Элементы и режимы резания

Прежде чем говорить о способах обработки, познакомимся вкратце с элементами и режимом резания.

Здесь нам встретятся новые понятия: глубина резания, подача, скорость резания.

Все они связаны между собой, и величина их зависит от различных причин.

Глубиной резания называется толщина слоя металла, снимаемого за один проход резца. Она обозначается буквой t и колеблется от 0,5 до 3 и больше миллиметров при черновой обработке до десятых долей миллиметра при чистовой обточке.

Подача -это движение резца вдоль обрабатываемой поверхности. Численно она выражается в миллиметрах, обозначается буквой S и указывает на величину смещения резца за один оборот детали. В зависимости от прочности обрабатываемого материала, жесткости узлов станка и резца, величина подачи может меняться от 0,1-0,15 мм/об до 2-3 мм/об при скоростных режимах резания. Чем тверже металл, тем меньше должна быть подача.

Скорость резания зависит от числа оборотов шпинделя и диаметра детали и подсчитывается по формуле.

Выбирая ту или иную скорость резания, нужно учитывать твердость обрабатываемого материала и стойкость резца, которая измеряется временем непрерывной работы его до затупления в минутах. Она зависит от формы резца, его размеров, материала, из которого изготовлен резец, от точения с охлаждающей эмульсией или без нее.

Наибольшую стойкость имеют резцы с пластинками из твердых сплавов, наименьшую - резцы из углеродистой стали.

Вот, например, какие скорости резания можно рекомендовать при точении различных материалов резцом из быстрорежущей стали. Стойкость его без охлаждения равна 60 минутам.

Примерные данные о скорости резания металлов:

Обтачивание гладких цилиндрических поверхностей

Гладкие цилиндрические поверхности деталей обтачивают проходными резцами в два приема. Сначала черновым резцом производят обдирку - грубое обтачивание, - быстро снимая основную массу лишнего металла. На рисунке изображен прямой резец для черновой обработки:

Черновые резцы: а - прямой; б - отогнутый; в - конструкции Чекалина.

Отогнутый резец удобен при протачивании поверхности детали около кулачков патрона и для подрезания торцов. Обычно резцы имеют рабочий ход только в одну сторону, чаще всего справа налево. Двухсторонний проходной резец конструкции токаря-новатора Н. Чекалина позволяет ликвидировать обратный холостой ход резца, сокращая время обработки.

После обточки черновым резцом на поверхности детали остаются крупные риски и качество обработанной поверхности поэтому невысоко. Для окончательной обработки служат чистовые резцы:

Чистовые резцы: а - нормальный; б - с широкой режущей кромкой; в - отогнутый, конструкции А. В. Колесова.

Нормальный тип чистового резца применяется при точении с небольшой глубиной резания и малой подачей. Чистовой резец с широкой режущей кромкой позволяет работать на больших подачах и дает чистую и гладкую поверхность.

Подрезание торцов и уступов

Для подрезания торцов и уступов на токарном станке пользуются обычно подрезными резцами. Такой резец изображен на следующем рисунке:

Подрезание в центрах: а - подрезной резец; б - подрезание торца с полуцентром.

Его лучше употреблять при точении детали в центрах. Для того, чтобы торец можно было обрабатывать целиком, в заднюю бабку вставляется так называемый полуцентр.

Если деталь закреплена только одним своим концом - при обработке в патроне, - то для проточки торца может быть использован и проходной отогнутый резец. Для этой же цели и для проточки уступов используются и специальные подрезные упорные резцы, которые работают с поперечной и с продольной подачей.

Подрезание торцов: а - подрезание проходным отогнутым резцом, б - подрезной упорный резец и его работа.

При подрезании торцов и уступов юный мастер должен следить за тем, чтобы вершина резца была всегда установлена строго на уровне центров. Резец, установленный выше или ниже уровня центров, оставит на середине сплошного торца неподрезанный выступ.

Вытачивание канавок

Для вытачивания канавок служат прорезные резцы. Их режущая кромка точно воспроизводит форму канавки. Так как ширина канавок обычно невелика, режущую кромку прорезного резца приходится делать узкой, поэтому она получается довольно ломкой. Для повышения прочности такого резца высоту его головки делают в несколько раз больше ширины.

По этой же причине головка имеет небольшой передний угол.

Отрезные резцы очень похожи на прорезные, но имеют более длинную головку. Более узкая головка делается с целью сократить расход материала при отрезании.

Длина головки должна подбираться по размерам детали и быть несколько больше половины ее диаметра.

При установке прорезных и отрезных резцов нужно тоже быть очень внимательным и точным. Небрежная установка резца, например небольшой его перекос, вызовет трение резца о стенки канавки, брак в работе, поломку инструмента.

