускается не более 0,5 мм. Если биение больше указанного допуска, то останови станок. Дождись полной остановки шпинделя, ослабь кулачки патрона. Внимательно осмотри заготовку. Установи причину биения и устрани ее. Иногда заготовка бьет из-за погрешности формы. Устранить такой вид биения иногда удается следующим приемом. После полной остановки патрона, ослабь зажим кулачков патрона, и поверни заготовку в кулачках на одну треть оборота. Закрепи заготовку. Включи станок. Если заготовка, по-прежнему бьет, то повтори предыдущий прием снова. Если и это не помогает, замени заготовку либо попробуй установить ее в патроне другим торцом. Исправлять биение заготовки при помощи ударов молотка запрещается, т.к. это приводит к сильному износу кулачков.

Для точения длинных заготовок на их торцах выполняют центровочные отверстия, в которые, при установке на станке входят передний и задний конусы, фиксирующие заготовку на оси станка.

Для передачи вращения со шпинделя на заготовку ее закрепляют либо в патроне переднего центра, либо в хомутах.

После установки резца и заготовки рассчитай режим резания. Установи необходимую частоту вращения шпинделя. Сними припуск с заготовки на величину 0,5 мм, для чего а) при отключенном станке, поперечной подачей подведи резец до упора в заготовку, но только для легкого касания. Не прилагай больших усилий, т.к. можешь отогнуть заготовку.

Рис.8. Закрепление заготовки в хомуте: а – прием закрепления; б – установка заготовки в центре.

Рис. 9. Установка заготовки в передний центр.

Рис 10.Закрепление заготовки задней бабкой: а - поджим заготовки задним центром, б – закрепление пиноли задней бабки.

б) Установи подвижное кольцо лимба на 0.

в) Отведи резец в продольном направлении от заготовки на 10 – 15 мм.

г) Определи величину перемещения резца поперек заготовки, чтобы установить необходимую глубину резания. Установи при помощи лимба рассчитанную глубину резания.

д) Замерь диаметр заготовки штангенциркулем.

е) Надень очки, или же опусти защитный экран.

ж) Включи станок;

з) Вручную подведи резец к заготовке и сними стружку на длину 5 мм;

и) Отведи резец в продольном направлении и отключи станок;

к) Дождись полной остановки патрона станка и замерь диаметр обработанной поверхности штангенциркулем. Если диаметр обработанной поверхности получился отличным от заданного, выясни причину ошибки;

л) Повтори действия, добиваясь точности получающегося диаметра;

м) Добившись нужного диаметра обработанной поверхности, обточи заготовку на длину 50 мм ручной продольной подачей резца.

Указанный способ обработки заготовки называется способом снятия пробной стружки.

Повтори все вышеуказанные действия, установив проходной отогнутый резец.

Оформи лабораторную работу по образцу.

Лабораторная работа № 7.

Установка токарного резца и заготовки на токарном станке.

Снятие пробной стружки. Освоение работы с лимбами поперечной и продольной подач.

Цель работы: (описать).

Методические материалы: (описать).

Оборудование (описать).

Инструмент (описать).

Обеспечение техники безопасности (описать).

Введение………………………………………………………………….....3

Черновое обтачивание цилиндрических поверхностей………………….4

Резцы для чернового обтачивания………………………………………...4

Правые и левые резцы……………………………………………………..5

Элементы головки и углы твердосплавных резцов……………………...6

Установка проходных резцов относительно линии центров станка..…10

Общие правила установки резца в резцедержателе…………………….11

Измерения при чистовой обработке……………………………………..14

Список использованной литературы…………………………………….24

Введение

Токарь - одна из важнейших профессий современного производства. Токарь должен уметь выполнять работы по чертежам, выбирать оптимальный порядок обработки деталей, проводить расчеты, связанные с выполнением сложных работ. Токарь, работающий на универсальном станке, изготавливает единичные детали, требующие особой точности обработки.

Резание металлов - один из способов механической обработки поверхности заготовки (или предварительно обработанной детали) путем снятия стружки для придания изделию требуемых формы, размеров, взаимного расположения и шероховатости его поверхностей. Обработку резанием точением изделий типа тел вращения выполняют на токарном станке, такими деталями являются, например, валы, зубчатые колеса, шкивы, кольца, муфты, гайки и др. Токарная обработка - обработка резанием при помощи режущих инструментов наружных (обтачивание) и внутренних (растачивание) поверхностей тел вращения (цилиндрических, конических, фасонных), а также спиральных и винтовых поверхностей. Процесс характеризуется вращательным движением заготовки (главное движение) и непрерывным поступательным движением режущего инструмента (движение подачи). Используемые режущие инструменты - резцы, сверла, зенкеры, развертки, метчики, плашки, резьбонарезные головки и др. Основные виды токарных работ - обработка цилиндрических, конических, фасонных, торцовых поверхностей, уступов, точение канавок, отрезка частей заготовки, обработка отверстий сверлением, зенкерованием, растачиванием, развертыванием, нарезание резьбы, полирование, накатывание рифлений. В процессе обработки резанием выполненный из твердого материала токарный резец при сближении с подлежащим обработке вращающимся изделием внедряется в его поверхностный слой и при движении вдоль вращающегося изделия режущей кромкой отделяет лишние

