Федеральноеагентство образования
Государственноеобразовательное учреждение высшего профессионального образования
«Ижевскийгосударственный технический университет»
Кафедра «СТиА»
Реферат
на тему «Отделочнаяобработка наружных и внутренних цилиндрических поверхностей»
2007
Содержание
Введение
1. Черновоеобтачивание цилиндрических поверхностей
1.1 Резцы длячернового обтачивания
1.2 Правые и левыерезцы
1.3 Материалы,применяемые для проходных резцов
1.4 Элементы головкии углы твердосплавных резцов
1.5 Форма переднейповерхности, углы и другие элементы быстрорежущих резцов
1.6 Установкапроходных резцов относительно линии центров станка
1.7 Общие правилаустановки резца в резцедержателе
1.8 Некоторыеособенности работы твердосплавными резцами с отрицательными передними углами
1.9 Режимы резанияпри черновом обтачивании твердосплавными резцами
1.10 Режимы резанияпри черновом обтачивании быстрорежущими резцами
1.11 Измерения причерновом обтачивании
1.12 Точность размеровдеталей и шероховатость поверхностей, получающихся при черновом обтачивании
2. Чистоваяобработка и отделка цилиндрических поверхностей
2.1 Предварительныезамечания
2.2 Подготовка станкадля чистового и точного обтачивания
2.3 Закреплениедеталей при чистовой обработке
2.4 Резцы длячистового обтачивания
2.5 Материалы, применяемыедля чистовых резцов
2.6 Углы и другиеэлементы головки чистовых резцов
2.7 Установка резцовпри чистовом обтачивании
2.8 Режимы резанияпри чистовой обработке
2.9 Охлаждение причистовой обработке
2.10 Измерения причистовой обработке
2.11 Отделка наружныхповерхностей
Список литературы
обтачивание резец деталь шероховатость станок
Введение
Токарь— одна из важнейших профессий современного производства. Токарь должен уметьвыполнять работы по чертежам, выбирать оптимальный порядок обработки деталей,проводить расчеты, связанные с выполнением сложных работ. Токарь, работающий науниверсальном станке, изготавливает единичные детали, требующие особой точностиобработки.
Резаниеметаллов — один изспособов механической обработки поверхности заготовки (или предварительнообработанной детали) путем снятия стружки для придания изделию требуемых формы,размеров, взаимного расположения и шероховатости его поверхностей. Обработкурезанием точением изделий типа тел вращения выполняют на токарном станке, такимидеталями являются, например, валы, зубчатые колеса, шкивы, кольца, муфты, гайкии др. Токарная обработка — обработка резанием при помощи режущих инструментовнаружных (обтачивание) и внутренних (растачивание) поверхностей тел вращения(цилиндрических, конических, фасонных), а также спиральных и винтовыхповерхностей. Процесс характеризуется вращательным движением заготовки (главноедвижение) и непрерывным поступательным движением режущего инструмента (движениеподачи). 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 твердогоматериала токарный резец при сближении с подлежащим обработке вращающимсяизделием внедряется в его поверхностный слой и при движении вдоль вращающегосяизделия режущей кромкой отделяет лишние
1. Черновое обтачиваниецилиндрических поверхностей
Закрепление детали причерновом обтачивании. Способ закрепления детали при черновой обработке выбираетсяв зависимости от ее формы, размеров, назначения и т.д. по правилам. Следуетпомнить, что при черновом обтачивании деталей снимаются стружки большихсечений, вследствие чего возникают значительные силы резания, под действиемкоторых деталь может быть вырвана из патрона. Поэтому закрепление детали врассматриваемом случае должно быть особенно прочным.
1.1 Резцы длячернового обтачивания
Резцы для черновогообтачивания работают обычно при большом сечении стружки и часто при высокойскорости резания. Поэтому такой резец должен быть прочным, хорошо поглощатьтеплоту, образующуюся в процессе резания, и не терять твердости от нагреванияво время работы. Форма передней поверхности резца должна быть такой, чтобыотделение стружки происходило с возможно большей легкостью.
Твердосплавные резцы длячернового обтачивания, называемые проходными, изображены на рис. 1. Прямыепроходные резцы (рис. 1, а и б, отличающиеся друг от друга лишь формойтвердосплавной пластинки) изготовляются с главным углом в плане угол = 45, 60 и75°. Отогнутые проходные резцы (рис. 1, в), обычно штампованные, сложнее визготовлении. Тем не менее, они широко применяются, так как ими можнопроизводить не только продольное, но и поперечное обтачивание (подрезание).Кроме того, они иногда удобнее при обработке поверхностей, трудно доступных дляпрямого 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°, чтоспособствует уменьшению вибраций в процессе работы. Поэтому упорные резцыуспешно используются при обработке нежестких деталей.
/>
Рис. 1 – Проходные резцы,прямые (а, б) и отогнутый (в)
/> />
Рис. 2 – Проходныеупорный резец; Рис. 3 – Левый (а) и правый (б) резцы
Быстрорежущие резцы посвоей форме подобны твердосплавным резцам того же назначения, но отличаются отних, как это будет показано ниже, величинами углов и другими элементамиголовки.
1.2 Правые и левыерезцы
По направлению подачи,при которой работают проходные резцы, они разделяются на правые и левые.Правыми резцами называются такие, у которых при наложении сверху ладони правойруки так, чтобы пальцы были направлены к вершине резца, главная режущая кромкаоказывается расположенной со стороны большого пальца (рис. 3, б). На токарныхстанках эти резцы работают при подаче справа налево, т.е. от задней бабки кпередней. Левыми резцами называются такие, у которых при указанном вышеналожении левой руки главная режущая кромка расположена также со стороныбольшого пальца (рис. 3, а).
1.3 Материалы,применяемые для проходных резцов
Проходные резцы,используемые при обработке стальных и чугунных деталей, изготовляются спластинками 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 – Основныемарки твёрдых сплавов для черновой обработки стали и чугуна
/>
С меньшей, иногдазначительно, производительностью обработку стали и чугуна при условиях, указанныхв таблице, можно выполнять резцами из быстрорежущей стали марки Р18 (или другихмарок).
1.4 Элементы головки и углытвердосплавных резцов
Форма переднейповерхности твердосплавных резцов устанавливается в зависимости отобрабатываемого материала, характера обработки, подачи и некоторых другихусловий.
Формы переднейповерхности у резцов с пластинками из твердых сплавов приведены в табл. 2.
Передняя поверхностьформы I рекомендуется для резцов при обработке серого чугуна, бронзы и другиххрупких материалов, а также при тонком и чистовом точении с подачами s 80 кгс/мм2 принедостаточной жесткости системы СПИД. Форма III делается у резцов,предназначенных для обработки стали с бв 80 кгс/мм2 при необходимости завиванияи дробления стружки. Форма IV применяется при черновой обработке стали истального литья с бв > 80 кгс/мм2 с неметаллическими включениями, при работес ударами в условиях жесткой системы СПИД. Форма V рекомендуется при обработкенержавеющих сталей с бв 80 кгс/мм2.