Вытачивание узких канавок производится за один проход резца, который подбирается по ширине будущей канавки. Широкие канавки вытачивают в несколько проходов.

Порядок работы таков: по линейке или другим мерительным инструментам намечают границу правой стенки канавки. Установив резец, протачивают узкую канавку, не доводя резец на 0,5 мм до нужной глубины - остаток для чистового прохода. Затем сдвигают резец вправо на ширину его режущей кромки и делают новую проточку. Выбрав таким образом канавку намеченной ширины, делают окончательный, чистовой проход резца, двигая его вдоль детали.

Установленную в центрах заготовку не следует разрезать до конца: обломившаяся часть может повредить инструмент. Короткую деталь, зажатую в патроне, можно отрезать начисто, пользуясь специальным отрезным резцом со скошенной кромкой.

Величина подачи и скорость резания при вытачивании канавок и отрезании должны быть меньше, чем при обработке цилиндров, потому что жесткость проходных и отрезных резцов не велика.

Вытачивание конусов

В практике юного токаря вытачивание конусов будет встречаться реже, чем другие работы. Наиболее простой способ- точение небольших конусов (не более 20 мм) специальным широким резцом.

При изготовлении наружного или внутреннего конуса на детали, закрепленной в патроне, пользуются другим приемом. Повернув верхнюю часть суппорта на угол, равный половине угла конуса при его вершине, протачивают деталь, двигая резец с помощью верхних салазок суппорта. Так точат относительно короткие конусы.

Для изготовления длинных и пологих конусов нужно сместить задний центр, передвинуть на определенное расстояние к себе или от себя заднюю бабку.

Если деталь закреплена в центрах таким образом, что широкая часть конуса будет у передней бабки, то заднюю бабку следует сместить к себе, и наоборот, при перемещении задней бабки от работающего широкая часть конуса будет находиться слева - у задней бабки.

Этот способ точения конусов имеет серьезный недостаток: вследствие смещения детали происходит быстрый и неравномерный износ центров и центровых отверстий.

Обработка внутренних поверхностей

Обработка отверстий может производиться различными инструментами, в зависимости от требуемой формы поверхности и точности обработки. На производстве встречаются заготовки с отверстиями, сделанными при отливке, ковке или штамповке. У юного металлиста готовые отверстия будут встречаться главным образом в отливках. Обработку отверстий в сплошных заготовках, не имеющих подготовленных отверстий, всегда придется начинать со сверления.

Сверление и рассверливание

Неглубокие отверстия на токарном станке сверлят перовыми и спиральными (цилиндрическими) сверлами.

Перовое сверло имеет плоскую лопатку с двумя режущими кромками, переходящую в стержень. Угол при вершине сверла обычно имеет 116-118°, однако он может быть, в зависимости от твердости материала, от 90 до 140°- чем тверже металл, тем больше угол. Точность отверстия при обработке перовым сверлом невелика, поэтому его употребляют тогда, когда большой точности не требуется.

Спиральные сверла - основной инструмент для сверления. Точность обработки этими сверлами достаточно высока. Спиральное сверло состоит из рабочей и части конического или цилиндрического хвостовика, которым сверло крепится в пиноли задней бабки или в патроне.

Спиральные сверла: а - с коническим хвостовиком; б - с цилиндрическим хвостовиком

Рабочая часть сверла - цилиндр с двумя винтовыми канавками, образующими режущие кромки сверла. По этим же канавкам выводится наружу стружка.

Головка сверла имеет переднюю и заднюю поверхности и две режущие кромки, соединенные перемычкой. Идущие вдоль винтовых канавок фаски направляют и центрируют сверло. Величина угла при вершине спирального сверла одинакова с перовым и может изменяться в тех же пределах. Изготовляются сверла из легированной или быстрорежущей стали. Иногда сверла из легированной стали оснащаются пластинками твердого сплава.

Закрепление сверла производится двумя способами, в зависимости от формы хвостовика. Сверла с цилиндрическим хвостовиком закрепляются в пиноли задней бабки при помощи специального патрона, сверла с коническим хвостовиком вставляются прямо в отверстие пиноли.

Может случиться, что конический хвостовик мал по своим размерам, не подходит к отверстию. Тогда придется воспользоваться переходной втулкой, которая вместе со сверлом вставляется в пиноль.

Переходная втулка к сверлам с коническими хвостовиками: 1 - хвостовик сверла; 2 - втулка.

Чтобы вытолкнуть сверло из пиноли, нужно вращением маховичка затянуть ее в корпус задней бабки. Винт упрется в хвостовик сверла и вытолкнет его. С помощью специальной державки можно закрепить сверло и в резцодержателе.

При сверлении нужно внимательно следить за тем, чтобы сверло не уводило в сторону, иначе отверстие будет неправильным, а инструмент может сломаться. Подачу сверла производят медленным и равномерным вращением маховичка задней бабки или перемещением суппорта, если сверло с державкой закреплено в резцодержателе.

Высверливая глубокие отверстия, нужно время от времени выводить сверло из отверстия и убирать из канавки стружку.

Глубина отверстия не должна превышать длины рабочей части сверла, в противном случае стружка не будет выводиться из отверстия и сверло сломается. При сверлении глухих отверстий на заданную глубину можно проверять глубину сверления по делениям на пиноли. Если их нет, то отметку ставят мелом на самом сверле. Когда при сверлении слышится характерный визг, это значит, что либо сверло имеет перекос, либо оно затупилось. Сверление нужно немедленно прекратить, убрав сверло из отверстия. После этого можно остановить станок, выяснить и устранить причину визга.

Рассверливание - это то же сверление, но сверлом большего диаметра по уже имеющемуся отверстию. Поэтому все правила сверления относятся и к рассверливанию.

Другие методы обработки внутренних поверхностей

В практике юного токаря может встретиться и такой случай, когда диаметр нужного отверстия гораздо больше диаметра самого большого сверла в его наборе, когда в отверстии нужно выточить канавку или сделать его конусным. Для каждого из этих случаев существует свой метод обработки.

Растачивание отверстий ведется специальными расточными резцами - черновыми и чистовыми, в зависимости от нужной чистоты и точности обработки. Черновые резцы для проточки глухих отверстий отличаются от черновых резцов для точения сквозных отверстий. Чистовую обработку сквозных и глухих отверстий проводят одним и тем же чистовым резцом.

Расточные резцы: а - черновой для сквозных отверстий; б - черновой для глухих отверстий; в - чистовой

Растачивание имеет свои трудности по сравнению с наружным точением. Расточные резцы обладают малой жесткостью, их приходится значительно выдвигать из резцодержателя. Поэтому резец.может пружинить и гнуться, что, конечно, отрицательно влияет на качество обработки. Кроме того, затруднено наблюдение за работой резца. Скорость резания и величина подачи резца должны быть поэтому меньше, чем при наружной обработке, на 10-20%.

Особую трудность представляет обработка тонкостенных деталей. Зажимая такую деталь в патроне, ее легко деформировать, и резец выберет на вдавленных частях более толстую стружку. Отверстие не будет строго цилиндрическим.

Для правильной обработки при растачивании резец устанавливается на уровне центров. Затем нужно расточить отверстие на 2-3 мм в длину и замерить диаметр.

Если размер верен, можно растачивать отверстие на всю длину. При растачивании глухих отверстий или отверстий с уступами, так же как и при сверлении, на резце делают мелом отметку, указывающую глубину растачивания.

Подрезание внутренних торцов производится подрезными резцами, а вытачивание внутренних канавок - специальными прорезными канавочными резцами, у которых ширина режущей кромки в точности соответствует ширине канавки. Резец устанавливается на соответствующую глубину по меловой риске на теле резца.

Измерение внутренней канавки: линейкой, штангенциркулем и шаблоном

Кроме расточных резцов, для растачивания цилиндрических отверстий употребляются зенкеры. Они похожи на спиральные сверла, но имеют три или четыре режущие кромки и не годятся для получения отверстий в сплошном материале.

Спиральные хвостовые зенкеры: а - из быстрорежущей стали; б - с пластинками из твердого сплава

Очень чистые и точные цилиндрические отверстия делают развертками. Оба эти инструмента применяют не для расширения отверстия, а для подгонки под точный размер и форму.

Развертки: а - хвостовая; б - назадная

Изготовление конических отверстий

Вытачивание внутренних конусов, пожалуй, наиболее трудное дело. Обработка ведется несколькими способами. Часто конические отверстия делают растачиванием резцом с поворотом верхней части суппорта.

В сплошном материале предварительно нужно высверлить отверстие. Для облегчения растачивания можно высверлить ступенчатое отверстие. Следует помнить, что диаметр сверла нужно подбирать с таким расчетом, чтобы оставался припуск в 1,5-2 мм на сторону, который затем снимается резцом. После точения можно воспользоваться коническим зенкером и разверткой. Если уклон конуса невелик, сразу же после сверления применяют набор конических разверток.

Последняя из основных операций, производимых на токарном станке, - нарезание резьбы.

Механическое изготовление резьбы возможно только на специальных винторезных станках. На простых станках эта операция производится вручную. Приемы ручного изготовления наружной и внутренней резьбы изложены выше .

Измерительный инструмент

В токарных работах используется тот же инструмент, что и при слесарной обработке: стальная линейка, кронциркуль, штангенциркуль и другие. О них уже было сказано раньше. Новыми здесь могут быть различные шаблоны, которые юный мастер будет изготовлять сам. Они особенно удобны при изготовлении нескольких одинаковых деталей.