Черновое обтачивание цилиндрических поверхностей

Закрепление детали при черновом обтачивании. Способ закрепления детали при черновой обработке выбирается в зависимости от ее формы, размеров, назначения и т.д. по правилам. Следует помнить, что при черновом обтачивании деталей снимаются стружки больших сечений, вследствие чего возникают значительные силы резания, под действием которых деталь может быть вырвана из патрона. Поэтому закрепление детали в рассматриваемом случае должно быть особенно прочным.

Резцы для чернового обтачивания

Резцы для чернового обтачивания работают обычно при большом сечении стружки и часто при высокой скорости резания. Поэтому такой резец должен быть прочным, хорошо поглощать теплоту, образующуюся в процессе резания, и не терять твердости от нагревания во время работы. Форма передней поверхности резца должна быть такой, чтобы отделение стружки происходило с возможно большей легкостью.

Твердосплавные резцы для чернового обтачивания, называемые проходными, изображены на рис. 1. Прямые проходные резцы (рис. 1, а и б, отличающиеся друг от друга лишь формой твердосплавной пластинки) изготовляются с главным углом в плане угол = 45, 60 и 75°. Отогнутые проходные резцы (рис. 1, в), обычно штампованные, сложнее в изготовлении. Тем не менее, они широко применяются, так как ими можно производить не только продольное, но и поперечное обтачивание (подрезание). Кроме того, они иногда удобнее при обработке поверхностей, трудно доступных для прямого резца. Главный угол в плане у этих резцов равен 45°.

Проходные упорные резцы (рис. 2) особенно пригодны для обработки детали с уступами небольших размеров, образуемыми этим же резцом. Главный угол в плане этих резцов 90°, что способствует уменьшению вибраций в процессе работы. Поэтому упорные резцы успешно используются при обработке нежестких деталей.

Рис. 1 – Проходные резцы, прямые (а, б) и отогнутый (в)

Рис. 2 – Проходные упорный резец; Рис. 3 – Левый (а) и правый (б) резцы

Быстрорежущие резцы по своей форме подобны твердосплавным резцам того же назначения, но отличаются от них, как это будет показано ниже, величинами углов и другими элементами головки.

Правые и левые резцы

По направлению подачи, при которой работают проходные резцы, они разделяются на правые и левые. Правыми резцами называются такие, у которых при наложении сверху ладони правой руки так, чтобы пальцы были направлены к вершине резца, главная режущая кромка оказывается расположенной со стороны большого пальца (рис. 3, б). На токарных станках эти резцы работают при подаче справа налево, т.е. от задней бабки к передней. Левыми резцами называются такие, у которых при указанном выше наложении левой руки главная режущая кромка расположена также со стороны большого пальца (рис. 3, а). Материалы, применяемые для проходных резцов

Проходные резцы, используемые при обработке стальных и чугунных деталей, изготовляются с пластинками из твердых сплавов и из быстрорежущей стали. Марки твердых сплавов, используемых для обработки стали и чугуна при различных условиях резания, указаны в табл. 1.

Таблица 1 – Основные марки твёрдых сплавов для черновой обработки стали и чугуна

С меньшей, иногда значительно, производительностью обработку стали и чугуна при условиях, указанных в таблице, можно выполнять резцами из быстрорежущей стали марки Р18 (или других марок).

Элементы головки и углы твердосплавных резцов

Форма передней поверхности твердосплавных резцов устанавливается в зависимости от обрабатываемого материала, характера обработки, подачи и некоторых других условий. Формы передней поверхности у резцов с пластинками из твердых сплавов приведены в табл. 2.

Передняя поверхность формы I рекомендуется для резцов при обработке серого чугуна, бронзы и других хрупких материалов, а также при тонком и чистовом точении с подачами s < 0,2 мм/об. Форма II передней поверхности используется при обработке ковкого чугуна, стали и стального литья с с бв 80 кгс/мм2, а также и с бв > 80 кгс/мм2 при недостаточной жесткости системы СПИД. Форма III делается у резцов, предназначенных для обработки стали с бв 80 кгс/мм2 при необходимости завивания и дробления стружки. Форма IV применяется при черновой обработке стали и стального литья с бв > 80 кгс/мм2 с неметаллическими включениями, при работе с ударами в условиях жесткой системы СПИД. Форма V рекомендуется при обработке нержавеющих сталей с бв 80 кгс/мм2.

Значения переднего угла твердосплавных резцов выбираются в зависимости от обрабатываемого материала; они указаны в табл. 3.

