Как выточить конус на токарном станке по металлу
Порой необходимо выточить конус на токарном станке. Формообразование конических поверхностей на токарном станке осуществляется одним из следующих способов:
- 1) поперечным смещением задней бабки;
- 2) поворотом резцовой каретки суппорта;
- 3) с помощью конусной линейки;
- 4) методом двух подач.
Точение конуса на токарном станке поперечным смещением задней бабки
При точении конуса на токарном станке этим способом, корпус задней бабки смещают в поперечном направлении относительно ее основной плиты на величину h (рис. 1), благодаря чему ось заготовки, установленной в центрах, образует некоторый угол α с направлением продольной подачи суппорта. Из схемы на рис. 1 следует h/Lcos α = (D-d)/2l = k/2, где отношение k=(D-d)/l - конусность поверхности. Следовательно, величина смещения задней бабки, необходимого для получения конусности k = 2 tg α,
Пользуясь этим способом, можно обрабатывать поверхности с небольшой конусностью (примерно до 1: 4) и не слишком высокой точности, так как неправильное положение центров в центровых отверстиях приводит к их быстрому износу и потере точности базирования.
Рис. 1. Обработка конусной поверхности за счет поперечного смещения задней бабки
Как сделать конус на токарном станке поворотом резцовой каретки суппорта
Для того что бы сделать конус на токарном станке этим способом, резцовую каретку суппорта устанавливают под углом α к линии центров станка и сообщают ей ручное либо механическое, в тяжелых станках, перемещение. Пользуясь этим способом, можно обрабатывать точные наружные и внутренние конусы небольшой длины, определяемой длиной хода резцовой каретки.
Как точить конус на токарном станке с помощью конусной линейки
Чтобы точить конус на токарном станке подобным способом требуется установка на станке специального приспособления - конусной или копирной линейки. Простейшая конструкция конусной линейки показана на рис. 2. На кронштейнах 1, привернутых с задней стороны станины, укрепляется линейка 2, которую можно устанавливать под требуемым углом наклона α к линии центров станка. Вдоль линейки перемещается ползушка 3, соединенная с поперечными салазками суппорта, предварительно отсоединенными от нижней каретки путем вывинчивания поперечного ходового винта.
Если сообщить суппорту продольную подачу, то резец получит, одновременно с продольным, также и поперечное перемещение, обусловленное движением ползушки 3 по линейке 2. Результирующее движение резца будет направлено под углом α к оси обрабатываемой заготовки, равным углу установки конусной линейки. Применяются и более универсальные линейки, позволяющие автоматически переходить от обработки цилиндрической части поверхности заготовки к обработке конуса.
Применение конусных линеек позволяет обрабатывать точные конусы на токарном станке с углом α до 15 - 18°, длина которых не превышает длины линейки.
Рис. 2. Конусная линейка.
Как выточить конус на токарном станке методом двух подач
Использование метода, который позволяет выточить конус на токарном станке с помощью двух подач, ограничено оборудованием, в котором предусмотрена механическая подача верхней резцовой каретки и одновременное включение ее подачи и продольной подачи суппорта. В основном это - тяжелые станки, например мод. 163, 1660, 1660Г и др.
Результирующая подача резца (рис. 3) относительно линии центров в данном случае будет геометрической суммой продольной подачи суппорта Snp и подачи резцовой каретки Sk, установленной под углом β к линии центров
Для указанного направления подач по теореме синусов следует
Snp/sin(β-α)=S/sin β=Sk/sin α,
откуда угол установки суппорта
β = α + arc sin (Snp/Sk sin α).
Обычно для станков Snp/Sk = ∆ = const, поэтому угол установки резцовой каретки
β = α + arc sin (∆ sin α).
Если S - требуемая подача вдоль образующей конуса, то величина продольной подачи Snp должна быть равна
Snp = S * sin (β-α)/sin β
Применение метода двух подач позволяет обрабатывать конусы на токарном станке, у которых длина образующей больше длины хода резцовой каретки.
Внутренний и внешний конус на токарном станке по металлу — это просто
На сегодняшний день, при помощи современных токарных станков, возможно создавать разнообразные детали даже очень сложных форм. Для выполнения этих работ, кроме токарного агрегата необходим квалифицированный и опытный токарь и различные резцы для токарного станка по дереву, которыми мастер и осуществляет обработку заготовки.
На токарном станке удобно вытачивать и геометрические тела вращения цилиндрической или конической форм. Конус является телом вращения, которое образовано путем вращения прямоугольного треугольника вокруг одной из своих сторон. Для того, чтобы создать конус на токарной машине существует несколько методов.
Как выточить методом поворота верхних салазок суппорта?
Для этой процедуры можно использовать такой алгоритм действий:
- необходимо взять заготовку и зафиксировать её шпинделем и задней бабкой;
- необходимо установить оптимальную скорость вращения заготовки для её обтачивания. Этот параметр зависит от твердости металла обтачиваемой детали и стойкости режущей кромки резца. Если нет возможности установить оптимальную скорость резания, необходимо идти эмпирическим путем – изменяя скорость от меньших оборотов шпинделя к большим;
- первым делом ведется черновая обработка. С помощью проходного резца болванке вначале нужно придать форму цилиндра. Обрабатывать болванку возле кулачков лучше при помощи отогнутого резца;
- на следующем этапе полученной цилиндрической заготовке необходимо придать форму конуса. Для этого нужно разворачивать верхние салазки суппорта на угол равный половине угла конуса при вершине.
