Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология конструкционных материалов. В 2 частях. Ч.2. Учебное пособие
.pdf
а
б в
г
Рис. 1.19. УДГ-160 и схемы её настройки:
а – непосредственное деление: 1 – корпус; 2 – поворотная часть; 3 – лимб непосредственного
деления; 4 – шпиндель; 5 – лимб простого и дифференциального деления; 6 – рукоятка;
7 – фиксирующий штифт; 8 – задняя бабка ; б – простое деление: 1 – рукоятка; 2 – лимб;
в – дифференциальное деление: 1 –рукоятка; 2 – лимб; 3 и 4 – конические колёса;
г – нарезание спиральной винтовой
ские колёса; 5 – ходовой винт продольной подачи; 6 – стол фрезерного станка
канавки: 1 – фиксатор; 2 – лимбовый диск; 3 и 4 – кониче-
41
На переднем конце шпинделя неподвижно закреплён лимб непосредственного деления с градуировкой на 360º. При обработке
длинной детали второй её конец поддерживается задней бабкой 8.
В комплект универсальной делительной головки входит один или два
сменных лимбовых диска и сменные зубчатые колёса.
На лимбовом диске с обеих сторон имеются окружности с глухими отверстиями
, разделённые на равные промежутки: на первой
стороне – 16, 17, 19, 21, 23, 29, 30, 31; на второй стороне: 33, 37, 39,
41, 43, 47, 49, 54. В зависимости от числа делений, на которые необходимо разделить заготовку, используются три способа деления: непосредственное, простое и дифференциальное.
Непосредственное деление применяется при делении на малое
число частей (2, 3, 4 и т. д.). В этом случае отсчёт угла поворота про-
изводится по шкале, нанесенной на лимбе, непосредственного деления 3 (рис. 1.19, а).
При
простом делении поворот шпинделя с заготовкой осущест-
вляется вращением рукоятки 1 относительно неподвижного лимба
диска 2 (рис. 1.19, б). Вращение от рукоятки передается валу 1 и далее
червяком червячному колесу Z
, закреплённому на шпинделе.
4
Дифференциальное деление применяется в том случае, когда
нельзя применить приспособление, т. е. нельзя подобрать на лимбовом диске числа делений, обеспечивающие простое деление
(рис. 1.19, в). При дифференциальном делении вместо заданного числа делений Z выбирается достаточно близкое к нему приближенное
число Z
удовлетворяющее условию простого деления.
пр,
Получающаяся при этом погрешность в повороте шпинделя
будет компенсироваться соответствующим поворотом лимба 2, происходящим автоматически в период поворота рукоятки 1. Лимб,
получает вращение от шпинделя через гитару сменных колёс
= ас/вd) и конические колёса 4, 3 с передаточным отношением
(i
см
i = 1 (рис. 1.19, в). Таким образом, необходимый поворот шпинделя
осуществляется одновременно двумя движениями: поворотом рукоятки относительно лимба и дополнительным поворотом лимба относительно рукоятки. Алгебраическая сумма этих двух движений должна дать необходимую величину поворота рукоятки, при котором
шпиндель повернется
на необходимый угол 1/z.
Для нарезания спиральной винтовой канавки заготовка должна
получать одновременно два движения – вращательное и поступательное вдоль оси. Оба движения должны быть согласованы так, чтобы
42
при перемещении заготовки вдоль оси на величину шага нарезаемой
канавки она повернулась вокруг оси на один оборот.
Для этого заготовка устанавливается в центрах делительной головки и задней бабки (рис. 1.19, г). Ходовой винт продольной подачи
стола фрезерного станка 5, с шагом t
с помощью гитары сменных
хв
колёс а´, в´, с´, d´ связывается с валиком Ш универсальной делительной головки, который через конические колёса 3, 4, лимбовый диск 2,
фиксатор 1, вал I и червячную пару передаёт вращение заготовке.
Одновременно ходовой винт t
сообщает столу фрезерного станка 6 с
хв
установленной на нём делительной головкой продольное перемещение.
