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
Преимущества работы изогнутым отрезным резцом при обратном вращении |
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
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.
Ширина и форма режущей кромки резца должны соответствовать форме и размерам канавки. Канавки с точными размерами по ширине и диаметру выполняют прорезными резцами, ширина режущей кромки которых уже ширины канавки.
Вытачивают канавку за три прохода. Вначале оставляют по ширине и диаметру канавки, затем производят чистовое обтачивание левой стенки канавки, правой стенки и диаметра канавки.
Широкие канавки вытачивают за несколько проходов так же, как и канавки, имеющие точные размеры. Сначала снимают припуск с правой стороны, а затем — с левой стороны стенок канавки. Снимают припуск со стенок, подавая резец поперечно оси заготовки. Положение правой и левой стенок канавки устанавливают, пользуясь измерительным инструментом или шаблоном.
В массовом производстве широкие канавки вытачивают при помощи неподвижных продольных и поперечных упоров.
Продольные упоры устанавливают на направляющей станины для ограничения перемещения суппорта вдоль оси заготовки.
Продольные упоры избавляют токаря от необходимости размечать канавку на каждой обрабатываемой заготовке.
Поперечные упоры ограничивают перемещение резца на нужную глубину канавки.
Неглубокие канавки прорезают канавочными или комбинированным резцами.
Отрезают детали отрезными резцами.
У отрезных резцов головка имеет большой вылет и малую прочность. Прочность головки резца повышают, увеличивая ее высоту.
При отрезании возникают вибрации, которые приводят к поломке резца. С вибрациями борются, увеличивая жесткость крепления заготовки и резца. Для этого перед отрезанием подтягивают клинья суппорта и затягивают винт, крепящий каретку на станине, что предотвращает каретку от продольного смещения.
Вопросы
- Какими резцами прорезают наружные канавки?
- Расскажите о приемах вытачивания широких канавок.
- Какими резцами прорезают неглубокие канавки?
- Как увеличивают жесткость отрезного резца?
«Слесарное дело», И.Г.Спиридонов,
Г.П.Буфетов, В.Г.Копелевич
§ 38. Прорезание канавок и отрезание. Резцы для прорезания наружных канавок. Резцы для отрезных работ.
Резцы для прорезания наружных канавок.
Узкие канавки протачивают прорезными или канавочными резцами. Форма режущей кромки резца соответствует профилю вытачиваемой канавки (рис. 77).
Рис. 77. Формы головок канавочных резцов
Прорезные резцы бывают прямые и отогнутые, которые в свою очередь делятся на правые и левые. Чаще применяют прорезные резцы правые прямые и левые отогнутые (рис. 78).
Рис. 78. Прорезные резцы :
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, эту канавку протачивают несколькими проходами канавочного резца с поперечной подачей. При этом на торцах и по диаметру оставляют припуск 0,5—1,0 мм для чистовой обработки. Окончательную обработку выполняют этим же резцом или канавочным резцом с режущей кромкой, равной заданному размеру канавки.
Резцы для отрезных работ.
Заготовки и детали отрезают отрезными резцами (рис. 79). Ширина режущей кромки отрезного резца зависит от диаметра отрезаемой заготовки. Ширину режущей кромки берут равной 3, 4, 5, 6, 8 и 10 мм. Головка отрезного резца делается несколько больше половины диаметра прутка, от которого отрезают заготовку, L>0,5D прутка.
Рис. 79. Отрезные резцы различной конструкции : а, г — для уменьшения трения между резцом и разрезаемым материалом, б — для получения ровного торца у отрезаемой детали, в — для уменьшения шероховатости поверхности, полученной после отрезания
Отрезные резцы делаются цельными, а также с пластинками из быстрорежущей стали или твердого сплава. Для уменьшения трения между резцом и разрезаемым материалом головку резца суживают к стержню на 1—2° с каждой стороны резца, угол λ=0, задний угол α=12° (рис. 79, а, г).
Канавочный и отрезной резцы следует устанавливать под прямым углом к оси обрабатываемой заготовки. Установка резца режущей кромкой даже на 0,1—0,2 мм выше оси обрабатываемой заготовки может привести к его поломке. При установке резца ниже оси заготовки на торце детали остается необработанный выступ. Расстояние от торца приспособления для закрепления прутка до торца после отрезки должно быть минимальным и не больше диаметра отрезаемого прутка.
При отрезании хрупкого материала заготовка отламывается раньше, чем резец подойдет к центру заготовки. В результате на торце заготовки остается выступ (бобышка). Для получения ровного торца у отрезаемой детали режущую кромку резца выполняют под углом 5—10° (рис. 79,б). После отрезки детали поперечная подача не выключается и производится срезание бобышки на заготовке. Для уменьшения шероховатости поверхности, полученной после отрезания, на задних вспомогательных поверхностях резца делают фаски (рис. 79, в) шириной 1—2 мм. Поперечная подача при прорезании канавок — от 0,05 до 0,3 мм/об для стальных деталей диаметром до 100 мм.
Скорость резания при прорезании канавок и при отрезании считается по исходному диаметру обрабатываемой заготовки и берется в пределах 25—30 м/мин, а при применении твердосплавных резцов — 125—150 м/мин.
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.