Задний угол а у твердосплавных резцов, используемых для черновой обработки стали и чугуна, делается равным8°. Главный угол в плане ф твердосплавных резцов, применяемых в условиях нежесткой системы СПИД, принимается равным 90°. Если обработка происходит при большей

жесткости этой системы, главный угол в плане может быть 60 - 75°. При значительной жесткости системы СПИД главный угол в плане принимают равным 45°. Вспомогательный угол в плане ф1 при черновой обработке принимается равным 5-20°, а иногда и больше. Угол наклона главной режущей кромки Я при обработке резцом с ф = 90° принимается равным 0°. При главном угле в плане, меньшем 90°, этот угол делается для обработки стали 0-5°, а для чугуна 10°. При точении с ударами угол делают 12-15°. Вершину резца закругляют радиусом 0,5-1,5 мм. Ширину фаски f принимают равной 0,15-0,5 мм. Меньшие значения принимаются при малом (12x12 мм и менее) сечении резца, большие - при резце сечения 25x25 мм и более.

Таблица 2 – Основные виды форм передней поверхности твёрдосплавных резцов

Таблица 3 – Передние углы твёрдосплавных резцов

Рис. 4 – Проходные резцы без дополнительной режущей кромки (а) и с дополнительной режущей кромкой (б)

Проходные твердосплавные резцы для черновой и получистовой обработки выполняются как без дополнительной режущей кромки (рис. 4, а), так и с дополнительной режущей кромкой (рис. 4, б). Как будет видно из дальнейшего изложения, резцы с дополнительной режущей кромкой позволяют вести обточку со значительно большими подачами, обеспечивая в то же время весьма хорошую шероховатость поверхности V4 - V51.Форма передней поверхности, углы и другие элементы быстрорежущих резцовФорма передней поверхности этих резцов выбирается в зависимости от обрабатываемого материала, подачи и некоторых других условий по табл.4 и в соответствии с общими соображениями, приведенными ниже.

Таблица 4 – Формы передней поверхности быстрорежущих резцов

Передняя поверхность по форме I делается у резцов для обработки стали, а также чугуна, бронзы и других хрупких металлов. По форме II следует делать переднюю поверхность резцов для обработки стали с бв 80 кгс/мм2, вязких цветных металлов и легких сплавов при необходимости завивания стружки.

Таблица 5 – Значения радиуса закругления при вершине, элементов радиусной лунки и размеров фаски резца

Рис. 5 – Изменение углов резца в зависимости от положения его вершины относительно линии центров станка

Передний угол рассматриваемых резцов, используемых для обработки стали, принимается равным 20-25°, а задний угол - равным 6°, при обработке медных сплавов передний угол - 20°, а задний - 8°. Значение главного и вспомогательного углов в плане, а также угла наклона главной режущей кромки быстрорежущих резцов можно брать по соответственным данным для твердосплавных резцов.

Рекомендуемые значения радиуса закругления при вершине резца r, элементов радиусной лунки R и А, а также размера фаски f в зависимости от сечений резца приведены в табл. 5. При обработке легких сплавов ширина фаски / принимается равной нулю.

Установка проходных резцов относительно линии центров станка

Условия работы резца изменяются в зависимости от положения его вершины относительно линии центров станка.

На рис. 5, б резец установлен таким образом, что вершина его находится на высоте центров станка. Задним углом его в этом случае является а, передним - у и углом резания - б.

При установке того же резца выше линии центров (рис. 5, а) передний угол у увеличивается, а угол резания б уменьшается. Условия резания облегчаются, так как стружка легче сходит по передней поверхности, чем при меньшем переднем угле и, следовательно, большем угле резания. Одновременно с этим, однако, уменьшается задний угол а, что допустимо только до определенных пределов во избежание сильного трения задней поверхности резца об обрабатываемую поверхность (поверхность резания). Если этот же резец установить ниже линии центров станка (рис. 5, в), то, наоборот, передний угол у уменьшается, а угол резания б увеличивается. В результате этого условия резания значительно ухудшаются по сравнению с первыми двумя случаями. Увеличение заднего угла а, получающееся при установке резца ниже центра, не улучшает процесса отделения стружки. Из сказанного вытекает общее правило, заключающееся в следующем.

При черновом обтачивании наружных поверхностей, когда наиболее легкое отделение стружки важнее всего, резец необходимо устанавливать или на высоте линии центров станка, или несколько выше ее, но не ниже.

От этого правила отступают при черновом обтачивании очень твердых материалов. В этом случае давление стружки на резец получается очень большим и резец отгибается вниз, причем вершина его (рис. 5, а) описывает дугу АВ. Если резец при этом установлен так, что вершина его расположена выше линии центров станка, он втягивается в материал детали. В результате этого неизбежны выкрашивание режущей кромки резца, а иногда и поломка его. При установке резца на высоте линии центров и в особенности ниже ее резец под давлением стружки также отгибается, но вершина его не втягивается в материал детали, а наоборот, отходит от нее.

