Следующая страница>>

§ 38. Прорезание канавок и отрезание. Резцы для прорезания наружных канавок. Резцы для отрезных работ.

Резцы для прорезания наружных канавок.

Узкие канавки протачивают прорезными или канавочными резцами. Форма режущей кромки резца соответствует профилю вытачиваемой канавки (рис. 77).

Рис. 77. Формы головок канавочных резцов

Прорезные резцы бывают прямые и отогнутые, которые в свою очередь делятся на правые и левые. Чаще применяют прорезные резцы правые прямые и левые отогнутые (рис. 78).

Рис. 78. Прорезные резцы :

а — прямой левый, б — прямой правый, в — отогнутый левый, г — отогнутый правый

Жесткость детали не всегда позволяет прорезать канавки заданной ширины за один проход резца. Когда необходимо проточить в нежесткой детали канавку шире 5 мм, эту канавку протачивают несколькими проходами канавочного резца с поперечной подачей. При этом на торцах и по диаметру оставляют припуск 0,5—1,0 мм для чистовой обработки. Окончательную обработку выполняют этим же резцом или канавочным резцом с режущей кромкой, равной заданному размеру канавки.

Резцы для отрезных работ.

Заготовки и детали отрезают отрезными резцами (рис. 79). Ширина режущей кромки отрезного резца зависит от диаметра отрезаемой заготовки. Ширину режущей кромки берут равной 3, 4, 5, 6, 8 и 10 мм. Головка отрезного резца делается несколько больше половины диаметра прутка, от которого отрезают заготовку, L>0,5D прутка.

Рис. 79. Отрезные резцы различной конструкции : а, г — для уменьшения трения между резцом и разрезаемым материалом, б — для получения ровного торца у отрезаемой детали, в — для уменьшения шероховатости поверхности, полученной после отрезания

Отрезные резцы делаются цельными, а также с пластинками из быстрорежущей стали или твердого сплава. Для уменьшения трения между резцом и разрезаемым материалом головку резца суживают к стержню на 1—2° с каждой стороны резца, угол λ=0, задний угол α=12° (рис. 79, а, г).

Канавочный и отрезной резцы следует устанавливать под прямым углом к оси обрабатываемой заготовки. Установка резца режущей кромкой даже на 0,1—0,2 мм выше оси обрабатываемой заготовки может привести к его поломке. При установке резца ниже оси заготовки на торце детали остается необработанный выступ. Расстояние от торца приспособления для закрепления прутка до торца после отрезки должно быть минимальным и не больше диаметра отрезаемого прутка.

При отрезании хрупкого материала заготовка отламывается раньше, чем резец подойдет к центру заготовки. В результате на торце заготовки остается выступ (бобышка). Для получения ровного торца у отрезаемой детали режущую кромку резца выполняют под углом 5—10° (рис. 79,б). После отрезки детали поперечная подача не выключается и производится срезание бобышки на заготовке. Для уменьшения шероховатости поверхности, полученной после отрезания, на задних вспомогательных поверхностях резца делают фаски (рис. 79, в) шириной 1—2 мм. Поперечная подача при прорезании канавок — от 0,05 до 0,3 мм/об для стальных деталей диаметром до 100 мм.

Скорость резания при прорезании канавок и при отрезании считается по исходному диаметру обрабатываемой заготовки и берется в пределах 25—30 м/мин, а при применении твердосплавных резцов — 125—150 м/мин.

В наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки - в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!

Фрезерование пазов

Выемку металла в детали, ограниченную фасонными или плоскими поверхностями, называют пазом. Пазы бывают прямоугольными, Т-образными, типа «ласточкин хвост», фасонными, сквозными, открытыми, закрытыми и др. Обработка пазов является распространенной операцией на фрезерных станках различных типов и осуществляется дисковыми, концевыми и фасонными фрезами (рис. 5.23).

Сквозные прямоугольные пазы чаще всего фрезеруют дисковыми трехсторонними фрезами (рис. 5.23, а), дисковыми пазовыми или концевыми фрезами (рис. 5.23, б). При фрезеровании точных пазов ширина дисковой фрезы (диаметр концевой фрезы) должна быть меньше ширины паза, а фрезерование на заданный размер производят за несколько проходов. Обработка пазов концевыми фрезами требует правильного выбора направления вращения шпинделя станка относительно винтовых канавок фрез. Оно должно быть взаимно противоположным.

