Рекомендуем приобрести:
Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек — в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.
Сварочные экраны и защитные шторки — в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор. Доставка по всей России!
Общие сведения
Поверхности деталей (как наружные, так и внутренние) относят к фасонным, если они образованы криволинейной образующей, комбинацией прямолинейных образующих, расположенных под различными углами к оси детали, или комбинацией криволинейных и прямолинейных образующих.
На токарных станках фасонные поверхности получают:
- ручным или автоматическим поперечным и продольным движением подачи резца относительно заготовки с подгонкой профиля обрабатываемой поверхности по шаблону;
- фасонными резцами, профиль которых соответствует профилю обработанной детали;
- с помощью приспособлений и копирных устройств, позволяющих обработать поверхность заданного профиля;
- комбинированием перечисленных выше методов.
Фасонные поверхности на длинных деталях, заданный профиль которых получается с помощью шаблона, копира и приспособлений, обрабатывают проходными резцами из быстрорежущей стали или твердого сплава.
При обработке галтелей и канавок радиусом R < 20 мм на стальных и чугунных деталях применяют резцы, режущая часть которых выполнена по профилю обрабатываемой галтели или канавки.
Для обработки галтелей и канавок радиусом R >20 мм режущую часть резцов выполняют с радиусом скругления, равным (1,5… 2)R. При этом используют как продольное, так и поперечное перемещение суппорта.
Для повышения производительности обработки фасонных поверхностей сложного профиля применяют фасонные резцы (рис. 4.39). Ширина фасонных резцов не превышает 60 мм и зависит от жесткости системы станок—приспособление — инструмент— обрабатываемая деталь (СИД) и радиального усилия резания.
Режимы резания
Для тангенциальных фасонных моделей (в большинстве случаев призматические) возможна обработка предмета несколькими кромками, причем с каждой стороны или нескольких профильных участков. В большинстве случаев они расположены на самых разных уровнях глубины для обеспечения раздельной последовательной обработки. С целью обработки нескольких предметов по шаблону инструмент устанавливают в одном положении и выполняют поперечные и продольные подачи заготовок. При этом любая точка кромки резки начинает и заканчивает работу в самых разнообразных точках, не продолжая резание за границами данного интервала. Тангенциальные резцы также используют с вращательным движением подачи. Подобные модели подойдут для тонких заготовок и неглубоких профилей.
Лучший тонометр на запястье 2022 года — 8 ТОП рейтинг лучших
Радиальные (радиусные) варианты (в большинстве случаев призматические либо круглые) рассчитаны на вращательную подачу. Кромка во время обработки фасонным резцом этого типа описывает поверхность для работы радиально. При этом движение подачи для кромки пересекает ось предмета. Это дает возможность выполнять обработку с различной глубиной и создавать криволинейные формы. Ввиду площади больших размеров контакта оборудование подвергается большим нагрузкам. Более того при работах с длинными предметами малого сечения возможна их дефармация. Ввиду этого применяют пониженные режимы.
Если сравнивать с радиальными моделями они подойдут для работ со ступенчатыми заготовками меньшей жесткости ввиду срезания меньших сечений и меньших режущих сил.
Для поверхностей вращения резец выполняет подачу (чаще поступательную, порой радиальную), а заготовка – круговое движение.
Кроме токарных станков есть возможность применение фасонных резцов на строгальных, долбежных и специализированных для цилиндрических предметов. В данных случаях применяются модели радиальной конструкции с поступательной подачей, перпендикулярной оси детали. К примеру, детали зубодолбежных головок, работающие для работы с зубчатыми колесами цилиндрической формы.
В случае вращательной подачи применяют тангенциальную конструкцию. Кромка подобных моделей описывает поверхность вращения, касаясь предмета. При этом любая точка кромки в определенный момент убирает фрагмент заготовки и отходит от нее.
Винтовое движение подачи используется для заготовок подобающей формы. При этом резец совершает резание не в одном уровне, а углубляясь после любого прохода. Именно так нарезают резьбу.
Обработка проходными резцами
При небольшой партии заготовок и соответствующей подготовке рабочего фасонную поверхность можно обрабатывать проходным резцом при его одновременном продольном и поперечном движении, осуществляемом вручную.
При выборе резца форма его вершины и расположение режущих кромок должны позволить обработать фасонную поверхность с заданными углами наклона и радиусами.
Для приобретения навыка одновременного продольного и поперечного перемещения резца по заданной траектории следует предварительно (перед обработкой фасонной детали) выполнить несколько упражнений, что позволит освоиться с особенностями управления станком при фасонной обработке. Для этого в патроне или в центрах устанавливают готовую деталь с фасонной поверхностью сложного профиля. Перемещая суппорт координированным вращением его рукояток, следят за тем, чтобы вершина резца перемещалась в непосредственной близости (с одинаковым зазором до 1 мм) от поверхности детали.
