Точение эксцентриков на токарном станке. Основные операции и работы,выполняемые на токарном станке

К этим деталям относятся эксцентрики, эксцентричные валики, коленчатые валы, отличительной особенностью которых является наличие нескольких поверхностей вращения со строго параллельными осями. Обеспечение параллельности этих осей, расстояния между ними и их углового расположения (например, при обработке коленчатых валов) является одной из задач, возникающих при обработке эксцентричных деталей.

Типичный эксцентрик показан на рис. 211, а. У этой детали должны быть обработаны поверхности А и В и отверстие С, причем поверхность А имеет ось 0 1 0 1 а поверхность В - ось 0 2 0 2 , не совпадающую с первой и отстоящую от нее на расстоянии е. Кроме того, должны быть обработаны все торцовые поверхности детали. Один из способов обработки эксцентриков состоит в следующем. У детали, закрепленной в четырехкулачковом патроне за поверхность А, обрабатываются поверхность В, отверстие С и торцы, доступные для обработки. После этого деталь надевается на оправку, центровые отверстия которой смещены относительно ее наружной поверхности на величину е. Установив оправку на центры, обрабатывают поверхность А детали и последний торец.

Рис. 211. Эксцентрик (а) и его обработка (б)

При отсутствии такой оправки обработку рассматриваемою эксцентрика можно выполнить следующим образом. Закрепив эксцентрик в четырехкулачковом патроне за поверхность В, надо обработать поверхность А эксцентрика и его левый (по рис. 211, а) торец. После этого эксцентрик закрепляется (рис. 211, б) в том же патроне за обработанную поверхность А.

Для проверки необходимого при этом смещения оси поверхности на величину е можно поступать так. Подведя к поверхности А детали резец, установленный задним концом вперед, измеряют величину просвета Т. В этот момент деталь должна быть установлена так, чтобы против торца резца находилась (рис. 211, б) самая «высокая» точка поверхности А. После этого измерения деталь поворачивают вместе с патроном на 180° так, чтобы против торца резца оказалась (рис. 211, в) самая «низкая» точка поверхности А, и снова измеряют просвет между этой поверхностью и торцом резца. Если просвет оказался равным Т+2е, можно приступить к обтачиванию поверхности В, обработке отверстия С и правых (по рис. 211, в) торцовых поверхностей детали. В большинстве случаев приходится несколько раз смещать деталь и столько же раз производить указанные выше измерения.

Для определения самой высокой точки поверхности А можно воспользоваться куском мела, как при проверке установки детали в четырехкулачковом патроне. При медленном вращении детали мел коснется ее и сделает отметку на наиболее высоком участке поверхности в виде линии, в середине которой находится самая высокая точка этой поверхности. Самая низкая точка ее лежит, очевидно, на противоположной стороне.

При небольшой величине е проверку смещения детали, установленной по рис. 211, б, можно производить с помощью индикатора, закрепленного в резцедержателе. Кнопка индикатора прижимается в этом случае к поверхности А медленно вращающейся детали, по колебаниям стрелки можно судить о величине смещения этой поверхности относительно оси вращения шпинделя станка.

Обработка эксцентричных валиков . Обработка таких деталей производится в патроне или в центрах. В первом случае необходимое смещение поверхностей валика достигается способами, рассмотренными выше, а во втором - использованием двух пар центровых отверстий (рис. 212), имеющихся в торцах валика. Первая пара отверстий, расположенных на оси 0 1 0 1 , используется при обтачивании поверхности диаметром D, а вторая пара, расположенная на оси 0 2 0 2 , - при обтачивании поверхности d. Оси 0 1 0 1 и 0 2 0 2 расположены на расстоянии, равном требуемому эксцентриситету е.

Рис. 212. Обработка эксцентричного валика

Точность выполнения этого размера в данном случае зависит от правильности центровки, которая производится по разметке или по кондуктору.

1 .. 109 > .. >> Следующая
§ 5. ОБРАБОТКА ЭКСЦЕНТРИКОВЫХ ДЕТАЛЕЙ
Если цилиндрическая часть какой-либо детали имеет ось, параллельную главной оси детали, но не совпадающую с ней, то говорят, что поверхность этой части эксцентрична, а деталь в этом случае называют эксцентриковой.
На рис 355, а показана эксцентриковая деталь, у которой главная ось обозначена буквами АА, а ось эксцентричной поверхности- буквами ББ. К эксцентриковым деталям относятся также коленчатые валы (рис. 355, б), так как у них ось ББ кривошипной шейки В смещена относительно главной оси АА коренных шеек.
Чтобы обточить коренные и кривошипные шейки у детали, показанной на рис. 355, в, нужно засверлить центровые отверстия на оси АА и на осях Б1Б1 и Б2Б2 эксцентричных поверх-
362
ностей. Для обтачивания кбренных шеек устанавливают деталь центровыми отверстиями на оси АА, а для обтачивания эксцентричных шеек диаметров dx и d2 - центровыми отверстиями соответственно по осям и Б2Б2.
Эксцентриковые валики обычно обтачивают в центрах. При величине эксцентриситета более 8-10 мм сверлят на торцах заготовки валика по два центровых отверстия (см. рис. 355, а), смещенных по отношению друг друга на величину эксцентриситета е. Отверстия А-А служат для обтачивания поверхностей ф d к ф d\, а отверстия Б-Б - для эксцентрично расположенной поверхности 0 D. Особое внимание следует обращать на точность расположения центровых отверстий Б-Б на торцах заготовки эксцентрикового валика.
з г f
/г\
" "(Г 1.
(J
1/ 1 1
"^?^ЦентроЩ, риска
в)
Рис 356 Разметка центровых отверстий эксцентрикового валика (а и б); кондуктор (в) для сверления центровых отверстий эксцентрикового валика
В индивидуальном и мелкосерийном производстве заготовку из прутка обтачивают по наружной поверхности и подрезают обе торцовые поверхности. Затем размечают места расположения центровых отверстий, для чего заготовку кладут на
363
две призмы 3 на разметочной плите и рейсмусом 4 проводят на обоих торцах центровые риски (рис. 356, а). Потом заго-товку повертывают на призмах на 90°, проверяют ее положение по угольнику и проводят центровые риски, перпендикулярные первым (рис. 356, б). Пересечение этих рисок определит положение центровых отверстий 1. Откладывая от горизонтальных рисок по вертикали величину эксцентриситета е, проводят третью риску на каждом торце. Пересечение их с вертикальной риской определит расположение центровых отверстий 2. Затем сверлят четыре центровых отверстия и приступают к обтачиванию поверхностей с диаметрами d, d\ и D (см. рис. 355, а).
Для нахождения места расположения центровых отверстий без разметки в эксцентриковых валиках используют специальное приспособление - кондуктор (рис. 356, в). Этот кондуктор представляет собой стакан 1, который устанавливается сначала на один конец заготовки вала 5, а после сверления по его двум втулкам 2 и 3 двух центровых отверстий устанавливается на другой конец. Кондуктор закрепляется на заготовке 5 винтом 6, стягивающим пружинную часть стакана. Перед сверлением центровых отверстий концы и торцы заготовки обтачиваются. На концах обточенных цилиндрических поверхностей размечается по одной риске вдоль оси заготовки. На стакане кондуктора имеются две риски 4, с помощью которых устанавливают его на концы заготовки, совмещая риску 4 кондуктора с риской заготовки.
При эксцентриситете вала меньше 10 мм два центровых отверстия не могут расположиться на торце заготовки. В этом случае заготовку берут длиннее на две длины центровых отверстий и сверлят центровые отверстия в центре каждого торца. Затем заготовку устанавливают в центры и обтачивают все цилиндрические поверхности, расположенные на одной оси. Потом срезают на обоих торцах участки с центровыми отверстиями и сверлят смещенные на величину эксцентриситета центровые отверстия по кондуктору или по разметке. Установив заготовку в эти отверстия, обтачивают все поверхности, эксцентрично расположенные относительно оси заготовки.
Когда к точности эксцентриситета предъявляются высокие требования, то устанавливают и выверяют заготовку в четырехкулачковом патроне с помощью индикатора, как показано на рис. 357, а. Наибольшее отклонение стрелки индикатора должно равняться двойной величине эксцентриситета. При установке заготовки по индикатору наконечник его необходимо подводить к обточенной поверхности около кулачков.
Эксцентрическую поверхность можно обтачивать достаточно точно, устанавливая заготовку в трехкулачковом самоцентрирую-щем патроне и подкладывая под один из кулачков (рис. 357, б) пластину, толщина которой вычисляется по формуле
364
где е - величина эксцентриситета, мм\
D - диаметр поверхности заготовки, которой ее устанавливают
Если эксцентриковая деталь имеет отверстие, то для обтачивания ее насаживают на центровую оправку с пологоконической поверхностью (рис. 358, а). Оправка имеет по два центро-
вых отверстия на каждом торце. Поверхность В обтачивают, установив оправку центровыми отверстиями по оси ББ, а эксцентричную поверхность Г обтачивают, установив оправку центро* выми отверстиями по оси АА.

Метод крепления и установки заготовки в станке выбирают с учетом точности обработки, габаритов и жесткости материала. Обработка в центрах — это один из широко используемых методов точения деталей на токарном оборудовании.

Когда применяется крепление в центры

установка заготовки с помощью оправки: 1 — оправка средняя часть; 2 — лыска; 3 — центровые отверстия; 4 — заготовка

• Так протачивают длинные детали, у которых длина пятикратно превышает поперечник;
• если нужно создать концентричность поверхностей во время фиксации;
• дальнейший этап точения проходит на шлифовальном оборудовании;
• технология не предусматривает другие методы.

Технология крепления

Заготовка фиксируется в центрах с использованием специальных оправок. Для этого конус оправки не должен превышать 1:2000. На подготовительном этапе в торцах детали делают центральные выемки, в которые будут вставлены верхушки обоих центров. Оправку обрабатывают смазкой и плотно натягивают болванку. Для большей плотности по концу оправки аккуратно постукивают деревянным чурбачком. Закрепление детали в оправках такого типа может меняться в зависимости от ее поперечника.

Движение болванке передается посредством поводкового патрона, который надевается на резьбу шпинделя. Палец поводкового патрона принуждает болванку к вращению. Этот метод более опасен для оператора станка, поэтому предпочтительнее использовать планшайбу поводкового типа с защитным кожухом. Болт закрепляют хомутиком, который опирается на лыску оправки.

Установка заготовок с отверстиями (например, зубчатых колес или втулок) происходит с использованием центровых оправок разнообразной формы. Один из типов оправок имеет шейку в форме цилиндра, на нее надевают заготовку и закрепляют шайбой с гайкой. Гайка прижимается к буртику и фиксирует полученную конструкцию. Слева при помощи винта крепится хомутик. Деталь фиксируется в станке для точения выемками на торцевых участках оправки.

Конструкции центров

Центры для токарной обработки могут иметь различную конструкцию. Самая распространенная представляет собой конус, на него надевается заготовка, а также хвостовик конической формы. Хвостовик должен совпадать с отверстиями пиноли и шпинделя станка.

Для закрепления заготовок с внешними конусами используются обратные центры. Конусообразное окончание должно совпадать с серединой хвостовика. Чтобы проверить совпадение в шпиндель вставляется центр и запускается на малых оборотах. Об исправности детали говорит отсутствие биения.

Задний центр чаще всего неподвижный, передний вращается с заготовкой и шпинделем. В результате трения выходят из строя обе поверхности, поэтому необходимо наносить смазку:

• мела — 25%;
• тавота — 65%;
• графита — 5%;
• серы — 5%.

Перед смешиванием необходимо растереть в порошок без комков серу и мел. Если не использовать смазку, поверхности центров разрушатся, изменится их конфигурация.

Во время точения заготовок на больших скоростях центры быстрее изнашиваются, увеличивается отверстие в торце самой детали. Чтобы уменьшить разрушение заднего конуса на него наплавляют износостойкий слой.

Стандартный центр используют при скоростях до 120 оборотов в минуту. Во время работы с громоздкими и тяжелыми заготовками на высоких оборотах, при выборке крупной стружки жесткости конструкции мало: деталь начинает вибрировать и может отжаться.

Поэтому используют вращающиеся центры, смонтированные в заднюю стойку. Он содержит шпиндель, который крутится в радиально-упорном подшипнике. При высоких нагрузках предпочтительнее роликоподшипник, при средних — шарикоподшипник.

Отладка оборудования

Чтобы во время точения получилась деталь цилиндрической формы, нужно совместить центры с осью шпинделя и передвигать по ней резак.

Правильность отладки проверяется так: оба центра придвигаются друг к другу. Когда их верхушки совмещаются, можно закреплять заготовку и приступать к ее обтачиванию.

В противном случае необходимо проверить положение задней стойки, иначе поверхность детали невозможно будет вывести в конус. Иногда центры не совпадают из-за мусора в шпинделе и пиноли, поэтому предварительно их прочищают. Если после всех процедур биение продолжается, его требуется заменить.

Проверив положение, можно закреплять заготовку:

1. Пиноль выдвигаем из стойки на 35 — 45 мм.
2. Задняя стойка перемещается вдоль станины и фиксируется в нужном месте.
3. Обрабатываем выемку в заготовке, которая будет совмещаться с задней стойкой.
4. Совмещаем болванку с передним центром и, придерживая, вставляем конус задней стойки в подготовленную выемку детали. Вылет пиноли из задней стойки должен быть небольшим. Чем меньше вылет, тем устойчивее и жестче пиноль.
5. Прокручиваем болванку, поджимаем пиноль в стойке.