Проверка положения вершины резца относительно линии центров станка производится по острому концу заднего центра или по риске, нанесенной на пиноли задней бабки.

Общие правила установки резца в резцедержателе

Чтобы резец во время работы не вибрировал, вследствие чего возможно выкрашивание его режущей кромки, длина свешивающейся части резца, или, как говорят, вылета, должна быть возможно меньше. На рис. 6, а показано правильное, а на рис. 6, б - неправильное положение резца.С этой же целью подкладки под резец, применяемые при установке вершины резца относительно линии центров станка, следует располагать так, как показано на рис. 6, в. Неправильное положение подкладок показано на рис. 6, г. Лучше брать одну толстую подкладку, а не несколько тонких, так как они не всегда плотно прижимаются одна к другой (даже при затянутых болтах резцедержателя), что также может вызвать вибрацию резца.Резец необходимо устанавливать под прямым углом к детали (рис. 6, д). Если установить резец по рис. 6, е, то во время работы под давлением снимаемой стружки он может повернуться вправо и углубиться в обрабатываемую деталь.Некоторые особенности работы твердосплавными резцами с отрицательными передними углами.Работа резцами с отрицательными передними углами позволяет повысить режимы резания, но вызывает увеличенную нагрузку на механизмы станка и обрабатываемую деталь. Поэтому для обеспечения нормальной работы необходимо соблюдать следующие основные правила.

Рис. 6 – Установка резца в резцедержателе: правильная (а, в, д) и неправильная (б, г, е)

Наиболее употребительным инструментом при черновом обтачивании для измерения длин обрабатываемых деталей служит линейка с делениями. При измерении длины цилиндрических деталей необходимо, чтобы линейка соприкасалась с цилиндрической поверхностью по ее образующей (параллельно оси цилиндра). При наклонном положении линейки отсчет будет неправильным (увеличенным). При измерении диаметра линейку необходимо располагать таким образом, чтобы кромка ее проходила через центр детали, иначе будет произведено измерение не диаметра детали, а ее хорды. Отметим, что расположить линейку точно по диаметру детали очень трудно. Поэтому измерять диаметры детали линейкой следует только предварительно. Более точные измерения диаметров обрабатываемых деталей производятся штангенциркулем с точностью отсчета до 0,1 мм.

Такой штангенциркуль типа ШЦ-1 (рис. 87) состоит из штанги 3 с губками А и С, рамки 2 с губками В и D и линейки 4, соединенной с рамкой 2. Рамка охватывает штангу 3 и может перемещаться по ней. Для закрепления рамки в требуемом положении служит винт 1 с накатной головкой.

Рис 11 – Штангенциркуль типа ШЦ-1

Рис 12 – Отсчет показаний штангенциркуля

Губки С и D рассматриваемого штангенциркуля используются при измерении наружных диаметров и длины детали, губки А и В - при измерении диаметров отверстий, ширины различных канавок и т. п., а линейка 4 - для измерения длины деталей, глубины канавок, выточек и т. д. На штанге 3 нанесена шкала, каждое деление которой равно 1 мм. На нижней скошенной кромке выреза рамки 2 нанесена вторая шкала, называемая нониусом. Общая длина шкалы нониуса, разделенная на 10 частей, равна 19 делениям шкалы, нанесенной на штанге, т. е. 19 мм. Штрихи штанги и нониуса, около которых нанесен знак нуль, называются нулевыми. Шкалы на штанге и нониусе расположены таким образом, что когда губки штангенциркуля сдвинуты плотно, нулевой штрих нониуса точно совпадает с нулевым

Измерения при чистовой обработке

Измерение деталей в этом случае производится точным штангенциркулем или микрометром. Точные штангенциркули изготовляются с величиной отсчета по нониусу 0,05 или 0,02 мм.Штангенциркуль с величиной отсчета 0,05 мм изображен на рис. 93. Подвижная рамка его состоит из двух частей - собственно рамки 3 с губкой и добавочного ползунка 6, при помощи которого производится точная установка штангенциркуля. Освободив винты 1 и 2, закрепляющие подвижную рамку и ползунок на штанге штангенциркуля, грубо устанавливают штангенциркуль на требуемый размер; рамка 3 и ползунок 6 перемещаются при этом вместе. Затем ползунок 6 закрепляют винтом 2 и при помощи микрометрического винта 4, вращая накатанную гайку 5, точно устанавливают штангенциркуль. Закрепив винт 1, читают полученный размер.

