Исправленная и дополненная обработка наружных поверхностей2 (ТКМ в электронном виде), страница 4

Если центр задней бабки сместить в направлении от токаря (рис. 54,а), то после обработки получится коническая поверхность с вершиной конуса, направленной в сторону передней бабки, а если сместить его на токаря (рис. 54,б), то вершина конуса будет направлена в сторону задней бабки.

Этот способ применяется для обработки конических поверхностей с небольшими углами уклона до 8°.

Величина смещения h задней бабки определяется по следующим формулам: h= , mm; h=((D-d)/2)·(L/d) mm; h=(L/2)·K мм.

где L - общая длина детали, 1 - длина конической части детали. При обработке конических поверхностей способом смещения задней бабки, наблюдается интенсивный и неправильный износ центровых отверстий детали. Точная обработка цилиндрических поверхностей детали на уже изношенных центровых отверстиях невозможна. Поэтому обработку конических поверхностей рекомендуют разделять на черновую и чистовую. Перед чистовой обработкой следует поправить изношенные центровые отверстия.

Достоинства способа: возможность обработки длинных заготовок; возможность автоматической подачи суппорта.

Недостатки: нельзя обрабатывать внутренние конусы; нельзя обрабатывать конусы с большим углом; быстрый износ центровых отверстий центров.

Применение конусной линейки. Почти все современные токарные станки имеют приспособление, называемое конусной линейкой, для обработки конических поверхностей с углом уклона не более 10-12°.

Схема обработки конических поверхностей с помощью линейки приведена на рис. 55. К станине станка прикреплена плита 1, на которой установлена линейка 3 с продольным пазом 2. Ее можно поворачивать и устанавливать под требуемым углом к оси вращения шпинделя и закреплять болтами 4. В пазу линейки расположен ползун 5, который с помощью тяги 7 соединяется с поперечным суппортом..через паз и палец.

Рис 55 Схема обработки с помощью конусной линейки 1 – плита с угловыми делениями и круговыми прорезями, 2 – продольный паз линейки, 3 – конусная линейка, 4 – палец с гайкой, 5 – ползун, вставлен в паз 2, 6 – направляющая станины, 7 – тяга, 8 – верхний суппорт с резцом

Чтобы верхний поперечный суппорт мог свободно перемещаться, его отсоединяют от нижнего, вывинчивая поперечный винт,

После установки линейки под требуемым углом и закрепления детали производят обработку.

Так как ползун 5 связан с поперечными салазками суппорта, то они вместе с резцом будут перемещаться параллельно пазу 2 линейки 3..

Благодаря этому образуется коническая поверхность с углом наклона , равным углу поворота конусной линейки.

После каждого перехода с помощью верхней части суппорта резец устанавливают на глубину резания.

Как уже отмечалось, с использованием линейки можно обрабатывать конические поверхности с углом уклона =10-12°. При ≥12° применяют так называемый комбинированный способ обработки. Угол уклона разбивают на два угла; ₁ =10-12° и ₂= - _l. Затем конусную линейку устанавливают на угол ₁=12°, а заднюю бабку смещают для обработки конической поверхности с углом уклона ₂= -12°. Этот способ имеет ряд преимуществ: наладка линейки удобна и производится быстро; способ универсален и обеспечивает высокую точность.

5. Виды и методы чистовой отделочной обработки наружных поверхностей

Для получения точной и чистой, окончательно отделанной наружной цилиндрической поверхности применяются в зависимости от предъявляемых требований и характера детали различные виды чистовой отделочной обработки. К числу их относятся: тонкое (алмазное) точение, шлифование, суперфиниширование, притирка, полирование, обкатывание роликами и др.

Тонкое (алмазное) точение применяется, главным образом, для отделочной обработки деталей из цветных металлов и сплавов (алюминиевых и магниевых сплавов, бронзы, латуни и т.п.) и отчасти для деталей из чугуна и стали. Объясняется это тем, что шлифование цветных металлов значительно труднее, чем стали и чугуна, вследствие быстрого засаливания шлифовального круга. Кроме того, обработка алмазными резцами стальных и чугунных деталей пока еще значительно менее эффективнее, чем деталей из цветных сплавов.

Инструмент. При тонком точении обработка производится алмазными резцами или резцами, оснащенными твёрдыми сплавами - последние в ряде случаев заменяют резцы. Метод алмазного точения сохранил свое название и при замене алмазных резцов резцами из твердых сплавов, но с режимами резания, примерно такими же, какие применяются для алмазных резцов и характеризуются высокими скоростями резания при малой подаче и малой глубине резания.

Наинизшая шероховатость поверхности обеспечивается при малых подачах порядка 0,02-0,04 мм. Глубина резания в пределах 0,025-0,15 мм незначительно влияет на шероховатость поверхности. Скорость резания в зависимости от обрабатываемого материала составляет от 100 до 1000 м/мин, а иногда и выше.

