Обработка фасонных поверхностей

Обрабатываемые поверхности деталей (как наружные, так и внутренние) относят к фасонным, если они образованы криволинейной образующей, комбинацией прямолинейных образующих, расположенных под различными углами к оси детали, или комбинацией криволинейных и прямолинейных образующих. На токарных станках фасонные поверхности получают: используя ручную поперечную и продольную подачу резца относительно заготовки с подгонкой профиля обрабатываемой поверхности по шаблону; обработкой фасонными резцами, профиль которых соответствует профилю готовой детали; используют поперечную и продольную подачу резца относительно заготовки, а также приспособления и копирные устройства, позволяющие обработать поверхность заданного профиля; путем комбинирования перечисленных выше методов для повышения точности и производительности обработки. Фасонные поверхности на длинных деталях, заданный профиль которых получается с помощью шаблона, копира, приспособления и т. п., обрабатывают проходными резцами из быстрорежущей стали или твердосплавными.

При обработке галтелей и канавок радиусом R<20 мм на стальных и чугунных деталях применяют резцы, режущая часть которых выполнена по профилю обрабатываемой галтели или канавки, рисунок слева - а). Для обработки галтелей и канавок с R>20 мм режущую часть резцов выполняют с радиусом скругления, равным (1,5-2) R, рисунок слева - б). При этом используют как продольную, так и поперечную подачу суппорта. Для повышения производительности обработки фасонных поверхностей сложного профиля применяют фасонные резцы (рисунок внизу). Величина переднего угла  у фасонных резцов зависит от обрабатываемого материала:=20-30 градусов (для алюминия и меди); =20 градусов (для мягкой стали); =15 градусов (для стали средней твердости); =10 градусов (для твердой стали и мягкого чугуна); =5 градусов (для труднообрабатываемой стали и твердого чугуна); =0 градусов (для бронзы и латуни). Задний угол  выбирается в зависимости от конструктивных особенностей резцов: =10-15 градусов для дисковых фасонных резцов и =12-14 градусов для призматических фасонных резцов. Приведенные значения  и  относятся только к наружным точкам профиля резца; с приближением к центру дискового фасонного резца передний угол уменьшается, а задний - увеличивается. Размеры рабочей части и высота профиля круглых и призматических фасонных резцов должны соответствовать профилю, который получается при пересечении фасонной поверхности детали. передней поверхностью резца. На одном из торцов круглого фасонного резца выполнены зубцы, с помощью которых резец надежно закрепляют в резцедержателе станка и при заточке. Ширина фасонных резцов не превышает 40-60 мм и зависит от жесткости системы СПИД и радиального усилия резания.

Нарезание резьбы на станках

Резьбу широко применяют в машиностроении, она служит для соединения деталей между собой и для передачи движения. Примером применения резьбы для соединения деталей является резьба на шпинделе токарного стана, предназначенная для крепления патрона; примером применения резьбы для передачи движения является резьба ходового винта, передающая движение маточной гайке фартука, резьба винтов в тисках, резьба шпинделей в прессах и т. д.

Понятие о винтовой линии. В основе всякой резьбы лежит так называемая винтовая линия. Возьмем кусок бумаги в форме прямоугольного треугольника АБВ(рис. 237, а), у которого катет АВ равен длине окружности цилиндра диаметром D, т. е. АВ = πD, а второй катет БВ равен высоте подъема винтовой линии за один оборот. Навернем треугольник на цилиндрическую поверхность, как показано на рис. 237, а. Катет АВ обернется вокруг цилиндра один раз, а гипотенуза А Б навьется на цилиндр и образует на его поверхности винтовую линию с шагом S, равным БВ. Угол τ (тау) называется углом подъема винтовой линии.

Если треугольник расположен справа цилиндра, как на рис. 237, а, и наклонная линия А Б поднимается слева направо, то такая винтовая линия называется правой; при обратном расположении треугольника и подъеме линии справа налево (рис. 237, б) получаем левую винтовую линию.

Образование резьбы. Если подвести вершину резца к цилиндрическому валику и затем дать вращение валику и одновременно равномерное продольное перемещение резцу, то на поверхности валика вначале образуется винтовая линия (рис. 238). При углублении вершины резца в обрабатываемый валик и повторном продольном перемещении резца на поверхности валика получится винтовая канавка, называемая резьбой (рис. 239), с профилем, соответствующим форме режущей части резца.