Рис. 17 – Точный штангенциркуль типа ШЦ-2

Нониус рассматриваемого штангенциркуля имеет 20 делений, каждое из которых при отсчете принимается за пять. Поэтому цифра 25 нанесена на нониус против 5-го штриха, цифра 50 против 10-го и т. д. Таким образом, 1-й штрих нониуса дает 5-е деление, 4-й - 20-е, 1-й после 25-го - 30-е деление и т.д. Все 20 делений нониуса равны 39 делениям штанги, т. е. 39 мм, так что каждое его деление равно 39/20 =195/100= 1,95 мм. Вследствие этого никакие два или более штрихов нониуса не могут одновременно совпадать со штрихами шкалы штанги. Исключение составляют нулевой и самый последний штрихи нониуса, которые одновременно совпадают со штрихами шкалы штанги. Отсчет показания штангенциркуля при таком положении нониуса производится только по нулевому штриху, но не по последнему.

Рис 18 – Отсчет показаний точного штангенциркуля

В тот момент, когда 1-й штрих нониуса (после нулевого) точно совпадает со 2-м штрихом шкалы штанги, расстояние между измерительными поверхностями ножек штангенциркуля составит 2 - 1,95 = 0,05 мм. Если 2-й штрих нониуса совпадает со штрихом штанги, показание штангенциркуля составляет 4-2х1,95 = 4- -3,9 = 0,1 мм. Если рамку сдвинуть еще немного так, чтобы со штрихом штанги совпал 3-й штрих нониуса, расстояние между измерительными поверхностями будет 0,15 мм. Таким образом, совпадение каждого последующего штриха добавляет 0,05 мм, что кратно обозначениям на шкале нониуса.

Совпадение нулевого штриха нониуса с 1-м штрихом шкалы штанги соответствует расстоянию между измерительными поверхностями губок, равному 1 мм, с 10-м штрихом - расстоянию 10 мм и т. д. Следовательно, число делений шкалы штанги, пройденных нулевым штрихом нониуса, показывает число целых миллиметров, а совпадение соответствующего штриха нониуса с каким-либо штрихом штанги дает сотые доли миллиметров. Например, показание штангенциркуля на рис. 18, а составляет 0,35 мм; на рис. 94, б изображено показание штангенциркуля, равное 1,35 мм, и на рис. 94, в - равное 12,85 мм. Микрометр, показанный на рис. 19, устроен следующим образом. В левом конце дуги 1 запрессована пятка 2. Другой конец дуги имеет гильзу 5, внутри которой расположена направляющая втулка 6 с внутренней резьбой. На правом конце гильзы сделан надрез и нарезана коническая резьба, на которую навертывается накатанная гайка 8. Посредством этой гайки обеспечивается плавное перемещение шпинделя 3 в направляющей втулке 6 и устраняется зазор в резьбовом соединении шпинделя с направляющей втулкой, получающийся вследствие износа резьбы. Гильза 5 охватывается барабаном 7, соединенным (коническое сопряжение) со шпинделем 3 посредством колпачка 9. При вращении шпинделя за накатанную втулку 10 он перемещается в осевом направлении до тех пор, пока левый конец его не коснется поверхности измеряемой детали, прижатой противоположной стороной к пятке 2. Винтом 13 втулка 10 удерживается на шпинделе микрометра. Во втулке имеется отверстие, котором расположен заостренный штифт 11. Этот штифт под действием пружины 12 прижимается к зубьям 1 на торцовой поверхности колпачка 9. Благодаря такому устройству, называемому трещоткой, перемещение шпинделя, вращаемого за втулку 10, в осевом направлении прекращается, как только усилие, с которым он прижимается к детали, достигнет определенной для данного микрометра величины

Рис. 19 – Микрометр

В этот момент заостренный конец штифта 11 будет проскакивать по зубьям на колпачке 9, чем и обеспечивается постоянство измерительного усилия. Посредством гайки 4, навертываемой на левый надрезанный конец втулки 6, шпиндель микрометра может быть закреплен в выбранном положении.

Рис 20 – Отсчет показаний микрометра

Для производства отсчета по микрометру на гильзе 5 имеется продольная риска, около которой перпендикулярными ей штрихами нанесены деления. Каждое деление, отмеченное штрихом, равно 1 мм. Штрихи, нанесенные по другую сторону продольной риски (рис. 20), смещены относительно первой шкалы на 0,5 мм. Резьба на шпинделе микрометра имеет такой шаг, что за один полный оборот он перемещается на 0,5 мм, т. е. на одно маленькое (между верхним и нижним штрихами) деление.

Левый конец барабана микрометра представляет собой конус, причем на поверхности конуса нанесено 50 делений. Так как один полный оборот шпинделя 3 дает продольное перемещение его на 0,5 мм, то поворот барабана на одно деление шкалы, нанесенной на его коническом конце, вызывает продольное перемещение шпинделя на 0,5/50=1/100 мм.

