Файл: Методические указания для организации проведения учебной практики обучающихся агроинженерного факультета по направлению подготовки Агроинженерия.pdf

71
Приспособления предназначены для расширения технологических возможностей станков, повышения их производительности и точности обработки, облегчения работы на станке. Приспособления представляют дополнительное оборудование, с помощью которого обрабатываемые заготовки или инструмент устанавливаются и закрепляются в соответствии с требованиями технологического процесса. Приспособления делятся на универсальные, предназначенные для обработки различных заготовок, и специальные – для обработки только одной заготовки. В этом разделе рассматриваются лишь универсальные приспособления для токарно- винторезных станков.
Технологическая оснастка для токарных станков и специальные приспособления позволяют выполнять токарную обработку с высокой производительностью и безопасностью, а в отдельных случаях предназначены для существенного расширения возможностей токарных станков, как например, для несложных фрезерных операций или сверления, не совпадающего с осью вращения детали. Поскольку при токарной обработке заготовке или детали необходимо придать вращательное движение, при её надежном закреплении для возможности точения при различных скоростях резания, применяют различные типоразмеры оснастки и приспособлений. К ним относятся токарные патроны нескольких типов: кулачковые, поводковые, цанговые и мембранные, которые в зависимости от размеров обрабатываемой детали могут иметь разные размеры. При токарной обработке длинных деталей кроме приспособления служащего для сообщения движения вращения необходимо применять вращающиеся центры, устанавливаемые в конусное отверстие пиноли задней бабки, которые отличаются как размерами, так и конструкцией и материалом вращающейся непосредственно с деталью частью.
Наибольшая производительность при токарной обработке длинных деталей и заготовок достигается применением вращающегося центра со сменными насадками, позволяющего быстро менять насадки в зависимости от наружного протачиваемого диаметра участка детали со специальным отверстием для поджимания вращающимся центром. При растачивании деталей большой длины или для предотвращения отжимания режущим инструментом при наружном точении используются люнеты. Люнеты, присутствующие в списке оснастки и приспособлений для токарной обработки металла различаются по максимальному диаметру поддерживаемой ими детали, и могут устанавливаться либо на направляющие станины токарного станка, либо на продольный суппорт металлообрабатывающего оборудования.
Выбор подвижного или неподвижного люнета зависит от конкретных условий обработки и от конфигурации обрабатываемой детали, но установка люнета на суппорт токарного станка наиболее предпочтительна, так как в этом случае достигается наименьшее расстояние между режущим инструментом и частью детали охватываемой кулачками или роликами люнета, что положительно сказывается на точности и чистоте точения. Для передачи вращения обрабатываемой детали обрабатываемой в центрах служат хомутики, в том числе и самозажимные. Разные по конструкции и принципу действия упоры, и

72 многообразие инструментальных державок также наличествуют в перечне оснастки и приспособлений для токарных станков
По назначению приспособления для токарных станков можно разделить на три группы:
– для закрепления обрабатываемых заготовок;
– для закрепления режущего инструмента;
– специальные приспособления, расширяющие технологические возможности станков.
На токарных станках для закрепления заготовки применяются патроны
(рисунок 1.17). Различают самоцентрирующие и несамоцентрирующие патроны. У самоцентрирующих патронов имеется, как правило, три кулачка
(рисунок 1.17, а), которые сдвигаются и раздвигаются одновременно. У несамоцентрирующих патронов обычно имеется четыре кулачка, каждый из которых можно перемещать независимо друг от друга при установке деталей несимметричной формы. Патроны применяются для закрепления заготовок при отношении их длины к диаметру L/D меньше 3.
Самоцентрирующиеся патроны применяются обычно для закрепления цилиндрических заготовок при одновременном их центрировании.
Самоцентрирующийся патрон закрепляется на шпинделе станка. Существует несколько конструкций центрирующих механизмов патронов: с двузначным винтом, спиральные, реечные и др. с числом кулачков от 2 (рисунок 2.17, б) до
3. Значительная экономия времени при закреплении деталей в патронах достигается применением быстродействующих приводов. У четырех кулачковых патронов каждый кулачок можно перемещать отдельно, что позволяет закреплять в них некруглые и несимметричные заготовки. Выверка заготовок в четырех кулачковых патронах в ряде случаев требует много времени.
В тех случаях, когда закрепление заготовок в обычных патронах невозможно, применяют специальное приспособление или планшайбу (рисунок
1.17, в), к которой прикрепляется угольник. На нем устанавливается и закрепляется обрабатываемая заготовка 2. Для уравновешивания вращающихся масс к планшайбе прикрепляется противовес 2.
Самоцентрирующиеся и четырех кулачковые патроны, а также планшайба требуют ручного зажима заготовки. Это является их общим недостатком. В массовом и серийном производстве, с целью сокращения вспомогательного времени, применяют быстродействующие пневматические, гидравлические, электрические патроны и др.
Цанговый патрон с цангами различного профиля (рисунок 1.18) предназначен для надёжного зажима цилиндрических, четырехгранных и шестигранных деталей. В зависимости от профиля детали применяются различные наборы цанг. Кроме удобства в работе и простоты в обслуживании данный патрон и переходные цанги-втулки обеспечивают большое усилие зажима и высокую точность. Цанговый патрон может использоваться как на токарных и шлифовальных станках, так и на других типах оборудования.