Данным способом возможно изготовление различных конусов на рассматриваемом агрегате, не используя специальные сложные приспособления. Если заготовка сделана из твердого материала, то для её обработки необходимо использовать качественные резцы, изготовленные из твердосплавных металлов. Данные производственные работы необходимо производить при соблюдении правил техники безопасности.
Как точить методом смещения относительно оси центров?
Данный метод позволяет производить вытачивание на токарном агрегате только внешних конических поверхностей. В процессе изготовления конуса при помощи этой методики возникает перекос центровых отверстий. Этот метод не отличается особой точностью, с которой можно создать коническую поверхность.
Этот способ позволяет использовать механическую подачу суппорта, что дает возможность использовать простые разновидности агрегатов. Метод смещения от оси центров дает возможность создать длинный конус Морзе.
Конусная линейка
Для придания металлическим изделиям конической формы небольших углов некоторые токарные машины комплектуются конусными линейками.
Конусная линейка позволяет правильно выдерживать необходимый угол на протяжении всего процесса обработки детали. Создать конусообразную форму заготовке, возможно сочетанием поперечной и продольной передач. При применении линейки подбирается угол, который будет образован при одномоментном перемещении суппорта в поперечном и продольном направлениях.
Использование широкого углового резца
Для работы с заготовками на токарном станке существует широкий угловой резец. С эго помощью очень удобно вытачивать конусообразные поверхности небольшой длины. Используя эту методику возможно создать конусы с различными углами. Заданный угол конической поверхности корректируется заточкой кромки резца, либо установкой резца под необходимым углом к заготовке.
Все рассмотренные методы изготовления конуса обладают своими преимуществами и недостатками. И выбор метода для создания конических поверхностей зависит от оборудования, характеристик, которыми должна обладать полученная деталь и навыков мастера.
Как расточить кулачки токарного патрона: лучшие методы
При работе на токарном станке мастера сталкиваются с износом основных узлов оборудования. Интенсивная работа на больших оборотах уровень износа пат очень высок.
Это приводит к биению заготовки. При этом необязательно заменять детально новую. Иногда для исправления ситуации достаточно просто расточить кулачки токарного патрона.
Зачем нужна расточка
Смысл расточки – совместить ось рабочих поверхностей кулачков патрона с осью вращения шпинделя. Кулачки нужно растачивать, когда они будут находиться в зажатом положении. Если осуществлять процесс в свободном состоянии, то биение не устранится.
Разновидности
Чтобы расточить кулачки токарного патрона необходимо подобрать оптимальный способ для конкретной разновидности. Выпускают несколько типов кулачков, каждый из которых имеет конструктивные особенности.
Прямые
Этот вид кулачком предназначен для зажима заготовки с валом, с внешней стороны и для заготовки с отверстием – с внутренней. Непосредственно кулачки расположены сверху и захватывают деталь.
Обратные
Необходимы для зажима заготовки с внешней стороны. Используется для обработки полых болванок, чтобы было за что зацепится.
Накладные
Это составной вариант патрона, который сделан из цветного металла или нержавеющей стали. Применяется при работе с масштабными проектами. Такая вариация применяется при работе с заготовками большого диаметра при этом неважно, длинные они или короткие.
Сборные
Кулачок из металла в таком типе крепится на рейку из стали. Сталь применяется легированная, а зубья кулачков шлифуют, подвергают закалке и цементации.
Как правильно расточить?
Чтобы правильно расточить патрон необходимо соблюдать последовательность действий. Профессиональная расточка производится в несколько этапов, каждый из которых должен быть выполнен качественно и по всем техническим требованиям.
Демонтаж
В первую очередь необходимо провести демонтаж патрона. В противном случае не получится избавиться от биения заготовки и совместить точно все необходимые оси. Если патрон не будет зажат, а будет находиться в свободном состоянии на станке – дефекты сохранятся. После демонтажа необходимо снять кулачки и почистить их. Затем нужно проверить биение.
Обработка наждачной бумагой
При наличии небольшой степени износа и задира достаточно обработать деталь сначала крупнозернистой, а затем мелкозернистой наждачной бумагой. Чтобы не искажать профиль кулачка при зачистке необходимо, чтобы наждачная бумага охватывала примерно половину профиля кулачка и при этом имела небольшое натяжение. Если износ кулачка значительный – необходима полноценная расточка.
Как проточить?
Для проточки кулачков следует соблюдать определенный порядок:
- Установить их, сопоставив с отверстием токарного патрона.
- Осуществить зажим кольца так, чтобы оно могло двигаться свободно.
- Понадобятся два резца: один для расточки канавок, а второй – для разработки плоскостей.
- Начиная с низких оборотов следует найти оптимальный режим вращения.