Когда шпиндель микрометра подведен к его пятке, конец барабана совпадает с нулевым штрихом шкалы, нанесенной на гильзе, а нулевой штрих барабана - с продольной риской. После поворота барабана на один полный оборот раствор микрометра будет равен 0,5 мм. Сообщив барабану еще один полный оборот, мы будем иметь расстояние между пяткой и шпинделем, равное 1 мм. Если конец барабана пройдет несколько нижних делений шкалы, нанесенной на гильзе, но не дойдет до ближайшего верхнего штриха, показывающего половины миллиметров, и будет остановлен в этом положении, то штрих барабана, совпадающий в этот момент с продольной риской гильзы, покажет, сколько сотых долей миллиметра прошел шпиндель микрометра сверх целого миллиметра.

На рис. 20, а изображено положение барабана, при котором микрометр показывает 6,34 мм. Если барабан будет повернут еще на полный оборот, то с продольной риской гильзы совпадет тот же 34-й штрих шкалы барабана. Но кромка последнего уже пройдет верхний штрих шкалы гильзы (рис. 20, б), и микрометр будет показывать теперь 6,84 мм.

Микрометр, изображенный на рис. 19, служит для измерения в пределах от 0 до 25 мм. Микрометры изготовляются также с пределами измерений от 25 до 50 мм, от 50 до 75 мм и т. д. до 600 мм. Микрометры, применяемые для измерения больших диаметров, отличаются от рассмотренного размерами и конструкцией дуги.

Из приведенного описания устройства микрометра видно, что точность отсчета по микрометру равна 0,001 мм. Но оценивая на глаз интервал между штрихами шкалы барабана, можно повысить точность отсчета до 0,005 мм. Учитывая же неизбежные погрешности, получающиеся вследствие не вполне правильного положения микрометра во время измерения и других причин, погрешность измерения микрометром следует считать в пределах ±0,01 мм.

При измерении мелких деталей микрометр находится в правой руке (рис. 21, а). Микрометр прижимают мизинцем или безымянным пальцем к ладони, а большим и указательным пальцами вращают барабан или головку трещотки. Измеряя деталь сравнительно больших размеров, микрометр держат левой рукой у пятки (рис. 21, б), а правой поддерживают его, вращая пальцами этой руки барабан или трещотку.

Рычажный микрометр устроен аналогично, но имеет дополнительное устройство, встроенное в корпус, с помощью которого точность отсчета повышается до 0,002 мм. В токарной практике такими микрометрами следует пользоваться лишь в исключительных случаях, при необходимости достижения точности выше 0,020 мм.

Проверка диаметров деталей, изготовляемых в условиях взаимозаменяемости, производится предельными скобами (рис. 22). Жесткая скоба (рис. 22, а) имеет два постоянных размера, обозначенных на рисунке ПР и НЕ, соответствующих наибольшему и наименьшему допустимым (предельным) диаметрам проверяемой поверхности детали.

Рис 21 – Измерение детали микрометром

Рис 22 – Предельные скобы

Измерительные губки 4 и 5 регулируемой предельной скобы (рис. 22, б) устанавливаются на требуемый размер посредством винтов 2 и 3 и закрепляются винтами 1. Губка 6, прикрепленная к корпусу винтами 7 и 8, постоянная. Расстояние между губками 5 и 6 соответствует наибольшему, а между 4 и 6 - наименьшему предельному диаметру детали. Губки 5 и 6 образуют между собой проходную сторону скобы, обозначаемую ПР. Губки, установленные по наименьшему предельному размеру, не должны проходить через деталь, даже если она имеет наименьший размер. Эти губки образуют непроходную сторону скобы, обозначаемую НЕ.

При проверке детали скобой нельзя применять больших усилий. Проходная сторона должна проходить через деталь под действием собственного веса скобы.

Отметим, что при чистовой обработке деталей, так же как при черновом обтачивании, сокращение продолжительности обработки может быть достигнуто использованием лимбов винтов суппорта.

Точность размеров и шероховатость поверхностей, получаемых при чистовом обтачивании. Точность размеров при чистовой обработке достигается в пределах классов 2а-За, а иногда и выше, шероховатость - в пределах 5-6-го классов чистоты, а в некоторых случаях выше. Для достижения таких результатов обязательными условиями являются исправность станка, тщательность его настройки и определенные навыки токаря.

Рис 23 – Приемы полирования абразивным полотном

Полирование производится при быстро вращающейся детали (60-70 м/мин). Деталь иногда значительно нагревается, особенно когда применяется жимок. Поэтому необходимо внимательно следить за задним центром, постоянно смазывать его и время от времени проверять, насколько туго он зажат. Слишком сильный нажим центра при ручных работах допускать нельзя.

При черновой и чистовой обработке растачивают отверстия расточными резцами. В зависимости от вида растачиваемых отверстий различают расточные резцы для сквозных отверстий (смотрите рисунок выше) и для глухих отверстий (смотрите рисунок ниже).

Эти резцы отличаются между собой главным углом в плане φ (фи).