Фрезерование замкнутых пазов производят на вертикально-фрезерных станках концевыми фрезами (рис. 5.23, г). Диаметр фрез следует принимать на 1...2 мм меньше ширины паза. Врезание на заданную глубину резания осуществляют перемещением стола с заготовкой в продольном и вертикальном направлениях, затем включают продольное движение подачи стола и фрезеруют паз на необходимую длину с последующими чистовыми проходами по боковым сторонам паза.

Криволинейные пазы фрезеруют за один рабочий ход на полную их глубину. Соответственно этому условию назначают результирующее движение подачи, равное сумме векторов поперечного и продольного движения подач. Для уменьшения врезания в местах изменений направлений пазов необходимо вести обработку фрезами с минимальными вылетами и уменьшать скорости подачи.

Фрезерование пазов специальных профилей - Т-образных, типа «ласточкин хвост» - осуществляют на вертикально- или продольно-фрезерных станках за три (Т-образные пазы) или два (пазы типа «ласточкин хвост») перехода. Учитывая неблагоприятные условия работы Т-образных и одноугловых фрез, используемых при выполнении указанных операций, подача на зуб S, не должна превышать 0,03 мм/зуб; скорость резания - 20...25 м/мин.

Особенности фрезерования шпоночных пазов

Шпоночные пазы на валах подразделяют на сквозные, открытые, закрытые и полузакрытые. Они могут быть призматическими, сегментными, клиновыми и др. (соответственно сечениям шпонок). Заготовки валов удобно закреплять на столе станка в призмах. Для коротких заготовок достаточно одной призмы. При большой длине вала заготовку устанавливают на двух призмах. Правильность расположения призмы на столе станка обеспечивается с помощью шипа в основании призмы, входящего в паз стола (рис. 5.24).

Шпоночные пазы фрезеруют пазовыми дисковыми фрезами, пазовыми затылованными (ГОСТ 8543-71), шпоночными (ГОСТ 9140-78) и насадными фрезами. Пазовая или шпоночная фреза должна быть установлена в диаметральной плоскости заготовки.

Фрезерование открытых шпоночных пазов с выходом канавки по окружности, радиус которой равен радиусу фрезы, производят дисковыми фрезами. Пазы, в которых не допускается выход канавки по радиусу окружности, фрезеруют концевыми или шпоночными фрезами.

Гнезда под сегментные шпонки фрезеруют хвостовыми и насадными фрезами на горизонтально- и вертикально-фрезерных станках. Направление движения подачи - только к центру вала (рис. 5.25, а).

Для получения точных по ширине пазов обработку ведут на специальных шпоночно-фрезерных станках с маятниковой подачей (рис. 5.25, б). При этом способе фреза врезается на 0,2...0,4 мм и фрезерует паз по всей длине, затем опять врезается на ту же глубину и фрезерует паз на всю длину, но в другом направлении.

Операцией, аналогичной фрезерованию пазов, является фрезерование канавок на заготовках режущих инструментов. Канавки могут быть расположены на цилиндрической, конической или торцовой части заготовок. В качестве инструмента для обработки канавок применяют одноугловые или двухугловые фрезы.

При фрезеровании угловых канавок на цилиндрической части режущего инструмента с передним углом γ= 0° одноугловыми фрезами вершины зубьев фрез должны проходить через диаметральную плоскость заготовки. Установку фрезы производят с помощью угольника (рис. 5.26, а) по центру вставленного в коническое отверстие шпинделя так, чтобы вершины зубьев фрез и центра совместились, а затем перемещают заготовку в поперечном направлении на величину, равную половине ее диаметра, или по проведенной на торце или цилиндрической поверхности заготовки риске, проходящей через ее диаметральную плоскость (рис. 5.26, б).

При обработке угловых канавок с заданным положительным значением переднего угла γ торцовая поверхность одноугловой фрезы должна находиться от диаметральной плоскости на некотором расстоянии х (рис. 5.26, в), которое можно определить по формуле

где D - диаметр заготовки, мм; γ - передний угол,°.

Вершины зубьев двухугловой фрезы при настройке на обработку угловых канавок следует установить в диаметральной плоскости с помощью одного из рассмотренных выше способов, а затем - сместить заготовку относительно фрезы на величину х (рис. 5.26, г), которая зависит от диаметра заготовки D, глубины профиля канавки h, угла рабочей фрезы 8 и переднего угла фрезы γ:

x = D/(2sin(γ+δ) - hsinδ/cosγ).

При γ= 0° x = (D/2 - /0)sinδ.

Заготовка может быть установлена и закреплена одним из следующих способов: в центрах делительной головки и задней бабки или в центрах на оправке.

Угловые фрезы также используют при фрезеровании угловых канавок на конической поверхности. Устанавливают фрезы относительно диаметральной плоскости заготовки так же, как и при фрезеровании угловых канавок на цилиндрической поверхности.

Заготовка при фрезеровании угловых канавок на конической поверхности может быть закреплена в трехкулачковом патроне, на концевой оправке, вставленной в коническое отверстие шпинделя делительной головки или в центры делительной головки и задней бабки. Последний из перечисленных способов установки заготовки используют при небольшом угле конусности.

Фрезерование уступов

Две взаимно-перпендикулярные плоскости образуют уступ. На заготовках может быть один или несколько уступов. Обработка уступов - это распространенная операция, которую и осуществляют дисковыми или концевыми фрезами, или набором дисковых фрез (рис. 5.27, а - в) на горизонтально- и вертикально-фрезерных станках так же, как и обработку пазов. Уступы, имеющие большие размеры, фрезеруют торцовыми фрезами (рис. 5.27, г).

Торцовые фрезы используют при фрезеровании заготовок с широкими уступами на горизонтально- и вертикально-фрезерных станках. Деталь с симметрично расположенными уступами обрабатывают на двухпозиционных поворотных столах. После фрезерования первого уступа деталь в приспособлении поворачивают на 180°.

Для легкообрабатываемых материалов и материалов средней трудности обработки с большой глубиной фрезерования применяют дисковые фрезы с нормальными и крупными зубьями. Фрезерование труднообрабатываемых материалов следует вести фрезами с нормальными и мелкими зубьями. При фрезеровании уступа следует брать дисковую фрезу, ширина которой на 5...6 мм больше ширины уступа. В этом случае точность размера уступа по ширине не зависит от ширины фрезы.

Разрезание заготовок

Операции полного отделения части материала от заготовки, разделения заготовок на отдельные части, а также образования одного или нескольких мерных узких пазов (прорезей, шлицов) осуществляют отрезными и прорезными фрезами. Диаметр отрезной фрезы следует выбирать по возможности минимальным. Чем меньше диаметр фрезы, тем выше ее жесткость и виброустойчивость.Заготовки чаще всего устанавливают и закрепляют в тисках (рис. 5.28). Отрезку тонкого листового материала и его разрезку на полосы предпочтительнее вести при попутном фрезеровании и небольших подачах (S_= 0,01...0,08 мм/зуб). Скорости резания при отрезании отрезными и прорезными фрезами из быстрорежущей стали в зависимости от глубины фрезерования и подачи на зуб фрезы составляют: при обработке заготовок из серого чугуна v=12...65 м/мин; из ковкого чугуна - 27...75 м/мин; из стали - 24...60 м/мин.

Контроль пазов, уступов и разрезанных заготовок

Эту операцию производят измерительным инструментом (табл. 5.1).

ПОДРЕЗАНИЕ ТОРЦОВ И УСТУПОВ Обработка заготовки начинается с подрезания торца. Обработанный торец служит базой, от которой ведётся разметка заготовки и контроль размеров, поэтому торец должен быть плоским, перпендикулярным оси детали, иметь гладкую поверхность. Для подрезания торцов применяют различные резцы: подрезной, проходные: прямой, отогнутый, упорный (рис. 1). Рис.1 Рис. 2 При подрезании торца сразу обнаружится, по центру ли установлен резец. Если подрезной или проходной отогнутый установлены ниже центра, то в середине торца останется несрезанный цилиндрик, который может заскочить на резец. Если резцы установлены выше центра, то они не будут срезать стружку и могут сломаться. Прямолинейность торца проверяют линейкой, приложенной к торцу (рис.2).

Цель занятий: 1.Ознакомить обучающихся с технологиями обработки металла на токарно-винторезном станке: подрезание торцов и уступов; обтачивание цилиндрических поверхностей; отрезание заготовок и готовых деталей; вытачивание канавок. 2.Ознакомить обучающихся с лимбами продольной и поперечной подач и способами применения их при обработке металла резанием на токарно-винторезном станке. 3.Продолжить дальнейшее совершенствование обучающимися приёмов управления токарно- винторезным станком ТВ-6 (7).

Подрезают торец прямым и отогнутым проходными резцами (а, б) следующим образом. Резец подводят к торцу вращающейся заготовки до касания, а затем отводят «на себя» На расстояние 3…5 мм от цилиндрической поверхности заготовки. После этого резец перемещают влево на 1…2 мм (т.е. устанавливают глубину резания). Поперечным перемещением резца снимают с торца слой металла. Для подрезание торца проходным упорным резцом (в) его устанавливают так, чтобы режущая кромка находилась под углом к торцевой поверхности. Обрабатывают торец «от центра». Для этого вершину резца располагают против центра торца и включают станок. Продольным перемещением резца врезают его в торец на глубину 1..2 мм. Затем, двигая резец «на себя», снимают слой металла. Подрезают торец подрезным резцом (г) так же, как и проходными.

При обработке небольших уступов обтачивание и подрезание выполняются одним проходным упорным резцом. При этом главная режущая кромка должна располагаться перпендикулярна оси заготовки. Установку резца проверяют угольником. Для контроля длины обработанного уступа применяют штангенциркуль или линейку.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Какими резцами и способами подрезают торцы? 2. Как проверить прямолинейность торца? 3. Почему при подрезании торцов нужно, чтобы вершина головки резца была точно по центру заготовки? 4. Можно ли при подрезании уступов использовать обычные проходные резцы вместо подрезных? 5. Какие инструменты применяются для контроля длин уступов? 6. При обтачивании прямым проходным резцом образуется фаска (см. рис. 1). Рис. 1 Рис. 2 Как её устранить для получения прямоугольного уступа? (Рис. 2)

Обтачивания цилиндрических поверхностей Одной из наиболее распространённых токарных работ – обработка гладких наружных цилиндрических поверхностей. Они выполняются прямыми и отогнутыми проходными резцами (а, б). При точении заготовок с вылетом более 12 диаметров используют упорные проходные резцы (в), так как они вызывают меньший прогиб заготовки.

При использовании лимба следует помнить, что между винтом и гайкой поперечной подачи есть зазор (люфт). Из-за этого зазора винт не сразу перемещает суппорт, а какую-то часть оборота вращается «вхолостую», не перемещая суппорта. Для движения поперечного суппорта вперёд рукоятка винта поворачивается по часовой стрелке (а) отсчитывая необходимое количество делений на лимбе относительно неподвижной риски на суппорте. Если рукоятка винта повёрнута на несколько делений больше, чем следует, нельзя повернуть её назад на это же делений, пользуясь лимбом (б), т.к. винт в это время будет вращаться «вхолостую». Для того чтобы снова пользоваться лимбом, надо сделать полный оборот в обратную сторону (в) и снова вращать рукоятку винта вправо до совпадения расчётного деления лимба с риской на суппорте.

При точении на токарно-винторезном станке с заготовки срезается стружка, которая в зависимости от свойств обрабатываемого материала может иметь различную форму. Сливная стружка похожа на ленту, закрученная в спираль. Гладкая и блестящая сливная стружка образуется при точении вязких и мягких металлов. Стружка скалывания отличается от сливной тем, что имеет на своей внутренней поверхности зазубрены – следы скалывания отдельных кусочков материала. Она образуется при точении твёрдых металлов резцом с малым передним углом. Стружка надлома – отдельные несоединённые кусочки металла, образующиеся при точении твёрдых и хрупких металлов (например, чугун, бронза).

Технология обтачивания цилиндрических поверхностей При обтачивании цилиндрических поверхностей резец перемещается вдоль станины или с помощью механической продольной подачи. Порядок обтачивания цилиндрических поверхностей: сообщают заготовке вращательное движение; вращением маховика продольной подачи и рукоятки винта поперечной подачи вручную подводят резец к правому торцу заготовки так, чтобы его вершина коснулась поверхности заготовки; вручную отводят резец вправо от заготовки и вращением рукоятки винта поперечной подачи устанавливают его по лимбу на требуемую глубину резания. Затем с ручной подачей протачивают узкий пробный поясок шириной 2-3 мм, отводят резец вправо, не изменяя его установки по глубине резания, останавливают станок и измеряют диаметр обточенной поверхности штангенциркулем. Если диаметр не соответствует заданному, то с помощью лимба корректируют глубину резания и снова производят обтачивание и измерение. Деталь обрабатывают до тех пор, пока не будет получен заданный размер.

Длина, на которую требуется проточить заготовку, предварительно измеряют линейкой или штангенциркулем и отмечают риской на заготовке. Обтачивание заготовки на небольшую длину осуществляется вручную. Для получения чистовой поверхности при ручной подаче следует как можно равномерней вращать маховик продольной подачи. При обтачивании цилиндрических поверхностей на механической подаче не доходя до нужного размера 3-4 мм выключать фартук и оставшийся небольшой отрезок проточить вручную.

Контрольные вопросы 1. Какие резцы применяются для обтачивания цилиндрических поверхностей? 2. Что такое глубина резания? 3. Как пользоваться лимбом поперечного суппорта? 4. Какую цену деления имеют лимбы продольной и поперечной подач? 5. Как устанавливается глубина резания при точении?. 6. На сколько уменьшится диаметр заготовки, если глубину резания установить поворотом лимба на 20 делений? 7. Какие виды стружек вы знаете? Почему стружки имеют разную форму. 8. Какова последовательность обтачивания цилиндрических поверхностей? 9. Почему обтачивание обычно производят за несколько проходов?

Отрезание заготовок и вытачивание канавок Отрезание заготовок и вытачивание прямоугольных канавок выполняют отрезным резцом. Отрезной резец имеет вспомогательные задние углы (рис. 1) равные 1-2. Такое поднутрение боковых граней резца предупреждает заедание резца и его интенсивный нагрев. Длина рабочей части резца для полного разрезания заготовки должна быть несколько больше половина её диаметра. Углы заточки отрезного резца должны обеспечивать его эффективную и продолжительную работу. Резец устанавливается строго перпендикулярно оси заготовки: если режущая кромка ниже оси центров, то при приближении резца к оси на отрезаемой детали образуется стерженёк. Если же режущая кромка установлена выше линии центров, резец, приближаясь к оси заготовки, может упереться задней поверхностью в заготовку (рис. 2) Рис. 1 Рис. 2

Заготовку (деталь), закреплённую в патроне станка, нужно отрезать как можно ближе к кулачкам патрона на расстоянии не более одного диаметра заготовки. Подачу резца при отрезании производить плавно и без больших усилий. Скорость резания должна быть в 2 раза меньше скорости точения торца. При отрезании заготовок большого диаметра резец не доводят до оси заготовки на 2-3 мм и, остановив станок, отламывают отрезаемую часть. Для того, чтобы облегчить процесс резания и предотвратить забивание прорези стружкой, отрезание заготовки (детали) проводят «вразгонку» или «вразбивку». И в том и в другом случаи канавка получается шире головки резца. При отрезании «вразгонку» резец сначала углубляют в заготовку, затем выводят из прорези, перемещают влево на половина длины режущей кромки и снова подают вперёд, снимая стружку. Движение повторяют до полного отрезания детали. Отрезание «вразбивку» осуществляется за счёт поперечной подачи резца с одновременным продольным перемещением его в обе стороны на 1…2 мм. Способы отрезания заготовки: а- «вразгонку»; б – «вразбивку»

Прорезание (вытачивание) наружных канавок производится прорезными (канавочными) резцами. Конструкция их такая же, как и отрезных резцов, толь длина головки меньше. Также как и отрезной резец прорезной резец устанавливается строго по линии центров станка и перпендикулярно оси заготовки. Прорезание осуществляется следующим образом. Станок настраивают на скорость в 2-3 раза меньшую, чем при подрезании торцов и уступов. При выключенном станке резец устанавливают в нужном месте по линейке или глубиномеру штангенциркуля. Включив станок, очень плавно и без больших усилий резец перемещают в поперечном направлении, снимая стружку. Величину перемещения резца отсчитывают по лимбу. Размеры канавки контролируют с помощью штангенциркуля. Широкие канавки вытачивают в несколько проходов. С начала прорезают канавку, предварительно отмерив её положение от торца (а). Затем в несколько проходов резца прорезают канавку на полную ширину (б). И наконец, протачивают продольной подачей нужный диаметр канавки.

При выполнении токарных операций на токарно-винторезном станке строго соблюдайте правила безопасности труда. Дополнительно необходимо учесть следующее: 1.Резец перемещать плавно, не прилагая слишком больших усилий. 2.Измерять деталь, убирать стружку, чистить и смазывать станок только после его полной остановки. 3. Стружку удалять при помощи щётки, а из пазов станка – крючком.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ. 1. Какими резцами производится отрезание заготовки и вытачивания канавок? 2. Каким образом производят вытачивания наружных канавок и отрезания готовой детали от заготовки? 3. Какие существуют способы отрезания деталей? 4. В чём преимущества приёма «отрезания вразгонку» по сравнению с обычным отрезанием? 5. Чем отличается отрезной резец от канавочного? 6. Как учитывается ширина резца при отрезании? 7. Какая подача применяется при отрезании?

Узкие канавки протачивают прорезными, или канавочными, резцами (см. рис. 6.9, г); форма режущей кромки резца при этом должна соответствовать профилю протачиваемой канавки. Жесткость заготовки не всегда позволяет прорезать канавку за один проход. Так, например, канавку шириной более 5 мм в нежесткой заготовке (нежесткой считается заготовка, у которой соотношение расстояния от шпинделя до прорезаемой канавки к диаметру заготовки составляет более 5) протачивают за несколько проходов канавочного (прорезного) резца при его поперечной подаче. При этом на торцах и по диаметру оставляют припуск 0,5… 1,0 мм для чистовой обработки. Окончательную обработку выполняют этим же резцом или резцом, ширина режущей кромки которого соответствует ширине канавки.

Отрезание заготовок от прутка осуществляют отрезными резцами (рис. 6.12). Ширину режущей кромки отрезного резца выбирают в зависимости от диаметра отрезаемой заготовки. Она может составлять 3,4, 5, 6, 8 и 10 мм. Длина головки отрезного резца должна быть несколько больше половины диаметра прутка, от которого отрезают заготовку. Для уменьшения трения между резцом и разрезаемым материалом головку резца при заточке сужают к стержню на 1… 2 ° с каждой стороны.

Канавочный (прорезной) и отрезной резцы следует устанавливать в резцедержателе под прямым углом к оси обрабатываемой заготовки.

Режущая кромка отрезного и прорезного резцов должна устанавливаться точно по линии центров, так как установка резца выше линии центров даже на 0,1… 0,2 мм может привести к его поломке, а при установке отрезного резца ниже линии центров на торце заготовки остается необработанный выступ.

При отрезании расстояние от места крепления (торцы кулачков трехкулачкового патрона) до головки резца не должно превышать диаметра отрезаемой заготовки.

При отрезании заготовка из хрупких материалов отламывается раньше, чем резец подойдет к ее центру, поэтому для получения ровного торца режущая кромка резца выполняется под углом 5… 10° (рис. 6.12, б).

Контроль обработки цилиндрических деталей осуществляется при обработке и по ее окончании. При черновой обработке заготовки контролируется правильность удаления металла в припуске, а по чистовой обработке проверяется соответствие размеров и качества обработанной детали требованиям чертежа или техническим условиям (требованиям). Контроль линейных размеров проводится при помощи штангенциркуля или микрометра (в зависимости от требований к точности обработки). Возможен контроль диаметра окончательно обработанных деталей с использованием калибр-скоб.

При контроле канавок проверяется их глубина и ширина. Глубину канавок можно измерить при помощи линейки, штангенциркуля с глубиномером или глубиномера. Ширина проверяется с помощью линейки или штангенциркуля. Для контроля ширины и глубины канавок возможно также использование шаблона (рис. 6.13).