книги из ГПНТБ / Бергер И.И. Токарное дело учебник

Точность центрирования заготовок можно также повысить установкой их в патрон. посредством разрезной чугунной втулки 1 (рис. 99,6). Такую втулку предварительно обрабатывают, разре­ зают продольно в одном месте, зажимают в патроне и растачивают по диаметру чисто обработанной установочной поверхности заго­ товки. На время растачивания в прорезь втулки устанавливают пластинку из мягкого металла такой толщины, чтобы при зажиме втулка упруго сжалась. Во избежание смещения втулки во время работы (иначе центрирование нарушается) ее выполняют с неболь-

Рис. 100. Цанговый патрон.

шим уступом, а на одном кулачке и втулке наносится риска мелом. Вместо риски на втулку лучше установить небольшой винт и при­ жать его к одному из кулачков.

Для работ, нуждающихся в точном центрировании заготовок, в серийном производстве широко используются цанговые патроны, одна из конструкций которых показана на рис. 100. Патрон состоит из корпуса 1 с коническим хвостовиком и цилиндрическим отверсти­ ем спереди. В отверстие устанавливается частично разрезанная упругая цанга 3 с наружным конусом. При завинчивании гайки 4 цанга доходит до уступа, сжимается и закрепляет заготовку. Гай­ ка 2 служит для удаления патрона из отверстия шпинделя.

Точная установка заготовок по обработанному отверстию вы­ полняется с помощью оправок, которые по способу установки на станке делятся на центровые, хвостовые и патронные, а по конструк­ ции рабочей части — на конические, цилиндрические, резьбовые и

ниже 3-го класса точности. На рабочем участке 1 оправка имеет конусность порядка 0,001—0,003 мм и размер D немного меньше наи­ меньшего диаметра устанавливаемого отверстия. Заготовка, удер­ живаемая на оправке только силами трения, должна быть насаже­ на достаточно плотно. Такие оправки применяют в основном для чистового обтачивания, когда точность продольного положения за­ готовки на станке не имеет значения.

Ц и л и н д р и ч е с к и е о п р а в к и (рис. 101, б) предназначе­ ны для установки заготовок, отверстие которых имеет точность не ниже-2а класса. При более низкой точности базового отверстия центрирование заготовки на оправке ухудшается. Заготовка под­ жимается к уступу оправки и зажимается с торца гайкой 2 и бы­ стросъемной шайбой 1 с вырезом. Такая шайба позволяет снимать заготовку с оправки без полного свинчивания гайки.

Для установки заготовок с менее точными отверстиями при­ меняют р а з ж и м н ы е о п р а в к и (рис. 101, в). Закрепление

заготовок на них осуществляется осевым перемещением цанги 2 посредством завинчивания гайки 3. Для открепления заготовки гай­ ку 3 немного отвинчивают, затем гайкой 1 смещают цангу вправо.

Более удобными для работы являются х в о с т о в ы е о п р а в ­ ки, которые устанавливаются в конусное отверстие шпинделя. Хво­ стовая разжимная оправка (рис. 101, б) позволяет быстро закрепить и открепить заготовку посредством конического винта 2. Рабочая часть ее имеет три продольных разреза, благодаря которым она может разжиматься. Оправка 1 изготавливается из стали У7, а для создания упругости твердость ее рабочей части увеличивается термообработкой. На таких оправках за одну установку можно обработать наружную поверхность и торец заготовки.-

■'' Детали с резьбовыми отверстиями устанавливаются на резь­ бовых оправках (рис. 101, г), гайка 1 в которых предусмотрена для облегчения свинчивания обработанной заготовки 2.

из куска стального проката, закрепляемого в патроне разово на партию деталей.

На цилиндрической оправке 1 (рис. 102, а) заготовка 2 поджи­ мается вращающимся центром 3. Рабочая часть кош-шеской оправ­ ки 1 (рис. 102, б) имеет вначале цилиндрический участок, за кото­ рым следует небольшая конусность, примерно 0,01—0,02 мм. Конп-

Рис. 102. Патронные оправки.

