Правила безопасной работы

При выполнении операций про­дольного точения в процессе токарной обработки заготовки:

1. не допускать превышения выступающей длины заготовки из патрона сверх определенного предела (L/d < 6);

2. не работать с большим зазором в винте поперечного суппорта, это может привести к поломке резца;

3. не работать с упорными центрами при больших скоростях ре­зания, применять вращающиеся центры;

4. не устанавливать большие глубины резания и подачи; в тех слу­чаях, когда обтачиваются тонкие и длинные заготовки, уста­новленные в центрах;

5. не выполнять обтачивание заготовки при выступающих из корпуса патрона кулачках (или одного кулачка);

6. быть особенно внимательным при обтачивании заготовки вблизи кулачков патрона, так как при случайном ударе резца о кулачки возможно травмирование токаря.

Занятие № 4 обработка внутренних цилиндрических поверхностей

Способы обработки, последовательность переходов

Во многих деталях машин и оборудования важ­ным элементом являются отверстия, выполняющие такие функ­ции, как:

• соединение деталей винтами или болтами (через от­верстия),

• установка подшипников,

• подвод смазки или охлаж­дающей жидкости.

Количество и последовательность перехо­дов при обработке отверстий зависят от требуемой точности и размеров отверстия, а также от материала заготовки.

Цилинд­рические отверстия бывают гладкие, ступенчатые, с выточкой в виде канавки и сквозные, глухие, нормальные и глубокие — длиной свыше пяти диаметров.

В сплошном металле отверстия выполняют при помощи режущих инструментов — сверл. Сверление на токарном станке производят следующим об­разом.

В патроне шпинделя станка закрепляют заготовку и проверяют ее центровку (определяют наличие биения), затем сверло закрепляют в пиноли задней бабки, подают к заготовке постепенно вручную — вращением маховика задней бабки. При этом не допускается применение каких-либо допол­нительных рычагов. Максимальный диаметр сверления для обычных универсальных токарно-винторезных станков 25 мм по стали и 28 мм по чугуну.

Чтобы сверло не уходило от горизонтальной оси, как правило, в начале сверления торец заготовки по центру предварительно засверливают коротким сверлом диаметра большего, чем диаметр про­сверливаемого отверстия, предварительно подрезав резцом то­рец заготовки, чтобы обеспечить перпендикулярность оси.

Отверстия большого диаметра — 30 мм и более обрабаты­вают последовательно двумя сверлами: вначале применяют сверло меньшего диаметра, а затем рассверливают сверлом большого размера. При сверлении и рассверливании отвер­стий в заготовках на токарных станках достигаются 11 —13-й квалитеты. Эти операции применяются главным образом как элементы предварительной обработки.

Охлаждающая жидкость при сверлении направляется не­посредственно в отверстие, а сверло периодически выводится из отверстия для очистки от стружки и охлаждения. Длину сверления (глубину отверстия) контролируют в про­цессе сверления по делениям на пиноли, или при помощи ог­раничительной втулки, насаживаемой на сверло, или индика­торного приспособления, закрепляемого на пиноли задней бабки и настраиваемого по эталонной детали: он обеспечивает точность контроля глубины отверстия до 0,01 мм.

Режущий инструмент: способы установки, принципы выбора, характер работы режущих кромок

Спиральное сверло — наиболее распространен­ный инструмент для сверления. Оно состоит из рабочей части, шейки и хвостовика. Рабочая часть сверла изготовляется из ин­струментальной стали, а шейка и хвостовик — из конструкци­онной стали; обе части соединяются сваркой. Сверла диамет­ром до 10 мм изготовляют цельными твердосплавными и впаи­вают в стальные хвостовики. Торец рабочей части, на котором расположены две режущие кромки, называется режущей ча­стью.

При обработке отверстий в стальных или чугунных дета­лях применяют сверла, имеющие угол между режущими кром­ками (угол при вершине сверла), равный 118—120°.

Для об­работки отверстий в деталях из нержавеющей стали и твердого чугуна этот угол составляет 135°, из легких сплавов — 90°, из пластмасс — 50°.

На рабочей части сверла имеются 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 сверла. По канавкам охлаждающая жидкость подается к режущим кромкам, а стружка выводится из обрабатываемого отверстия. Угол наклона винтовых канавок к оси сверла = 20—30°. Торцы перьев, выходящие на режущую часть, назы­ваются затылками. На пересечении затылков с перемычкой об­разуется поперечная кромка, которая расположена под углом ⁼ 55° к режущим кромкам.