При растачивании сквозных отверстий главный угол в плане φ = 60°. Если растачивают глухое отверстие с уступом 90°, то главный угол в плане φ = 90°.

Резцы бывают для чернового, чистового и тонкого растачивания. Отверстия глубже (длиннее) 100 мм растачивают резцами, закрепленными в специальных оправках (смотрите рисунок ниже), размеры которых зависят от диаметра и длины отверстий.

Вопросы

1. Для чего предназначены расточные резцы?
2. Как различают резцы в зависимости от растачиваемых отверстий?
3. Чем отличаются резцы для растачивания глухих отверстий от резцов для растачивания сквозных отверстий?

Установка резцов в резцедержателе

Устанавливают расточной резец так. Закрепляют резец в четырехместном поворотном резцедержателе параллельно оси центров станка. Головку резца направляют в сторону патрона.

Вершина резца должна располагаться на линии центров (смотрите рисунок ниже) станка или несколько выше. Если вершина резца расположена ниже линии центров, возникнет трение задней поверхности резца о заготовку.

Контролируют положение вершины резца по высоте, подводя резец к вершине центра передней или задней бабки. Регулируют положение вершины резца подкладками разной толщины. Подкладок должно быть не больше двух, иначе резец будет вибрировать.

Резец нужно закреплять с наименьшим вылетом (выступанием) из резцедержателя, который обеспечивал бы удобную и безопасную обработку заготовки. Большой вылет уменьшает прочность резца и дает возможность появлению вибрации при растачивании. Резец должен быть закреплен надежно не менее чем двумя .

Запомните! Устанавливайте вершину резца по линии центров станка.

Вопросы

1. Как правильно устанавливают резец в резцедержателе?
2. Почему вершина резца должна располагаться по линии центров станка?

«Слесарное дело», И.Г.Спиридонов,
Г.П.Буфетов, В.Г.Копелевич

Растачивать отверстия (внутренние цилиндрические поверхности) сложнее, чем обтачивать наружные поверхности. Основная трудность — малая жесткость расточного резца. Сквозные отверстия растачивают расточными резцами, показанными на рисунке. Смотрите рисунок – Расточной резец для сквозного отверстия Для этого обрабатываемую заготовку крепят в патроне токарного станка. Проверяют надежность крепления заготовки и резца. Растачивают сначала черновым резцом, который при помощи…

В зависимости от требуемой точности измерения и размеров диаметра отверстий применяют различный измерительный инструмент. Неточные цилиндрические отверстия можно измерять нутромером и измерительной линейкой, Для определения размера нужно величину развода ножек нутромера измерить линейкой или штангенциркулем. Измерение отверстия нутромером При растачивании отверстия под обработанный вал измеряют вначале диаметр вала штангенциркулем и затем устанавливают по ним ножки…

На токарных станках выполняют шлифование, накатку и другие отделочные работы. Шлифуют, когда размеры и форма детали выполнены с невысокой точностью, а к чистоте обработанной поверхности предъявляют повышенные требования. Деталь устанавливают на станке так же, как при обтачивании, приводят в быстрое вращение и чисто обрабатывают плоским напильником. Ручку напильника держат в левой руке, а правой придерживают…

Из всех технологических операций, производимых над заготовками из металла, обработка на токарном оборудовании является наиболее распространенной. Именно поэтому заточка резцов для , предназначенных для работы по металлу, является очень важным процессом, выполнять который следует правильно. Особенности осуществления такой процедуры зависят как от материала, который предстоит обрабатывать, так и от типа самого режущего инструмента (фасонный, проходной, резьбонарезной, расточной и другие).

Конструкция токарных резцов

Заточка токарных резцов не может быть выполнена правильно, если не разобраться в конструктивных особенностях такого инструмента. Основными элементами его конструкции являются стержень-державка, при помощи которого резец фиксируется на станке, а также рабочая головка: именно ее режущую часть и необходимо регулярно затачивать.

Рассмотрим более подробно рабочую головку токарного резца. Ее формируют два типа поверхностей: передняя и задние. Переднюю отличить очень просто: именно по ней осуществляется отвод стружки. Задними же называются те стороны резцов, к которым обращена заготовка в процессе выполнения ее обработки. Они могут быть основными или вспомогательными, что зависит от их расположения.

Самый важный элемент любого резца (в том числе и для токарного станка по металлу) - его режущая кромка - формируется в месте пересечения задней основной и передней поверхностей. В конструкции любого резца присутствует и вспомогательная кромка, образованная пересечением его задних поверхностей: основной и вспомогательной. Вершина инструмента, которая упоминается в специальной литературе, - это место пересечения его режущей и вспомогательной кромок.

Основными характеристиками токарных резцов по металлу, определяющими их функциональные возможности, являются углы заточки, подразделяемые на главные и вспомогательные. Для того чтобы определить значения главных, их измерение производят в плоскости, которая формируется при проецировании режущей кромки на главную плоскость.