Фрезерование винтовых канавок может производиться концевыми и дисковыми фрезами. При работе дисковыми фрезами стол
станка должен быть повернут относительно оси фрезы на угол подъёма спирали β:
β = arctq (πD / T
), (1.15)
нв
где D – диаметр заготовки, мм; Т
– шаг нарезаемой винтовой канав-
нв
ки, мм; π = 3,14.
Шлифование в большинстве случаев является отделочно-
чистовой (заключительной) операцией при обработке материалов
резанием, выполняемый с помощью абразивного инструмента и обеспечивающий очень высокую точность размеров и минимальную
шероховатость поверхностей детали (при этом достигается 2…3 квалитет точности и шероховатость поверхности 2,5…0,63 мкм)
(рис. 1.7, д и е).
Шлифование производится с помощью шлифовальных кругов,
изготовленных
из абразивных материалов. Таким образом, при шлифовании процесс резания осуществляется абразивными зёрнами, каждое из которых является «небольшим резцом», снимающим тонкий
слой материала заготовки. Глубина шлифования составляет от 0,02
до 0,001 мм. При шлифовании выделяется тепло (1000…1500) ºС, поэтому, чтобы сохранить закалочный мартенсит и избежать пережога
поверхностного слоя детали необходимо обильное применение
СОЖ
от 10 до 60 л/мин.
Движения резания при обработке на круглошлифовальных станках:
– главное движение – вращение инструмента, получаемое от
шпинделя станка;
– подача – одновременные поступательное перемещение и вра-
щение заготовки (продольная и круговая) с поступательным переме-
43
щением инструмента в тело заготовки в конце каждого прохода (вертикальная).
Движения резания при обработке на плоскошлифовальных
станках:
– главное движение – вращение инструмента, получаемое
от шпинделя станка;
– подача – прямолинейное поступательное перемещение стола
с закреплённой на нём заготовкой с поступательным перемещением
инструмента в тело заготовки в конце каждого прохода (вертикальная
).
Различают наружное круглое, бесцентровое, внутреннее и плоское шлифование, выполняемое на круглошлифовальных, бесцентровошлифовальных, внутришлифовальных и плоскошлифовальных
станках (рис. 1.20).
б
д
а
г
в
е
Рис. 1.20. Основные виды шлифования:
а – наружное круглое; б – метод поперечной подачи; в – бесцентровое:
1 – опорный нож; 2 – шлифовальный круг; 3 – деталь; 4 – ведущий
шлифовальный круг; г – внутреннее круглое; д – плоское периферией
круга; е – плоское торцом круга
44
При наружном круглом шлифовании шлифовальный круг
вращается с окружной скоростью V
= (30…60) м/сек. Обрабатывае-
к
мая деталь, имеющая цилиндрическую, коническую или фасонную
форму, закреплённая в центрах или в патроне, получает медленное
вращение – круговую подачу V
оси – продольную подачу S
ный круг получает подачу на глубину S
Заготовки небольшой длины обрабатываются
и поступательное перемещение вдоль
п
. В конце каждого прохода шлифоваль-
пр
.
р
методом попе-
речной подачи: шлифовальный круг, имеющий ширину b, большую,
чем длина обрабатываемой поверхности l. Обрабатываемая деталь
получает вращательное движение. Шлифовальный круг получает
поперечное перемещение.
При
бесцентровом шлифовании обрабатываемая деталь 3
помещается между двумя шлифовальными кругами. Она не закрепляется, а только поддерживается опорным ножом 1. Один круг – шлифовальный 2 – выполняет резание, второй – ведущий 4 – вращает
заготовку и сообщает ей поступательное перемещение, для этого он
повернут на небольшой угол. Проходя между кругами, деталь шлифуется. Этот способ
Основные движения при
применяется при массовом изготовлении деталей.
круглом внутреннем шлифовании
такие же, как и при наружном, но продольная подача вдоль оси отверстия сообщается шлифовальному кругу. Шлифуемая деталь и круг
вращаются в разные стороны.
Для обработки плоскостей применяют
плоское шлифование
периферией или торцом круга. При обоих способах обрабатываемая
деталь устанавливается на магнитный стол и получает возвратнопоступательное перемещение – продольную подачу S
тельное движение со скоростью V
сообщается шлифовальному кругу.
к
. Главное враща-
пр
При работе периферией круга круг вращается относительно горизонтальной оси. Для обработки всей ширины плоскости сообщается
периодически поперечная подача S
. У шлифовальных станков, рабо-
п
тающих торцом круга, шпиндель располагается вертикально. Процесс
шлифования более производительный, поскольку обработка ведётся
сразу на ширину, равную диаметру круга.
1.5. ОТДЕЛОЧНЫЕ (ФИНИШНЫЕ) ОПЕРАЦИИ
ПРИ ОБРАБОТКЕ РЕЗАНИЕМ
Увеличение нагрузки на детали машин, увеличение скорости
движения, уменьшение массы конструкции можно достичь при особом качестве поверхности, которое не может быть достигнуто обыч-
45
ными методами обработки резанием. В этой связи возникает необходимость применения специальных – отделочных (финишных) – методов обработки резанием. В результате применения отделочных
(финишных) операций при обработке резанием кардинально изменяются (в сторону увеличения) износостойкость, коррозионная стойкость, контактная жесткость, плотность соединения и т. п.
Для этих операций характерны малые силы
резания, малая глубина резания, незначительное тепловыделение, поэтому заготовка
практически не деформируется. Все эти технологические особенности
делают методы отделочной обработки все более широко применяемыми.
Тонкое шлифование выделяется в качестве финишной опера-
ции. Сущность шлифования заключается в резании материала заготовки абразивными зернами (абразивным инструментом). Каждое
зерно шлифовального инструмента является «небольшим режущим
клином», снимающим тонкий слой материала заготовки. При этом
достигается высокая чистота поверхности (малая шероховатость).
Тонкое шлифование выполняют мелкозернистым абразивным
инструментом, изготовленным из белого электрокорунда или зелено
-
го карбида кремния. Инструмент правят алмазами или алмазным карандашом и тщательно балансируют. Скорость резания при тонком
шлифовании составляет ≈ 40 м/с, а глубина резания весьма малая.
Кроме того, данный вид шлифования сопровождается обильной подачей в зону резания высокоочищенной охлаждающей жидкости.
Для тонкого шлифования особую роль играет жёсткость станков, которая обеспечивает безвибрационную работу. Также для данного вида шлифования характерен процесс «выхаживания». По окончании обработки, например, вала движение подачи на глубину резания отключается, а движение продольной подачи не выключается.
Таким образом, процесс обработки продолжается за счет упругих сил,
возникающих в станке и заготовке.
Тонким шлифованием обрабатывают направленные
поверхности, размеры которых восстанавливают (при надобности) наплавкой
после изнашивания. В этой связи сначала проводят обычное шлифование, а затем тонкое. Также тонким шлифованием обрабатывают
ступенчатые и сферические поверхности.
Полирование, выполняемое на токарном станке, позволяет по-
лучить шероховатость поверхности R
от 0,05 до 0,032 мкм. При по-
a
лировании станок включают на средние или максимальные обороты
46
(в зависимости от диаметра изделия). Полирование осуществляют не-
сколькими способами.
Первый способ – полирование абразивной шкуркой, которая
представляет собой полотно с наклеенным на него слоем абразивных
зёрен. В зависимости от размера зёрен различают шкурки: грубые –
№ 6, 5, 4; средние – № 3, 2; мелкие – № 1, 0; отделочные – № 00, 000.
Шкурку при обработке удерживают двумя способами (рис. 1.21):
– руками, когда
шкурка тремя пальцами прижимается к обраба-
тываемой поверхности и медленно перемещается вперед и назад
вдоль изделия; полоску шкурки можно удерживать в натянутом состоянии за концы и, прижимая ее к изделию, производить полирование;
– с помощью резцедержателя, когда шкурка закрепляется в резцедержатель при помощи деревянной колодки с обхватом ею детали
с прижимом шкурки к заготовке.