Хвостовик сверла имеет коническую или цилиндрическую форму и служит для закрепления его в пиноли задней бабки или в специальной державке суппорта. Конические хво­стовики выполняют по стандарту (конус Морзе № 1,2, 3,4, 5) с углом уклона конуса 1°2'. Конус хвостовика обеспечивает на­дежное центрирование сверла и удерживание его от провора­чивания. Если по размеру (номеру) он отличается от конусного отверстия пиноли задней бабки или державки, то применяют переходные втулки. Для установки сверла с цилиндрическим хвостовиком используют трехкулачковый патрон. После за­крепления сверла в этом патроне его устанавливают в пиноли задней бабки, используя конический хвостовик патрона. Если конус трехкулачкового патрона меньше конуса пиноли задней бабки, перед установкой патрона на его конический хвостовик устанавливают переходную втулку с наружным конусом Морзе пиноли задней бабки.

Отверстия в твердых материалах сверлят сверлами, осна­щенными впаянной пластинкой из твердого сплава или припа­янной спиральной коронкой. При рассверливании выбирают такую же ско­рость резания, как и при сверлении отверстий.

При сверлении нельзя выполнять отверстия глубиной больше, чем длина спиральной канавки сверла, поскольку в этом случае у сверла будут закрыты канавки для выхода струж­ки, что приведет к его поломке. При сверлении сквозных от­верстий перед выходом сверла из отверстия с другой стороны необходимо обязательно уменьшить его подачу во избежание захвата большого слоя материала вследствие уменьшения со­противления в зоне выхода. Несоблюдение этого правила мо­жет привести к поломке сверла.

Растачивание отверстий, полученных отливкой или штамповкой, применяют вместо рассверливания. Рассверли­вать их нельзя, так как центр таких отверстий в заготовке обычно не совпадает с осью сверла и при их рассверливании нагрузка на режущие кромки сверла будет неравномерной и сверло будет сильно «уводить».

Растачивание выполняют с применением расточного резца, чтобы увеличить диаметр от­верстия в заготовке (детали), исправить соосность отверстия к нарушенной его поверхности, для обработки отверстий боль­шого диаметра и обработке деталей с изношенными отвер­стиями — с отклонениями от круглости.

Углы заточки расточных резцов выбирают в основном такими же, как и у резцов для наружного точения, за исключением заднего угла, который у расточных резцов больше. Задний угол расточного резца зависит от диаметра растачиваемого отверстия: чем он меньше, тем больше должен быть задний угол резца. Попереч­ное сечение расточного резца должно быть меньше диаметра отверстия, а вылет резца из резцедержателя больше глубины растачиваемого отверстия на 5—10 мм. Поэтому при растачи­вании глубокого отверстия возможны отжим и изгиб резца, а при высокой скорости резания — сильные вибрации с ухудше­нием качества обработанной поверхности. При черновом рас­тачивании резец устанавливают на высоте центра заготовки (детали) или немного ниже. При чистовом растачивании ре­жущую кромку резца располагают немного выше центра заго­товки (детали) с учетом отжима резца вниз под действием си­лы резания. Ступенчатые отверстия растачивают с примене­нием упора, закрепленного в резцедержателе вместе с резцом.

Зенкерование с применением режущих инструментов — зенкеров производят после сверления и растачивания при об­работке цилиндрических отверстий на токарных станках. По­сле зенкерования отверстия получаются более точными, чем рассверленные. По геометрическим параметрам и процессу обработки отверстий зенкеры занимают промежуточное ме­сто между сверлами и развертками.

Конструкция применяемого зенкера зависит от назначения и диаметра обрабатывае­мого отверстия. Для отверстий диаметром до 35 мм применя­ют зенкеры с тремя режущими кромками (трехперые и с коническим хвостовиком) из быстрорежущей стали. Для зен­керования отверстий диаметром до 100 мм используют насад­ные и твердосплавные зенкеры, при этом последние допуска­ют более высокую скорость резания, чем зенкеры из быстро­режущей стали. Если отверстие подлежит последующей обработке разверткой, то диаметр зенкера подбирается на 0,2—0,5 мм меньше диаметра отверстия. Подача при выполне­нии зенкерования превышает в 2—2,5 раза подачу при сверле­нии, поэтому обработка зенкерами производительнее, чем сверлами.

Развертывание применяют для окончания сверления, рас­сверливания, растачивания и зенкерования, при этом дости­гается точность по 6—7-му квалитетам. При ис­пользовании разверток с твердосплавными или алмазными напайками для обработки цилиндрических отверстий получа­ют высокую точность и хорошее качество поверхности при ус­ловии отсутствия биения в подшипниках шпинделя и направ­ляющих, при жестком креплении детали и точности установ­ки приспособлений и самого инструмента. Режимы ре­зания при развертывании определяют по специальному спра­вочнику, а припуски под чистовое развертывание приведены ниже:

Диаметр отверстия, мм	18-30	30-50	50-80	80-100	100-200
Припуск на диаметр, мм	0,7	1,0	1,2	1,5	2,0

На рабочей части развертки имеются следующие элементы: направляющий конус, облегчающий ввод развертки в отвер­стие, режущая часть и калибрующая. Режущая часть имеет остро заточенные зубья и выполняет работу резания. Калибрующая часть — цилиндриче­ский участок развертки, служащий для направления развертки в отверстии и калибрования отверстия. Зубья на этом участке имеют узкие шлифовальные ленточки шириной 0,05—0,2 мм. Для облегчения вывода развертки из отверстия на калибрую­щей части по ленточкам шлифуется обратный конус: диаметр уменьшается в сторону хвостовика на 0,04—0,08 мм. Высокое качество обработки обеспечивают развертки со спиральными (винтовыми) канавками.

Как правило, развертывание произ­водится с применением в качестве СОЖ минерального масла при обработке стальных деталей и керосина — при обработке чугунных.

Подача при развертывании в 2—3 раза больше, чем при сверлении отверстия такого же диаметра, а скорость резания в 2—3 раза меньше. Подача не влияет на шероховатость обрабо­танного отверстия; качество обработки определяется только состоянием режущей кромки на калибрующей части.

В тех случаях, когда к качеству цилиндрических отверстий (их поверхностей) предъявляются высокие требования, произ­водят доводку или притирку с помощью специальных инстру­ментов — металлических притиров в сочетании с притирочны­ми пастами. При этом получают точность отверстий порядка 5—6-го квалитетов и шероховатость 0,05— 0,016 мкм.

Занятие № 5

ОБРАБОТКА КОНИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Способы и технология обработки наружных и внутренних конических поверхностей

В технике часто применяются детали с наруж­ными и внутренними коническими поверхностями, например конические зубчатые колеса и втулки, ролики конических под­шипников и др

Уклон конуса и конусность обычно выражают отношением 1:10; 1:50 или десятичной дробью: 0,1; 0,05 и т.д.

Чтобы определить угол наклона при обработке конических поверхностей, используют специальные таблицы или эмпири­ческую формулу

Н аружные и внутренние конические поверхности дли­ной до 20 мм обрабатывают широким резцом, у которого глав­ный угол в плане равен углу наклона конической поверхно­сти. При этом для установки резца применяют установочный шаблон, который прижимают к цилиндрической поверхности заготовки, а к наклонной рабочей поверхности шаблона под­водят резец, затем шаблон убирают и резец подают к заготовке (рис. 1, а).

Рис.1. Варианты обработка конических поверхностей заготовок:

а — снятие фаски и обработки поверхности конической (наружной);

б— обработка короткой конической поверхности широким резцом;

в — установка резца по шаблону широким резцом перед обработкой заготовки

Универсальным способом обработки конических поверхно­стей является способ поворота верхних салазок суппорта. По­воротная плита суппорта вместе с верхними салазками может поворачиваться относительно поперечных салазок. Для этого освобождают гайки винтов крепления плиты.

Контроль угла поворота с точностью до 1° осуществляют по делениям плиты.

Перед растачиванием конического отверстия в сплошной заготовке предварительно сверлят отверстие диаметром мень­ше малого диаметра конуса. Для облегчения растачивания длинного отверстия по конусу обычно применяют ступенчатое рассверливание, устанавливая разность размеров ступеней в пределах 1,5—2,5 мм на сторону.

Способ поворота верхних салазок суп­порта позволяет обрабатывать конические поверхности с лю­бым углом уклона, характеризуется простотой наладки станка.

Но этот способ не применим для обработки длинных кониче­ских поверхностей из-за того, что длина обработки ограничена ходом верхних салазок суппорта; по­этому обработка производится ручной подачей, что снижает производительность и ухудшает качество обработанной по­верхности.

Копировальную (конусную) линейку применяют в тех случаях, когда обрабатывают большие партии заготовок с коническими поверхностями. Конусная линейка, которой оснащены неко­торые модели токарных станков, располагается сбоку станка — напротив суппорта и может поворачиваться на некоторый угол. Поперечные салазки суппорта станка отсоединяют от вин­та и специальной тягой с сухарем присоединяют к конусной линейке (сухарь — небольшая металлическая подкладка с от­верстием в месте соединения тяги с конусной линейкой). При продольной подаче каретки поперечные салазки суппорта под действием линейки смещаются в поперечном направлении, в результате чего резец движется под углом к оси заготовки и об­рабатывает заготовку, образуя коническую поверхность. Этот способ обеспечивает высокопроизводительную и точную об­работку наружных и внутренних конических поверхностей с углом наклона до 10—12°.

Способ комбинирования продольной и поперечной подач суп­порта для обтачивания корпусов с целью получения заданной конической поверхности осуществляют на длинных заготов­ках, у которых длина образующих конуса превышает длину хо­да верхней каретки суппорта.

Занятие № 6

ОБРАБОТКА ФАСОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Виды профилей, способы и технология обработки фасонных поверхностей

Фасонной называется поверхность, полученная вращением криволинейной образующей вокруг оси. Это ра­диусные переходы (галтели), радиусные канавки, сочетание выпуклых и вогнутых фасонных поверхностей (у рукояток), сферические поверхности (например, шаровые опоры) и т.д. Фасонные поверхности могут быть обработаны двумя совер­шенно разными способами.

Первый способ заключается в криволинейном движении режущего инструмента (резца с острым углом в режущей части, но слегка закругленного на конце), осуществляемого либо вручную при сочетании про­дольной и поперечной подач суппорта с закрепленным в нем резцом, либо с помощью копировального устройства, соеди­ненного с суппортом (не жестко), в котором закреплен стан­дартный резец.

Во втором способе обработки фасонных поверхностей используются специальные фасонные резцы, благодаря чему отсутствует криволинейное движение режущего инструмента, а осуществляется его прямолинейный ход. Лезвие резца имеет криволинейный контур, идентичный контуру обрабатываемой поверхности (т.е. применяются специальные фасонные рез­цы). Этот способ весьма производительный, особенно при из­готовлении больших партий деталей с одинаковыми фасонны­ми поверхностями, ширина которых не более 60 мм, однако требует изготовления фасонных резцов, что представляет со­бой сложную и трудоемкую работу.

Обычно обработку фасонной поверхности разделяют на черновую и чистовую. При этом большая часть припуска, под­лежащего удалению при обработке фасонной поверхности, снимается обдирочным резцом, а для чистого резца остается только незначительная часть общего припуска.

Галтели — криволинейные (радиусные) поверхности вра­щения, служащие переходом от одной поверхности к другой, составляют значительную часть фасонных поверхностей не­больших размеров, обрабатываемых на токарных станках фа­сонными резцами.

Технология обработки галтелей определяется их размерами и требованиями к качеству их поверхности.

Сферические поверхности деталей машин являются разно­видностью фасонных. Наружные сферические поверхности небольшого диаметра (до 40 мм) обрабатывают фасонными резцами.

Режимы обработки фасонных поверхностей, приспособления

При обтачивании поверхности заготовки с кри­волинейной образующей специальным фасонным резцом с ши­рокой режущей частью наблюдаются вибрации, интенсивность которых зависит от скорости резания и величины подач — про­дольных или поперечных. Для исключения нежелательной виб­рации, которая приводит к некачественной обработке и полом­ке резца, обычно работают с малыми подачами и скоростью ре­зания при обильном охлаждении резца смазочно-охлаждающей жидкостью причем к кончу прохода подачу уменьшают.

Подача принимается равной 0,01—0,09 мм/об. в зависимо­сти от диаметра заготовки (детали) (в пределах от 15 до 100 мм): чем меньше диаметр заготовки (детали) и больше ширина рез­ца, тем меньше должна быть подача.

Скорость резания при об­тачивании фасонных поверхностей на указанных подачах не­сколько меньше, чем при наружном обтачивании цилиндриче­ских поверхностей, и составляет от 18 до 50 м/мин.

Режущий инструмент: виды, способы установки, зависимость профиля изделия от установки резца

Фасонные резцы используют для обработки ко­ротких фасонных поверхностей длиной до 60 мм. Простейший фасонный резец — стержневой с приваренной или напаянной режущей пластиной. Переточка резцов по задней поверхности, т.е. по всей профильной режущей кромке, — сложная и трудо­емкая операция, поэтому фасонные резцы перетачивают по передней поверхности, и тогда исходный профиль режущей кромки сохраняется. Стержневой резец допускает только две-три переточки по передней поверхности, так как после каждой переточки резец поднимают выше при помощи под­кладок (стальных пластин). Малое количество допускаемых перето­чек является недостатком стержневых резцов, поэтому их при­меняют обычно в качестве радиусных и галтельных (рис. 1).

Рис. 1. Стержневые фасонные резцы:

1—сложного профиля; 2— радиусный канавочный; 3— наружный галтельный;

4— внутренний галтельный

С целью предупреждения вибраций вылет фасонного резца из резцедержателя не должен превышать высоты державки.

Призматические фасонные резцы (рис. 2) применяют для обработки фасонных поверхно­стей заготовок определенного вида (в основном при изготов­лении больших партий деталей в серийном и крупносерийном производствах).

Рис. 2 Призматические фасонные резцы

Шлифованный профиль задней поверхности призматического резца соответ­ствует заданному фасонному профилю заготовки. Призма заднего угла резец устанавливают под углом к подошве державки. Переточку призматического резца осуществляют шлифованием передней поверхности.

Дисковые фасонные резцы (рис. 3) ис­пользуют в массовом и серийном производ­ствах при изготовлении деталей с фасонны­ми поверхностями.

Рис.3 Дисковый фасонный резец.

В резце выполнен угло­вой вырез. Пересечение плоскости выреза с наружной фасонной поверхностью образует фасонную режущую кромку.

Занятие № 7.

НАРЕЗАНИЕ РЕЗЬБЫ

Понятие резьбовой поверхности. Виды крепежных резьб

К деталям, имеющим наружные и внутренние резьбовые поверхности, относятся крепежные винты, болты и гайки, ходовые винты для преобразования вращательного дви­жения в поступательное, грузовые винты — домкраты, микро­метрические винты, применяемые в контрольно-измеритель­ных приборах и инструментах, и т.д.

Резьбовая поверхность (резьба) образуется в результате одновременного вращатель­ного и поступательного движений какого-либо профиля отно­сительной оси. В зависимости от профиля различают резьбы треугольные, трапецеидальные, прямоугольные, упорные, круг­лые (рис. 1).

а б

в г

д

Рис. 1. Классификация резьб в зависимости от профиля:

а — треугольная; б—трапецеидальная; в — прямоугольная; г — упорная; д— круглая

По направлению витков резьбы делятся на правые — винт ввинчивается в гайку по часовой стрелке (рис..2, а) и левые — винт ввинчивается в гайку против часовой стрелки (рис. 2, б).

Рис. 2. Виды резьбы по направлению витков:

а— правая; б—левая

Резьбы бывают однозаходные и многозаходные (двух-, трех- и четырех-

заходные). Многозаходные резьбы имеют не­сколько параллельно идущих витков, при этом на торце детали с такой резьбой видно несколько равномерно расположенных винтовых канавок и выступов.

Различают резьбу метрическую (ГОСТ 16093) и дюймовую.

Метрическая резьба име­ет треугольный профиль с углом s = 60°; срезанные вершины ус­тупов и закругленное дно впадин; шаг и диаметр измеряются в миллиметрах. В зависимости от точности среднего диаметра мет­рическая резьба имеет четыре степени точности для винтов (4, 6, 7, 8) и четыре степени точности для гаек (4, 5, 6, 7). В соответствии с назначением резьбы на ее элементы предусмотрены различные поля допусков: h, g, t, d для болтов; 6Н— для гаек.

Метрические резьбы делятся на резьбы с крупным шагом и мелким. У крупных резьб с увеличением диаметра возрастает шаг резьбы до наибольшего 6 мм. Шаг мелкой резьбы не зависит от диаметра: на деталях большого диаметра может быть нарезана резьба с мелким шагом.

Обозначение резьбы с крупным шагом включает букву М (метрическая), цифры — диаметр резьбы, например M4. Если резьба левая, то рядом указывается: «левая».

Обо­значение резьбы с мелким шагом включает букву М, цифры — диаметр резьбы и, кроме того, шаг. Например М12Ч1—левая — метрическая, наружный диаметр 12 мм, шаг мелкий 1 мм.

Дюймовая резьба имеет треугольный профиль с углом = 55°, диаметры из­меряются в долях дюйма (1" = 25,4 мм), а шаг характеризуется количеством ниток (витков), приходящихся на один дюйм. При этом каждой дюймовой резьбе соответствует определенное ко­личество ниток на 1", которое определяется по справочнику. Например, для резьбы (1 ½ ") п = 6 ниток на 1", т.е. Р (шаг резьбы) = 1'/₆".

Стандартом предусмотрены дюймовые резьбы от ³/₁₆" до 4" с количеством ниток от 24 до 3 на 1".

Режущий инструмент, приспособления, режимы обработки

Плашки используют для нарезания наружной крепежной резьбы треугольного профиля с шагом до 2 мм, а также для калибрования резьбы с крупным шагом, предварительно нарезанной резцом. Внешне плашка похожа на гайку.

Плашки изготовляют из инструментальной быстрорежу­щей стали Р12 или Р6М5, Р9К5; они имеют такую резьбу в ре­жущей и калибрующей части (рабочей), которую требуется на­резать у данной детали (например, болта или винта). В зависи­мости от размеров в плашке просверливают от 3 до 8 отверстий, пересекающих ее резьбу. На пересечении поверхности отвер­стий с поверхностью резьбы формируются режущие гребенки, причем благодаря фаскам эти гребенки имеют режущие части, которые нарезают резьбу в соответствии с заданными парамет­рами. На цилиндрическом участке резьбы формируется калиб­рующая часть плашки (имеющая от 5 до 6 витков), которая ка­либрует резьбу по размеру и обеспечивает требуемую шерохо­ватость резьбовой поверхности. Размер нарезаемой резьбы маркируется на торце плашки.

Резьбонарезная плашка устанавливается в ручном плашко-держателе (приспособлении для установки и закрепления плашки) — воротке (при нарезании резьбы вручную) или закре­пляется в специальном качающемся самовыдвижном плашко-держателе, который устанавливают в пиноли задней бабки. Последний метод закрепления плашки — более совершенный и безопасный. Перед нарезанием резьбы плашкой заготовку (стержень, металлический пруток) обтачивают на несколько меньший диаметр, чем диаметр нарезаемой резьбы, чтобы компенсировать некоторое выдавливание металла в процессе резьбообразования. Диаметр заготовки под нарезание резьбы плашкой технологи подбирают по справочнику. Перед началом нарезания резьбы на торце заготовки рез­цом протачивают фаску для облегчения захода плашки. Нарезание резьбы плашками выполняют со скоростью резания от 2 до 4 м/мин при нарезании резьбы на стальных заготовках и чугунных и до 10 м/мин на заготовках из цветных металлов и их сплавов.

При нарезании резьбы плашками обязательно применяют СОЖ. После нарезания резьбы плашку свинчивают с заготовки.

Плашки используют с двух сторон: после износа режущей части с одной стороны плашку переворачивают в плашкодержателе и нарезание резьбы выполняют другой стороной.

Метчики, изготовленные из инструментальной быстроре­жущей стали марки Р12 или Р6М5, Р9К5, служат для нареза­ния внутренних крепежных резьб диаметром до 20 мм (рис. 3).

Рис. 3. Метчик в разрезе

Метчик — это винт с продольными стружечными канав­ками, резьба которого имеет тот же диаметр, шаг и угол профиля резьбы, что и нарезаемая им резьба. На пересечениях канавок с витками резьбы образуются резьбовые гребенки. Нарезание резьбы выполняется режущей (заборной) частью метчика, где высота режущих зубьев повышается постепенно к началу калибрующей части (она занимает большую часть рабочей части метчика). По мере ввинчивания метчика в от­верстие режущая часть прорезает резьбовые канавки; при этом каждый зуб срезает небольшую часть припуска и после прохода режущей части резьба приобретает полный про­филь. Зубья на режущей части метчика затылованы, благодаря чему образуется задний угол, облегчающий процесс резания. За режущей частью метчика расположена калибрующая часть, которая не имеет затыловки и служит для направления метчика по резь­бе и зачистки (т.е. калибрования) профиля резьбы. Затупив­шийся метчик затачивают по передним поверхностям режу­щих гребенок, т.е. по дну стружечной канавки, и после пере­точки диаметр резьбы не изменяется, так как на калибрующей части не имеется заднего угла.

По числу перьев различают трех- и четырех перьевые метчики.

По назначению метчики бывают ручные (слесарные), ма­шинные и гаечные с удлиненным хвостовиком.

Ручные мет­чики применяют комплектом из двух или трех штук, между ко­торыми распределяется припуск на обработку. На каждом метчике обозначены марка стали, из которой выполнен мет­чик, и размер резьбы. Чтобы различать метчики комплекта, на хвостовике каждого метчика нанесено соответствующее ко­личество кольцевых рисок. При нарезании резьбы в отверсти­ях заготовок диаметра 8—10 мм метчиком вручную пользуют­ся слесарным воротком, который насаживают на квадратный хвостовик метчика.

Шахматные метчики со срезанными через один зубьями при­меняют в тех случаях, когда необходимо нарезать резьбу в от­верстиях заготовок (деталей) из нержавеющей и жаропрочной стали. В этом случае образующаяся между зубьями широкая впадина способствует хорошему размещению стружки, устра­няет опасность заклинивания метчика от наростообразования.

Метчики со спиральными канавками обладают повышенной стойкостью. При правом наклоне канавок (для правого метчи­ка) облегчается вывод стружки при нарезании резьбы. При на­резании резьбы метчик ввинчивается в резьбу, и его затем нуж­но вывинчивать.

Нарезание резьбы метчиками в отверстиях заготовок или деталей требует применения смазочно-охлаждающей жидко­сти.

Занятие № 8

ОТДЕЛКА ПОВЕРХНОСТЕЙ

Притирку применяют для окончательной чис­товой обработки или отделки поверхностей с целью получения высокой точности по 6—7-му квалитетам и малой шероховато­сти R_а до 0,05 мкм. Припуски под притирку устанавливают в пределах 0,01—0,03 мм на одну сторону.

П ритир — инструмент для притирки — чугунная или медная втулка с одной или несколькими прорезями. Рабочей поверх­ностью притира для обработки наружной поверхности детали является внутренняя поверхность притира, а для обработки внутрен­ней поверхности детали — его на­ружная поверхность. Рабочую по­верхность притира покрывают аб­разивной пастой, состоящей из мелкозернистого абразивного по­рошка и масла. При выполнении притирки наружной цилиндриче­ской поверхности в ручном режи­ме используется притир с хомутом. В процессе обработки притир пе­риодически сжимают винтом, ко­торый стягивает хомут притира (рис. 1).

Рис. 1. Притирка наружной цилиндрической поверхности на токарном станке:

1 — разрезной притир; 2 — хомут; 3 —рукоятка хомута; 4- регулировочный

Разжимной притир применяют в виде разжимного цилиндра с конусообразностью внутри при отделке внутренней поверхно­сти в деталях. Разжим притира 3

(рис. 2, а) осуществляется одновременным навинчиванием гайки 4 и отвинчиванием гай­ки 2, в результате чего притир сдвигается по конической оправ­ке и разжимается. Предварительную притирку выполняют плоским притиром или притиром с выступами на рабочей по­верхности (рис. 2, б). Оправку притира устанавливают в шпинделе станка, а притираемую деталь насаживают на притир и удерживают от проворачивания простым приспособлением — жимком в виде двух шарнирно связанных деревянных колодок (рис. 3). На (рис..2, в) изображен притир для окончательной притирки. Подача при притирке ручная, равномерная, окруж­ная скорость шпинделя 10—20 м/мин, причем периодически ре­версируют (изменяют направление) вращение ш пинделя.

в

Рис..2. Разжимной притир:

а — притир в сборе с оправкой; б – для предварительной притирки; в — для

окончательной притирки; 1 — оправка; 2,4— гайки; 3 — притир

Данный метод отделки поверхности деталей, называемый машинно-ручной притиркой, применяется для повышения точности обработки поверхности шеек валов, мелких валиков осей небольшой длины и других подобных.

Рис. 3. Жимок.

Полирование применяют для улучшения качества предвари­тельно обработанной на токарном станке поверхности детали. Полированием на токарном станке получают шероховатость поверхности в пределах: R_a от 0,25 до 0,80 мкм.

Полирование мелких деталей, небольших по размерам, осуществляют шлифовальной шкуркой, которая представля­ет собой полотно (из ткани или прочной плотной бумаги) с наклеенным на него слоем абразивных зерен. Полирование выполняют при помощи жимка, между колодками которого вкладывают шлифовальную шкурку. Токарь удерживает жимок за ручки левой рукой, создавая необходимый прижим шкурки к детали, а правой рукой поддерживает шарнир и осу­ществляет продольную подачу, чередуя движение вперед — к патрону и назад — от патрона. Окружная скорость при поли­ровании шлифовальной шкуркой равна 60—70 м/мин. Чтобы абразивная пыль не попадала в отверстие патрона, его закры­вают заглушкой из пенопласта, а направляющие станины прикрывают брезентовой тканью. В более безопасном спосо­бе полирования шлифовальная шкурка закрепляется в резце­держателе суппорта станка при помощи деревянной колодки с обхватом детали шкуркой (рис. 4, а) или с прижимом шкурки к заготовке простым приспособлением — рогатиной из легкого металла типа дюралюминия (рис. 4, б). Данный вариант является самым безопасным и удобным. Не допуска­ется прижим шкурки к детали вручную (во избежание травмы рук).

Рис. 4. Полирование шлифовальной шкуркой на токарном станке:

а —способе применением деревянной колодки; б—способе применением рогатины;

1а — деревянная колодка; 16 — прижимное приспособление; 2— шлифовальная шкурка; 3— планка; 4 — деталь; 5— резцедержатель

При внутреннем полировании шлифовальную шкурку на­матывают на деревянную оправку, закрепив конец ее в прорези оправки. Нельзя полировать отверстие, прижимая шкурку ла­донью или пальцем (во избежание травмы). Шлифовальную шкурку для полирования деталей используют водостойкую на тканевой основе.

Для полирования крупногабаритных деталей применяют­ся специальные головки, устанавливаемые в резцедержателе суппорта станка.

Обкатывание роли­ками или шариками поверхностей металлических деталей — высокопроизводительный метод отделочной обработки. При этом уменьшается шероховатость поверхности; повышаются усталостная прочность изделий, подвергающихся действию знакопеременных нагрузок, твердость и износостойкость; увеличивается срок эксплуатации неподвижных соединений деталей. В связи с этим процесс обкатывания называют уп­рочняющим.

Обкатывание поверхностей обычно выполняется на токар­ных станках с использованием различных приспособлений по­сле чистового обтачивания, иногда без предварительного шли­фования и зачистки шлифовальной шкуркой. Сущность мето­да обкатывания как отделочной операции заключается в том, что в результате давления свободно вращающегося ролика или шарика на металлическую деталь поверхностный слой ее пла­стически деформируется, происходит сглаживание неровно­стей путем их смятия, а также упрочнение этого слоя; при этом конусность и эллиптичность поверхности детали при обкаты­вании не изменяются.

Материалы, инструменты и оборудование, применяемые при отделке поверхностей

Роликовый обкатник (рис. 5.) ускоряет про­цесс обкатывания поверхностей деталей и применяется при обкатывании поверхностей с давлением до 50 МПа.

Здесь ролик 2 крепится в державке 1 на шарикоподшипни­ках и поджимается к детали при поперечной подаче суппорта.

После поджима ролика к детали производится продольная по­дача (0,05—0,1 мм/об. окружная скорость 20—30 м/мин) в авто­матическом режиме и выполняются 2—3 прохода ролика.

Рис. 5.. Роликовый обкатник:

1 — державка; 2 — ролик; 3 — деталь; 4— резцедержатель; 5— патрон

В процессе обкатывания поверхность детали обильно сма­зывается.

Накатывание рифленки осуществляется на таких деталях, как рукоятки, головки винтов, ручки калибров, микрометров и т.д., в виде наружной рифленой поверхности с различным узором: линейчатым — прямым или косым, елочным, сетча­тым, точечным и др.

Рифленую поверхность получают обкаты­ванием ее роликами из закаленной инструментальной стали с соответствующим узором. В державку закрепляют один накат­ной ролик либо два — для получения сетчатых рифлений. При накатывании сетчатых рифлений обойма с роликами свободно крепится в державке и самоустанавливается на накатываемой поверхности при поперечной подаче суппорта с резцедержате­лем, в котором устанавливается державка с роликами. При этом ролики располагаются строго параллельно обрабатывае­мой поверхности. Накатывание осуществляют за 2—3 рабочих хода.

Занятие № 9

ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ НА ШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКАХ

Шлифование - один из прогрессивных методов обработки металлов резанием. При шлифовании припуск на обработку срезают абразивными инструментами - шлифовальными кругами. Шлифование состоит в том, что шлифовальный круг, вращаясь вокруг своей оси, снимает тонкий слой металла (стружку) вершинами абразивных зерен, расположенных на режущих поверхностях шлифовального круга (периферия круга).

В машиностроении наиболее часто применяют следующие виды шлифования:

1. круглое наружное,

2. круглое внутреннее

3. плоское.

Классификация шлифовальных станков.

Металлорежущие станки, предназначенные для обработки заготовок абразивными инструментами, составляют группу - шлифовальные станки. Шлифовальные станки обеспечивают шестой и седьмой квалитеты. При обычном шлифовании достигают параметра шероховатости поверхности Ra = 1, 250, 32 мкм, при точном шлифовании Ra = 0, 380, 08 мкм, а при отдельных операциях Ra = 0, 080, 02 мкм.

По классификатору предусмотрено разделение всех металлорежущих станков на 9 групп. Группы делят на типы, а типы по размерам станков или обрабатываемых заготовок. Группа станков с абразивным инструментом обозначена цифрой 3 (первая цифра в обозначении модели). Вторая цифра указывает тип станка:

1 - круглошлифовальные станки (3161);

2 - внутришлифовальные станки (3228);

3 - обдирочношлифовальные станки (332);

4 - специализированные шлифовальные станки, например, шлицешлифовальные (3451);

5 - не предусмотрено;

6 - заточные (364);

7 - плоскошлифовальные с прямоугольным (371) или круглым (3756) столом;

8 - притирочные и полировальные станки (3816);

9 - разные станки, работающие с применением абразивного инструмента (395).

Для вывода из зоны резания выделяющейся теплоты, уменьшения трения и удаления отходов шлифования применяют охлаждение различными смазочно - охлаждающими жидкостями (СОЖ).

Занятие № 10.