Убедившись в надежности управления станком, переходят к обработке детали с фасонной поверхностью. На рис. 4.40, а показана последовательность обработки описанным способом фасонной поверхности заготовки рукоятки. Заготовку закрепляют в трех-кулачковом патроне, используя для этого поверхность А (рис. 4.40, б), и обрабатывают проходным резцом хвостовую часть рукоятки, состоящую из поверхностей В, С, D, и Е. Установив рукоятку в патроне по поверхности G (рис. 4.40, в), обрабатывают фасонную часть рукоятки. С помощью шкалы на станине станка производят разметку (вдоль оси заготовки) наибольшего и наименьшего диаметров фасонной поверхности рукоятки, а затем проходным резцом снимают черновой припуск в несколько проходов (см. заштрихованные участки на рис. 4.40, в).
Окончательный съем припуска (рис. 4.40, г) выполняют в несколько проходов. Вначале аккуратно снимают гребешки плавным перемещением резца вдоль оси обрабатываемой детали и возвратно-поступательным перемещением поперечных салазок суппорта. Затем к невращающейся заготовке прикладывают шаблон с профилем готовой детали, измеряют наибольший и наименьший диаметры фасонной поверхности и определяют места, с которых необходимо снять припуск. Для облегчения условий труда и повышения его производительности опытные рабочие используют автоматическую продольную подачу, перемещая вручную только поперечный суппорт.
Для повышения производительности и точности обработки фасонных поверхностей проходным резцом применяют копир (рис. 4.41). Фасонную поверхность рукоятки 2 обрабатывают резцом 7, поперечное перемещение которого осуществляется по копиру 5 пальцем 4 в соответствии с его профилем. Вместе с пальцем 4 в поперечном направлении перемещается тяга 3 и связанный с ней суппорт с резцовой головкой. При этом винт поперечного движения подачи выводится из зацепления с гайкой поперечного суппорта, а движение продольной подачи может осуществляться автоматически.
Обработка точением поверхностей заготовок
Точение
— технологический процесс обработки резанием наружных, внутренних цилиндрических, винтовых, конических и фасонных, а также плоских торцовых поверхностей тел вращения. Точение ведут токарными резцами на металлорежущих станках, как универсальных, так и специальных, включая станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Кроме того, обработку выполняют на карусельных и револьверных станках, токарных полуавтоматах, автоматах и автоматических линиях.
Особенность технологического процесса обработки заключается в том, что режущий инструмент имеет одно главное лезвие. На протяжении всего периода резания лезвие резца обрабатывает заготовку, находясь в условиях больших нагрузок и высоких температур.
При точении существует два вида движения: вращательное — вокруг оси заготовки, и поступательное — вдоль ее оси. Вращательное движение
заготовки количественно характеризуется окружной скоростью обрабатываемой поверхности, называемой скоростью резания.Поступательное движение
вдоль оси заготовки, придаваемое инструменту, является движением продольной подачи. Оба вида движения осуществляются с постоянной скоростью, а их сочетание придает траектории движения точек лезвия резца вид винтовой линии. За каждый оборот заготовки лезвие токарного резца перемещается из положения 1 в положение 2 вдоль ее оси на размер подачи s0 и удаляет с нее один виток слоя металла (рис. 30.1). Ширина срезаемого слоя определяется глубиной резания t.
Произведение скорости, подачи и глубины резания равно скорости съема объема металла, которая является параметром для определения эффективности процесса резания. Скорость резания и подача
— два наиболее важных параметра, устанавливаемых оператором в целях достижения оптимальных условий резания.
Глубина резания
— это толщина снимаемого припуска, характеризуемая расстоянием между обрабатываемой и обработанной поверхностями.
Обычно диапазон значений скорости резания — 0,005…3,5 м/с. Минимальное значение подачи составляет 0,0125 мм/об, а для очень тяжелых режимов резания — 2,5 мм/об. Глубина резания может достигать 25 мм и более.
Разновидностью токарной обработки заготовок являются растачивание отверстий и обработка торцовых плоскостей.
Растачивание проводят по той же принципиальной схеме, что и наружное точение. Особенностью растачивания отверстий является ограниченный обзор зоны резания и малая жесткость расточного резца. Под действием сил резания инструмент изгибается и вибрирует, что влияет не только на размеры и шероховатость обрабатываемой поверхности, но и на стойкость режущего инструмента.
Для повышения точности выполняемых отверстий и качества обработанных поверхностей вместо расточного резца консольного типа предпочтительнее использовать более жесткие расточные оправки, в которых закреплены два резца (рис. 30.2). В процессе механической обработки расточной станок сообщает оправке два вида движения: вращательное — вокруг ее оси, и поступательное — вдоль оси. При этом окружная скорость вращения вершин резцов является скоростью резания.
Точение торцовых плоскостей заготовок удобно выполнять токарными резцами. В этом случае механическая обработка может осуществляться при перемещении резца как от периферии к центру вращения заготовки, так и от оси к периферии.
Обработка фасонными резцами
Для обработки галтелей, резьбы и других фасонных поверхностей применяют фасонные резцы. Профиль режущей кромки фасонных резцов полностью совпадает с профилем обрабатываемой поверхности, поэтому передняя поверхность резца устанавливается точно на линии центров станка. Фасонные резцы затачивают по передней поверхности. Это необходимо учитывать при повторной установке резцов. В горизонтальной плоскости резец должен быть установлен перпендикулярно к линии центров станка; правильность установки проверяют угольником, который одной стороной прикладывают к цилиндрической поверхности детали, а другой — к боковой поверхности резца, при этом между угольником и резцом должен быть равномерный просвет. Применение призматических и круглых фасонных резцов позволяет обрабатывать фасонные поверхности сложного профиля.