Вообще, для определения углов режущего инструмента используют две плоскости:

• основную, накладываемую на опорную сторону токарного резца, расположенную в его нижней части (по отношению к направлению подач станка такая плоскость является параллельной);
• плоскость резания, располагаемую по касательной относительно поверхности обрабатываемой заготовки (данная плоскость пересекается с основной режущей кромкой инструмента).

В конструкции рабочей части токарного резца различают углы нескольких типов:

• заострения - расположенные между передней поверхностью резца и задней основной;
• задние главные - находящиеся между задней основной поверхностью и плоскостью резания;
• передние главные - расположенные между передней стороной инструмента и плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания.

Проверить правильность их определения достаточно просто: их сумма всегда составляет 90 градусов.

Кроме вышеперечисленных, конструкцию рабочей головки токарного резца характеризует еще несколько углов между:

• направлением подачи и проекцией, которую откладывает основная режущая кромка;
• плоскостью обработки и передней поверхностью резца;
• проекциями, которые откладывают основная и вспомогательная режущие кромки.

Инструменты для токарного оборудования

Для того чтобы разбираться в правилах заточки резцов для токарных станков по металлу, недостаточно просто посмотреть обучающее видео. Необходимо иметь представление о том, как классифицируются такие инструменты. Самым главным параметром, по которому токарные резцы относят к различным видам, является тип обработки, выполняемой с их помощью. По этому признаку выделяют следующие .

Такими резцами заготовки обрабатываются вдоль оси вращения.

Используя эти резцы на токарном станке, уменьшают уступы и выполняют торцевание заготовок.

Как следует из названия, ими формируют наружные и внутренние канавки на поверхностях цилиндрической формы. Создавать канавки на наружных сторонах заготовок можно и при помощи отрезных резцов по металлу. Кроме того, такие резцы позволяют отрезать части заготовки под прямым углом.

С помощью таких инструментов на станках выполняют обработку отверстий.

Такие резцы специально предназначены для нарезания резьбы.

С помощью резцов этого вида на внешней стороне цилиндрических заготовок формируют фасонные выступы или канавки.

С помощью этих резцов на заготовках снимаются фаски.

Токарные резцы также подразделяются на виды в зависимости от того, в каком направлении с их помощью выполняется обработка заготовки. Так, среди них бывают правые (обработка выполняется по направлению к передней бабке) и левые (обработка по направлению к задней бабке).

Классифицируется токарный инструмент и по материалу изготовления, по способу соединения режущей части с державкой, а также по ряду других параметров.

Правила заточки токарного инструмента

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

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

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

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

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

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

Особенности заточки резцов для токарного станка

Существуют определенные нюансы, которые следует учитывать при заточке токарных резцов своими руками с использованием точильного станка. Так, выполнение обработки задней поверхности резца осуществляется в три этапа.

• Первоначально заднюю поверхность обрабатывают под углом, равным заднему углу самой державки. Как правило, он получается несколько больше, чем задний угол резания (приблизительно на 5 градусов).
• На втором этапе обрабатывают заднюю поверхность самой режущей пластины. При этом ее затачивают под углом, превышающим задний угол резания на 2 градуса.
• Третий этап - это формирование требуемого заднего угла при помощи доводки. Важно, что такой угол формируют не на всей задней поверхности резца, а только на неширокой фаске, непосредственно прилегающей к режущей кромке.

В несколько этапов выполняется заточка и передней поверхности токарного резца. Так, предварительно ее затачивают на угол, равный углу расположения самой режущей пластины. Этот угол, как и в случае с задней поверхностью, несколько превышает передний угол резания. Непосредственно угол резания, который необходимо сформировать на передней поверхности резца, получают при помощи чистовой заточки или доводки. Этим процессам подвергают узкую полоску, прилегающую к режущей кромке твердосплавной пластины.

Для большего удобства выполнения заточки токарных резцов на точильных станках, а также для получения углов с заданными параметрами используются специальные подкладки, которые устанавливают между опорной поверхностью инструмента и столиком станка, где он располагается. Чтобы добиться еще более точной и качественной заточки, можно своими руками доработать конструкцию столика станка, сделав его регулируемым по высоте и углу поворота. После такой доработки станка необходимость в использовании подкладок определенной толщины отпадает.

При выполнении заточки токарного резца важно обращать внимание на то, чтобы его режущая кромка располагалась на одном уровне с центром точильного круга, но не ниже, чем 3–5 мм по отношению к нему. Следует учитывать и направление вращения точильного круга. Это необходимо для того, чтобы сделать процесс заточки более безопасным, а также чтобы минимизировать риск отрыва режущей пластины от державки резца. Точильный круг в процессе выполнения заточки должен вращаться так, чтобы прижимать режущую пластину, а не отрывать ее от державки.