Значения переднего углатвердосплавных резцов выбираются в зависимости от обрабатываемого материала;они указаны в табл. 3.
Задний угол а утвердосплавных резцов, используемых для черновой обработки стали и чугуна,делается равным8°.
Главный угол в плане фтвердосплавных резцов, применяемых в условиях нежесткой системы СПИД,принимается равным 90°. Если обработка происходит при большей жесткости этойсистемы, главный угол в плане может быть 60 — 75°. При значительной жесткостисистемы СПИД главный угол в плане принимают равным 45°. Вспомогательный угол вплане ф1 при черновой обработке принимается равным 5—20°, а иногда и больше. Уголнаклона главной режущей кромки Я при обработке резцом с ф = 90° принимаетсяравным 0°. При главном угле в плане, меньшем 90°, этот угол делается дляобработки стали 0—5°, а для чугуна 10°. При точении с ударами угол делают12—15°. Вершину резца закругляют радиусом 0,5—1,5 мм. Ширину фаски f принимаютравной 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 видыформ передней поверхности твёрдосплавных резцов
/>
Таблица 3 – Передние углытвёрдосплавных резцов
/>
/>
Рис. 4 – Проходные резцыбез дополнительной режущей кромки (а) и с дополнительной режущей кромкой (б)
Проходные твердосплавныерезцы для черновой и получистовой обработки выполняются как без дополнительнойрежущей кромки (рис. 4, а), так и с дополнительной режущей кромкой (рис. 4, б).Как будет видно из дальнейшего изложения, резцы с дополнительной режущейкромкой позволяют вести обточку со значительно большими подачами, обеспечивая вто же время весьма хорошую шероховатость поверхности V4 — V51.
1.5 Форма передней поверхности, углы идругие элементы быстрорежущих резцов
Форма переднейповерхности 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 – Формыпередней поверхности быстрорежущих резцов
/>
Передняя поверхность поформе I делается у резцов для обработки стали, а также чугуна, бронзы и другиххрупких металлов. По форме II следует делать переднюю поверхность резцов дляобработки стали с бв 80 кгс/мм2, вязких цветных металлов и легких сплавов принеобходимости завивания стружки.
Таблица 5 – Значения радиусазакругления при вершине, элементов радиусной лунки и размеров фаски резца
/>
/>
Рис. 5 – Изменение угловрезца в зависимости от положения его вершины относительно линии центров станка
Передний уголрассматриваемых резцов, используемых для обработки стали, принимается равным20—25°, а задний угол — равным 6°, при обработке медных сплавов передний угол —20°, а задний — 8°. Значение главного и вспомогательного углов в плане, а такжеугла наклона главной режущей кромки быстрорежущих резцов можно брать посоответственным данным для твердосплавных резцов.
Рекомендуемые значениярадиуса закругления при вершине резца r, элементов радиусной лунки R и А, атакже размера фаски f в зависимости от сечений резца приведены в табл. 5. Приобработке легких сплавов ширина фаски / принимается равной нулю.
1.6Установка проходных резцовотносительно линии центров станка
Условия работы резцаизменяются в зависимости от положения его вершины относительно линии центровстанка.
На рис. 5, б резец установлентаким образом, что вершина его находится на высоте центров станка. Задним угломего в этом случае является а, передним — у и углом резания — б.
При установке того жерезца выше линии центров (рис. 5, а) передний угол у увеличивается, а уголрезания б уменьшается. Условия резания облегчаются, так как стружка легчесходит 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 трениязадней 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. Врезультате этого условия резания значительно ухудшаются по сравнению с первымидвумя случаями. Увеличение заднего угла а, получающееся при установке резцаниже центра, не улучшает процесса отделения стружки. Из сказанного вытекаетобщее правило, заключающееся в следующем.
При черновом обтачиваниинаружных поверхностей, когда наиболее легкое отделение стружки важнее всего,резец необходимо устанавливать или на высоте линии центров станка, илинесколько выше ее, но не ниже.
От этого правилаотступают при черновом обтачивании очень твердых материалов. В этом случаедавление стружки на резец получается очень большим и резец отгибается вниз,причем вершина его (рис. 5, а) описывает дугу АВ. Если резец при этомустановлен так, что вершина его расположена выше линии центров станка, онвтягивается в материал детали. В результате этого неизбежны выкрашиваниережущей кромки резца, а иногда и поломка его. При установке резца на высотелинии 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 положениявершины резца относительно линии центров станка производится по острому концузаднего центра или по риске, нанесенной на пиноли задней бабки.
1.7 Общие правила установки резца врезцедержателе
Чтобы резец во времяработы не вибрировал, вследствие чего возможно выкрашивание его режущей кромки,длина свешивающейся части резца, или, как говорят, вылета, должна быть возможноменьше. На рис. 6, а показано правильное, а на рис. 6, б — неправильноеположение резца.
С этой же целью подкладкипод резец, применяемые при установке вершины резца относительно линии центровстанка, следует располагать так, как показано на рис. 6, в. Неправильноеположение 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 вибрациюрезца.
Резец необходимоустанавливать под прямым углом к детали (рис. 6, д). Если установить резец порис. 6, е, то во время работы под давлением снимаемой стружки он можетповернуться вправо и углубиться в обрабатываемую деталь.
1.8 Некоторые особенности работытвердосплавными резцами с отрицательными передними углами
Работа резцами сотрицательными передними углами позволяет повысить режимы резания, но вызываетувеличенную нагрузку на механизмы станка и обрабатываемую деталь. Поэтому дляобеспечения нормальной работы необходимо соблюдать следующие основные правила.
/>
Рис. 6 – Установка резцав резцедержателе: правильная (а, в, д) и неправильная (б, г, е)
1. Станок, на которомпроизводится работа, должен быть в полном порядке. Подшипники должны бытьнормально затянуты; ремень передачи и имеющийся на станке фрикцион должны бытьхорошо пригнаны; суппорт станка должен двигаться плавно, без рывков.
2. Деталь, обрабатываемаякак в патроне, так и в центрах, должна быть закреплена надежно.
3. Задний центр приработе на повышенных оборотах детали должен быть твердосплавным иливращающимся.
4. При установке резцаотносительно центра станка при черновом обтачивании вершину его следуетустанавливать выше центра на 0,01 диаметра обрабатываемой детали.
5. Во избежание вибрацийрезца его вылет по величине не должен превышать высоты державки.
6. Работать следуеттолько доведенным резцом.
7. Резец следуетподводить к детали только при ее вращении. Врезание резца в деталь следуетосуществлять вручную и постепенно, так, чтобы задняя вспомогательная поверхностьне касалась обрабатываемой поверхности. Только после того, как врезаниезакончено, можно включить автоматическую подачу суппорта.
8. Отводить резец следуетдо остановки станка, предварительно выключив автоматическую подачу.
9. При точении по корке следуетработать с наибольшей допустимой глубиной резания и избегать скольжения резцапо окалине.
10. Ширина среза недолжна превышать 2/3 длины режущей кромки резца.
