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

иом для чистового обтачивания длинных валов, когда необходимо выдержать строгую соосность обрабатываемых поверхностей, а также в случаях последующей обработки детали на других станках с такой же установкой. Заготовку опирают центровыми отверстия­ ми на передний 4 и задний 2 центры, а вращение от шпинделя к ней передается поводковым патроном 1 и хомутиком 3.

обработанное отверстие (см. гл. IV).

Рис. 26. Способы установки заготовок на токарном станке.

3. Токарные приспособления. Приспособлениями называются устройства, предназначенные для установки и закрепления загото­ вок на станке или для расширения его возможностей.

При выполнении универсальных токарных работ пользуются приспособлениями общего назначения: зажимными и поводковы­ ми патронами, хомутиками, центрами.

З а ж и м н ы е п а т р о н ы . Выпускаемые в централизованном порядке зажимные патроны делятся на самоцентрирующие 3-кулач- ковые (рис. 27) и 4-кулачковые с независимым перемещением кулачков (см. гл. XIII, рис. 236).

Кулачки самоцентрирующего патрона имеют одновременное радиальное перемещение, благодаря чему закрепление и центриро­ вание заготовки с осью шпинделя совершаются одновременно. Та­ кие патроны предусмотрены для закрепления круглых заготовок с относительно ровными поверхностями.

На рис. 27 показано устройство самоцентрирующего патрона, который состоит из корпуса 6, трех кулачков 5, центрального зуб­ чатого колеса 3 со спиральной многовитковой нарезкой 4, трех малых конических колес 2 с квадратными отверстиями 1 под ключ. Если торцовым ключом вращать зубчатые колеса, то кулачки, сцепленные со спиральной нарезкой 4, будут перемещаться ради­ ально.

Патроны снабжаются комплектами прямых и обратных кулач­ ков либо кулачками сборной конструкции.

Прямые кулачки (рис. 27, а), предназначены для закрепления заготовок небольшого диаметра «на зажим» или «на разжим» — заготовок с отверстиями. Обратные кулачки (рис. 27, б) использу­ ются для закрепления заготовок большого диаметра.

Сборный кулачок (рис. 27, в) состоит из кулачка 1 и рейки 2, которые скрепляются винтами. Такие кулачки можно переставлять на рейках и использовать в качестве прямых или обратных.

Рис. 27. 3-кулачковын самоцептрирующіш патрон.

Кулачки, поставленные в комплекте с патроном, обычно зака­ лены для повышения долговечности. Однако при закреплении ими деталей с чисто отработанными поверхностями на последних оста­ ются вмятины. В таких случаях рекомендуется применять мягкие сырые кулачки, которые специально изготавливают чаще всего сборной конструкции.

Кулачки маркируются порядковыми номерами 1, 2, 3. В такой последовательности их следует устанавливать в пазы корпуса, ко­ торые также имеют аналогичные номера. В противном случае кулачки окажутся на разном расстоянии от центра патрона.

По стандарту (ГОСТ 2675—63) самоцентрирующие 3-кулачко- вые патроны выпускаются разных размеров с наружным диаметром от 80 до 630 мм четырех классов точности. Для универсальных ра­ бот предусмотрены патроны нормальной точности Н и повышен­ ной П; для чистовых работ — высокой В и особо высокой А. Точ­ ность патрона (кроме нормальной) маркируется на его корпусе.

Зажимные патроны крепятся к переходным фланцам и вместе с ними устанавливаются на передний конец шпинделя. В зависимо­ сти от формы последнего применяются фланцы для резьбовых концов шпинделей (рис. 28, а) и фланцевых (рис. 28, б). Фланцевая конструкция крепления позволяет быстро и надежно выполнять установку патрона на станке. На современных станках с резьбо­ выми концами шпинделей с целью предотвращения самоотвинчивания патрона при резком торможении предусматривается допол­

По конструкции центры делятся на упорные, вращающиеся и поводковые; по форме рабочей части — на прямые, обратные, полу­ центры и грибковые.

Упорный прямой центр (рис. 31, а) состоит из рабочего кону­ са / с углом 60°, шейки 2, хвостовика 3 и заниженной части 4.

Хвостовики выполняются по размерам и форме стандартных конусов Морзе. Диаметр заниженной части 4 меньше наименьшего диаметра конуса хвостовика, благодаря чему небольшое увеличение его, получающееся при выбивании центра из шпинделя, не влияет

* на точность установки центра на станке.

Упорные центры изготавливаются из инструментальных угле­ родистых сталей У7—У8 и подвергаются термической обработке — конец хвостовика и рабочий конус закаливаются.

4 мм), на концах которых выполняются наружные центровые ко­ нусы.

Полуцентры упорные (рис. 31, в) устанавливаются в пиноль задней бабки. Они имеют неполный рабочий конус, который позво­ ляет подрезать торец заготовки, установленной в центрах.

