Выход режущего инструмента. Канавочные токарные резцы – госты, разновидности, производители Контроль наружных уступов, торцов и канавок

Назначение и форма кана - в о к. На наружных поверхностях де­талей часто протачивают канавки, ко­торые необходимы в конце резьбового участка для выхода резьбового резца, для установки стопоров, в деталях ти­па поршень - для размещения порш­невых колец н т. д. Канавки бывают прямоугольные, трапецеидальные, с радиусным дном. В отдельных случаях чертежом задается точный размер ка­навки по ширине и особо оговаривает­ся перпендикулярность стенок канавки к оси детали. Канавки контролируют глубиномером штангенциркуля или шаблоном (рис. 65, а, б). Особенности конструкции и геометрии прорезных и от­резных резцов. Протачивание ка­навок выполняют прорезными (кана - вочными) резцами (рис. 66), а отреза­ние- отрезными резцами (рис. 67). На рабочей части прорезного и отрез­ного резца имеется режущая кромка (прямая или радиусная) и две вспомо­гательные кромки. Каждая вспомога­тельная кромка расположена по отно­шению к направлению поперечной по-

Дачи под небольшим вспомогательным углом в плане фі = 1-^2°, и, кроме того, вся головка резца сужается к подошве (а-2-3°). Это уменьшает трение вспо­могательных задних поверхностей рез­ца о стенки канавки. Отрезные резцы служат для отрезания заготовки. По принципу работы и гео­метрии отрезной резец не отличается от прорезного, но имеет более длинную головку. В связи с этим увеличивается возможность поломки резца, поэтому головку отрезного резца часто усилива­

Правила работы при отреза­нии. Как было указано, отрезание на токарном станке вызывает определен­ные трудности, так как оттянутая го­ловка отрезного резца ослаблена и при большой нагрузке может поломаться. Для предупреждения поломок резиа и повышения его стойкости необходимо соблюдать ряд правил.

1. Резец устанавливать по возможно­сти точнее по центру заготовки. Если режущая кромка ниже центра, то при приближении резца к оси образуется стерженек, который может обломить режущий клин резца (рис. 70, а). При установке выше центра резец, прибли­жаясь к оси заготовки, упрется задней поверхностью в поверхность резания и сломается (рис. 70, б).

2. Державку прямого отрезного резца устанавливать строго перпендикулярно к оси заготовки, чтобы боковая поверх­ность головки резца не терлась о стен­ки прорезаемой канавки.

3. Отрезание выполнять по возможнос­ти ближе к кулачкам патрона. Расстоя­ние места отрезания от кулачков пат­рона должно быть 3-5 мм.

4. Рекомендуется выполнять отрезание, совмещая поперечную подачу с при­емом «в разбивку», т. е. с небольшим продольным перемещением на 1-2 мм в обе стороны. Правой рукой токарь осуществляет поперечную подачу, а ле­вой рукой с помощью рукоятки про­дольной подачи производит «разбивку». Такой способ предотвращает за­бивание прорезаемой канавки струж­кой и облегчает процесс резания (рис. 71, а).

5. При отрезании заготовок большого диаметра резец не следует подавать до оси заготовки, так как часто под дейст­вием собственного веса отрезаемая за­готовка отламывается раньше, чем ре­жущая кромка дойдет до оси, и иногда защемляет резец. В этих случаях резец выводят из канавки, не доводя режу­щую кромку резца на 2-3 мм до оси,

70 ПОЛОЖЕНИЕ ОТРЕЗНОГО РЕЗЦА В КОНЦЕ ОТРЕЗАНИЯ:

Затем, остановив станок, отламывают

Заготовку.

Детали большого веса отламывают не на станке, а в стороне. Если деталь стальная, отламывают ее после осты­вания (нагретый металл имеет боль­шую вязкость и труднее ломается). 6. При отрезании заготовок небольшо­го диаметра, когда к торцу изготовля­емой детали предъявляются невысокие требования, применяют отрезные рез­цы со скошенной режущей кромкой (рис. 71, б). При отрезании таким рез-

Прямое вращение

Сила, действующая со стороны резца иа заготовку, стре­мится приподнять ее; если между шпинделем и под­шипником имеется зазор, то шпиндель приподнимается

Стружка удерживает­ся на резце, зави­вается на заготовку, что вызывает необ­ходимость удалять ее крючком или периодически выво­дить резец из ка­навки