Помните, что все измерения можно производить только после полной остановки станка. Будьте осторожны! Не производите замеров вращающейся детали!

Меры предосторожности

При работе на токарном станке нужно руководствоваться следующими правилами:

1) начинать работать на станке можно только после детального ознакомления со станком и методами обработки;

2) не работать на неисправном станке или негодным (тупым) инструментом;

3) прочно закреплять деталь и следить за исправностью ограждающих устройств;

4) не работать в свободной одежде: рукава завязывать у кисти, длинные волосы прятать под головной убор;

5) своевременно убирать стружку и следить за порядком на рабочем месте;

6) не останавливать руками вращающийся патрон;

7) в случае неисправности немедленно выключить станок.

Уход за станком

Чем тщательнее уход за станком, тем лучше и дольше он будет работать. Это простое правило следует твердо запомнить и аккуратно его выполнять. Уход за токарным станком сводится к следующему.

Основное - это смазка всех трущихся частей. Перед началом работы необходимо осмотреть станок и проверить, достаточно ли смазки. Наиболее внимательно нужно следить за смазкой подшипников, заполняя масленки и смазочные отверстия машинным маслом. Станок в это время, во избежание несчастного случая, должен быть остановлен.

После работы нужно вычистить станок, убрать стружку, протереть направляющие станины и суппорта, и смазать их тонким слоем масла.

Абсолютно чистыми должны быть и конические отверстия шпинделя и пиноли задней бабки. Точность работы станка будет зависеть от их хорошего состояния.

До начала работы нужно также проверить состояние приводного ремня. Его нужно оберегать от масляных брызг и капель, так как замасленный ремень проскальзывает и быстро срабатывается. Натяжение ремня должно быть не слишком сильным, но и не слишком слабым: слабо натянутый ремень проскальзывает, а при сильном его натяжении сильно греются и быстро изнашиваются подшипники. Ограждение приводного ремня тоже должно быть в порядке.

Читайте еще:

• Основные работы, выполняемые на токарном станке

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.

Резцы для вытачивания канавок . У резцов, предназначенных для вытачивания канавок, форма режущей кромки должна точно воспроизводить профиль канавки. Резцы для вытачивания канавок называют прорезными .

Так как ширина канавок обычно небольшая, то и режущую кромку прорезного резца делают узкой (рис. 147), что создает опасность его поломки. Эта опасность увеличивается еще тем, что головку резца суживают по направлению к стержню на 1-2° с каждой стороны (рис. 148) для уменьшения трения боковых поверхностей о стенки канавки. Для повышения прочности прорезных резцов высоту их головок делают в несколько раз больше ширины режущей кромки. С этой же целью головке придают небольшой передний угол или делают радиусную (криволинейную) заточку.

Отрезные резцы . Для отрезания применяют резцы подобные прорезным, но с более длинной головкой (рис. 149). Чтобы сократить потери материала при отрезании, изготовляют отрезные резцы с возможно узкой режущей кромкой. Длина головки резца должна быть немного больше половины диаметра отрезаемого прутка или заготовки.

Прорезные и отрезные резцы изготовляют обычно составными (см. рис. 149): державка 2 делается из углеродистой стали, пластинка 1, приваренная или припаянная к державке, - из быстрорежущей стали или твердого сплава.

Отрезные резцы новаторов производства . Токари-скоростники успешно применяют отрезные резцы, оснащенные пластинками твердого сплава. На рис. 150 показан твердосплавный отрезной резец конструкции токаря-новатора т. Мехонцева. Резец имеет на передней поверхности выкружку, облегчающую сход стружки: упираясь в уступ, стружка обламывается отдельными полукольцами и вылетает из канавки.

Техник Д. Рыжков разработал токарный отрезной резец с механическим креплением пластинки твердого сплава (рис. 151) для разрезания деталей диаметром до 80 мм.

Корпус резца состоит из призматической державки 4 и узкой головки 5. В головке профрезерован паз, благодаря которому ее верхняя часть пружинит и при завертывании винта 3 прижимает пластинку твердого сплава 1. В головке устанавливается также твердосплавная пластинка 2, служащая для завивания и ломания стружки. Для предохранения пластинки 1 от сдвига в ее нижней поверхности имеются рифления. Такие же рифления имеются в корпусе головки.

Токарь-новатор завода «Красное Сормово» В. Годяев предложил улучшенную конструкцию отрезного твердосплавного резца (рис. 152). В этом резце пластинка твердого сплава получает путем шлифования клиновую форму с углом 60°. Такую же клиновую форму придают путем фрезерования пазу державки. Угловая форма пластинки и паза увеличивает площадь припайки пластинки в 1,5 раза и способствует созданию прочного крепления, препятствующего смещению пластинки под действием боковых сил. Это позволяет вести обработку с более высокими режимами резания. Скорость резания при отрезании достигает 100 м/мин и подача 0,4-0,5 мм/об.

Установка прорезных и отрезных резцов. При отрезании или прорезании глубоких канавок особое внимание надо обращать на точную установку и хорошее закрепление резца в резцедержателе, так как небольшая ошибка при установке (перекос резца) вызывает трение стенок канавок о боковую поверхность резца. В этом случае неизбежен брак и поломка резца.

Для проверки правильности установки резца пользуются уже обработанной цилиндрической частью детали, а при отрезании от заготовки устанавливают в центрах точно обработанный валик. Затем прикладывают угольник с обеих сторон резца. При этом с обеих сторон и по всей длине головки резца должен быть ясно виден угловой зазор не менее 1° (см. рис. 148).

Резцы для вытачивания канавок, а также отрезные резцы нужно устанавливать строго по высоте центров станка; это особенно важно при работе отрезными резцами. Расположение их выше или ниже оси центров может легко привести к поломке резцов.

2. Приемы вытачивания канавок и отрезания

Вытачивание узких канавок. Для вытачивания канавок устанавливают детали в патронах или центрах или же в патроне с поддержкой задним центром.

Место, в котором следует выточить канавку или отрезать деталь, определяется при помощи измерительной линейки. Узкие канавки вытачиваются за один проход резца.

Вытачивание широких канавок. Широкие канавки вытачиваются за несколько проходов. Порядок вытачивания широких канавок следующий:
1. Вначале намечают посредством линейки или шаблона границу правой стенки канавки и подводят резцедержатель с резцом (рис. 153, а). Установив правильно резец, ему дают поперечное перемещение на глубину канавки минус 0,5 мм на чистовой проход.
2. Затем, передвигая резец влево, как показано на рис. 153, б, расширяют канавку, при этом перед последним проходом (рис. 153, в) намечают с помощью линейки границу левой стенки канавки.
3. Окончательный проход резца показан на рис. 153, е: сначала резец подается по лимбу винта поперечной подачи на полную глубину канавки, а затем резцу дают продольное перемещение слева направо и обрабатывают канавку начисто.

Отрезание. При отрезании пруток вставляют в отверстие шпинделя и закрепляют в патроне так, чтобы длина а, остающаяся после отрезания, не превышала диаметра прутка (рис. 154). При отрезании нельзя допускать дрожания резца или детали, так как в этом случае резец может сломаться.

Деталь, установленную в центрах или в патроне с поддержкой ее конца задним центром, нельзя разрезать до конца, если отрезаемый конец не установлен в люнете. В противном случае в месте прореза может образоваться очень тонкий стержень, который под действием давления резца и веса отрезаемой части сломается, резец окажется защемленным и неизбежно произойдет его поломка.

Если режущую кромку отрезного резца заточить параллельно оси центров, то отрезаемая деталь может сломаться в тот момент, когда резец не дошел еще до центра. При этом на отрезанной части останется выступ (в виде бобышечки), который затем необходимо будет срезать. Если же для отрезания использовать отрезной резец, у которого правый угол режущей кромки идет впереди левого (рис. 155), то прорезание будет происходить до самого центра.

Бобышечка, оставшаяся на правой части заготовки, срезается подрезным резцом при последующей обработке.

При отрезании деталей большого диаметра требуется резец с длинной головкой. Чтобы уменьшить дрожание, рекомендуется: 1) производить отрезание при обратном вращении шпинделя, применяя изогнутый отрезной резец, который устанавливается режущей кромкой вниз (рис. 156); 2) производить подтяжку клиньев суппорта и затяжку винта зажима суппорта от продольного смещения; 3) увеличивать подачу до предельно допустимых значений; 4) применять обильное охлаждение.

3. Режимы резания при вытачивании канавок и отрезании

При вытачивании канавок и отрезании за глубину резания t принимают ширину прореза (см. рис. 148), а подачей s считают величину перемещения резца перпендикулярно к оси детали за один ее оборот.

Ввиду малой жесткости резца и плохих условий для отвода тепла при вытачивании канавок и отрезании применяют следующие подачи и скорости резания:

при работе быстрорежущими резцами по стали средней твердости величину подачи берут от 0,07 до 0,2 мм/об, а скорость резания - в пределах 15-30 м/мин;

при работе твердосплавными резцами по стали средней твердости величину подачи берут от 0,07 до 0,1 мм/об, а скорость резания - 150-180 м/мин. Таким образом, производительность твердосплавных прорезных и отрезных резцов в 5-6 раз выше по сравнению с резцами из быстрорежущей стали.

4. Измерение канавок

Вытачивание канавок производят с поперечной подачей, пользуясь лимбом винта поперечной подачи.

Диаметр выточенной канавки измеряют штангенциркулем (рис. 157), конечно, если канавка шире ножек штангенциркуля. Часто измеряют не диаметр канавки, а ее глубину, пользуясь для этого измерительной линейкой, шаблоном (рис. 158), штангенциркулем или штангенглубиномером.

Ширину канавки измеряют линейкой, штангенциркулем, шаблоном, калибром.

5. Брак при вытачивании канавок и отрезании и меры его предупреждения

При вытачивании канавок и отрезании возможны следующие виды брака:
1) неверное расположение канавки по длине детали;
2) неправильная ширина канавки (больше или меньше требуемой);
3) неправильная глубина канавки (больше или меньше требуемой);
4) неправильная длина отрезанной детали;
5) недостаточная чистота поверхности канавки или торца отрезанной детали.

1. Брак первого вида получается при неправильной разметке места под канавку или неверной установке резца и является результатом невнимательности токаря. Брак является неисправимым. Предупредить брак можно внимательной разметкой рисок под канавки, проверкой нанесенных рисок и правильной установкой резца по длине детали.

2. Ширина канавки получается больше или меньше требуемой, если ширина резца выбрана неверно. Брак неисправим, когда ширина канавки получилась больше требуемой; при ширине канавки меньше требуемой исправление возможно дополнительным вытачиванием.

3. Глубина канавки больше требуемой получается при неправильной длине прохода резца. Брак неисправим.

4. Неправильная длина отрезанной детали получается при невнимательной работе рабочего. Брак неисправим, если длина отрезанной детали получилась меньше требуемой.

5. Недостаточная чистота поверхности канавки, а также торца отрезанной детали получается по причинам, указанным выше (стр. 158) для такого же вида брака. Кроме того, причиной может являться неверная установка резца, касающегося боковым краем уже обработанной поверхности.

Контрольные вопросы 1. В чем заключаются особенности конструкции резцов для вытачивания канавок?
2. Для чего головка прорезного резца суживается по направлению к стержню?
3. Чем отличаются отрезные резцы от прорезных?
4. Как устанавливают отрезные и прорезные резцы?
5. Как устроен отрезной резец для отрезания при обратном вращении шпинделя (см. рис. 156)?
6. Как и чем измеряют расположение вытачиваемых канавок на детали?
7. Как проверяют ширину и глубину вытачиваемой канавки?
8. Укажите основные виды и причины брака при вытачивании канавок и отрезании.

При вытачивании канавок и отрезании необходимо соблюдать следующие правила:

резец устанавливают как можно точнее относительно оси центров станка: если режущая кромка ниже оси центров, то при приближении резца к оси на отрезаемой детали образуется стерженек; при установке выше оси центров

резец, приближаясь к оси заготовки, может упереться задней поверхностью в оставшийся стерженек;

державку прямого отрезного резца устанавливают строго перпендикулярно оси заготовки, чтобы боковая поверхность головки резца не терлась о стенки прорезаемой канавки;

отрезание выполняют на расстоянии 3-5 мм от кулачков патрона;

при отрезании заготовок большого диаметра резец не доводят до оси заготовки на 2-3 мм и, остановив станок, отламывают отрезаемую часть.

Диаметр выточенной канавки можно измерить штангенциркулем в том случае, если канавка шире его ножек. Часто определяют не диаметр канавки, а ее глубину, пользуясь для этого шаблоном. Ширину канавки измеряют линейкой, штангенциркулем или шаблоном.

6.2 Сверление и расверливание оверстий на токарном станке

Обработку отверстий на токарном станке производят различными режущими инструментами в зависимости от вида заготовки, требуемой точности и шероховатости поверхности. Наиболее распространенным методом получения отверстия в сплошном материале является сверление.

Иногда сверление производят в несколько приемов, т. е. отверстие рассверливают.

Рассверливание позволяет получить более точные отверстия и уменьшить увод сверла от осидетали. Спиральное сверло состоит из рабочей части, шейки и хвостовика (рис. 27). Торец рабочей части, на котором расположены две режущие кромки, называется режущей частью сверла. Угол между режущими кромками 2ф (угол при вершине) при обработке стали и чугуна должен составлять 118-120°.

На рабочей части сверла имеется два спиральных пера, связанных перемычкой. По наружной поверхности перьев прошлифованы узкие направляющие ленточки. Между перьями расположены две спиральные канавки: одна из стенок канавки образует переднюю поверхность режущего клина свёрла. По канавкам охлаждающая жидкость подается к режущим кромкам, а стружка выводится из отверстия.

Хвостовик сверла служит для закрепления его в пиноли задней бабки или в специальной державке суппорта. Хвостовик может иметь коническую или цилиндрическую форму. Конические хвостовики выполняются по стандарту (конус Морзе № 1, 2, 3, 4, 5). Конус хвостовика обеспечивает надежное центрирование сверла и удерживает его от проворачивания. Если конус хвостовика сверла отличается по размеру (номеру) от конусного отверстия пиноли задней бабки или державки, то применяют переходные втулки. Сверла с цилиндрическими хвостовиками закрепляют в пиноли при помощи сверлильного патрона.

Спиральные сверла затачивают на специальных заточных станках. Однако токарю часто приходится затачивать сверла вручную на обычном заточном станке. При затачивании следует помнить, что режущие кромки сверла должны быть симметричны (т. е. расположены под определенными равными углами к оси сверла и иметь одинаковую длину), поперечная кромка (перемычка) должна быть расположена под углом 55° к режущей кромке.

Рис.27 Части и элементы спирального сверла: 2- угол при вершине резца;  - угол наклона винтовой канавки;  - угол наклона поперечной кромки.

Задним поверхностям сверла придают криволинейную форму, что обеспечивает получение задних углов на режущих клиньях. Для этого затачиваемое сверло прижимают к шлифовальному кругу и одновременно вращают. При одинаковой длине режущих кромок диаметр отверстия будет равен диаметру сверла; если же одна кромка длиннее другой, то диаметр отверстия получится больше диаметра сверла, что может привести к браку и выходу из строя сверла ввиду неравномерной нагрузки на режущие кромки. В процессе затачивания контролю подлежит угол 2ср, угол 60° на режущем клине, угол наклона поперечной кромки 55° и длина режущих кромок.

При сверлении на токарном станке сверло, установленное в пиноли задней бабки, подают к детали вручную - вращением маховика (рис.28). Применение каких-либо дополнительных рычагов не допускается. Обрабатываемая деталь должна быть прочно закреплена в патроне, иначе при сверлении она будет вибрировать или смещаться, что может повлечь за собой по- ломку сверла.

Максимальный диаметр отверстий, получаемых на станках 1К62 и 16К20,- 25 мм для деталей из стали и 28 мм для деталей из чугуна.

Сверление с подачей сверла вручную малопроизводительно и утомительно для токаря (особенно отверстий большого диаметра и глубоких). Некоторые токарные станки (например, 1К62) имеют устройство для подсоединения задней бабки к каретке суппорта, с помощью которого сверление выполняется механической подачей.

Для сверления глухих отверстий заданной длины удобно пользоваться делениями, нанесенными на пиноли задней бабки. Вращением маховика сверло подают до тех пор, пока оно не коснется вершиной торца детали, и замечают соответствующее деление на пиноли. Затем, вращая маховик задней бабки, перемещают пиноль до тех пор, пока она не переместится на нужное число делений.

Прежде чем подвести сверло к обрабатываемой детали, необходимо включить станок. Подводить сверло следует плавно, без удара, иначе его режущие кромки могут затупиться и даже выкрошиться. При сверлении необходимо применять смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ).

Для того чтобы сверло не сместилось относительно оси отверстия, в начале сверления производят центровку заготовки коротким спиральным сверлом большого диаметра или специальным центровочным сверлом. Важно, чтобы перед сверлением торец заготовки был подрезан для обеспечения его перпендикулярности оси.

Иногда при сверлении слышится характерный металлический визг. Обычно это является признаком перекоса отверстия или затупления сверла. В таком случае надо немедленно прекратить подачу, вывести сверло, остановить станок и выяснить причину нарушения режима. Останавливать станок в то время, когда сверло находится в отверстии, нельзя: это может привести к заеданию сверла и его поломке.

Рис. 28. Сверление на токарном станке подачей вручную.

Цилиндрические отверстия могут быть гладкие, ступенчатые или с канавкой, сквозные или глухие. К отверстиям предъявляются различные требования по точности, прямолинейности оси, правильности геометрической формы, шероховатости поверхности. Диаметры отверстий контролируют штангенциркулем Основные виды брака при сверлении отверстий, их причины и способы устранения приведены в таблице 7.

Таблица 7.

Основные виды брака при сверлении отверстий, их причины и способы устранения

Причина брака	Способ устранения
Отклонение оси отверстия от заданного направления
Неправильная заточка сверла	Переточить сверло, контролируя заточку по шаблону
Неперпендикулярность оси торцовой поверхности заготовки	Обеспечить перпендикулярность торца к оси подрезанием
Работа длинным сверлом	Произвести предварительное центрирование коротким сверлом
Наличие в заготовке раковин или твердых включений	Вести сверление с пониженной подачей
«Разбивка» диаметра отверстия
Неправильная заточка сверла: одна режущая кромка больше другой, неодинаковые углы 2ф	Переточить сверло, контролируя за точку по шаблону
Биение шпинделя станка	Отрегулировать подшипники шпинделя
Установка сверла с перекосом по отношению к оси отверстия:
а) ось пиноли задней бабки не совпадает с осью шпинделя;	Добиться соосности пиноли задней бабки и шпинделя
б) посадочный конус пиноли или хвостовик сверла загрязнены	Протереть конус пиноли и хвостовик сверла
Отклонение глубины отверстия от заданной
Ошибка при контроле глубины сверления в процессе обработки	Тщательно контролировать глубину сверления; при сверлении с автоматической подачей сверла установить упор
Превышение допустимой шероховатости обработанной поверхности
Затупление сверла	Заточить сверло
Попадание стружки на ленточки сверла	Периодически выводить сверло из отверстия и очищать его щеткой
Недостаточное охлаждение	Увеличить интенсивность охлаждения
Завышена подача	Уменьшить подачу