1.9 Режимы резания при черновом обтачиваниитвердосплавными резцами
Глубина резания причерновом обтачивании обычно бывает несколько меньше полного припуска наобработку. Слой металла, оставшийся при этом несрезанным, образует припуск надальнейшую обработку. Подача выбирается с учетом сечения резца, глубины резанияи диаметра обрабатываемой детали. Значения подач для наиболее часто выполняемыхработ на станках средней величины приведены в табл. 6, 8, 10 и 12.
Таблица 6 – Подачи (вмм/об) при черновом обтачивании стали твёрдосплавными резцами
/>
Таблица 7 – Скоростирезания (в м/мин) при черновом обтачивании углеродистой, хромистой,хромоникелевой сталей и стального литья твёрдосплавными резцами
/>
Таблица 8 – Подачи (вмм/об) при черновом обтачивании стали твёрдосплавными резцами с дополнительнойрежущей кромкой (φ1 = 0)
/>
Определение скоростирезания для данной обработки производится в два приема:
1) по одной из таблиц(табл. 7, 9, 11 или 13) определяется скорость резания для условий, наиболее близкихк заданным;
2) числовое значение этойскорости умножается на поправочные коэффициенты, учитывающие конкретные условияпредстоящей обработки.
Главнейшими из такихусловий являются стойкость резца (коэффициент K1), механические свойстваобрабатываемого материала (коэффициент К2), состояние обрабатываемойповерхности (коэффициент Кз), материал резца (коэффициент К4) и его главныйугол в плане (коэффициент К5) — Значения этих коэффициентов приведены в табл. 14.
Таблица 9 – Скоростьрезания (в мм/об) при черновом обтачивании углеродистой, хромистой,хромоникелевой сталей и стального литья твёрдосплавными резцами сдополнительной режущей кромкой (φ1 = 0)
/>
Таблица 10 — Подачи (вмм/об) при черновом обтачивании серого чугуна твёрдосплавными резцами
/>
Таблица 11 – Скоростирезания (в м/мин) при чёрновом обтачивании серого чугуна твёрдосплавнымирезцами
/>
Таблица 12 – Подачи (вмм/об) при черновом обтачивании серого чугуна твёрдосплавными резцами сдополнительной режущей кромкой (φ1 = 0)
/>
Таблица 13 – Скоростирезания при черновом обтачивания серого чугуна твёрдосплавными резцами сдополнительной режущей кромкой (φ1 = 0)
/>
Таблица 14 – Поправочныекоэффициенты к табличным значениям скоростей резания твёрдосплавными резцами
/>
1.10 Режимы резания при черновомобтачивании быстрорежущими резцами
Ниже приводятся краткиетаблицы подач (табл. 15) и скоростей резания быстрорежущими резцами. Скоростирезания, приводимые в табл. 16, относятся к определенным условиям работы ирассчитаны исходя из условной стойкости резца, равной 60 мин.
При выборе скорости резаниядля других условий работы табличные данные необходимо умножить на поправочныекоэффициенты, приведенные в табл. 17.
Таблица 15 – Подачи (вмм/об) при черновом обтачивании стали быстрорежущими резцами марки Р18
/>
Таблица 16 — Скоростирезания (в м/мин) при черновом обтачивании углеродистой стали быстрорежущимирезцами марки Р18
/>
Таблица 17 – Поправочныекоэффициенты к табличным значениям скоростей резания быстрорежущими резцами Р18
/>
При обработкебыстрорежущими резцами сталей и других материалов (кроме серого чугуна)полезно, как это указывалось выше, применять охлаждение. В качествесмазочно-охлаждающих жидкостей при обработке конструкционных и инструментальныхсталей используются эмульсия и сульфофрезол, при легированных сталях — эмульсияи сурепное масло, при стальных отливках — эмульсия. При обработке серого чугунаохлаждение не применяется.
1.11 Измерения при черновом обтачивании
Грубые измерениядиаметров детали при черновом обтачивании наружных цилиндрических поверхностейпроизводятся кронциркулем и линейкой.
Простым кронциркулем(рис. 7, а), дужки которого соединены шарниром, можно измерять диаметры до 500мм и даже более. Пружинные кронциркули (рис. 7, б) применяются при измерениидиаметров до 50 мм, реже до 100 мм.
Пример измерения диаметрадетали пружинным кронциркулем показан на рис. 8.
Раствор кронциркуля можносчитать соответствующим измеряемому диаметру детали, если кронциркуль свободнопроходит через нее с легким касанием и без сильного нажима. Простой кронциркульустанавливается на требуемый размер легкими ударами наружной или внутреннейстороны одной из его дужек об обрабатываемую деталь, рукоятку винта, суппорта ит. д.
Установка на требуемыйраствор пружинного кронциркуля значительно удобнее, чем простого, благодаряособому устройству гайки винта, стягивающего дужки кронциркуля. Гайка (рис. 9)
/>
Рис 7 – Кронциркули:обыкновенный (а) и пружинный (б)
/>
Рис 8 – Измерение деталиконтрциркулем
/>
Рис 9 – Гайка пружинногоконтрциркуля
Гайка пружинногоконтрциркуля состоит из двух частей 2 и 5, соединенных (шарнирно) головкой 3.Втулочка 1 не имеет резьбы. Она свободно перемещается по винту 4 и входит вконическое гнездо, имеющееся в дужке кронциркуля. Внутренним конусом втулочкаохватывает части 2 и 5 гайки и сжимает их. При вращении головки 3 растворкронциркуля изменяется. Винт 4 имеет резьбу с мелким шагом, а поэтому установкараствора кронциркуля может быть очень точной. При необходимости значительноувеличить раствор кронциркуля достаточно сжать его дужки рукой, вследствие чегодавление втулочки на части 2 и 5 гайки прекратится, и они разойдутся. Это даетвозможность быстро перемещать гайку по винту, не вращая ее. Достоинствопружинного кронциркуля состоит еще в том, что раствор его не изменяется прислучайных ударах дужек о деталь, части станка и т. п. Установив растворкронциркуля, определяют величину его по измерительной линейке (рис. 10). Такиелинейки имеют миллиметровые деления. Самое маленькое деление миллиметровойшкалы линейки равно 0,5 или 1 мм. Погрешность измерения кронциркулем и линейкойлежит в пределах от 0,3 до 0,5 мм. При установке кронциркуля на требуемыйразмер по точному шлифованному валику точность измерения колеблется в пределахот 0,03 до 0,05 мм, но не больше. Точность этого измерения в значительнойстепени зависит от состояния кронциркуля и линейки. Необходимо, чтобы рабочиеповерхности губок плотно сдвинутых дужек кронциркуля соприкасались по всейдлине. Вращение дужек простого кронциркуля около соединяющей их оси должно бытьне слишком слабым, чтобы дужки сохраняли положение, в котором они былиустановлены при измерении. Если дужки кронциркуля соединены слишком туго, топри измерении детали они пружинят, а не вращаются около оси.
/>
Рис 10 – Определениевеличины раствора контрциркуля по измерительной линейке
Наиболее употребительныминструментом при черновом обтачивании для измерения длин обрабатываемых деталейслужит линейка с делениями. При измерении длины цилиндрических деталейнеобходимо, чтобы линейка соприкасалась с цилиндрической поверхностью по ееобразующей (параллельно оси цилиндра). При наклонном положении линейки отсчетбудет неправильным (увеличенным). При измерении диаметра линейку необходиморасполагать таким образом, чтобы кромка ее проходила через центр детали, иначебудет произведено измерение не диаметра детали, а ее хорды. Отметим, чторасположить линейку точно по диаметру детали очень трудно. Поэтому измерятьдиаметры детали линейкой следует только предварительно. Более точные измерениядиаметров обрабатываемых деталей производятся штангенциркулем с точностьюотсчета до 0,1 мм.
Такой штангенциркуль типаШЦ-1 (рис. 87) состоит из штанги 3 с губками А и С, рамки 2 с губками В и D илинейки 4, соединенной с рамкой 2. Рамка охватывает штангу 3 и можетперемещаться по ней. Для закрепления рамки в требуемом положении служит винт 1с накатной головкой.
/>
Рис 11 – Штангенциркультипа ШЦ-1
/>
Рис 12 – Отсчет показанийштангенциркуля
Губки С и Dрассматриваемого штангенциркуля используются при измерении наружных диаметров идлины детали, губки А и В — при измерении диаметров отверстий, ширины различныхканавок 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 которыхнанесен знак нуль, называются нулевыми. Шкалы на штанге и нониусе расположенытаким образом, что когда губки штангенциркуля сдвинуты плотно, нулевой штрихнониуса точно совпадает с нулевым штрихом штанги. Поэтому измерение длин, диаметрови т. д., содержащих целое число миллиметров, производится по нулевому штрихунониуса. Если, например, при измерении какой-либо детали нулевой штрих нониусаточно совпал с 12-м штрихом штанги (рис. 12, а), это значит, что данный размердетали равен 12 мм. Если нулевой штрих нониуса не совпадает с каким-либоштрихом штанги, замечают прежде всего, какой штрих штанги уже пройден нулевымштрихом нониуса. На рис. 12, б это 16-й штрих. Затем смотрят, какой штрихнониуса лучше всех остальных совпадает с каким-либо штрихом штанги. На рисункеэто 6-й штрих. Это значит, что штангенциркуль установлен на размер 16,6 мм.Показание штангенциркуля на рис. 12, в соответствует размеру 8,4 мм. Такимобразом, величина отсчета по нониусу рассмотренного штангенциркуля составляет0,1 мм. Погрешность измерения лежит в пределах ±0,1 мм и зависит от точностиотсчета по нониусу и от измеряемой длины. Измерение небольшого наружногодиаметра детали штангенциркулем показано на рис. 13, а. При таком измеренииштанга штангенциркуля не должна касаться поверхности измеряемой детали. Если штангенциркульокажется в положении, показанном на рис. 13, б, то будет измерена, очевидно,хорда, а не диаметр детали. Правильный способ применения штангенциркуля дляизмерения большого наружного диаметра детали изображен на рис. 13, в. Если приплотно сдвинутых губках штангенциркуля нулевой штрих нониуса не совпадает снулевым штрихом штанги, или при совпадении этих штрихов рабочие поверхностигубок касаются друг друга не по всей своей длине, это означает, чтоштангенциркуль неисправен и должен быть сдан в ремонт.
/>
Рис 13 – Приемы измеренийштангенциркулем: правильное измерение небольшого диаметра (а), неправильное (б)и правильное (в) измерения большого диаметра
/>
Рис 14 – Лимбы винтапоперечного суппорта токарного станка
Отметим, что иногдазначительное уменьшение времени, затрачиваемого на измерение детали,достигается путем использования лимбов винтов суппорта. Одно деление лимба, показанногона рис. 14, а, соответствует изменению диаметра обрабатываемой детали на 0,1мм.
Если, например, послепрохода резца диаметр детали получился равным 40,6 мм, причем с неподвижнойриской совпало 26-е деление рассматриваемого лимба, а перед следующим проходомрезца рукоятка повернута так, чтобы с неподвижной риской совпало 28-е делениелимба, то диаметр детали получится равным 40,6 — 0,2 = 40,4 мм.
Существуют лимбы,обеспечивающие более точный отсчет перемещения резца, а следовательно, иполучение более точного диаметра обрабатываемой поверхности детали, какнапример, лимб, установка по которому резца показана на рис. 14, б.
1.12 Точность размеров деталей и шероховатостьповерхностей, получающихся при черновом обтачивании
Диаметры детали причерновом обтачивании получаются в пределах 4—5-го классов точности, ашероховатость обработанных поверхностей в пределах 3—4-го классов чистоты.
2. Чистовая обработка иотделка цилиндрических поверхностей
2.1 Предварительныезамечания
Целью чистовогообтачивания является получение поверхностей с малой шероховатостью, точных поформе и размерам. В ряде случаев, однако, чистовому обтачиванию подвергаются итакие детали, поверхности которых могут быть неточными.
2.2 Подготовка станка длячистового и точного обтачивания
Поверхность с малойшероховатостью и точные размеры детали могут быть получены только на вполнеисправном станке. Поэтому до начала такой работы должны быть устранены излишняяслабина шпинделя в подшипнике, его «игра» в осевом направлении, атакже чрезмерные зазоры в подвижных сопряжениях частей суппорта. Если предстоитобработка детали, закрепленной с поддержкой задним центром, необходимопроверить положение задней бабки.
Проверка работы шпинделядолжна производиться слесарем-ремонтником. Излишняя слабина в сопряжении частейсуппорта устраняется обычно самим токарем — регулировкой положения клиньев,нажимных винтов и т.д.
Положение задней бабкипроверяется также самим токарем. С этой целью в шпиндель передней бабки ипиноль задней бабки вставляют центры с острыми (но не с закругленными) концамии подвигают заднюю бабку к передней настолько, чтобы центры коснулись другдруга. При правильном положении бабки концы центров должны совпадать.Несовпадение центров обнаруживается легче и отчетливее, если под ними держатьлист белой бумаги. Оно устраняется смещением задней бабки по ее промежуточнойплите.
Для более точной проверкиположения задней бабки в центрах станка устанавливается пруток наибольшейвозможной для данного станка длины. На небольшой длине прутка (15—20 мм) какможно ближе к хомутику протачивают шейку. Глубина резания должна быть при этомне более 0,5 мм, подача — 0,1 — 0,2 мм/об. Затем, не отводя резца назад,снимают пруток со станка и перемещают суппорт в сторону задней бабки, покарезец не дойдет до заднего центра. После этого снова устанавливают пруток вцентрах и на правом конце его протачивают вторую шейку длиной 15—20 мм. Приправильно установленной задней бабке обе шейки должны иметь одинаковыедиаметры. Если диаметр второй шейки больше диаметра первой, бабку надо сдвинутьв сторону токаря; в противном случае бабка должна быть сдвинута назад, оттокаря. Переместив бабку в ту или другую сторону, следует закрепить ее, в томже порядке снова проточить обе шейки, измерить их и т. д., пока диаметры обеихшеек не получатся одинаковыми (в пределах требуемой точности).
2.3 Закрепление деталейпри чистовой обработке
Закрепление детали причистовой обработке должно быть прочным, чтобы не могло получиться смещения еево время обработки. Если несколько поверхностей детали будут обработаны хотя быи при одном закреплении, ко при разных положениях из-за смещения детали, тосовпадения осей этих поверхностей не будет и деталь может быть забракована.Чрезмерно прочное закрепление некоторых деталей при чистовой обработке может быть,однако, вредным. Если, например, слишком сильно зажать кулачки патрона приобработке тонкостенного кольца, то после снятия со станка оно будет иметьсовсем не ту форму, которую имело, когда производилась его обработка. Есличистовая обработка детали производится сразу после чернового обтачивания, тотакого изменения формы детали можно избежать, немного ослабив кулачки патронаперед чистовой обработкой.
При закреплении детали всамоцентрирующем патроне за обработанную поверхность, когда требуется, чтобы осиповерхностей, ранее обработанной и обрабатываемой, при данном закреплениидетали совпадали, следует учитывать неточность патрона и пользоваться разрезнойвтулкой или кольцами.
/>
Рис. 15 – Чистовые резцы
/>
Рис. 16 – Пружинящаядержавка для чистового резца
2.4 Резцы для чистовогообтачивания
Такие резцы должныобеспечивать получение поверхностей с наименьшей шероховатостью. В соответствиис этим требованием и выбирается их форма.
Наиболее желательной там,где он обеспечивает требования, шероховатости поверхности, является работа собычным проходным резцом.
На рис. 15, а показанчистовой резец, применяемый только для чистового обтачивания с малой подачей.При чистовом обтачивании с крупной подачей пользуются резцами, называемымилопаточными или широкими.
Во время работыуказанными выше чистовыми резцами иногда происходит вырывание твердыхвкраплений, которые бывают в материале обрабатываемой детали. Вследствие этогона поверхности детали получаются углубления, портящие поверхность. Поэтому,если необходимо получить очень чистую поверхность детали, ее обрабатываютрезцом, установленным в пружинящей державке (рис. 16). В этом случае режущаякромка резца не вырывает вкраплений в материале детали, а, отходя отобрабатываемой поверхности, как бы заглаживает их. Однако при пружинении резцаформа и размеры детали часто получаются неточными даже на хорошем исправномстанке. При работе подпружиненным резцом хорошие результаты получаются, еслиповерхность обрабатывается за несколько проходов. Это следует делать приобработке особо ответственных деталей в индивидуальном производстве, так какпроизводительность при этом резко снижается. Если резец пружинит слишкомсильно, то в щель А закладывается кусок кожи или дерева.
2.5 Материалы, применяемыедля чистовых резцов
При чистовом точениирезцы снимают стружку небольших сечений, но работают (сравнительно с черновымточением) при высоких скоростях резания и не должны при этом терять своей твердости.Кроме того, материалы чистовых резцов должны быть такими, чтобы их режущаякромка хорошо сопротивлялась износу от истирания.
В соответствии с этимитребованиями для чистовых резцов при обработке стальных и чугунных деталейприменяются в качестве режущих материалов быстрорежущая сталь, твердые сплавыили минералокерамика марки ЦМ-332. В последние годы кроме минералокерамики вкачестве инструментального материала для чистовых резцов стали применятькерметы, содержащие кроме окиси алюминия присадки таких металлов, как вольфрам,молибден, бор, титан и др., в количестве до 10%. Эти присадки, уменьшаянесколько хрупкость, одновременно, однако, понижают и износостойкость.Испытания кермета марки НС20М2 показали неплохие результаты. Минералокерамику икерметы применяют в тех случаях, когда жесткость системы СПИД достаточновелика. При очень большой жесткости этой системы резцы с минералокерамическимипластинками применяют иногда и для получистового и даже чернового точения. Взависимости от условий резания и обрабатываемого материала твердые сплавыприменяются разных марок. Выбор марки твердого сплава для чистового точенияуказан в табл. 18.
2.6 Углы и другие элементыголовки чистовых резцов
Форму переднейповерхности и значение переднего угла твердосплавных чистовых резцов можновыбирать по табл. 2 и 3. Задний угол а чистовых резцов, используемых дляобтачивания стали и цветных сплавов, делается 12°, а при обработке серогочугуна 10°. Вспомогательный угол в плане ф1 чистовых проходных резцовнезависимо от обрабатываемого материала принимается в пределах 5 —100, а уголнаклона главной режущей кромки от —2 до —4°. Остальные элементы те же, что идля черновых твердосплавных резцов. При выборе формы передней поверхности,передних и других углов и прочих элементов чистовых быстрорежущих резцов можнопользоваться данными табл. 4 и 5 и общими указаниями, относящимися кбыстрорежущим резцам для черновой обработки. Увеличивается лишь значениезаднего угла а до 120. Отметим, что чем чище должна быть обрабатываемая поверхность,тем большим следует брать передний угол резца (т.е. тем меньшим должен бытьугол резания). При увеличении переднего угла резца заедание его, а такжевибрации уменьшаются, поэтому обрабатываемая поверхность получается болеечистой.
Таблица 18 – Маркитвердых сплавов для чистовой обработки некоторых материалов
/>
Минералокерамическиепластинки весьма редко припаивают. Предпочтительнее для них являетсямеханическое крепление, о применением державок типа, показанных на рис. 16.
Ширина отрицательнойфаски — от 0,2 до 0,4 мм. Передний угол у принимается равным 10—150 приобработке стали с сбв до 70 кгс/мм2, а при большем значении бв — не более 10°;при обработке чугуна — от +5° до —100. Задние углы а в пределах 8—10°. Радиуспри вершине резца r = 1 мм. Размеры стружкоотводящей лунки те же, что и длятвердосплавных резцов. Угол наклона режущей кромки при равномерном припускепринимается в пределах от 0 до 5°, при неравномерном — до 12°. Рекомендации длявыбора угла в плане те же, что и для твердосплавных резцов.
2.7 Установка резцов причистовом обтачивании
Если установить резецтак, чтобы вершина его была выше линии центров станка (см. рис. 5, о), то, какэто мы отметили выше, резец втягивается в материал детали. Поверхность деталипри этом получается нечистой, а диаметр ее уменьшается, что часто недопустимопри чистовой обработке. При установке вершины резца на линии центров станка итем более ниже ее такого втягивания резца не происходит. Из сказанного вытекаетследующее правило. Чистовые резцы следует устанавливать так, чтобы вершина ихбыла расположена на высоте линии центров станка или несколько ниже ее. Припускипри чистовом обтачивании. Припуски при чистовом обтачивании назначаются взависимости от диаметра и длины детали. Средние величины этих припусковприведены в табл. 19.
