Положение вершины резца относительно оси вращения шпинделя

На основании многолетнего опыта по юстировке вершины резцов относительно оси вращения шпинделя и с целью упрощения и ускорения процесса по перемещению резцов на малые величины по высоте на завершающем этапе достаточно придерживаться и выполнять следующие рекомендации:

1. После проверки оптическим методом, например, определили, что вершина резца расположена выше оси вращения шпинделя, тогда проточенную деталь необходимо установить на сферотокарный станок. После чего с прежним положением резца по высоте протачивают поверхность, завершая ее чистовой проточкой с глубиной резания 0,010,03 мм. Затем после чистовой проточки резец выводят из рабочей зоны и останавливают привод вращения шпинделя. После остановки станка вращением рукоятки от себя перемещают шпиндельную головку на резец на величину 0,010,015 мм.

2. Когда резец выведен из рабочей зоны, освобождают винт зажима резца, после чего перемещают резец вниз по наклонной плоскости резцедержателя.

3. Включают приводы вращения шпинделя и поворотного суппорта и в момент движения поворотного суппорта, когда вершина резца (не касаясь проточенной поверхности) не дойдет 23 мм до центра детали, выключают привод вращения шпинделя. В этом положении поворотного суппорта резец осторожно поднимают до соприкосновения (перемещенной на 0,010,15 мм) с проточенной поверхностью. Придерживая левой рукой резец, правой рукой заворачивают винт зажима, предварительно фиксируют резец в новом положении по высоте. С целью предохранения резца от поломки при окончательном закреплении, вращением рукоятки на себя шпиндельную головку необходимо отвести от резца на 0,10,3 мм. После закрепления вершины резца в новом положении протачивают обрабатываемую поверхность и по выше описанной методике наносят три риски. Добившись такого положения, когда риски пересекутся в одной точке, переходят к юстировке пересечения оси вращения шпинделя с осью поворотного суппорта.

Процесс перемещения резца по высоте вверх будет аналогичным описанному ранее процессу перемещения вниз. Разница при этом заключатся только в том, что перед поднятием резца на малую величину, шпиндельная головка отводится от резца на 0,010,02 мм, при этом резец, доведенный до соприкосновения с проточенной поверхностью, закрепляется в новом положении.

Юстировка пересечения оси поворотного суппорта

с осью вращения шпиндельной головки

Для получения проточенной поверхности высокого качества с правильной сферической формой кроме точного взаимного положения вершины резца с осью вращения шпинделя большое значение имеет непосредственная точность пересечения оси поворотного суппорта с осью вращения шпинделя станка.

Проточенная на сферотокарных станках поверхность при неточном совпадении оси шпинделя с осью поворотного суппорта будет всегда иметь не сферическую форму. Так, например, когда ось вращения шпинделя расположена ближе к оператору (оптику) относительно оси поворотного суппорта проточенная вогнутая поверхность получится торической и будет иметь седлообразную форму. На сферотокарных станках для обработки выпуклых поверхностей при таком расположении осей шпинделя и поворотного суппорта проточенная поверхность будет иметь бочкообразную торическую форму.

В конструкциях всех прецизионных сферотокарных станков предусмотрена возможность перемещения, в перпендикулярном к оси вращения шпинделя, верхней части шпиндельной головки. С целью контроля положения оси шпинделя и возможности контроля при юстировочных работах на станках предусмотрены места для установки индикаторов часового типа, по которым осуществляют контроль перемещения и положения шпиндельной головки.

В качестве примера рассмотрим положение оси шпинделя, расположенной ближе к оператору относительно неподвижной оси поворотного суппорта. При таком расположении осей риска от резца на проточенной поверхности образуется только на половине обработанной поверхности. Когда взаимное положение осей поворотного суппорта и шпинделя станка расположено в противоположном (от оператора) направлении, на протачиваемых поверхностях центральной части наблюдаются задиры от врезания кромки резца в проточенную поверхность. При этом из-за несоответствия при переходе резца за край детали направление вращения шпинделя вершина резца не производит процесса резания, а производит затирание проточенной поверхности задней поверхности резца. Проточенная поверхность при таком расположении осей на своей поверхности будет иметь риску отреза неравномерной ширины, так глубина риски от края начала проточки будет углубляться к противоположному краю проточенной поверхности. Перемещая верхнюю часть шпиндельной головки в перпендикулярном оси вращения шпинделя направлении необходимо добиться такого положения, чтобы риска от резца на проточенной поверхности проходила по всей поверхности и имела равномерную величину (ширину), что и будет соответствовать точному пересечению осей поворотного суппорта и шпинделя станка.

С целью упрощения процесса юстировки, обеспечения возможности точной установки пересечения оси шпинделя станка и оси поворотного суппорта применяется сферометр, позволяющий проверить несферичность как выпуклых, так и вогнутых протачиваемых поверхностей. Он представляет собой индикатор часового типа с ценой отсчета линейных перемещений 0,001 мм, на направляющий стержень которого установлена специальная втулка. Контактирующие с проверяемой поверхностью заготовки опорные кольца втулки изготовлены строго соосно и перпендикулярно оси посадочного диаметра. Работа универсального сферометра основана на сравнении показаний перемещений измерительного наконечника индикатора. При измерении точных сферических поверхностей сферометрами показания измерительного наконечника будут одинаковыми при измерении радиуса

кривизны сферы в различных плоскостях.

Используя этот принцип, проточенные на сферотокарных станках поверхности проверяют универсальным сферометром в двух положениях. Первое положение сферометра на проточенной поверхности устанавливают так, чтобы ось измерительного наконечника сферометра была расположена под углом к оси проточенной заготовки контактной линзы. Причем, если при правильной установке сферометра 3-5 раз в одном и том же положениях показания сферометра будут одинаковыми.

Второе положение сферометра на проточенной заготовке располагают так, чтобы ось проточенной заготовки совпала с осью измерительного наконечника сферометра. В этом положении необходимо произвести 3-5 измерений, в случае, когда измерения сферометра в двух положениях показывают одинаковое перемещение измерительного наконечника, проточенная поверхность является сферической.

В нашем примере ось вращения шпинделя расположена ближе к оператору относительно оси поворотного суппорта, поэтому при измерении сферометром проточенных поверхностей, в положении, когда ось проточенной детали и ось сферометра совпадают, будут больше показаний измерений под углом к оси этих деталей. Для того, чтобы добиться одинаковых показаний сферометра в двух положениях, необходимо переместить верхнюю часть шпиндельной головки в сторону от оператора. Перемещение верхней части в перпендикулярном направлении необходимо производить на малые величины 0,001-0,01 мм. После каждого перемещения шпиндельной головки заготовку вновь протачивают и проверяют сферометром сферичность, добиваясь одинаковых показаний сферометра в двух положениях.

В комплекте технологического оборудования есть два пробных стекла с радиусом сферы 8,00 мм для контроля контактным способом выпуклых и вогнутых сферических поверхностей. Наличие пробных стекол и сферометра намного упрощает процесс юстировки пересечения осей шпинделя и поворотного суппорта, а также и вылет резца (радиус настройки) на поворотном суппорте. Для этого перед сферической поверхностью достаточно настроить сферометр по пробному стеклу, например так, чтобы большая стрелка индикатора установилась на «0», а маленькая стрелка заняла среднее положение своей

шкалы. Следует заметить, что измерение проточенной поверхности, настроенным по пробному стеклу сферометром, под углом к оси детали определяет соответствие радиуса пробного стекла и радиуса проточенной поверхности, т.е. радиус настройки резца на поворотном суппорте. Поэтому при юстировке станков по взаимному положению осей шпинделя и поворотного суппорта на проточенных поверхностях необходимо добиться в первую очередь такого положения сферометра, когда измерения под углом к оси детали совпадают с показаниями сферометра по пробному стеклу.

Установка соответствия показаний индикатора

поворотного суппорта истинным показаниям радиуса

кривизны обрабатываемой поверхности

На поворотном суппорте выставляют значение радиуса кривизны пробного стекла (например, R_п.с. = 8,00 мм). Протачивают этим радиусом заготовку.

Затем снимают заготовку и накладывают ее проточенной поверхностью на пробное стекло. Проверяют соответствие радиусов. Если картина контакта проточенной заготовки с пробным стеклом полная (рис. 14 а), это значит, что радиус проточенной поверхности соответствует радиусу пробного стекла и станок отъюстирован. Если картина контакта неполная (рис. 14 б, в), радиус заготовки не соответствует радиусу пробного стекла. В это случае изменяют радиус на индикаторе поворотного суппорта и снова протачивают поверхность заготовки, пока ее радиус совпадет с радиусом пробного стекла. При помощи юстировочного винта выставляют показания индикатора в соответствии с радиусом пробного стекла.

а

Рис. 14. Контроль радиуса кривизны проточенной