Pereosnastka.ru

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 этих сил 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 резца должна быть такой, чтобы отделение стружки происходило с возможно большей легкостью.

Твердосплавные резцы для чернового обтачивания, называемые проходными, изображены на рис. 1. Достоинство прямых проходных резцов, отличающихся друг от друга лишь формой твердосплавной пластинки, состоит в том, что обработка их стержней выполняется фрезерованием или строганием, без ковки. Отогнутые проходные резцы изготовляются ковкой. Тем не менее они широко применяются, так как ими можно производить не только продольное, но и поперечное обтачивание. Кроме того, они иногда удобнее при обработке поверхностей, трудно доступных для прямого резца. Проходные упорные резцы особенно пригодны для обработки детали с уступами небольших размеров, образуемыми этим же резцом. Главный угол в плане этих резцов равен 90°, что способствует уменьшению вибраций в процессе работы. Поэтому упорные резцы успешно используются при обработке нежестких деталей.

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. 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.

Материалы проходных резцов. Проходные резцы, используемые при обработке стальных и чугунных деталей, изготовляются из быстрорежущей стали марки Р9, а также из твердого сплава. Для черновой обработки стали по корке с неравномерным припуском и переменной нагрузкой, а также при работе с ударами и после автогенной резки применяются резцы из сплава марки Т15К10. Черновая обработка стали по корке с небольшой глубиной резания с относительно равномерным припуском, а также обработка без корки и ударов производится резцами из сплава марок Т14К8, Т15К6 и Т15К6Т.

Для черновой обработки чугуна по корке с неравномерным припуском и переменной нагрузкой, а также при работе с ударами используются резцы из твердого сплава марок ВК8 и ВК4, а при отсутствии ударов — из сплава марок ВК4, В Кб и ВК8.

Элементы головки и углы быстрорежущих проходных резцов. Форма 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.

Передняя поверхность делается по форме 1 у резцов, используе мых для обработки стали, в особенности в случаях, когда необхо димо обеспечить стружкозавивание.

Радиус выемки у резцов формы I принимается равным (10—15)s.

По форме II переднюю поверхность следует. делать у резцов, применяемых при обработке стали с подачей свыше 0,2 мм/об.

Форму III должна иметь передняя поверхность резцов, исполь зуемых при обработке чугуна. Резцы с такой формой передней грани могут быть использованы при обтачивании стали с подачами до 0,2 мм/об.

Если резец применяется при подачах меньших 0,2 мм/об, режущую кромку его следует притупить оселком, не допуская при этом образования фаски шириной более 0,2 мм. У резцов, предназначенных для работы с подачами большими 0,2 мм/об, делается фаска шириной, равной (0,8—l,0)s, где s — подача в мм/об.

Величина переднего угла у быстрорежущих проходных резцов выбирается в зависимости от обрабатываемого материала.

Задний, угол а у проходных быстрорежущих резцов делается равным 12° при подачах до 0,2 мм/об и 8° — при больших подачах Таким же делается и вспомогательный задний угол.

Главный угол в плане <р у резцов, используемых для обтачивания ступенчатых деталей большой длины и малого диаметра, принимается равным 90°. При обработке деталей малой жесткости

этот угол должен быть равен 60—75°, а при жестких деталях — 30—60°. Вспомогательный угол в плане делается 5—10е.

Угол наклона главной режущей кромки X у проходных резцов с передней поверхностью формы I делается равным 0°, с передней поверхностью форм II и 111 — равным +4°.

Вершина резца, используемого при подаче до 0,2 мм/об, должна быть закруглена радиусом 0,5—5 мм, а при подаче свыше 0,2 мм/об — радиусом 1—3 мм.

Элементы головки и углы твердосплавных проходных резцов. Форма передней поверхности проходных твердосплавных резцов устанавливается в зависимости от обрабатываемого материала, характера обработки, подачи и некоторых других условий.

Передняя поверхность формы применяется у резцов всех типов при обработке стали.

Форма II передней поверхности делается у резцов, используемых при обтачивании и растачивании деталей из стали. Радиусная лунка обеспечивает завивание стружки.

Передняя поверхность формы III применяется для резцов, используемых при обработке чугуна с подачами до 0,5 мм/об.

Резцы с передней гранью по форме IV используются при черновой и чистовой обработках стали с авр = 100 кГ/мм2 и стального литья с коркой, загрязненной неметаллическими включениями, при точении с ударами.

Задний угол а у твердосплавных резцов, используемых для черновой обработки стали, делается равным 8°, а у резцов, применяемых для черновой обработки чугуна, равным 6°.

Главный угол в плане <р твердосплавных резцов, применяемых в условиях нежесткой системы станок — деталь — инструмент, принимается равным 90°. Если обработка происходит приледостаточной жесткости этой системы, главный угол в плане должен быть 60—75°. При достаточной жесткости системы главный угол в плане принимают равным 45°, а при обтачивании с малыми глубинами резания и особо жестких деталей — 10—30.

Вспомогательный угол в плане ф, при черновой обработке принимается равным 10—20°.

Угол наклона главной режущей кромки К при обработке резцом с = 90° принимается равным 0°. При главном угле меньшем 90° этот угол делается в пределах 0—5°. При точении с ударами угол X делают 12—15°.

Вершину резца закругляют радиусом 0,5—1,5 мм. Меньшие значения радиуса принимаются при малом (12 X 20 мм) сечении резца, большие — при резце сечением 25 X 40 или 30 X 30 мм.

Элементы головки и углы минералокерамических резцов.

Минералокерамические резцы с передней поверхностью по форме 1 применяются при обработке стали с авр до 50 кГ/мм2 при достаточной жесткости и виброустойчивости детали. Форму II должна иметь передняя поверхность минералокерамического резца, используемого для обработки цветных металлов и сплавов с авр до 50 кГ/мм2 при недостаточной жесткости и виброустойчивости детали. Форму III имеют резцы, применяемые при получистовой обработке стали с авр до 80 кГ1мм*. Форма IV применяется при обработке стали с авр до 80 кПмм2 при достаточной жесткости и виброустойчивости детали, а также при обработке стали с неравномерным припуском. Форму V должны иметь резцы, используемые при обработке стали с авр = 80 кГ/мм2 и больше, при достаточной жесткости и виброустойчивости детали.

Главный угол в плане минералокерамических резцов, применяемых при обработке длинных и тонких деталей, а также деталей с одновременным подрезанием торца делается 80—90°. При обработке деталей с неравномерным припуском и недостаточно жесткой системе станок — инструмент — деталь угол <р должен быть 60—75°. При обработке достаточно жестких деталей этот угол делается 45°. Для обработки деталей при особо жесткой системе станок — деталь — инструмент угол <р принимается 10—30°.

Вспомогательный угол минералокерамических резцов, используемых при чистовых работах, принимается от 0 до +5°, при обработке жестких деталей без врезания <рг = 5—10°. При нежестких деталях и работе без врезания угол <рх — 15—30°; при жестких деталях и передних углах резца от —5 до —10° угол = 30—45°.

Угол наклона К режущей кромки рассматриваемых резцов, применяемых для обработки деталей с равномерным припуском, делается 0—5°; при обработке жестких деталей и передних углах от —5 до —10° угол наклона режущей кромки К = 10—12°.

Установка проходных резцов относительно линий центров станка. Условия работы резца изменяются в зависимости от положения его вершины относительно линии центров станка.

На рис. 79, б резец установлен таким образом, что вершина его находится на высоте центров станка. Задним углом его в этом случае является а, передним и углом резания.

При установке того же резца выше линии центров передний угол увеличивается, а угол резания 8 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, то, наоборот, передний угол уменьшается, а угол резания 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 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 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 неизбежно 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, нр 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 дрожал, вследствие чего возможно выкрашивание его режущей кромки, длина свешивающейся части резца, или, как говорят, вылета, должна быть возможно меньше. На рис. 4, а показано правильное, а на рис. 4, 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. 4, в. Неправильное положение подкладок показано на рис. 4, 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 тоже может вызвать дрожание резца.

Резец необходимо устанавливать так, как показано на рис. 4, а—д, под прямым углом к детали. Если установить правый резец по рис. 85, 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 и вызывает увеличенную нагрузку на механизмы станка и обрабатываемую деталь.

Поэтому для обеспечения нормальной работы необходимо соблюдать следующие основные правила.
1. Станок, на котором производится работа, должен быть в полном порядке. Подшипники должны быть нормально затянуты и смазаны; ремень передачи и имеющийся на станке фрикцион должны быть хорошо пригнаны; суппорт станка должен двигаться плавно, без рывков.
2. Деталь, обрабатываемая как в патроне, так и в центрах, Должна быть закреплена жестко.
3. Задний центр при работе на повышенных оборотах детали должен быть наплавлен твердым сплавом или должен быть вращающимся.
4. При установке резца относительно центра станка при черновом обтачивании вершину его следует устанавливать выше центра на 0,01 диаметра обрабатываемой детали.
5. Во избежание вибраций резца его вылет по величине не должен превышать высоты державки.
6. Работать следует только доведенным резцом.
7. Резец следует подводить к детали только при ее вращении. Врезание резца в деталь следует осуществлять вручную и постепенно так, чтобы задняя вспомогательная грань не касалась обрабатываемой поверхности. Только после того, как врезание закончено, можно включить автоматическую подачу суппорта.
8. Отводить резец следует до остановки станка, предварительно выключив автоматическую подачу.
9. При точении по корке следует работать с наибольшей допустимой глубиной резания и избегать скольжения резца по окалине.
10. Ширина среза не должна превышать 2/3 длины режущей кромки резца.

Режимы резания при черновом обтачивании быстрорежущими резцами. Ниже приводятся краткие таблицы подач и скоростей резания быстрорежущими резцами. Скорости резания, относятся к определенным условиям работы и рассчитаны, исходя из условной стойкости резца, равной 60 мин. При выборе скорости резания для других условий работы табличные данные необходимо умножить на поправочные коэффициенты, приведенные в тех же таблицах.

При обработке быстрорежущим резцом сталей и других материалов (кроме серого чугуна) полезно, как это указывалось выше, применять охлаждение. В качестве охлаждающих жидкостей при обработке конструкционных и инструментальных сталей используются эмульсия и сульфофрезол, при легированных сталях — эмульсия и сурепное масло, при стальных отливках — эмульсия. При обработке серого чугуна охлаждение не применяется.

Пример, Какая должна быть скорость резания при обработке с глубиной резания, равной 6 мм, и подачей 0,5 мм/об углеродистой конструкционной стали а вр = 60 кГ/мм* резцом марки Т14К8 с главным углом в плане 75°. Принятая стойкость резца 60 мин. Обработка производится по корке.

Измерения при черновом обтачивании. Грубые измерения диаметров детали при черновом обтачивании наружных цилиндрических поверхностей производятся кронциркулем и линейкой.

Простым кронциркулем, ножки которого соединены шарниром, можно измерять диаметры до 500 мм и даже более.

Пружинные кронциркули (рис. 81,6) применяются при измерении диаметров до 50 мм, реже до 100 мм.

Пример измерения диаметра детали пружинным кронциркулем показан на рис. 6.

Раствор кронциркуля можно считать соответствующим измеряемому диаметру детали, если кронциркуль свободно проходит через нее с легким касанием и без сильного нажима.

Простой кронциркуль устанавливается на требуемый размер легкими ударами наружной или внутренней стороны одной из его ножек об обрабатываемую деталь, рукоятку винта, суппорта и т. д.

Установка на требуемый раствор пружинного кронциркуля значительно удобнее, чем простого, благодаря особому устройству гайки винта, стягивающего ножки кронциркуля. Гайка состоит из двух частей, соединенных (шарнирно) головкой. Втулочка не имеет резьбы, свободно перемещается по винту и входит в коническое гнездо, имеющееся в ножке кронциркуля. Внутренним конусом втулочка охватывает части гайки и сжимает их. При вращении головки раствор кронциркуля изменяется. Винт имеет резьбу с мелким шагом, а поэтому установка раствора кронциркуля может быть очень точной. При необходимости значительно увеличить раствор кронциркуля достаточно сжать его ножки рукой, вследствие чего давление втулочки на части гайки прекратится, и они разойдутся. Это дает возможность быстро перемещать гайку по винту, не вращая ее. Достоинство пружинного кронциркуля состоит еще в том, что раствор его не изменяется при случайных ударах ножек о деталь, части станка и т. п.

Установив раствор кронциркуля, определяют величину его по измерительной линейке. Такие линейки имеют миллиметровые деления. Самое маленькое деление миллиметровой шкалы линейки равно 0,5 или 1 мм. Наиболее короткой линейкой можно измерять длину до 150 мм, самой длинной—до 1000 мм.

Погрешность измерения кронциркулем и линейкой лежит в пределах от 0,2 до 0,5 мм. При установке кронциркуля на требуемый размер по точному шлифованному валику точность измерения колеблется в пределах от 0,03 до 0,05 мм, но не больше.