Оборудование. Станки для алмазной обработки (токарные, алмазно-расточные) должны быть жесткими, точными, высокоскоростными, с хорошо отбалансированными вращающимися деталями с кинематикой движений, обеспечивающих высокие числа оборотов шпинделя (до 8000 об/мин) и небольшие величины подачи.

Возможности. При соблюдении этих требований алмазным точением достигается точность обработки 6-го квалитета и выше и 0,62-0,16 шероховатости поверхности.

В оптическом приборостроении алмазное точение применяют как декоративное. Уменьшая шероховатость поверхностей, декоративное точение заменяет процесс полирования.

Производительность обработки деталей при тонком точении выше, чем при шлифовании.

Стойкость алмазных резцов обычно выше стойкости твердосплавных резцов в десятки раз. Себестоимость обработки деталей алмазными резцами в среднем в 1,5-2 раза меньше, чем твердосплавными, и в 3-4 раза меньше, чем резцами из быстрорежущей стали.

Алмазное выглаживание является одним из методов отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием и заключается в пластическом деформировании обрабатываемой поверхности скользящим по ней инструментом - выглаживателем, который предоставляет сферической или цилиндрической формы алмаз, закрепленный в оправке. При выглаживании рабочая часть алмаза контактирует при определенном давлении с вращающейся деталью при поступательном перемещении выглаживателя, происходит сжатие и пластическое деформирование поверхностного слоя металла детали. При этом неровности поверхности, оставшиеся после предшествующей обработки, сглаживаются частично или полностью, и поверхность приобретает зеркальный блеск, повышается твердость поверхностного слоя, поверхность остается чистой, не шаржированной осколками абразивных зерен, что происходит при процессах абразивной обработки.

Обычная кинематика выглаживания - вращение детали и продольная подача инструмента, на токарных станках с повышенной точностью и жесткостью.

Особенностью алмазного выглаживания является применение в качестве деформирующего элемента алмаза, который обладает следующими свойствами: чрезвычайно высокой твёрдостью, низким коэффициентом трения по металлу, высокой степенью чистоты, с которой может быть отполирован алмаз, высокой теплопроводностью.

Высокая твердость алмаза дает возможность обрабатывать почти все металлы, поддающиеся пластической деформации, как мягкие, так и закаленные до твердости НРС 60-65. Из-за малой силы выглаживания (5-25 кгс) можно обрабатывать тонкостенные и маложесткие детали.

Выглаживание производится для уменьшения шероховатости поверхности (отделка), упрочнения поверхностного слоя и повышения точности размеров и формы деталей (калибрование). Наиболее часто выглаживание применяется как отделочно-упрочняющая операция для ответственных поверхностей деталей.

Основные способы обработки выглаживанием. Существуют два способа выглаживания - с жестким и упругим закреплением инструмента.

Выглаживание с жестким закреплением инструмента осуществляется при жесткой кинематической связи между инструментом и деталью, также, как, например, при точении. Выглаживатель закрепляют на станине подобно резцу, и положение его относительно обрабатываемой детали определяется только кинематикой станка и упругостью системы СПИД. При обработке выглаживатель внедряется в обрабатываемую поверхность на определенную величину, которая зависит от пластичности обрабатываемого материала, шероховатости поверхности и радиуса выглаживателя и колеблется от нескольких микрон до нескольких сотых миллиметра.

Достоинством способа с жестким закреплением выглаживателя является возможность повышения точности размеров и формы обрабатываемой детали путем перераспределения объемов пластически деформированного металла и возможность обработки прерывистых поверхностей.

Однако, при жестком закреплении выглаживателя из-за биения обрабатываемой детали величина внедрения выглаживателя и, следовательно, сила выглаживания могут колебаться в значительных пределах. В результате неравномерного давления на обрабатываемую поверхность последняя имеет неодинаковую шероховатость и неоднородность по физико-механическим свойствам. Поэтому при жестком выглаживании предъявляются высокие требования к точности установки детали и инструмента.

Выглаживание с упругим закреплением инструмента - более простой и удобный способ, при котором инструмент упруго прижимается к обрабатываемой детали с помощью пружины или иными способами. Сила прижатия выглаживателя к детали, зависящая от пластичности обрабатываемого материала, шероховатости поверхности и радиуса выглаживателя, легко контролируется и поддерживается постоянной в процессе обработки. При этом нет жесткой кинематической связи между деталью и выглаживателем, и положение последнего относительно детали определяется самой обрабатываемой поверхностью.

При упругом закреплении выглаживателя погрешности формы детали копируются и не исправляются. Происходит только сглаживание шероховатости и упрочнение поверхности. Достоинством этого способа выглаживания является простота настройки и сравнительно невысокие требования к точности и жесткости станков и обрабатываемых деталей.