Таблица 19 – Припуски надиаметр под чистовое обтачивание (V5), размеры в мм
/>
2.8 Режимы резания причистовой обработке
Глубина резания причистовом обтачивании должна быть небольшой и чаще всего равна величинеприпуска. Для обеспечения шероховатости в пределах пятого класса (V5) глубинарезания может достигать 2 мм, обеспечение же шестого (V6). а тем более седьмого(V7) классов шероховатости достигается лишь при малых глубинах резания, неболее 0,3 — 0,4 мм, а в особо ответственных случаях —0,1 мм.
Подачи выбираются взависимости от требуемой шероховатости обрабатываемой поверхности, вспомогательногоугла в плане резца, скорости резания и некоторых других факторов. Значенияподач, применяемых при чистовой обработке, указаны в табл. 28. Скорости резанияпри чистовом обтачивании твердосплавными резцами можно принимать по табл. 29 и30, а при работе быстрорежущими резцами — по табл. 31. При выборе скоростирезания в условиях, отличных от указанных в табл. 29 — 30, табличные данныенеобходимо умножать на поправочные коэффициенты, приведенные в табл. 22 и 25. Подачии скорости резания при чистовом обтачивании широкими твердосплавными резцамиследует принимать по табл. 24.
2.9 Охлаждение при чистовой обработке
Хорошо охлаждаемыйчистовой резец мало нагревается, не теряет твердости и поэтому сравнительномедленно изнашивается. Благодаря этому повышается точность размеровобрабатываемых деталей.
Таблица 20 – Подачи причистовом обтачивании твердосплавными и быстрорежущими резцами (кроме широких)
/>
Таблица 21- Скоростирезания в м/мин при чистовом продольном обтачивании конструкционнойуглеродистой, хромистой и хромоникелевой сталей твердосплавными резцами маркиТ15К6
/>
Таблица 22 – Скоростирезания в м/мин при чистовом продольном обтачивании серого чугунатвердосплавными резцами марки ВК6
/>
Таблица 23 – Скоростирезания в м/мин при чистовом продольном обтачивании быстрорежущими резцами
/>
Таблица 24 – Режимырезания при чистовом обтачивании широкими твердосплавными резцами
/>
Применениесмазочноохлаждающей жидкости, содержащей маслянистые вещества, напримерэмульсии, облегчает отделение стружки, вследствие чего обрабатываемаяповерхность получается чистой, без рванин. Охлаждение уменьшает нагреваниедетали, а следовательно, и изменение ее размеров. Это дает возможность измерятьдеталь с достаточной точностью, не ожидая, пока она охладится. Кроме того,уменьшение нагревания детали понижает опасность ее коробления.
Сказанное выше относитсяглавным образом к обработке стали. При обработке чугуна охлаждение применяетсяпреимущественно в тех случаях, когда оно имеет целью препятствовать нагреваниюобрабатываемой детали.
2.10 Измерения причистовой обработке
Измерение деталей в этомслучае производится точным штангенциркулем или микрометром. Точныештангенциркули изготовляются с величиной отсчета по нониусу 0,05 или 0,02 мм.
Штангенциркуль свеличиной отсчета 0,05 мм изображен на рис. 93. Подвижная рамка его состоит издвух частей — собственно рамки 3 с губкой и добавочного ползунка 6, при помощикоторого производится точная установка штангенциркуля. Освободив винты 1 и 2,закрепляющие подвижную рамку и ползунок на штанге штангенциркуля, грубоустанавливают штангенциркуль на требуемый размер; рамка 3 и ползунок 6перемещаются при этом вместе. Затем ползунок 6 закрепляют винтом 2 и при помощимикрометрического винта 4, вращая накатанную гайку 5, точно устанавливаютштангенциркуль. Закрепив винт 1, читают полученный размер.
/>
Рис. 17 – Точныйштангенциркуль типа ШЦ-2
Нониус рассматриваемогоштангенциркуля имеет 20 делений, каждое из которых при отсчете принимается запять. Поэтому цифра 25 нанесена на нониус против 5-го штриха, цифра 50 против10-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 делениямштанги, т. е. 39 мм, так что каждое его деление равно 39/20 =195/100= 1,95 мм. Вследствиеэтого никакие два или более штрихов нониуса не могут одновременно совпадать соштрихами шкалы штанги. Исключение составляют нулевой и самый последний штрихинониуса, которые одновременно совпадают со штрихами шкалы штанги. Отсчетпоказания штангенциркуля при таком положении нониуса производится только понулевому штриху, но не по последнему.
/>
Рис 18 – Отсчет показанийточного штангенциркуля
В тот момент, когда 1-йштрих 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, показаниештангенциркуля составляет 4—2х1,95 = 4— —3,9 = 0,1 мм. Если рамку сдвинуть ещенемного так, чтобы со штрихом штанги совпал 3-й штрих нониуса, расстояние междуизмерительными поверхностями будет 0,15 мм. Таким образом, совпадение каждогопоследующего штриха добавляет 0,05 мм, что кратно обозначениям на шкаленониуса.
Совпадение нулевогоштриха нониуса с 1-м штрихом шкалы штанги соответствует расстоянию междуизмерительными поверхностями губок, равному 1 мм, с 10-м штрихом — расстоянию10 мм и т. д. Следовательно, число делений шкалы штанги, пройденных нулевымштрихом нониуса, показывает число целых миллиметров, а совпадениесоответствующего штриха нониуса с каким-либо штрихом штанги дает сотые долимиллиметров. Например, показание штангенциркуля на рис. 18, а составляет 0,35мм; на рис. 94, б изображено показание штангенциркуля, равное 1,35 мм, и нарис. 94, в — равное 12,85 мм. Микрометр, показанный на рис. 19, устроенследующим образом. В левом конце дуги 1 запрессована пятка 2. Другой конец дугиимеет гильзу 5, внутри которой расположена направляющая втулка 6 с внутреннейрезьбой. На правом конце гильзы сделан надрез и нарезана коническая резьба, накоторую навертывается накатанная гайка 8. Посредством этой гайки обеспечиваетсяплавное перемещение шпинделя 3 в направляющей втулке 6 и устраняется зазор врезьбовом соединении шпинделя с направляющей втулкой, получающийся вследствиеизноса резьбы. Гильза 5 охватывается барабаном 7, соединенным (коническоесопряжение) со шпинделем 3 посредством колпачка 9. При вращении шпинделя занакатанную втулку 10 он перемещается в осевом направлении до тех пор, покалевый конец его не коснется поверхности измеряемой детали, прижатойпротивоположной стороной к пятке 2. Винтом 13 втулка 10 удерживается нашпинделе микрометра. Во втулке имеется отверстие, котором расположензаостренный штифт 11. Этот штифт под действием пружины 12 прижимается к зубьям1 на торцовой поверхности колпачка 9. Благодаря такому устройству, называемомутрещоткой, перемещение шпинделя, вращаемого за втулку 10, в осевом направлениипрекращается, как только усилие, с которым он прижимается к детали, достигнетопределенной для данного микрометра величины.
/>
Рис. 19 – Микрометр
В этот момент заостренныйконец штифта 11 будет проскакивать по зубьям на колпачке 9, чем иобеспечивается постоянство измерительного усилия. Посредством гайки 4,навертываемой на левый надрезанный конец втулки 6, шпиндель микрометра можетбыть закреплен в выбранном положении.