ческой частью осуществляется крепление заготовки силами трепня при плотном насаживании ее на оправку легкими ударами молотка с мягким бойком.

Чистовое обтачивание заготовок с обработанным отверстием иногда выполняют с установкой в переднем упорном и заднем вра­ щающемся центрах без хомутика. Такой способ применяют при из­ готовлении деталей малыми партиями, когда нецелесообразно из­ готавливать специальные оправки. При повышенных требованиях к точности центрирования на концах отверстия таких заготовок про­ тачивают небольшие центровые фаски за одну установку при окон­ чательной обработке отверстия.

Для получения соосности точных поверхностей деталей типа валов их окончательную обработку выполняют с установкой в цент­ рах. При этом необходимо обеспечить строгую соосность центров станка и правильное вращение переднего центра без биения, что достигается ранее рассмотренными способами (см. гл. II, § 1, п. 5).

Вопросы для повторения

1.Как повысить точность установки заготовок в самоцентрнрующем па­

троне?

2.Объясните способ восстановления точности токарного патрона.

3.Объясните устройство и назначение цангового патрона.

4.Перечислите типы оправок по способу установки на станке и конструк­ ции рабочей части.

5.Укажите тип оправки, которую следует применить, если отверстие заго­

товки выполнено с точностью 4—5-го классов.

6 . Какие из рассмотренных оправок не обеспечивают постоянное продоль­ ное положение заготовок на станке? ,

7. Какой способ установки следует применять для чистовой обработки точ­ ных поверхностей вала?

§ 7. Построение технологического маршрута токарной обработки

1.Общие указания. Технологический маршрут, отражающий

только последовательность обработки детали, является начальной и по существу наиболее важной частью технологического процесса, полное построение которого рассматривается в § 7 гл. XIV.

Учитывая, что для молодого рабочего приобретение прочных знаний и навыков построения технологического маршрута имеет большое значение, рассмотрим порядок его разработки, базируясь на общих правилах и принципах, благодаря которым значительно облегчается решение любой технологический задачи.

Последовательность действий при построении технологического маршрута может быть разделена на три стадии: 1) изучение исход­ ных данных, 2) подготовка к построению технологического мар­ шрута, 3) построение технологического маршрута. Типовая логиче­ ская схема этой последовательности изображена на рис. 103.

Н а 1-й . с т а д и и изучаются исходные данные, которые в условиях конкретного рабочего места состоят из рабочего чертежа, заготовки, количества деталей в обрабатываемой партии и техноло­ гических возможностей станка.

Рассматривая чертеж детали, следует в первую очередь опре­ делить точность выполнения размеров, формы и взаимного распо­ ложения поверхностей, их чистоту обработки. Допустимые погреш­ ности этих четырех элементов точности указываются на чертежах числовыми или буквенными обозначениями, предусмотренными ЕСКД (единой системой конструкторской документации).

На некоторых., чертежах встречаются свободные размеры, не ограниченные допусками. В таких случаях они должны выполнять­ ся в пределах точности 7-го или реже 8—9-го классов с отклонения­ ми в тело детали, т. е. на наружные размеры отклонения распола­ гаются в минус, на внутренние — в плюс от номинального размера.

Аналогичная условность принята и в отношении точности фор­ мы поверхностей. Если на чертеже1отсутствуют соответствующие допустимые отклонения, то они не должны превышать допуска на размер данной поверхности. Так, например, для цилиндра диамет­ ром 25_о,і2 мм все погрешности формы (конусообразность, бочкообразность, седлообразность, овальность, изогнутость) не должны превышать допуска на его диаметр, т. е. 0,12 мм.

При изучении чертежа следует также обратить внимание на материал детали и характер термообработки, которые могут су­ щественно влиять на принятие определенного технологического ре­ шения.

Если деталь подлежит термообработке, ее точные поверхности обрабатывают предварительно с припуском на последующее шли­ фование.

Рассматривая заготовки, необходимо определить достаточность припусков на обработку, отсутствие значительного перекоса, сме­ щения и кривизны поверхностей.