Призматические радиальные фасонные резцы устанавливают на поперечном суппорте или в револьверной головке с горизонтальной осью вращения. Они предназначены для работы с поперечным движением подачи. Режущую кромку резца необходимо устанавливать по центру обрабатываемой детали. Задние углы α создают соответствующей установкой резца в державке, что является преимуществом этой конструкции.
Фасонные круглые резцы с винтовыми образующими режущих кромок обеспечивают получение меньшей шероховатости обрабатываемой поверхности по сравнению с круглыми резцами с кольцевыми образующими. Резцы с винтовыми образующими — это высокопроизводительный инструмент, который применяется на станках с револьверными головками.
Подача фасонного резца должна быть равномерной и не превышать 0,05 мм/об при ширине резца 10… 20 мм и 0,03 мм/об при ширине резца более 20 мм. Подача зависит от жесткости детали.
Классификация резцов для токарной обработки
Классификация токарных резцов регламентируется требованиями соответствующего ГОСТ. Согласно положениям данного документа, резцы причисляется к одной из следующих категорий:
- цельный инструмент, полностью изготовленный из легированной стали. Существуют также резцы, которые изготавливаются целиком из инструментальной стали, но используются они крайне редко;
- резцы, на рабочую часть которых напаивается пластина, выполненная из твердого сплава. Инструменты данного типа получили наибольшее распространение;
- резцы со сьемными твердосплавными пластинами, которые крепятся к их рабочей головке при помощи специальных винтов или прижимов. Используются резцы данного типа значительно реже по сравнению с инструментами других катего.
Характеристика
Фасонная фреза — это инструмент, который, как понятно уже по самому звучанию, призван обрабатывать фасонные поверхности. Предусматривается возможность работы на незамкнутых плоскостях и в процессе подготовки канавок. Без труда удастся сделать даже очень сложный профиль, если есть хорошее приспособление и профессиональные навыки
Важно: такие модели рассчитаны прежде всего на заготовки, которые сильно отличаются по длине и ширине
Допускается использование как остроконечных, так и затылованных зубцов. Во втором варианте их общий профиль должен быть идентичен профильным особенностям заготовки, а потому требуется сводить передний угол к нулю. Если он отклоняется от этого значения, потребуется вспомогательная доработка (разумеется, проводимая профессионалами согласно технологическим протоколам). Основная проверка и при необходимости отбраковка проводится до начала работы при помощи специального шаблона.
Производство фасонных фрез полностью регулируется по ГОСТ 9305, который был принят в 1993 году. Стандарт охватывает и выпуклые, и вогнутые, и предназначенные для скругления углов метизы. Стандартный размер – от 50 до 160 мм.
Прочие сведения:
- величина шпоночных пазов не может отклоняться от значений, прописанных в ГОСТ 9472;
- дополнительную информацию о внешних размерах фрез технологи берут из стандарта 29116;
- предпочтительно применение быстрорежущей стали, но легированный сплав 9ХС также официально допущен к использованию;
- марка использованной стали должна указываться на торцевой части приспособления.
Тонкости процесса точения
Отдельно следует акцентировать внимание на точении фасонных деталей, когда параллельно воздействует поперечная и продольная подача, осуществляемая станочником вручную. К такому способу мехобработки прибегают, если нужно изготовить малую партию деталей или обрабатываемая поверхность имеет малые размеры. Что касается первого случая, то изготавливать обычный фасонный резец невыгодно с экономической точки зрения, а для реализации второго варианта может понадобиться инструмент с нестандартными габаритами, который вызывает сложности в эксплуатации (например, образование вибраций)
Что касается первого случая, то изготавливать обычный фасонный резец невыгодно с экономической точки зрения, а для реализации второго варианта может понадобиться инструмент с нестандартными габаритами, который вызывает сложности в эксплуатации (например, образование вибраций).
Чтобы снять требуемый слой металла с заготовки используется либо чистовой, либо проходной резец. Продольные салазки смещаются в левую сторону, а поперечные — в правую сторону и назад. Если необходимо обработать поверхность, характеризующуюся малыми габаритами, то продольная подача реализуется за счет суппорта, который устанавливается таким образом, что его направляющие оказываются параллельными центровой линии оборудования. Поперечная подача в этом случае осуществляется поперечными салазками суппорта. Вершина инструмента, независимо от способа обработки, перемещается по кривой.
Обрабатывать детали с фасонными поверхностями — достаточно сложная задача, требующая от станочника определенных умений и опыта. Высококвалифицированные токари предпочитают использовать автоматическую продольную подачу, параллельно осуществляя поперечную подачу вручную. Полностью автоматизировать эти процессы можно при помощи специальных копировальных приспособлений. Их использование особенно актуально при обработке больших партий деталей. Перейти к списку статей >>