/>
Рис 20 – Отсчет показаниймикрометра
Для производства отсчетапо микрометру на гильзе 5 имеется продольная риска, около которойперпендикулярными ей штрихами нанесены деления. Каждое деление, отмеченноештрихом, равно 1 мм. Штрихи, нанесенные по другую сторону продольной риски(рис. 20), смещены относительно первой шкалы на 0,5 мм. Резьба на шпинделемикрометра имеет такой шаг, что за один полный оборот он перемещается на 0,5мм, т. е. на одно маленькое (между верхним и нижним штрихами) деление.
Левый конец барабанамикрометра представляет собой конус, причем на поверхности конуса нанесено 50делений. Так как один полный оборот шпинделя 3 дает продольное перемещение егона 0,5 мм, то поворот барабана на одно деление шкалы, нанесенной на егоконическом конце, вызывает продольное перемещение шпинделя на 0,5/50=1/100 мм.
Когда шпиндель микрометраподведен к его пятке, конец барабана совпадает с нулевым штрихом шкалы,нанесенной на гильзе, а нулевой штрих барабана — с продольной риской. Послеповорота барабана на один полный оборот раствор микрометра будет равен 0,5 мм.Сообщив барабану еще один полный оборот, мы будем иметь расстояние между пяткойи шпинделем, равное 1 мм. Если конец барабана пройдет несколько нижних деленийшкалы, нанесенной на гильзе, но не дойдет до ближайшего верхнего штриха,показывающего половины миллиметров, и будет остановлен в этом положении, тоштрих барабана, совпадающий в этот момент с продольной риской гильзы, покажет,сколько сотых долей миллиметра прошел шпиндель микрометра сверх целогомиллиметра.
На рис. 20, а изображеноположение барабана, при котором микрометр показывает 6,34 мм. Если барабанбудет повернут еще на полный оборот, то с продольной риской гильзы совпадет тотже 34-й штрих шкалы барабана. Но кромка последнего уже пройдет верхний штрихшкалы гильзы (рис. 20, б), и микрометр будет показывать теперь 6,84 мм.
Микрометр, изображенныйна рис. 19, служит для измерения в пределах от 0 до 25 мм. Микрометрыизготовляются 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 описанияустройства микрометра видно, что точность отсчета по микрометру равна 0,001 мм.Но оценивая на глаз интервал между штрихами шкалы барабана, можно повыситьточность отсчета до 0,005 мм. Учитывая же неизбежные погрешности, получающиесявследствие не вполне правильного положения микрометра во время измерения и другихпричин, погрешность измерения микрометром следует считать в пределах ±0,01 мм.
При измерении мелкихдеталей микрометр находится в правой руке (рис. 21, а). Микрометр прижимаютмизинцем или безымянным пальцем к ладони, а большим и указательным пальцами вращаютбарабан 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 микрометрустроен аналогично, но имеет дополнительное устройство, встроенное в корпус, спомощью которого точность отсчета повышается до 0,002 мм. В токарной практикетакими микрометрами следует пользоваться лишь в исключительных случаях, принеобходимости достижения точности выше 0,020 мм.
Проверка диаметровдеталей, изготовляемых в условиях взаимозаменяемости, производится предельнымискобами (рис. 22). Жесткая скоба (рис. 22, а) имеет два постоянных размера,обозначенных на рисунке ПР и НЕ, соответствующих наибольшему и наименьшемудопустимым (предельным) диаметрам проверяемой поверхности детали.
/>
Рис 21 – Измерение деталимикрометром
/>
Рис 22 – Предельные скобы
Измерительные губки 4 и 5регулируемой предельной скобы (рис. 22, б) устанавливаются на требуемый размерпосредством винтов 2 и 3 и закрепляются винтами 1. Губка 6, прикрепленная ккорпусу винтами 7 и 8, постоянная. Расстояние между губками 5 и 6 соответствуетнаибольшему, а между 4 и 6 — наименьшему предельному диаметру детали. Губки 5 и6 образуют между собой проходную сторону скобы, обозначаемую ПР. Губки,установленные по наименьшему предельному размеру, не должны проходить черездеталь, даже если она имеет наименьший размер. Эти губки образуют непроходнуюсторону скобы, обозначаемую НЕ.
При проверке деталискобой нельзя применять больших усилий. Проходная сторона должна проходитьчерез деталь под действием собственного веса скобы.
Отметим, что при чистовойобработке деталей, так же как при черновом обтачивании, сокращениепродолжительности обработки может быть достигнуто использованием лимбов винтовсуппорта.
Точность размеров ишероховатость поверхностей, получаемых при чистовом обтачивании. Точностьразмеров при чистовой обработке достигается в пределах классов 2а—За, а иногдаи выше, шероховатость — в пределах 5—6-го классов чистоты, а в некоторыхслучаях выше. Для достижения таких результатов обязательными условиями являютсяисправность станка, тщательность его настройки и определенные навыки токаря.
/>
Рис 23 – Приемы полированияабразивным полотном
2.11 Отделка наружныхповерхностей
Значительное снижениешероховатости поверхности без одновременного повышения ее точности достигаетсяполированием. При тщательной подготовке поверхности резцом, грубым полированием(с применением грубого абразивного полотна зернистостью № 6, 5 или 4 илисреднего — зернистостью № 3 и 2) можно довести шероховатость до V7—V8, а,применяя полотна (шкурки) мелкие и отделочные (№ 1, 0, 00, 000), добиватьсяшероховатости \/10—V11. Полирование обычно ведется с помощью деревянных жимков,охватывающих деталь и прижимающих полотно к ее поверхности (рис. 23, а). Можновести полирование также по схемам, показанным на рис. 23, б и в. В первомслучае деталь, как и в жимках, охватывается лентой абразивного полотна 2. Вовтором случае имеет место касание детали по меньшей дуге окружности и нагрев ееуменьшается. Зажимается лента в резцедержателе 4 болтами 5 с помощью державок 1и зажимной планки 3. Натяжение ленты, а также перемещение ее вдоль оси деталиосуществляется соответствующими рукоятками суппорта.
Полирование производитсяпри быстро вращающейся детали (60—70 м/мин). Деталь иногда значительнонагревается, особенно когда применяется жимок. Поэтому необходимо внимательноследить за задним центром, постоянно смазывать его и время от временипроверять, насколько туго он зажат. Слишком сильный нажим центра при ручных работахдопускать нельзя.
Для предохранения станкаот абразивной пыли необходимо тщательно накрывать направляющие станины плотнойтканью.