- Резец для разборки плоскостей необходимо установить так, чтобы по всей плоскости кулаков происходило соприкосновение.
Так осуществляется конусная расточка и заготовка сможет крепиться надежно и безопасно.
Шлифовка
Это финишный этап растачивания, который проводится только в случае, если есть реальная необходимость. На этом же этапе проводится проверка металлическим валом. Вал закрепляется в патрон токарного станка и с его помощью определить, есть ли биение. При наличии биения требуется дополнительная шлифовка.
Распространенные ошибки при проточке
Если не соблюдать в точности технологию проточки, то в результате можно сильно повредить патрон и кулачки. Наиболее распространенные ошибки:
- не проверить планшайбу на биение;
- не проверить параллельность патрона суппорту;
- не проведена предварительная шлифовка.
Если соблюдать технологический процесс полностью, то кулачки будут служить долго.
Основные советы и рекомендации
У любого опытного токаря существует несколько своих секретов по оптимальному процессу расточки кулачков токарного патрона. Чаще всего работают следующие рекомендации:
- когда мастер делает выточку на кулачках, он должен их раздвинуть на 2/3 от максимального вылета;
- зажимная шайба должна устанавливаться на максимально близкое расстояние к торцам кулачков;
- при расточке кулачков, кольцо, которое зажимается в выточке должно быть максимально жестким.
Эти тонкости необходимо знать, чтобы расточка была эффективной и достигла нужного результата.
Если кулачки токарных станков не растачивать, то это приведет к биению патрона, а затем и к поломке основных узлов. Важно соблюдать все этапы данной операции и помнить, что патрон в любом случае придется демонтировать.
Как выточить конус на токарном станке
Токарные станки применяются для точения заготовок во время ее точения путем использования специальных резцов. При наличии определенного опыта выточить можно не только детали обычной формы, но и, к примеру, коническую поверхность. Для создания конуса следует иметь определенные навыки работы на токарном станке.
Поворот верхних салазок суппорта
Провести процесс точения конуса можно, воспользовавшись следующей рекомендацией:
- Берем заготовку и закрепляем ее в шпинделе, а также задней бабкой. Учитывая то, что изготовление конуса проводится с высокой точностью, диаметральный размер и угол могут иметь незначительно отклонение. Если заготовка изготовлена из твердого материала, следует подбирать твердосплавные резцы.
- Обработка может проводиться только при соблюдении техники безопасности путем использования средств индивидуальной защиты.
- Выбираем скорость резания на токарном станке. Обработка конических поверхностей может проводиться со скоростью, которая выбирается в зависимости от стойкости режущей кромки и твердости материала. Если точных данных, которые позволяют рассчитать скорость резания нет, следует идти испытательным путем – от меньших значений к большим.
- Установленной заготовке нужно придать цилиндрическую форму. Для этого используется проходной резец, сначала ведется черновая обработка для снятия большого количества ненужного металла. Обработка возле кулачков проводится отогнутым резцом.
- Изготовление точных деталей происходит в два прохода: черновая и чистовая обработка. На токарном станке чистовое точение проводится специальным режущим инструментом при определенной скорости и подачи.
- Для создания небольших конических поверхностей верхняя часть суппорта поворачивается на определенный угол, который должен быть равен половине угла конуса у вершины.
Подобным образом можно провести создание конических поверхностей без использования специального приспособления.
Метод смещения относительно оси центров
Смещение центров позволяет также получить на токарном станке конус морзе. Однако в этом случае провести точение можно исключительно наружных конических поверхностей. К достоинствам рассматриваемого способа можно отнести:
- Есть возможность сделать длинный конус морзе.
- Используется механическая подача суппорта, что обуславливает возможность применения обычных моделей токарных станков.
Смещение оси центров
К существенным недостаткам можно отнести:
- Невысокую точность, с которой можно сделать деталь.
- В процессе получения конуса происходит перекос центровых отверстий.
Показатель величины смещения задней бабки во время создании конических поверхностей определяется при помощи прямоугольного треугольника.
Некоторые токарные станки оснащаются специальными конусными линейками. Подобное приспособление позволяет проводить обработку наружных и внутренних поверхностей, когда угол наклона не превышает 12 градусов. Сделать конусную форму в этом случае можно путем сочетания продольной и поперечной передачи.
При использовании линейки можно подобрать угол, который будет создан при одновременном движении суппорта в продольном и поперечном направлении. Правильный угол выдерживать на протяжении всего времени позволяет специальная линейка.
Довольно простым способом, при помощи которого на токарном станке можно получить конусную поверхность, является использование углового резца. При его помощи можно создать конус небольшой длины, режущая кромка должна быть прямой. Угол конуса можно корректировать путем заточки кромки или установки его под определенным углом к заготовке.
Точение конуса резцом
Все вышеприведенные способы требуют наличия определенных навыков работы на токарном станке. В некоторых случаях, для крупносерийного производства, изготавливают специальные копиры. Для мелкосерийного производства подойдет способ, в котором используется линейка или поворот салазок токарного станка, смещение бабки.
Читайте также: