оснастка и режущий инструмент

8.3 Центры. Важными элементами токарного станка являются центры. Токарные центры применяют для установки заготовок на станке. Обычно применяют центр, показанный на рис. 82, а. Поверхность / — рабочая часть центра — имеет угол 60° при вершине. Хвостовая часть 2 имеет малую конусность {конус Морзе от 1 до 6). Диаметр цилиндрической части 3 хвостовика должен быть меньше наименьшего диаметра конуса хвостовика, что устраняет заклинивание конуса при выбивании центра из гнезда. Размеры упорных центров, мм (см. рис. 32, и)

Конус Морзе	D1	D2	d1	d2	L	i	t	r
2	17,981	16	14,534	13	105	69	4	1,5
3	24,052	22	19,760	18	130	85,5	4	1,5
4	31,544	30	25,909	24	160	108,5	5	2
5	44,732	42	37,470	35	205	138	6	2
6	63,762	60	53,752	50	280	192	7	3

На рабочую часть конуса устанавливают заготовку. Хвостовая часть должна точно подходить к коническим отверстиям шпинделя передней бабки и пиноли задней бабки. Центр, показанный на рис.32 б, служит для установки заготовок диаметром до 4 мм. У таких заготовок вместо центровых отверстий делают наружные конические поверхности с углом 60°, которыми она устанавливается в отверстие I центра (такие центры называют обратными). Полуцентр, вырез / которого дает возможность полностью обрабатывать торец заготовки, изображен на рис. 32, в. Устанавливают полуцентр только в заднюю бабку. На рис. 32, г показан центр со сферической рабочей частью /. Такой центр даст возможность устанавливать заготовки с некоторым перекосом оси заготовки к оси центров. Рифленая рабочая поверхность / центра, показанного на рис. 32, д, дает возможность обрабатывать заготовки с большим центровым отверстием без поводкового патрона. Точение на высоких скоростях с обычным (неподвижным) центром задней бабки невозможно вследствие быстрого износа центра и разработки центрового отверстия заготовки. Поэтому при чистовой обработке применяют центры задней бабки, острие конусов которых имеет твердый сплав (рис. 32, е). На рис. 32, ж показана конструкция вращающегося центра, применяемого при обдирочных работах. Вращающийся центр устанавливают в заднюю бабку. Такая конструкция исключает трение между рабочей частью центра и базовой поверхностью центрового отверстия. Конус / центра установлен на роликовом 2 и шариковом 5 подшипниках, расположенных в корпусе 4, Упорный подшипник 3 воспринимает осевые силы, действующие па шпиндель центра. Задний центр с регулируемой подачей смазочного материала (рис. 32, з) применяют при обдирочных работах. При установке вала коническая поверхность центрового отверстия его нажимает на выступающий конец плунжера 2, и масло из масленки / через канал 6 корпуса 4 и канавки 5 поступает к трущимся поверхностям. После снятия вала плунжер под действием пружины 3 возвращается в исходное положение, перекрывая подачу масла.

Рис. 32. Центры

Центр передней бабки, поддерживая заготовку, вращается вместе с ним и поэтому не нагревается. Центр же задней бабки неподвижен. Заготовка, опираясь на рабочую поверхность центра задней бабки, вращается иногда с большой скоростью, и поэтому под действием выделяющейся от работы трения теплоты происходит нагрев центра. От нагрева задний центр преждевременно изнашивается. Поэтому задние центры часто изготовляют из быстрорежущей стали, не уменьшающей своей твердости при повышенных температурах. Обычно же передний и задний центры изготовляют из углеродистой стали. Передний и задний центры должны быть закалены, после чего гладко отшлифованы. Закаленные центры с по вышенной твердостью хрупки и поэтому при работе часто ломаются (выкрашиваются). Центры после закалки следует подвергнуть отпуску, причем задний центр отпускается при более низкой температуре, чем передний. Размеры жесткого опорноупорного центра показаны на рис. 5, и. Для обработки заготовок в центрах с центровыми отверстиями применяют поводковые патроны, разновидностью которых является поводковый патрон с плавающим центром (рис. 33, а). В корпусе 3 расположен подвижной центр 4, На корпус навернута втулка 5, внутри которой находятся шайбы 6 и 7. Эти шайбы имеют по два полуцилиндрических выступа. Выступы Л шайбы 6 входят в канавки в корпусе центра-поводка, а выступы С шайбы 7 входят в канавки шайбы 6. Выступы шайб 6 и 7 расположены крестообразно.

Рис. 33. Приспособления для крепления заготовок

Такая конструкция позволяет равномерно поджать торец заготовки ко всем зубьям В на шайбе 7 и передать ей вращение шпинделя. Шайбы 7 сменные, а их диаметр должен быть несколько меньше диаметра конца заготовки. Пружина 2 должна быть отрегулирована пробкой / наусилие около 300 Н. Центр-поводок применяется совместно с задним вращающимся центром. При обработке в центре заготовок небольших диаметров применяют самозахватывающие хомутики (рис. 33, б). После установки хомутика на вал кулачок 2, закрепленный на оси 4 кулачка в корпусе 5, под действием пружины 3прижимается своей насеченной поверхностью к закрепляемой заготовке 6. При пуске станка палец / поводковой планшайбы захватывает хвостовик кулачка и заклинивает вал в хомутике, передавая валу вращение шпинделя. На рис. 33, в показан универсальный хомутик, позволяющий закреплять заготовки различных диаметров благодаря регулировке винтом 6.

8.4 Люнеты

Длинные и тонкие детали, длина которых в 10—15 раз больше их диаметра, при обтачивании прогибаются под действием сил резания, поэтому после обработки они получают неправильную форму — в середине толще, а по концам тоньше. Избежать этого можно, применив поддерживающее приспособление, называемое люнетом. При его применении можно получить детали высокой точности и снимать стружку большего сечения, не опасаясь прогиба детали. Люнеты бывают неподвижные и подвижные. Неподвижный люнет (рис. 34, а) состоит из чугунного корпуса /, на котором болтом 7 крепится откидная крышка 4, что облегчает установку заготовки. Основание корпуса имеет форму соответствующую направляющим станины, на которых люнет закрепляется планкой 9 и болтом 8. В корпусе с помощью регулировочных болтов 2 и винтов 3 перемещаются два кулачка 6, а в крышке — один кулачок 5. Для закрепления кулачков в требуемом положении служат винты 3. Такое устройство позволяет устанавливать в люнет валы различных диаметров. Кулачки иногда заменяют роликами для уменьшения трения. Люнеты с обычными кулачками не пригодны для скоростной обработки из-за быстрого износа кулачков. В таких случаях применяют люнеты с роликовыми или шариковыми подшипниками (рис. 34, б) вместо обычных кулачков, чем облегчается работа роликов и уменьшается нагрев заготовки. Это имеет важное значение при работе на больших скоростях резания. Кроме того, неподвижные люнеты применяют для отрезания концов и подрезания торцов у длинных деталей, а также при обдирочных работах (рис.34, в). Подвижный люнет (рис. 34, г) устанавливают и закрепляют на каретке суппорта так, чтобы он вместе с ней перемещался вдоль заготовки, следуя за резцом поддерживал ее в месте приложения силы резания.

Рисунок 34. Люнеты

Подвижной люнет применяют при чистовом обтачивании длинных деталей. Он имеет только два кулачка. В остальном конструкция подвижного люнета мало отличается от конструкции неподвижного.

8.5 Оправки

Токарю довольно часто приходится обтачивать заготовки, .имеющие уже точно обработанное отверстие, причем их наружные поверхности должны быть концентричны (соосны) обработанным отверстиям. В таких случаях для установки и крепления этих заготовок применяют приспособления, называемые оправками. Существует несколько конструкций оправок: цельные полого-конические, конические и разжимные. Средняя рабочая часть / оправки, показанной на рис. 35, а, — коническая с малой конусностью (обычно 1/2000). Заготовку 4 надевают на коническую часть оправки. Заготовка удерживается только за счет сил трения, поэтому она должна быть надета достаточно плотно. Меньший диаметр оправки д. выполняется меньше возможного диаметра отверстия заготовки. Лыска 2 служит для крепления хомутика, а центровые отверстия 3 — для установки оправки в центрах. Такие оправки используют только при обработке заготовок небольших диаметров. Недостаток этих оправок в том, что они служат только для одного базируемого отверстия детали. Такого недостатка не имеет оправка, показанная на рис. 35, б. Заготовки 1 устанавливают на цилиндрическую часть 2 оправки и зажимают гайкой 4 через быстросменную шайбу 3. Заготовка удерживается за счет сил трения по торцам. Наружный диаметр гайки 4 выполнен меньше диаметра отверстия заготовки, что позволяет устанавливать и снимать деталь, ке вывинчивая гайки. Недостаток таких оправок заключается в наличии зазора между поверхностями отверстия и оправки, что неизбежно уменьшает точность обработки. Оправки Для обработки деталей с отверстиями малой точности применяют разжимные (цанговые) оправки. Конструкция разжимных оправок зависит от формы и размеров заготовок. Разжимная оправка показана на рис. 35, в. Цанга 4 представляет собой втулку с коническим отверстием и цилиндрической наружной поверхностью, на которую надевают заготовку 1. Пружинящее свойство цанги обеспечивается продольными надрезами с обеих сторон торцов (два, три или четыре с каждой стороны). При завинчивании гайки 3 цанга, перемещаясь влево, своей конической поверхностью 2 закрепляет заготовку. Гайка 5 служит для снятия цанги при ее заклинивании на оправке. Шпиндельная оправка (рис, 35, г) имеет конусную часть 1 и разжимную часть типа цанги, на цилиндрическую поверхность которой надевают заготовку 3. Оправку конусной частью вставляют в шпиндель. Зажим заготовки производят конической частью болта 2. Схема оправки с упругой оболочкой показана на рис. 35, д. На корпусе / закреплена втулка 2, центрирующая и закрепляющая заготовку 3. Для этого на на ружной поверхности корпуса и внутренней поверхности втулки сделаны выточки, образующие кольцевую полость А. Отверстия В полость А соединена с камерой С. Полость Л, наклонные отверстия В и камера С заполнены гидропластом (гидропластмассой)

Рисунок 35.. При вращении винта 5 плунжер 7 перемещается влево, выдавливая гидропласт в полость А. Диаметр тонкой стенки ограни­чивает перемещение плунжера. Пробка 4 закрывает отвер­стие, через которое выходит воздух при заливке в оправку расплавленного гидропласта. Такие оправки обеспечи­вают центрирование в пределах 0,01 0,03 мм.

8.6 Приспособления для крепления заготовок неправильной формы. Крепление деталей неправильной формы небольших размеров осуществляется в четырехкулачковом патроне. Более крупные заготовки в большинстве случаев закрепляют в планшайбе, на ней имеются радиальные пазы и отверстия, посредством которых крепится заготовка. На планшайбе можно закреплять заготовку с помощью прижимных планок, угольников, винтов и др. При работе с планшайбой для уравновешивания устанавливают противовесы. В единичном и мелкосерийном производствах применяют универсальные станочные приспособления: универсально-сборочные (УСП); сборочно-разборочные (СРП); универсально-наладочные (УНП) и др. Их собирают из стандартных элементов. После работы приспособление разбирают для использования его деталей при обработке других деталей.

8.7 Вспомогательный инструмент. Для крепления на станке резцов, сверл и другого инструмента применяют следующий вспомогательный инструмент: резцедержатели, переходные втулки, оправки, сверлильные патроны и т. д. Токарные резцы крепят в резцедержателях различного типа.

Оправка для установки сверл и другого концевого инструмента показана на рис.36, а. Оправка устанавливается в ту позицию резцедержателя, которая имеет соответствующую маркировку инструмента. Оправку 3 устанавливают в держатели 4, а резец 1 крепят винтами 2. Переходные конические втулки служат для крепления инструмента с коническим хвостовиком, когда номер конуса хвостовика инструмента не соответствует но меру конуса на станке. Наружные и внутренние поверх ности переходных втулок выполняют с конусом Морзе семи номеров — от 0 до 6 по ГОСТ 8520—70.

Рис. 36. Держатель для центрового осевого инструмента (а) и резцо вая оправка (б)

Рис. 37. Трехкулачковый самоцентрирующий свер­лильный патрон. Сверлильные патроны используют для крепления сверл, разверток с цилиндрическим хвостовиком диаметром до 20 мм. Трех кулачковый сверлильный патрон (рис. 37) состоит из корпуса патрона, в котором расположены наклонно три кулачка 1, имеющие резьбу, свя зывающую их с гайкой 2. Обойма 3 вращается ключом 4, вставленным в отверстие корпуса патрона. Зажим ные кулачки, опускаясь вниз, сходятся и зажимают цилиндрический хвостовик сверла. Для зажима сверл не большого диаметра с цилиндрическим хвостовиком при меняют цанговые патроны.