/>
Рис 24 – Схемаобкатывания роликом (а), обкатники с тарированными пружинами для обкатыванияшаром (б) и роликом (в) и раскатник с двумя шарами (г)
Более совершеннымметодом, доступным к применению на любом токарном станке и получившим впоследнее время большое распространение, является метод обкатыванияцилиндрических (а также торцовых) поверхностей роликами (рис. 24, а) илишарами. Роликовые или шариковые обкатники типа показанных на рис. 24, б и взакрепляются в резцедержателе аналогично резцам, а раскатники типа, показанногона рис. 24, г, с помощью державки с конусным хвостом — в пиноли задней бабкиили то же в резцедержателе. С целью устранения влияния на качество обработкиобкатыванием неточности формы предварительно обточенной заготовки поджатиеролика или шара к обрабатываемой поверхности осуществляется через тарированнуюпружину. В результате обкатывание практически не изменяет форму обрабатываемойзаготовки, а размер уменьшается при обработке наружных поверхностей (иувеличивается при раскатывании внутренних) в незначительных пределах, как правило,не превышающих 0,01—0,015 мм. Сущность процесса обкатывания состоит в том, чтоподжимаемый с определенным усилием к обрабатываемой поверхности ролик или шарвдавливается в поверхностый слой металла заготовки и, перемещаясь относительнонее, пластически деформирует полученные после точения неровности, в результатечего происходит их выглаживание — шероховатость поверхности уменьшается иодновременно поверхностный слой упрочняется. За один проход шероховатостьисходной поверхности может быть снижена на дватри класса, а микротвердостьповышена по сравнению с исходной на 25—40%.
Другими достоинствамипроцесса обкатывания по сравнению с обработкой резанием является сохранениецелостности волокон металла, отсутствие шаржирования (введения) в поверхностныйслой инородных абразивных частиц, что имеет место после полирования илипритирки, возможность использования в качестве инструмента высококачественныхдешевых покупных шаров и др.
Однако все этипреимущества способа обкатывания роликами и шарами достигаются лишь при условиивыбора и применения правильного режима. От выбранных значений параметров режима— усилия обкатывания (раскатывания), подачи и числа проходов — зависятшероховатость поверхности, степень упрочнения, физические свойства металла, атакже производительность обработки. Усилие обкатывания должно быть тем больше,чем менее пластичен обкатываемый материал, чем выше шероховатость и волнистостьисходной поверхности, чем выше требования к шероховатости детали, чем большерадиус сферы, ролика или шара, чем больше подача и скорость при обкатывании ичем меньше число проходов.
Усилие обкатывания можетбыть определено методом пробных проходов, который состоит в том, что нанебольших по длине участках (15—20 мм) заготовки или на специальном образцепроизводится обкатывание с последовательно и постепенно возрастающим усилием,пока заданные требования не будут достигнуты.
Подача влияет главнымобразом на шероховатость, образующуюся при обкатывании поверхности. Значениявеличин подач, обеспечивающих требуемый класс шероховатости в зависимости отисходной шероховатости, диаметра и количества шаров, приведены в табл. 25.
Число проходовсравнительно мало сказывается на качественных показателях чистовой обработкиобкатыванием. Лишь второй проход может улучшить шероховатость поверхности впределах одного класса. Поскольку обкатывание (раскатывание) даже за двапрохода резко снижает производительность обработки, необходимо во всех случаяхстремиться установить такой режим, при котором требуемый размер, шероховатостьповерхности или упрочнение будут достигнуты за один проход. Второй проходнеизбежен, как правило, лишь при грубой и неоднородной исходной шероховатостиповерхности.
Изменение размера приобкатывании столь незначительно, что припуск можно не оставлять. Однако приобработке деталей малых диаметров, а также высокоточных деталей необходимоучитывать изменение размеров, используя данные, приведенные в специальнойлитературе.
Таблица 25 – Величинаподачи при обкатывании и ракатывании в зависимости от исходной и требуемойшероховатости, диаметра и числа шаров
/>
Отделочная обработканаружных цилиндрических поверхностей может также осуществляться на токарныхстанках следующими методами.
1. Метод тонкого точения.Он может применяться при большой жесткости системы СПИД и ведется на высокихскоростях резания — до 300 м/мин при обработке стали и чугуна и до 500 м/мин, аиногда и выше, при обработке цветных сплавов, при малых подачах от 0,01 до 0,06мм/об и малой глубине резания — 0,01—0,3 мм. Для обработки стали и чугунаиспользуются твердосплавные резцы, а для обработки цветных сплавов — алмазные1. Обеспечивается точность до 1-го класса, шероховатость — до \/11.
Проходной резец сборнойконструкции с механическим креплением алмаза для обработки деталей из цветныхсплавов показан на рис. 25. Резец состоит из державки 1, вставки 2 с алмазом,накладки 3, винта 4 и цилиндрического штифта 5. Вставка 2 состоит из сплавапорошковой смеси (80% меди и 20% олова). Стойкость такого резца при тщательномобращении с ним может составить 100—200 ч машинного времени.
Еще большую стойкость приобработке цветных сплавов обеспечивают резцы, оснащенные вместо алмазовполикристаллами высокотвердого нитрида бора — эльбором. Они могут применятьсятакже для обработки стальных и, в частности, закаленных деталей.
2. Метод притиркиповерхностей абразивными порошками с помощью инструментов-притиров обеспечиваетточность до 1-го класса, шероховатость до \/10. Притиры — разрезные втулки, обычноиз мягкого чугуна, изготовляются с отверстием несколько большим, чем диаметрпритираемой шейки детали. На поверхность отверстия притира наносится абразивныйпорошок, чаще паста, например паста ГОИ. Притир сжимается металлическим жимком типа,изображенного на рис. 23, а.
Притирка, как и тонкоеточение, применяется для отделки как наружных, так и внутренних цилиндрическихповерхностей.
3. Метод суперфиниширования (отделкаколеблющимися абразивными брусками) обеспечивает получение на наружныхцилиндрических поверхностях весьма малой шероховатости (без обеспеченияточности), соответствующей 10—13-му классам шероховатости 1.
Список литературы
1. Справочниктехнолога-машиностроителя / Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение,1985. – Т. 1. – 665 с.
2. Справочниктехнолога-машиностроителя / Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение,1985. – Т. 2. – 496 с.
3. Зуев А.А.Технология машиностроения. 2-е изд., испр. и доп. – СПб.: Издательство«Лань», 2003. – 496 с.
4. Никифоров А.Д.,Беленький В.А., Поплавский Ю.В. Типовые технологические процессы изготовленияаппаратов химических производств. – М.: Машиностроение, 1979. – 278 с.
5. Станочныеприспособления: Справочник / Под ред. Б.Н. Вардашкина, А.А. Шатилова. – М.: Машиностроение,1984. – Т. 1. – 591 с.
6. Станочныеприспособления: Справочник / Под ред. Б.Н. Вардашкина, А.А. Данилевского. – М.:Машиностроение, 1984. – Т. 2. – 655 с.
7. Технологиямашиностроения. Ч. II: Проектирование технологических процессов / Под ред. С.Л.Мурашкина. – СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2003. – 498 с.
8. Обработкаметаллов резанием: Справочник технолога / Под ред. А.А. Панова. – М.: Машиностроение,1988. – 736 с.
9. Маракулин И.В. идр. Краткий справочник технолога тяжелого машиностроения. – М.: Машиностроение,1987. – 464 с.
10. Худобин Л.В. и др. Курсовоепроектирование по технологии машиностроения. – М.: Машиностроение, 1989.– 288 с