К атегория:

Токарное дело

Протачивание наружных канавок и отрезание

Назначение и формы канавок. На наружных поверхностях деталей часто протачивают канавки; в конце резьбового участка для выхода резьбонарезного инструмента, для установки стопоров, для размещения колец и т. д. Канавки. контролируют глубиномером штангенциркуля ШЦ-Е, штангенглубиномером или шаблоном (рис. 1, а, б).

Особенности прорезных и отрезных резцов. Канавки протачивают прорезными (канавочными) резцами (рис. 2), а отрезание выполняют отрезными резцами (рис. 3).

0. КОНТРОЛЬ НАРУЖНОГО ДИАМЕТРА :

Отрезные резцы служат для отрезания готовой детали от заготовки либо для разрезания заготовки на части. Отрезной резец отличается от прорезного более длинной головкой. Для увеличения прочности головки резца и предотвращения поломки ее применяют усиленные конструкции отрезных резцов: с увеличенной высотой тловки («петушок») и с расположением режущей кромки на уровне оси державки (рис. 4, а, б).

Ширина режущей кромки отрезного резца зависит от диаметра обрабатываемой заготовки и составляет 3-8 мм.

1. КОНТРОЛЬ ГЛУБИНЫ КАНАВКИ : а - штангенциркулем, б - микрометром, в - индикаторной скобой, г - калибром-скобой

2. ПРОРЕЗНОЙ (КАНАВОЧНЫЙ ) РЕЗЕЦ

3. ОТРЕЗНОЙ ТВЕРДОСПЛАВНЫЙ РЕЗЕЦ

4. ПОЛОЖЕНИЕ ОТРЕЗНОГО РЕЗЦА В КОНЦЕ ОТРЕЗАНИЯ :

5. УСИЛЕННЫЕ ОТРЕЗНЫЕ РЕЗЦЫ

Торец отрезанной заготовки при этом получается относительно чистым и не требуется чистового подрезания: тяжелые отрезные работы (большой диаметр, твердый материал) выполнять с обратным вращением шпинделя изогнутым отрезным резцом, режущая кромка которого расположена снизу. При этом методе стружка не задерживается на резце и под действием собственной массы падает в корыто. Кроме того, выступы или твердые включения, ударяя о резей, вызывают некоторый отжим изогнутой державки, что амортизирует удар и предохраняет резец от поломки;

если обрабатывается партия заготовок и протачивание канавки или отрезание являются самостоятельными работами (операциями), то каретку суппорта закреплять на станине, а клинья суппорта подтягивать, что предотвращает вибрации и уменьшает опасность поломки втрезного резца;

для облегчения соблюдения заданной длины отрезанной части при отрезании заготовок от прутка каретку суппорта устанавливать с таким расчетом, чтобы отрезной резец находился на расстоянии 5-6 мм от торца патрона. Пруток выдвигать из патрона до соприкосновения е откидным упором, закрепленным в задней бабке. Для этой же цели служит упор, укрепленный в резцедержателе: после установки прутка упор отвести в сторону. Режимы резания при отрезании. Подача при отрезании принимается меньшей, чем при наружном обтачивании или подрезании торца. Так, при отрезании заготовок (деталей) диаметром до 60 мм рекомендуется подача 0.1-0,15 мм/об, при больших диаметрах до 0,3 мм/об. Скорость резания при отрезании на 15-20% меньше, чем при наружном точении.

Отрезание происходит в более тяжелых условиях. чем обтачивание, так как резец как бы заклинивается в прорезаемой канавке, что вызывает значительное трение между поверхностями резца и детали. Поэтому при отрезании стальных деталей в качестве СОЖ применяют минеральное масло или сульфофрезол.

6. ОТРЕЗНОЙ РЕЗЕЦ , РАБОТАЮЩИЙ

7. ОБРАТНОМ ВРАЩЕНИИ ШПИНДЕЛЯ

8. ПРИМЕНЕНИЕ ОТКИДНЫХ УПОРОВ ПРИ ОТРЕЗАНИИ : а - закрепленного в пиноли задней бабки, б - закрепленного в резцедержателе