Точность этого измерения в значительной степени зависит от состояния кронциркуля и линейки. Необходимо, чтобы рабочие поверхности губок плотно сдвинутых ножек кронциркуля соприкасались по всей длине. При невыполнении этого правила результат измерения будет неправильным, если отсчет раствора кронциркуля на линейке будет сделан не по тем концам губок, которые касались измеряемой детали. Вращение ножек простого кронциркуля около соединяющей их оси должно быть не слишком слабым, чтобы ножки сохраняли положение, в котором они были установлены при измерении. Если ножки кронциркуля соединены слишком туго, то при измерении детали они пружинят, а це вращаются около оси.

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 в тех случаях, когда точность измерения может быть грубой, например, при измерении диаметра заготовки.

Более точные измерения диаметров обрабатываемых деталей производятся штангенциркулем с точностью отсчета до 0,1 мм.

Такой штангенциркуль состоит из штанги с губками Л и С, рамки с губками В и D и линейки, соединенной с рамкой. Рамка охватывает штангу и может перемещаться по ней. Для закрепления рамки в требуемом положении служит винт с накатанной головкой.

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 нанесена шкала, каждое деление которой равно 1 мм. На нижней скошенной кромке выреза рамки 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 нойи-уса, около которых нанесен знак нуль, называются нулевыми. Шкала на штанге и нониус расположены таким образом, что когда Губки штангенциркуля сдвинуты плотно, нулевой штрих нониуса точно совпадает с нулевым штрихом штанги. Поэтому измерение длин, диаметров и т. д., содержащих целое число миллиметров, производится по нулевому штриху нониуса. Если, например, при измерении какой-либо детали нулевой штрих нониуса точно совпал с 12-м штрихом штанги, это значит, что данный размер детали равен 12 мм. Если нулевой штрих нониуса не совпадает с каким-либо штрихом штанги, замечают прежде всего, какой штрих штанги уже пройден нулевым штрихом нониуса. На рис. 86, б это 16-й штрих. Затем смотрят, какой штрих нониуса лучше всех остальных совпадает с каким-либо штрихом штанги. На рис. 86, б это 6-й штрих. Это значит, что штангенциркуль установлен на размер 16,6 мм. Показание штангенциркуля на рис. 86, в соответствует размеру 8,4 мм.

Таким образом, величина отсчета по нониусу рассмотренного штангенциркуля составляет 0,1 мм. Погрешность измерения лежит в пределах ±0,1 мм и зависит от точности отсчета по нониусу и от измеряемой длины.

Измерение небольшого наружного диаметра детали обыкновенным штангенциркулем показано на рис. 11, а. При таком измерении штанга штангенциркуля не должна касаться поверхности измеряемой детали. Если штангенциркуль окажется в положении, показанном на рис. 11, б, то будет измерена, очевидно, хорда, а не диаметр детали. Правильный способ применения штангенциркуля для измерения большого наружного диаметра детали изображен на рис. 11, в.

Если при плотно сдвинутых губках штангенциркуля нулевой штрих нониуса не совпадает с нулевым штрихом штанги или при совпадении этих штрихов рабочие поверхности ножек касаются друг друга не по всей своей длине, это означает, что штангенциркуль неисправен и должен быть сдан в ремонт.

Отметим, что иногда значительное уменьшение времени, затрачиваемого на измерение детали, достигается путем использования лимбов винтов суппорта. Одно деление этого лимба соответствует изменению диаметра обрабатываемой детали на 0,1 мм.

Если, например, после прохода резца диаметр детали получился равным 40,6 мм, причем с неподвижной риской совпало 26-е деление рассматриваемого лимба, а перед следующим проходом резца рукоятка повернута так, чтобы с неподвижной риской совпало 27-е деление лимба, то диаметр детали получится равным 40,6—0,1 = 40,5 мм.

Существуют лимбы, обеспечивающие более точный отсчет перемещения резца, а следовательно, и получение более точного диаметра обрабатываемой поверхности детали.

Точность размеров деталей и чистота их поверхностей, получающихся при черновом обтачивании. Диаметры детали при черновом обтачивании получаются в пределах 4—5-го классов точности, а чистота ее обработанных поверхностей не выше 3-го класса.

Читать далее:

Чистовая обработка цилиндрических поверхностей

• Основные направления модернизации токарных станков
• Применение группового метода обработки деталей
• Рационализация технологического процесса
• Уменьшение времени на управление станком
• Уменьшение времени на измерение детали