Обработка конических отверстий на токарных станках



Конические поверхности часто встречаются в деталях машин и особенно в инструментах (установочные центры, посадочные конусы сверл и т. п.). Ниже рассматриваются элементы конуса и способы нахождения величины этих элементов. Отношение разности диаметров конуса к его длине называется конусностью.

Если провести из конуса малого диаметра линию, параллельную оси конуса, то угол между образующей конуса и этой линией будет равен, т. е. половине угла при вершине. Он называется углом уклона, а отношение отрезка, равного длине конуса называется уклоном конуса. Уклон конуса равен тангенсу угла. Величина уклона, или тангенс угла, не зависит от длины конуса, а определяется только величиной угла.

Методы получения конических поверхностей

Обтачивание конусов может производиться:

  1. Широкими резцами.
  2. С поворотом верхней части суппорта.
  3. Со смещением задней бабки.
  4. С помощью конусной линейки.
  5. С помощью гидрокопировальных суппортов.

Обработка широкими резцами. Применяется для коротких конусов (обычно не длиннее 20 мм) на жестких деталях. При этом режущая кромка резца должна быть установлена по шаблону или угломеру точно под углом уклона конуса а к оси обрабатываемой детали. Обработка производится с ручной продольной или поперечной подачей.

Обработка с поворотом верхней части суппорта может производиться с ручной или автоматической подачей верхней части суппорта или одновременно с автоматической продольной подачей всего суппорта и подачей способу применяется для деталей, у которых длина образующей конуса меньше хода верхней каретки, и выполняется в следующем порядке. В резцедержатель устанавливается резец точно по открепляются верхние салазки суппорта и устанавливаются под углом конуса. Отсчет угла производится по делениям, нанесенным на опорном фланце поворотной части суппорта. Цена одного деления обычно равна. Если токарный станок имеет шкалу делений с нониусом, то точность отсчета повышается. Угол берется из чертежа или рассчитывается.

После установки на заданный угол салазки закрепляются, и производится предварительная обточка. Затем с помощью угломера замеряют угол полученного конуса. Если конус получился неправильный, то определяют величину ошибки и регулируют положение верхних салазок. Затем производят окончательное обтачивание конуса.

Схема обточки конуса по второму способу. Обработка по этой схеме позволяет обтачивать длинные конусы, у которых длина образующей значительно превышает ход верхней каретки. Суппорту сообщается продольное перемещение с подачей, каретка, повернутая на угол, имеет подачу. В результате сложения обеих подач резец перемещается с подачей под углом к оси детали. Настройка станка сводится к определению угла и повороту каретки на этот угол. В случае необходимости уточнение угла поворота производится после предварительной обточки и замера полученного угла.

Обработка со смещением задней бабки применяется для получения длинных пологих конусов. Поперечное смещение корпуса задней бабки допускается обычно не более чем на 1/50 часть длины изделия. При большем отклонении центры станка располагаются в центровых отверстиях со значительным перекосом, что вызывает неравномерное срабатывание отверстий и центров и приводит к отклонению изделия от заданной формы и размеров. Ограничение величины угла конуса, который можно обточить по этому методу, вызывается также небольшой величиной поперечного смещения задней бабки. Смещение задней бабки производят, руководствуясь делениями, нанесенными на торце опорной плиты и на торце корпуса задней бабки.

При расчете величины смещения возможны два случая: 1) длина конуса равна длине изделия и 2) конус короче изделия.

Обработка с помощью конусной линейки применяется при изготовлении конусов с углом уклона до 10—12°. Этим методом можно обрабатывать как наружные, так и внутрен­ние конические поверхности с автоматической продольной подачей, а также производить нарезание конических резьб.

Конструкция одного из типов линейки и установка ее на станке. Плита линейки крепится при помощи кронштейнов к станине станка. На плите закрепляется конусная линейка. Линейка при установке поворачивается вокруг пальца на заданный угол (по шкале на плите) и закрепляется болтами. В пазу линейки расположена ползушка, жестко соединенная с поперечными салазками суппорта. При точении резец вместе с суппортом перемещается в продольном направлении и под действием ползушки, скользящей в прорези линейки, — в поперечном направлении. В результате обтачивается конус с углом при вершине.

Для увеличения точности обработки производится регулировка положения линейки после пробного прохода.

При наладке станка на обточку конуса винт поперечной подачи отключается. Если необходимо обработать конус с углом большим, чем допускает конусная линейка, можно этот метод скомбинировать с методом смещения задней бабки.

В данном случае порядок наладки будет следующий: линейку устанавливают на максимально допустимый угол поворота и рассчитывают смещение задней бабки как при обточке конуса, у которого угол уклона равен разности заданного угла а и угла поворота линейки. Обработка с помощью гидрокопировальных суппортов позволяет получать изделия с различной конусностью (крутые и пологие конусы) и с высокой точностью.

Обработка конических отверстий значительного диаметра производится расточными резцами с поворотом части суппорта на заданный угол либо с использованием конусной линейки.

Конусные отверстия сравнительно небольшого размера в сплошном материале сначала сверлятся, а затем растачиваются. При малом угле уклона конуса сверление может выполняться одним сверлом диаметром несколько меньшим наименьшего диаметра конуса. При больших углах уклона сверление ведется несколькими сверлами с постепенно увеличивающимся диаметром. Конические отверстия стандартных и нормализованных размеров после сверления обрабатываются комплектом конических разверток. В комплект входит черновая развертка с небольшим количеством зубьев, расположенных по винтовой линии, предназначенная для снятия большей части припуска, получистовая с более мелкими и частыми зубьями и чистовая, выполняющая окончательную зачистку стенок отверстия. Зубья у чистовой развертки прямые сплошные.

При развертывании деталь закрепляется в патроне, развертка подпирается задним центром. Подача ее осуществляется вручную маховичком задней бабки. Во избежание проворачивания развертки на ее квадратный хвостовик надевается хомутик, конец которого упирается в верхнюю площадку суппорта.

Контроль конических поверхностей. Угловые размеры конусов измеряют при помощи универсальных угломеров, иногда при помощи оптических угломеров. Проверку диаметральных размеров производят при помощи штангенциркулей или микрометров (в зависимости от требуемой точности). Комплексную проверку углов и размеров в серийном производстве выполняют при помощи специальных конусных калибров. Так же поступают при проверке стандартизованных или нормализованных конусностей (конуса Морзе), независимо от рода производства.