Рабочая часть грибкового упорного центра (рис. 31, г) выпол­ нена в виде усеченного конуса увеличенного диаметра. Такой центр используется для установки на станке пустотелых заготовок по внутренним фаскам.

Для чистового точения с большой скоростью резания в пиполь задней бабки иногда устанавливаются износостойкие центры, рабо­ чая часть которых оснащается твердым сплавом (рис. 31, д).

Упорные центры при современных условиях точения с большой скоростью устанавливаются преимущественно в шпиндель станка. В случае установки таких центров в заднюю бабку центровое от­ верстие заготовки, опирающееся на задний центр, следует запол­ нять густой смазкой (солидол в смеси с порошкообразным графи­ том).

о б

W

Вращающиеся центры практически не изнашивают центровые отверстия заготовок. Они получили наиболее широкое применение в качестве задних центров и выпускаются двух серий: нормальной и усиленной.

На рис. 31, е показано устройство вращающегося центра нор­ мальной серии, который состоит из корпуса 6 с коническим хвосто­ виком, подшипников качения 3, 4, 5 и вставки (шпинделя) 1. Крыш­ ка 2 с войлочным уплотнением защищает подшипники от загрязне­ ния и вытекания смазки. Ею также регулируют зазоры в подшип­ никах. Такие центры изготавливаются нормальной и повышенной точности с наибольшим допустимым радиальным биением рабочего конуса соответственно 0,015 и 0,007 мм.

Вращающиеся центры усиленной серии (рис. 31, ж) имеют сменный наконечник 1 в виде усеченного конуса. Они применяются при обработке пустотелых валов и труб. При снятом наконечнике центр может быть использован в качестве обратного. Радиальное биение рабочего конуса для таких центров не более 0,02 мм.

Поводковые центры позволяют вести обтачивание деталей на всю длину без хомутика и поводкового патрона. Такие центры, установленные в шпиндель станка, передают крутящий момент за­ готовке посредством рифленых поверхностей.

Поводковый рифленый центр (рис. 31, з) применяют при обра­ ботке пустотелых валов и труб в тех случаях, когда на кромках отверстия допустимы вмятины от зубьев центра или они могут быть удалены последующей обработкой.

Если шпиндель имеет резьбовой передний конец, легкий пат­ рон подносят к нему обеими руками и навинчивают до отказа (рис. 34, а). Чтобы при этом шпиндель не поворачивался, положе­ ние рукояток коробки скоростей должно соответствовать наимень­ шему числу оборотов.

Более тяжелый патрон рекомендуется сначала положить на деревянный брусок (рис. 34, б), а затем, подведя к шпинделю, на­ вернуть вручную до отказа.

Рис. 34. Способы установки патронов на станок.

Для предупреждения самоотвинчивания во время работы па­ троны следует закреплять дополнительными креплениями, преду­ смотренными на станке.

Удобный способ навинчивания патрона показан на рис. 34, в. В шпиндель устанавливают оправку 2, а в кулачках патрона закрепляют направляющую втулку 1. Двумя руками патрон под­ носят к оправке, надевают на нее и навинчивают на шпиндель.

Снимают патрон со станка в обратном порядке, для чего вна­ чале освобождают переходный фланец от дополнительного зажи­ ма, вставляют ключ в патрон и рывком на себя ослабляют креп­ ления (рис. 35, а). Если патрон не сдвигается, то для этой цели можно воспользоваться длинным рычагом, зажатым поперечно в кулачках патрона. В случае применения оправки н направляющей втулки свинчивание патрона можно выполнить, как показано на рис. 35, б. Под один из кулачков подставляют деревянный брусок с толстой ручкой и на самых малых оборотах при обратном вра­ щении шпинделя свинчивают патрон.

При фланцевой конструкции шпинделя (см. рис. 2, б) патрон устанавливают на центрирующий конус шпинделя так, чтобы кре­ пежные винты прошли в отверстие фланца, а фиксирующая шпон­ ка вошла в углубление переходного фланца патрона. Поворотную шайбу поворачивают на себя до отказа и равномерно затягивают гайки в диагональном порядке.

В самоцеитрирующих патронах заготовка одновременно с за­ креплением центрируется по оси шпинделя. Закрепление должно быть прочным и надежным. Длина зажимаемой части заготовки в патроне должна составлять примерно 1/3 ее общей длины. Закреп­ ление выполняют торцовым ключом, вставленным в одно из квад­ ратных отверстий патрона. При этом категорически запрещается

применение различных удлинителей, надетых на ручку ключа, так как приложение чрезмерно больших усилий способствует пре­ ждевременному выходу патрона из строя.

Иногда заготовка может занять неправильное положение в патроне, перекоситься. В таких случаях ее следует выверить на отсутствие биения. Для этого к вращающейся поверхности заго­ товки подносят кусочек мела и по'характеру следа риски опреде­ ляют «бьющий» участок. Выключив вращение, легкими ударами

Рис. 35. Свинчивание патронов.