Количество деталей в партии оказывает влияние на степень расчленения технологического маршрута. Чем крупнее партия де­ талей, тем выгоднее делить их обработку на более мелкие операции*.. Это создает возможность настройки станка по упорам, уменьшает) количество различных действий, выполняемых токарем в много­ переходной операции, благодаря чему повышается степень навыка, являющегося основой высокопроизводительного труда.

Технологические возможности токарного станка характеризу­ ются наибольшим диаметром обработки, расстоянием между цен­ трами, максимальным диаметром обрабатываемого прутка, преде-

установки заготовок на станке.

Как известно, любая поверхность может быть обработана раз­ личными способами, каждый из которых оправдывает себя в опре­ деленных условиях и при определенных требованиях к точности об­ работки. Для выбора наиболее рационального из них необходимо исходить из общего принципа наибольшей производительности, который гласит: из всех возможных способов обработки следует выбирать наиболее производительный. Если этот способ не обеспе­ чивает необходимые технические требования, то всю предваритель­ ную обработку выполняют наиболее производительным способом, а окончательную — тем, который обеспечивает необходимую точ-* ность обработки.'В подтверждение сказанного можно.привести ряд примеров.

При обтачивании цилиндра наиболее производительно весь при­ пуск срезать за один проход. Когда же обрабатываемая деталь об­ ладает недостаточной жесткостью или точность обработки высокая, обтачивание выполняют за два перехода: вначале предварительным точением срезают основную часть припуска, затем чистовым про­ изводят чистовую обработку с малой глубиной резания.

Наиболее производительными способами выполнения отверстий в сплошном металле являются сверление и рассверливание. Однако их можно применить, когда точность обработки не превышает 5-го класса. В иных случаях указанные способы используются для предварительной обработки, после которой в зависимости от тре­ буемой точности отверстия зенкеруют, развертывают или растачи­ вают. Причем из названных трех последних способов более произво­ дительными являются зенкерование и развертывание, которые рекомендуется применять во всех возможных случаях взамен рас­ тачивания.

Установочные базы выбирают, руководствуясьправилами, из­ ложенными в § 5 данной главы, и общим принципом единства баз. Согласно последнему, для получения более точного взаимного рас­ положения поверхностей количество используемых в технологиче­ ском процессе установочных баз должно быть возможно меньшим.-

Соответственно принятым базам выбирают способы установки заготовок в зависимости от требуемой жесткости крепления и точ­ ности центрирования.

Короткие заготовки с черновой или предварительно обработан­ ной базой закрепляют в самоцентрирующем патроне с закаленными кулачками. При большом припуске на обработку такие заготовки целесообразно поджимать задним центром.

Короткие заготовки с окончательно обработанной чистовой базой, когда к точности взаимного расположения поверхностей предъявляют высокие требования, закрепляют в патроне с сырыми кулачками или с помощью упругой втулки, которые растачивают по диаметру принятой базы.

Предварительную обработку длинных заготовок выполняют в патроне и заднем центре, окончательную в центрах.

Установку на оправках преимущественно применяют для чи­ стовой обработки наружных поверхностей детали, когда они долж­ ны быть строго расположены к базовому отверстию. Иногда эти требования можно выполнить установкой полок заготовки в перед­ нем упорном и заднем вращающемся центрах.

• Обработку наружной поверхности детали, имеющей предвари­ тельно просверленное отверстие, часто производят при установке в переднем рифленом и заднем вращающемся центрах.

3 -я с т а д и я завершает работу по построению технологиче­ ского маршрута, которая заключается в установлении количества и состава операций:

Количество операций обработки зависит от величины партии деталей.

При поштучном изготовлении деталей переходы объединяются в установки, так как весь процесс состоит из одной операции. При этом нужно стремиться выполнять всю обработку за наименьшее количество установок, в одной из которых обрабатывают поверхнос­ ти с точным взаимным расположением.

Когда предстоит обработать партию деталей, технологический маршрут расчленяют на операции, количество которых выбирают в зависимости от величины партии. Причем, чем она крупнее, тем целесообразнее делить обработку на большее число операций.