Необходимо иметь в виду, что во время точения инструмент нажимает на заготовку. В результате чего при плохой фиксации или неправильном положении резака деталь может вылететь. Поэтому установка и крепление в центрах это очень важный момент при токарной обработке.

Видео демонстрирует токарную обработку детали, зафиксированной в центрах:

К атегория:

Токарное дело

Обработка заготовок эксцентриковых деталей

Эксцентриковыми (несоосными) называются детали, у которых оси. отдельных поверхностей смещены параллельно осям других поверхностей. К таким деталям относятся эксцентриковые кулачки, эксцентриковые валики, коленчатые валы. Расстояние между центрами эксцентричных элементов детали называется эксцентриситетом.

1. ОБРАБОТКА НЕЖЕСТКОГО ВАЛА С ДВУХ СТОРОН С ПРИМЕНЕНИЕМ ШПИНДЕЛЬНОГО ОБРАТНОГО ЦЕНТРА : 1 - фланец. 2 - втулка. 3 - винт. 4 - цанга. 5 - обратный центр. 6 - планшайба. 7 - кулачок

2. ЭКСЦЕНТРИКОВЫЕ КУЛАЧКИ (ДИСКИ ): а - без ступицы, б - со ступицей

3. ЭКСЦЕНТРИКОВЫЙ ВАЛ

Обработка эксцентриковых кулачков (дисков) описана ниже.

Первый способ. Предварительно обточенный диск зажимают в четырехкулачковом патроне с выверкой положения центра О, по рейсмасу. Затем патрон ставят так, чтобы два его кулачка расположились горизонтально, к заготовке подводят резец или металлическии стержень, закрепленный в резцедержателе По лимбу поперечного суппорта замечают деление, соответствующее соприкосновению стержни с заготовкой. Рукояткой поперечного суппорта отводят стержень к себе на величину эксцентриситета (люфт между винтом и гайкой суппорта должен быть выбран). Затем кулачки смещают до соприкосновения заготовки со стержнем. Соприкосновение (прижим) контролируют бумажкой, защемленной между стержнем и заготовкой: бумажка должна извлекаться с небольшим сопротивлением.

Теперь центр 02 эксцентричного отверстия будет находиться против оси шпинделя и эксцентриситет е будет выдержан - можно сверлить и растачивать (или развертывать) отверстие.

Более точно (с точностью до 0,01 мм) контроль смещения кулачков осуществляют индикатором, закрепленным в резцедержателе. Второй способ. Диск насаживают предварительно обработанным отверстием на оправку, которую закрепляют в четырехкулачковом патроне, и смещают на эксцентриситет е описанным выше способом. Возможна также обработка на центровой оправке со смещенными центровыми отверстиями Б. Оправку устанавливают в центрах станка. Третий способ.

4. КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ С ЦЕНТРОВЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ В ЦЕНТРАХ :

5. КОНТРОЛЬ СМЕЩЕНИЯ КУЛАЧКОВ ПРИ ОБРАБОТКЕ ЭКСЦЕНТРИКОВОГО ДИСКА В ЧЕТЫРЕХКУЛАЧКОВОМ ПАТРОНЕ : а - стержень отведен от заготовки на расстояние е. б - заготовка смещена до соприкосновения со стержне и зажата, в - обпшчинанис эксцентричной цапфы

6. Обработка эксцентрикового кулачка на центровой оправке:

Обработка эксцентриковых валиков. Короткие эксцентриковые валики (со смещением цапф) обрабатывают в четырехкулачковом патроне с координатным смещением по описанному выше способу. Длинные эксцентриковые валики обрабатывают в центрах. Центровые отверстия на торцах валиков засверливают предварительно на сверлильном станке по разметке или при помощи специальных приспособлений. Вначале вал устанавливают на центровых отверстиях А, соответствующих оси вала, и протачивают цапфы. Затем вал устанавливают в центрах на смещенных центровых отверстиях Б и обтачивают эксцентричный участок.

Обработка коленчатых валов. Аналогично обработке эксцентрикового вала, обтачивают коленчатый вал в начале на центрах А, затем на центрах Б и последней установкой на центрах Бг. Если ось эксцентричной шейки выходит за пределы заготовки коленчатого вала, то для обработки этой шейки заготовку устанавливают в центро-сместительных шайбах (рис. 270). Центросместительные шайбы крепят на коренных шейках вала. На торцах центросмес-тителей шайб засверлены центровые отверстия с заданным смещением от оси коренных шеек. При обработке эксцентричных шеек заготовку устанавливают в центрах на смещенных центровых отверстиях шайб. Распорки служат для повышения жесткости заготовки. Противовесы уравновешивают смещенные части заготовки. По мере обтачивания масса заготовки уменьшается и противовесы заменяют более легкими.