молотка с мягким бойком по указанному участку придают заго­ товке правильное положение, которое контролируют повторной проверкой. После такой выверки заготовку необходимо оконча­ тельно прочно закрепить.

Причиной неправильного положения заготовки в патроне мо­ жет оказаться также местная неровность на ее поверхности. Та­ кую заготовку следует отжать и, повернув так, чтобы неровность оказалась между кулачками, снова закрепить.

Во избежание вмятин на деталях с чисто обработанными по­ верхностями их рекомендуется закреплять в сырых кулачках.

Вылет заготовки из кулачков патрона определяет ее жест­ кость, т. е. способность сопротивляться прогибу под действием сил резания. Нежесткая заготовка отжимается, на ее поверхности об­ разуются конусообразность и дробленность, появляются вибрации, способствующие выкрашиванию резца. Все это снижает произво­ дительность и точность обработки. Практически достаточная жест­ кость обеспечивается, если вылет заготовки из кулачков патрона не превышает 2—3 диаметров. При большем вылете ее следует поджать задним центром.

Установка в патроне и заднем центре (см. рис. 26, б) выпол­ няется в следующем порядке. Зацентрованную с одной стороны заготовку слабо закрепляют на небольшой участок (5—6 мм) в патроне, в центровое отверстие вводят задний центр и поджимают

его маховичком задней бабки; затем заготовку окончательно ^за­ крепляют, Для большей жесткости вылет пиноли задней бабки должен быть наименьшим. Пииоль после поджима закрепляется

рукояткой.

Чтобы заготовка не проскальзывала в кулачках при поджиме центром, ее удобно устанавливать в небольшой выточке кулачков

деталей типа валов. Ее достоинством является возможность обе­ спечить высокую соосность поверхностей, обрабатываемых за не­ сколько установок, так как при каждой установке заготовка опи­

обработку выполняют с установкой заготовки в патроне и заднем центре. Установку в центрах также используют в случаях, если дальнейшая обработка детали на других станках должна выпол­ няться от центровых отверстий.

Достаточная жесткость крепления в центрах обеспечивается, если длина детали не превышает 12—15 диаметров. Детали боль­ шей длины поддерживают дополнительно опорными приспособле­ ниями— люнетами (см. гл. XIII).

Для установки в центрах на торцах заготовки сверлением вы­ полняют 'центровые отверстия с углом рабочего конуса 60° (см. гл. Ill, § 3).

Для получения правильной цилиндрической формы и соосно­ сти обрабатываемых поверхностей необходимо, чтобы оси центров станка точно совпадали, а рабочий конус переднего центра не имел биения. Это достигается правильной установкой центров и вывер­ кой их положения.

Перед установкой хвостовики центров и комические отверстия шпинделя и пиноли следует протереть насухо тряпкой. Центр уста­ навливают резким осевым движением руки. Совпадение осей про­ веряют сближением центров (рис. 36, а), при этом их вершины дол­ жны совместиться. На некоторых станках для этой цели имеются контрольные риски или обработанные платики на корпусе и плите задней бабки. Совмещение их обеспечивает соосность центров станка.

Окончательную проверку соосности центров определяют проб­ ным обтачиванием вала на всю длину. Если при этом диаметры на концах обработанной поверхности одинаковы, то оси центров совпадают. В противном случае необходимо отрегулировать попе­

речное положение задней бабки.

Биение рабочего конуса переднего центра должно быть не бо­ лее 0,01 мм при проверке индикатором (рис. 36, б). Если правиль­ но установленный центр имеет биение больше допустимого, его на­ до заменить новым или проточить на месте твердосплавным резцом.

закрепления хомутика 1 (рис. 37) удобно пользоваться пластинча­ тым ключом 2, который можно прикрепить к инструментальной тум­ бочке.

2.Заднюю бабку передвигают вдоль станины и закрепляют в таком месте, чтобы вылет пиноли был наименьшим.

3.Удерживая заготовку левой рукой, опирают ее на передний центр, а правой, вращая маховичок задней бабки, вводят задний центр в центровое отверстие заготовки. Поджим центром должен обеспечивать свободное вращение заготовки без люфта. После это­ го пиноль должна быть закреплена. Если применяется задний

упорный центр, то центровое отверстие, опирающееся на него, сле­ дует заполнить густой смазкой.

Выполняя приемы закрепления в центрах, необходимо пом­ нить, что при точении возникают значительные силы резания, кото­ рые при ненадежном креплении заготовки могут вырвать ее из центров и послужить причиной несчастного случая.

При обтачивании происходит нагрев и удлинение заготовок. Поэтому при значительной их длине задний центр следует время от времени ослаблять и снова поджимать до нормального состояния.