Процесс комплектования переходов в операции обычно вызы­ вает значительные затруднения у молодых рабочих, так как здесь необходимо учитывать специфические условия предстоящей работы. Чтобы облегчить его осуществление, можно рекомендовать ряд правил, выработанных практикой работы на токарных станках.

1.В первую операцию наряду с другими переходами включать переходы по подготовке последующей чистовой установочной базы.

2.Черновую и чистовую обработку поверхностей точением вы­ полнить в различных операциях.

3.Предусматривать опережающее выполнение тех переходов, которые подготавливают возможность осуществления следующих за ними переходов. Например, обработку деталей в патроне начи­ нать с подрезки торца, который будет служить измерительной ба­ зой для отсчета размеров по длине; то же выполнять перед сверле­ нием и центрованием; развертыванию, как правило, должно пред­ шествовать зенкерование или растачивание; точные поверхности

вначале обрабатывают предварительно с небольшим припуском на чистовую обработку и т. д.

4.Переходы располагать в операции так, чтобы путь менее стойких инструментов был наименьшим. Так, при обработке деталей

сотверстием из длинного прутка перед отрезкой выполнять свер­ ление и обтачивание наружной поверхности на длину, немного больше необходимой, с учетом ширины отрезного резца; обработку ступенчатых отверстий в сплошной заготовке начинать сверлом большего диаметра, затем меньшего.

5.Предусматривать наиболее рациональную последователь­ ность обработки ступенчатых поверхностей так, чтобы общая длина рабочего пути резца в данных условиях была наименьшей.

6.Переходы, нуждающиеся в особой наладке станка, выделять

всамостоятельные операции (см. гл. XI, п. 4).

7.В операцию по окончательной обработке точных поверхно­ стей резцами не включать переходы, нуждающиеся в поворотах резцедержателя.

8.В одной операции нецелесообразно выполнять сверление и растачивание отверстий.

При заполнении карты необходимо придерживаться следую­ щего.

2. В графе «Содержание установок и переходов» указания давать в повелительной форме: установить, закрепить, обточить, подрезать, сверлить. Для облегчения заполнения этой графы можно пользоваться нижеприведенным классификатором.

Примерный классификатор установок и переходов

У с т а н о в к и : '

A.Установить заготовку в патроне с вылетом L мм и закре­

пить.

Б. Установить и закрепить заготовку в патроне и заднем центре.

B.Установить и закрепить заготовку в центрах.

Г.Установить и закрепить заготовку на оправке.

Пе р е х о д ы :

1.Подрезать торец.

2.Подрезать торец в размер L мм.

3.Подрезать уступ 0 D мм в размер L мм.

4.Обточить цилиндр до 0 D мм на длину L мм.

5.Выточить канавку шириной В мм.

6.Проточить фаску аХ45°.

7.Надрезать заготовку до 0 D мм на длину L мм.

8.Отрезать заготовку длиной L мм.

9.Центровать 0 d мм.

10.Сверлить отверстие 0 D мм на проход (на глубину L мм).

11.Рассверлить отверстие до 0 D мм на проход (на глубину

Ьмм).

12.Зенкеровать отверстие до 0 D мм.

13.Развернуть отверстие до 0 D мм.

14. Расточить отверстие до 0 D мм на проход (на глубину

Lмм).

15.Обточить конус до 0 D под Za°.

16.Расточить конус до 0 D под Za°.

17.Развернуть коническое отверстие предварительно (оконча­

тельно).

18.Обточить фасонную поверхность предварительно (оконча­

тельно).

19.Нарезать резьбу d x S плашкой (метчиком).

20.Нарезать резьбу d x S резцом предварительно (оконча­ тельно) .

стоянии завершения операционной обработки с размерами обрабо­ танных поверхностей, контурные линии которых выполняются крас­ ного цвета или увеличенной толщины. Способы крепления загото­ вок и некоторые другие 'обозначения изображаются на эскизах условно (см.табл. 10).