а
;
б
Рис. 1.21. Полирование абразивной шкуркой
на токарном станке:
а – с охватом заготовки шкуркой; б – с прижиманием
шкурки к заготовке; 1 – державка; 2 – шкурка;
3 – прижимная планка
47
При внутреннем полировании шкурку наматывают на деревянную оправку, закрепив конец шкурки в прорези оправки. Не допускается полирование отверстия с прижимом шкурки рукой или пальцем.
Окружная скорость при полировании шкуркой от 60 до 70 м/мин.
Второй способ – полирование жимками, которые используют
при обработке изделий небольшого диаметра. Жимки состоят из двух
деревянных
брусков (колодок), шарнирно связанных между собой.
Бруски имеют впадины, соответствующие диаметру обрабатываемого
изделия. В углубление жимка вкладывается абразивная шкурка или
наносится абразивный порошок, смешанный с маслом.
Рабочий удерживает жимок левой рукой за ручки, создавая необходимый прижим, а правой рукой поддерживает шарнир и осуществляет продольную подачу. Окончательное полирование выполняют
шкуркой, натёртой мелом (рис. 1.22).
Рис. 1.22. Полирование наружной поверхности
при помощи жимка
Абразивно-жидкостное полирование применяется для отделки
фасонных поверхностей (рис. 1.23).
Водно-абразивная суспензия подается на обрабатываемую
поверхность под давлением. Деталь 3, подвергаемая шлифованию,
помещается в камеру 4. Из бака 2 водно-абразивная суспензия 1 насосом 6 подаётся через сопло 5 в камеру 4 на обрабатываемую деталь 3.
Отработанная суспензия возвращается в бак
использования. Шероховатость обработанной поверхности зависит
от зернистости абразива.
В массовом производстве при полировании для предохранения
от попадания абразивной пыли, отверстие в патроне закрывают
48
2 для дальнейшего
заглушкой из пенопласта, а направляющие станины прикрывают брезентовой тканью.
Рис. 1.23. Схемы абразивно-жидкостного полирования:
1 – абразивная суспензия; 2 – бак; 3 – деталь;
4 – камера; 5 – сопло; 6 – насос
Тонкое обтачивание иногда заменяет шлифование. Процесс
ведётся при высоких скоростях резания и малых величинах глубины
резания и подачи. Применяются резцы с широкими режущими кромками, которые располагаются строго параллельно оси обрабатываемой заготовки. Подача на оборот заготовки составляет не более
0,8 ширины режущего лезвия, а глубина резания – не более 0,5 мм.
Это дает возможность
получения малой шероховатости поверхности.
При тонком точении обработка ведется алмазными резцами,
обеспечивающими высокую точность обработки. Данный вид обработки применяют для обтачивания заготовок из цветных металлов
и сплавов, пластмасс и других неметаллических материалов. Тонкое
обтачивание требует использования быстроходных станков высокой
степени жесткости и точности и обязательной качественной предварительной обработки
заготовок. По аналогии с тонким обтачиванием
применяют тонкое строгание и тонкое фрезерование.
Тонкое растачивание также может заменить шлифование, осо-
бенно в тех случаях, когда заготовки из стали или вязких цветных
49
сплавов выполнены тонкостенными. Данный метод резания целесообразно также применять для обработки глухих отверстий или, когда
по предъявляемым условиям деталь не должна иметь на поверхности
внедренных в ее поры остатков абразивного инструмента.
Доводка (притирка) является окончательной чистовой обра-
боткой поверхностей, выполняемой с целью получения шероховатости R
от 100 до 16 мкм после тонкой обточки, расточки, шлифования
a
или развертывания. Рабочим инструментом является притир-втулка
с одной или несколькими прорезями (рис. 1.24).
1 2 3 4
а
б
в
Рис. 1.24. Притиры для доводки отверстий:
а – в сборе с оправкой: 1 – оправка; 2, 4 – гайки; 3 – притир;
б – для предварительной доводки; в – для окончательной доводки
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]