Профиль резьбы. Если режущей части резца придать треугольную форму, то и на поверхности обрабатываемого цилиндра при нарезании получится треугольная резьба (рис. 239, а). Если режущая часть резца имеет прямоугольную или трапецеидальную форму, то соответственно при нарезании получаютпрямоугольную или ленточную резьбу (рис. 239, б) или же трапецеидальную (рис. 239, в).

Основные элементы резьбы. Основные элементы, определяющие профиль резьбы, следующие:

шаг резьбы S (рис. 240)—расстояние между двумя одноименными (т. е. правыми или левыми) точками двух соседних витков, измеренное параллельно оси резьбы;

угол а профиля — угол между боковыми сторонами витка, измеренный в диаметральной плоскости;

вершина профиля Е — линия, соединяющая боковые стороны его по верху витка;

впадина профиля F — линия, образующая дно винтовой канавки.

Различают три следующих диаметра резьбы (рис. 241):

наружный диаметр d резьбы — диаметр цилиндра, описанного около резьбовой поверхности;

внутренний диаметр d₁ резьбы — диаметр цилиндра, вписанного в резьбовую поверхность;

средний диаметр d₂ резьбы — диаметр цилиндра, соосного с резьбой, образующие которого делятся боковыми сторонами профиля на равные отрезки.

Направление резьбы (правая и левая резьбы). Если посмотреть на резьбу с торца, то у правой резьбы подъем канавки направлен слева направо, а у левой, наоборот, — справа налево. Направление резьбы можно также обнаружить по направлению вращения винта при ввинчивании его в отверстие или гайки при навинчивании ее на болт: если ввинчивание идет по ходу часовой стрелки, то резьба правая, если против хода, — левая. Наиболее употребительная правая резьба.

Обработка заготовки на станках токарной группы

-фрезерная обработка

-сверлильная обработка

-строгальная обработка

-зуборезная обработка

- шлифовальная обработка

1 -фрезерная обработка

Фрезерная обработка – метод обработки металлов резанием при помощи специальных инструментов — фрез. Главным движением фрезерования является вращение фрезы, закрепленной в шпинделе цанговым зажимом. Движением подачи является поступательное перемещение фрезы или обрабатываемой заготовки в продольном, поперечном или вертикальном направлениях (может быть как прямолинейным, так и криволинейным).

Фреза – многолезвийный режущий инструмент, как правило, в виде диска с режущими зубьями по окружности. Каждый зуб фрезы представляет собой простейший инструмент – резец. Зубья могут быть расположены как на цилиндрической поверхности, так и на торце.

Форма поверхности обрабатываемой детали определяется тем, какую форму имеет фреза, а также траекторией этой фрезы.

Фрезерная обработка получила большое применение в промышленности благодаря возможности получения на нём ровных деталей весьма сложной формы, причём детали получаются аккуратными и без изъянов. Высокопроизводительные способы фрезерования, к которым относятся скоростное и силовое фрезерование, позволяют сократить время обработки и тем самым повысить производительность.

Имеющиеся в наличии фрезерные станки, позволяют производить доступные для этой группы операции, такие как сверление, зенкование, растачивание и непосредственно фрезеровка. Качественный инструмент и фрезерные станки в прекрасном техническом состоянии, дают возможность производить вышеперечисленные работы с неизменным качеством, удовлетворяющим самым высоким требованиям наших клиентов.

2-сверлильная обработка

Вертикально-сверлильная обработка металлов позволяет выполнять операции сверления, развертывания отверстий и зенкерования. Некоторые модификации станков (например с откидывающимся столом) дают возможность производить обработку деталей, имеющих крупные габариты. В вертикально-сверлильной обработке могут использоваться не только разнообразные сверла, но и другие инструменты и приспособления, благодаря которым появляются новые технологические возможности у станков. В частности, становится возможным производить резьбонарезные работы и на вертикально-сверлильных станках.

Некоторые виды вертикально-сверлильной обработки

На вертикально-сверлильных станках можно осуществлять различные виды механической обработки резанием. В частности – сверление. Сверление – обработка, при которой с помощью вращающегося сверла производятся различные отверстия, отличающиеся по глубине, диаметру, форме (округлые, многогранные).

Зенкерование – получистовая механическая обработка с помощью специального инструмента – зенкеров. Такая обработка производится в тех случаях, когда нужно увеличить диаметр отверстия, откалибровать его, очистить от заусенцев или сгладить, уменьшив шероховатость.

Аналог зенкерования – развертывание. Отличие развертывания от зенкерования заключается в том, что первый вид вертикально-сверлильной обработки является чистовым, финишным и производится после сверления и зенкерования.С помощью развертки на внутренней поверхности отверстий осуществляется очень точное снятие припуска в виде тончайшей стружки. Развертывание необходимо для получения посадочных отверстий для подшипников, отверстий для плунжиров, уменьшения шероховатости поверхности, подготовки к нарезанию резьбы.

Эффективность вертикально-сверлильной обработки

Качество и производительность вертикально-сверлильной обработки зависит главным образом от характеристик станка. Такие характеристики как ход рабочей части, наличие или отсутствие возможности регулирования числа оборотов посредством различных датчиков и электронного оснащения, скорость резания, возможность дооборудования другими узлами и механизмами определяют и производительность самой обработки.

Правильный выбор скорости вертикально-сверлильной обработки играет существенную роль в эффективности процесса. При увеличении скорости, безусловно, ускоряется и процесс обработки. Однако здесь есть и подводные камни – увеличение скорости влияет на перегрев и изнашивание обрабатывающего инструмента, поэтому возникает необходимость в более частой его замене. Ускорение подачи также влияет в положительную сторону на производительность, но при этом страдает качество вертикально-сверлильной обработки, возрастает шероховатость. Поэтому выбор оптимального режима процесса обработки заготовки очень важен для производства. Серьезное значение в увеличении производительности и качественности вертикально-сверлильной обработки имеет также правильный выбор режущего инструмента. При выборе инструмента следует обращать внимание на то, из какого материала он изготавливается, поскольку для эффективного процесса вертикально-сверлильной обработки нужно, чтобы режущая часть была тверже, чем обрабатываемый металл.

3-строгальная обработка

Строгальная операция выполняется на станках строгальной группы, которые классифицируются в соответствии с технологическими особенностями, характером работы и компоновкой. Для некоторых строгальных операций используются специализированные станки, ориентированные на конкретные задачи. Конечно же, самыми распространенными считаются станки универсальной группы – на них можно выполнять практически все строгальные операции.

Группа универсальных станков представлена поперечно-строгальными и продольными станками. Их технические характеристики адаптированы под обработку крупногабаритных или небольших заготовок.

Плоскости крупногабаритных заготовок обрабатываются на продольно-строгальных станках. Технологические особенности станков позволяют выполнять продольно-строгальную операцию на заготовках весом до 200т, наибольшая ширина поверхностей – до 5м, длина поверхности заготовки может достигать 12-15м.

Заготовка закрепляется неподвижно на столе, а гидравлическая или механическая передача приводит стол в возвратно-поступательное движение. Резец, обрабатывающий плоскость снятием стружки, остается неподвижным.

По качеству и точности получаемой поверхности, а также экономичности процесса продольно-строгальная обработка опережает фрезерование. Причем продольно-строгальная операция применима для некоторых задач, которые фрезерованием выполнить невозможно или невыгодно. Особенно экономичным оказывается выполнение единичных или небольших партий заказов. Ведь переналадка станка и установка заготовки не требует много времени и сил.

Поверхности заготовок средних размеров и мелкие обрабатываются на поперечно-строгальных станках, где главное возвратно-поступательное движение совершает резец. Стол с закрепленной на нем заготовкой двигается в поперечном направлении горизонтально и вертикально. Вертикальные и наклонные плоскости обрабатываются при неподвижном столе. Привод, как и у продольно-строгальных станков механический или гидравлический (более точный).

Поперечно-строгальная операция может использоваться не только для снятия стружки с наклонных, горизонтальных или вертикальных плоских и фасонных поверхностей, но и для вырезания канавок, уступов, пазов или выемок.

4-зуборезная обработка

Зуборезные работы - это вид механической обработки (мехообработки). Компания выполнит любые виды зуборезных работ: нарезание зубчатых колес, нарезание конических шестерен, червячных передач в т.ч. глобоидного зацепления, шлицевые соединения, шевронное зацепление и другие. Наша организация имеет достаточно мощный инструментальный участок, чтобы выполнять зуборезные работы по чертежам заказчика.  Наше предприятие имеет возможность произвести следующие виды работ:  -Нарезание прямозубых цилиндрических колес, внешнего и внутреннего зацепления;  -Нарезание косозубых цилиндрических колес;  -Нарезание прямозубых конических колес;  -Зубодолбление цилиндрических колес;  -Нарезание червячных пар;  -Нарезание шлицевых валов (эвольвентные);  -Зубошевенгование цилиндрических колес;  -Зубошлифование цилиндрических колес;  -Закругление, зубозаострение зубьев цилиндрических колес.  -Конические шестерни с круговым зубом  -шестерни конические по чертежам  -изготовление конических передач  -нарезка конических пар  -шлицевые валы  -шлицевые втулки  -изготовление тормозных шкивов  -шкивы по чертежам  -червячные передачи  -изготовление червячных пар  -червячные пары по чертежам  Для зуборезных работ наш цех использует модульные фрезы и долбежку. В зависимости от метода зубонарезания применяют модульные дисковые или пальцевые фрезы и зуборезные головки для работы методом копирования, зуборезные гребёнки, червячные фрезы, долбяки, зубострогальные резцы и резцовые головки для работы методом обкатки.  Дисковая фреза является фасонной и имеет затылованный зуб, профиль которого в радиальной плоскости соответствует профилю впадины нарезаемого зубчатого колеса.  Пальцевая фреза - модульная фреза с затылованным зубом, применяется в основном для нарезания косозубых и прямозубых колёс с модулем свыше 20 мм. Профиль фрезы в осевом сечении при нарезании прямозубых цилиндрических колёс соответствует профилю впадины колеса. Фрезы для нарезания шевронных или косозубых зубчатых колёс имеют более сложный профиль. В процессе зуборезных работ зуборезная головка применяется для одновременного нарезания всех впадин зубчатого колеса за несколько проходов. Профиль рабочей части каждого резца представляет собой копию впадины между зубьями.  Зуборезная гребёнка - зубчатая рейка, работающая как фасонный строгальный резец. Гребёнки прямозубые служат для нарезания цилиндрических зубчатых колёс; косозубые - для нарезания шевронных колёс. Прямозубые гребёнки изготавливаются двух типов: без переднего угла, с передним углом, устанавливаемые перпендикулярно направлению резания. Косозубые гребёнки имеют наклонные зубья (под углом 30°) с расположением передней поверхности параллельно торцу нарезаемого колеса.  Червячная фреза применяется для чернового и чистового нарезания зубчатых колёс. Различают фрезы для нарезания: цилиндрических колёс с прямыми и косыми зубьями; червячных колёс; конических колёс с криволинейными зубьями и глобоидных колёс. Наибольшее распространение при обработке цилиндрических зубчатых колёс с прямыми и косыми зубьями имеют червячные фрезы с прямолинейным профилем в нормальном сечении.  Долбяк предназначен для нарезания зубьев колёс с наружным и внутренним зацеплением. Долбяк представляет собой режущий инструмент, выполненный в виде зубчатого колеса с режущими элементами.  Зубострогальные резцы в зуборезных работах применяются для нарезания конических зубчатых колёс для наружного зацепления, изготавливаются из быстрорежущей стали. По назначению различают резцы прорезные (черновые и чистовые)..

5-шлифовальноя обработка

Шлифование — один из прогрессивных видов обработки металлов резанием. Шлифованием можно обработать простые цилиндрические валики и сложные коленчатые валы двигателей, шлицевые валики и направляющие станины, кольца и длинные трубы, червяки и зубчатые колеса, поверхности которых имеют сложную пространственную форму.

Шлифовальный круг – режущий инструмент. При шлифовании припуск на обработку снимают абразивным инструментом — шлифовальными кругами. Чтобы осуществить резание, необходимо заготовке и режущему инструменту сообщить определенные движения.

Шлифовальный круг  представляет собой пористое тело, состоящее из большого количества абразивных зерен, соединенных между собой особым веществом, которое называют связкой. Между зернами круга и связкой расположены поры. Твердые материалы, из которых образованы зерна шлифовального круга, называют абразивными.

Процесс шлифования состоит в том, что шлифовальный круг, вращаясь по стрелке, при перемещении детали  в направлении стрелки снимает тонкий слой металла (стружку) вершинами абразивных зерен, расположенных на режущей поверхности круга  (периферия круга).

Количество абразивных зерен, расположенных на периферии шлифовального круга, очень велико; оно измеряется на кругах средних размеров десятками и сотнями тысяч штук. Следовательно, при шлифовании стружка снимается огромным числом беспорядочно расположенных режущих зерен неправильной формы, что приводит к очень сильному размельчению стружки и тем самым вызывает большой расход энергии.