При наличии вы­ступов или твердых включений на заго­товке удар прини­мается резцом, что может привести к поломке оттянутой головки его или выкрашиванию твер досплаииок пластин­ки резня

Обратное вращение

Сила, действующая со стороны резца на заготовку, на­правлена вниз т. е. прижимает шпин­дель к подшипнику

Стружка направлена вниз и падает не­посредственно в ко­рыто под действием собственного веса

Выступы или твердые включения, ударяя о резец, вызывают некоторый отжим изогнутой держав­ки, что амортизи­рует удар и предо­храняет резец от поломки. Кроме то­го, амортизации способствуют зазо­ры между прилега­ющими деталями суппорта

Пом тореп отрезаемой заготовки полу­чается относительно чистым и не требу­ется чистового подрезания.

7. При тяжелых отрезных работах (большой диаметр, твердый материал, неравномерный припуск) применяют изогнутый отрезной резец, режущая кромка которого расположена снизу (рис. 72), и отрезают заготовку при об­ратном ее вращении. Преимущества этого способа указаны в табл. 5.

8. Если обрабатывается партия заго­товок и вытачивание канавки или от­резание являются самостоятельными работами, то перед началом этих работ закрепляют каретку на станине и подтягивают клинья суппорта, чтобы предотвратить вибрации.

73 ПРИМЕНЕНИЕ ПРИ ОТРЕЗАНИИ ОТКИДНЫХ УПОРОВ:

А--закрепленного в пиноли задней баб­ки, б - закрепленного є резцедержателе; 1 - упор (в положении при установке заготовки), 2 - шарнир, 3 - основание

A) l_ Положение - упора

Ц при отрезании. (-4-|

9. Для отрезания заготовок из прутко­вого материала с соблюдением задан­ной длины каретку суппорта устанав­ливают по упору с таким расчетом, чтобы отрезной резец, закрепленный в резцедержателе, находился на рассто­янии 5-6 мм от торца патрона. Пруток выдвигают из патрона до соприкосно­вения с откидным упором, закреплен­ным в задней бабке (рис. 73, а) или в резцедержателе (рис. 73, б). При отре­зании упор отбрасывается. Режимы резания при отреза­нии. Подача при отрезании принима­ется меньшей, чем при наружном обта­чивании или подрезании торцов. Так, при отрезании заготовок (деталей) ди­аметром до 60 мм рекомендуется пода

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

Узкие канавки обрабатывают прорезными резцами. Форма режущей кромки резца соответствует форме обрабатываемой канавки. Прорезные резцы бывают прямые и отогнутые, которые в свою очередь делятся на правые и левые. Чаще применяют прорезные резцы правые прямые и левые отогнутые. На рисунке 29: а) - прямой левый, б)- прямой правый, в) - отогнутый левый, г) - отогнутый правый

Рис. 29. Прорезные резцы

Жесткость детали не всегда позволяет прорезать канавки заданной ширины за один проход резца. Когда необходимо проточить в нежесткой детали канавку шире 5 мм, то это осуществляют за несколько проходов резца с поперечной подачей (рисунок 30). На торцах и по диаметру канавки оставляют припуск 0,5-1 мм для чистовой обработки, которую выполняют этим же резцом или канавочным резцом с размером режущей кромки, равным заданному размеру канавки.

Рис. 30. Прорезка канавок

Заготовки и детали отрезают отрезными резцами. Ширина режущей кромки отрезного резца зависит от диаметра отрезаемой заготовки и принимается равной 3; 4; 5; 6; 8 и 10 мм. Длина L головки отрезного резца должна быть несколько больше половины диаметра D прутка, от которого отрезают заготовку (L>0,5D). Отрезные резцы изготовляются цельными, а также с пластинами из быстрорежущей стали или твердого сплава. Для уменьшения трения между резцом и разрезаемым материалом головка резца сужается к стержню под углом 1-2 градуса (с каждой стороны резца), угол l=0, задний угол a=12 градусов (рисунок 30: г, ж). В отрезных резцах вспомогательный угол в плане должен быть меньше вспомогательного заднего угла. Неправильное соотношение величин этих углов может привести к повышенному трению задней вспомогательной поверхности резца об обработанную поверхность детали и, как следствие, к повышенному износу или поломке инструмента.

Отрезные резцы следует устанавливать под прямым углом к оси обрабатываемой заготовки (рисунок 30б) Установка режущей кромки резца выше оси обрабатываемой заготовки (даже на 0,1-0,2 мм) может привести к его поломке, а при установке режущей кромки резца ниже оси заготовки на торце детали остается необработанный выступ. Расстояние о от торца приспособления для закрепления прутка до обработанного торца прутка должно быть минимальным и не превышать диаметра отрезаемого прутка (рисунок 30а).

При отрезке хрупкого материала заготовка отламывается раньше, чем резец подойдет к центру заготовки, в результате чего на торце заготовки остается выступ (бобышка). Для

Рис. 30. Отрезка заготовок и деталей

получения ровного торца режущую кромку резца выполняют под углом 5-10 градусов (рисунок 39д). После отрезки детали поперечная подача не выключается и производится срезание бобышки на заготовке. Можно отрезать деталь изогнутым отрезным резцом: "Гусем" (рисунок 30в), при этом шпиндель должен вращаться по часовой стрелке. Для уменьшения шероховатости поверхности, полученной после отрезки, на задних вспомогательных поверхностях резца делают фаски шириной 1-2 мм. Поперечная подача при обработке канавок - 0,05-0,3 мм/об (для стальных деталей диаметром до 100 мм). Скорость резания при обработке канавок и при отрезке заготовок 25-30 м/мин (для резцов из быстрорежущих сталей) и 125-150 м/мин (для твердосплавных резцов).

Резцы для прорезания наружных канавок . Прорезной резец показан на рис. 114. Наиболее важным размером этого резца является ширина его, которая выбирается в зависимости от принятого способа обработки канавки.

Если прорезание канавки производится одним проходом резца, то ширина его берется равной ширине канавки. Когда обработка канавки осуществляется двумя проходами резца, ширина его принимается несколько больше половины ширины канавки и т. д.

Длина рабочей части резца должна быть несколько больше (на 2-3 мм) глубины канавки. Задний угол прорезных резцов делается равным 12°; вспомогательные задние углы принимаются равными около 2°; передний угол выбирается как и для проходных резцов в зависимости от материала резца и материала обрабатываемой детали. Вспомогательные углы в плане делаются от 1 до 2°. Чем глубже прорезаемая канавка, тем больше должны быть эти углы.

Рис. 114. Прорезной резец для наружных канавок

Приемы прорезания канавок . Прорезание канавок производится одним или несколькими проходами резца.

Возможность прорезания широкой канавки одним проходом ограничивается вибрацией детали. Поэтому этот способ применяется при прорезании канавок шириной до 5 мм в нежестких (тонких и длинных) деталях. В более жестких деталях (коротких и больших диаметров) могут быть прорезаны одним проходом резца канавки шириной до 10 мм, а в очень жестких - шириной даже до 20 мм. Установка резца для прорезания канавки, расположенной на расстоянии от торца детали, посредством линейки показана на рис. 115, а.

Рис. 115. Прорезание канавок одним (а) и несколькими (б) проходами резца

При неточных (по ширине и положению) широких канавках резец при первом проходе следует устанавливать так, как показано на рис. 115, а, т. е. так, чтобы расстояние от правой стенки канавки до торца детали получилось сразу. Глубина канавки, полученная после первого прохода резца, должна быть меньше требуемой на 0,5-1 мм. Такой же припуск на чистовую обработку дна канавки надо оставлять и при всех последующих поперечных проходах резца.

При последнем проходе резца установка его относительно торца детали (расстояние L 2) проверяется посредством линейки, как показано на рис. 115, б. При этом проходе резца он подается вперед настолько, чтобы глубина канавки получилась равной требуемой. Прекратив поперечную подачу резца и переместив его продольной подачей слева направо, следует обработать начисто дно канавки.

При прорезании несколькими проходами точных (по ширине и по положению) канавок надо оставлять при первом проходе резца (рис. 115, а) на правой стенке канавок припуск 0,5-1,0 мм на чистовую обработку. Такой же припуск должен быть оставлен и на левой стенке канавки. Чистовая обработка этих стенок производится канавочным резцом поперечной подачей (к центру детали), причем первой обрабатывается та стенка, до которой задан размер, определяющий положение канавки. Так, например, при прорезании канавки (рис. 116, а) необходимо выдержать размер L 1 . Поэтому левая стенка этой канавки обрабатывается первой, причем измеряется (например, линейкой) размер L 1 . Если бы положение канавки определялось размером L 2 (рис. 116, б), то сначала следовало бы обрабатывать правую стенку, измеряя размер L 2 , например шаблоном.

Рис. 116. Измерения при проверке положения канавки

Чистовую обработку стенки канавки производят иногда подрезными резцами (правым и левым), применяя те же приемы, как и при подрезании уступов.

В некоторых случаях чистовую обработку стенок канавки осуществляют прорезным резцом, ширина которого равна ширине канавки. В этом случае важно лишь обеспечить такую установку резца, при которой положение канавки будет правильным.

Чистовая обработка дна точных (по ширине) канавок производится так же, как это выше было указано для обработки дна грубых канавок.

Режимы резания при прорезании канавок . Подача при прорезании канавок обычно ручная. Поперечная подача должна быть небольшой - от 0,05 мм/об при ширине резца 2 мм и до 0,20 мм/об, если ширина резца близка к 10 мм.

Скорости резания при прорезании канавок должны быть небольшими.

Узкие канавки обрабатывают прорезными резцами. Форма режущей кромки резца соответствует форме обрабатываемой канавки. Прорезные резцы бывают прямые и отогнутые, которые в свою очередь делятся на правые и левые. Чаще применяют прорезные резцы правые прямые и левые отогнутые. На рисунке справа: 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, то это осуществляют за несколько проходов резца с поперечной подачей (рисунок справа). На торцах и по диаметру канавки оставляют припуск 0,5-1 мм для чистовой обработки, которую выполняют этим же резцом или канавочным резцом с размером режущей кромки, равным заданному размеру канавки.

Заготовки и детали отрезают отрезными резцами. Ширина режущей кромки отрезного резца зависит от диаметра отрезаемой заготовки и принимается равной 3; 4; 5; 6; 8 и 10 мм. Длина L головки отрезного резца должна быть несколько больше половины диаметра D прутка, от которого отрезают заготовку (L>0,5D). Отрезные резцы изготовляются цельными, а также с пластинами из быстрорежущей стали или твердого сплава. Для уменьшения трения между резцом и разрезаемым материалом головка резца сужается к стержню под углом 1-2 градуса (с каждой стороны резца), угол φ=0, задний угол α=12 градусов (рисунок внизу: г,ж). В отрезных резцах вспомогательный угол в плане должен быть меньше вспомогательного заднего угла. Неправильное соотношение величин этих углов может привести к повышенному трению задней вспомогательной поверхности резца об обработанную поверхность детали и, как следствие, к повышенному износу или поломке инструмента.

Отрезные резцы следует устанавливать под прямым углом к оси обрабатываемой заготовки рисунок б) Установка режущей кромки резца выше оси обрабатываемой заготовки (даже на 0,1-0,2 мм) может привести к его поломке, а при установке режущей кромки резца ниже оси заготовки на торце детали остается необработанный выступ. Расстояние о от торца приспособления для закрепления прутка до обработанного торца прутка должно быть минимальным и не превышать диаметра отрезаемого прутка рисунок а).

При отрезке хрупкого материала заготовка отламывается раньше, чем резец подойдет к центру заготовки, в результате чего на торце заготовки остается выступ (бобышка). Для получения ровного торца режущую кромку резца выполняют под углом 5-10 градусов рисунок д). После отрезки детали поперечная подача не выключается и производится срезание бобышки на заготовке. Можно отрезать деталь изогнутым отрезным резцом: "Гусем" рисунок в), при этом шпиндель должен вращаться по часовой стрелке. Для уменьшения шероховатости поверхности, полученной после отрезки, на задних вспомогательных поверхностях резца делают фаски шириной 1-2 мм. Поперечная подача при обработке канавок - 0,05-0,3 мм/об (для стальных деталей диаметром до 100 мм). Скорость резания при обработке канавок и при отрезке заготовок 25-30 м/мин (для резцов из быстрорежущих сталей) и 125-150 м/мин (для твердосплавных резцов).

Контроль наружных уступов, торцов и канавок.

Глубину канавок на наружной поверхности детали измеряют линейкой, рисунок справа а), штангенциркулем, рисунок справа б), штангенглубиномером, рисунок справа в) и уступомером, рисунок справа г). Ширина обработанного участка до уступа измеряется линейкой в том случае, если не требуется большой точности измерения. При более высоких требованиях к точности измерения лучше пользоваться штангенциркулем, а при серийном производстве деталей - шаблоном-уступомёром. Проходная сторона шаблона (ПР) - при измерении должна упираться в обработанную цилиндрическую поверхность детали, а непроходная сторона (НЕ) - в наружную цилиндрическую поверхность детали.