73 а) б) в)
Рис. 1.17. Патроны:
а – трехкулачковый; б – двухкулачковый; в – планшайба.
При отношении 4 < L/D < 10 заготовку устанавливают в центрах, а для передачи крутящего момента от шпинделя на заготовку используют поводковый патрон и хомутик. Для установки заготовки в центрах ее необходимо зацентровать, т. е. сделать центровые отверстия с торцов вала.
Центры бывают вращающиеся, упорные, срезанные, шариковые и рифленые.
Рис. 1.18. Цанговый патрон с цангами различного профиля

74
Центры (рисунок 1.19) служат для установки (базировки) заготовок между шпинделем станка и пинолью задней бабки. Для установки заготовок в центрах, на их торцах предварительно высверливают центровые отверстия
Передача крутящего момента от шпинделя при обработке в центрах обычно осуществляется патронами или поводковыми устройствами.
а)
б)
е)
в)
г)
д)
ж)
Рис. 1.19. Центры:
а, д – вращающиеся центры; б – упорный центр; в – срезанный центр; г – центр со сферической рабочей частью; е - вращающийся центр со сменными насадками; ж - центр-поводок с рифлением.
Задний вращающийся центр со сменными насадками (рисунок 1.19, е) выполненными из закалённой инструментальной стали. Семь различных сменных насадок позволяют надёжно закреплять обрабатываемую деталь со

75 стороны противоположного от шпинделя торца, имеющего различного отверстия типоразмера предназначенные для быстрозаменяемого конуса.
Гарантию высокой точности вращения для достижения необходимых чистоты поверхности и точности токарной обработки обеспечивают прецизионные подшипники. Вращающийся центр может устанавливаться в пиноль задней бабки токарного станка с конусом Морзе 2, 3 или 3.
Задний вращающийся центр применяется при обработке деталей большой длины, малой жёсткости, и в других ситуациях, когда закрепление только со стороны шпинделя является недостаточным, или при точении в центрах.
Вращающийся центр поставляется в трёх вариантах конуса Морзе для установки в пиноль задней бабки.
Упорные центры (рисунок 1.19, б) делают с твердосплавными наконечниками, что повышает их долговечность.
Срезанные центры (рисунок 1.19, в) применяют при подрезании торцов заготовки, когда подрезной резец должен подойти почти до оси вращения заготовки. Устанавливаются только в пиноль задней бабки.
Центр со сферической рабочей частью (рисунок 1.19, г) применяют в тех случаях, когда требуется обработать заготовку, ось которой не совпадает с осью вращения шпинделя (например, при обтачивании конических поверхностей).
Задние вращающиеся центры (рисунок 1.19, а, е) применяют при резании с большими сечениями срезаемого слоя или при обработке с большими скоростями резания.
Центр с рифленой рабочей частью (рисунок 1.19, ж) используют при обработке заготовок с большим центровым отверстием без поводкового патрона.
При обработке в центрах крутящий момент передается при помощи поводкового патрона (рисунок 1.20, а) и хомутика (рисунок 1.20, в).
Поводковый патрон представляет собой корпус, навинчиваемый на шпиндель станка. На торце патрона запрессован палец, передающий крутящий момент на хомутик, который закрепляют на заготовке болтом.
На рисунке 1.20, б приведен поводковый патрон, навинчиваемый на шпиндель, и хомутик 2, закрепляемый на левом конце заготовки с помощью болта 2. При скоростной обработке валов применяют задние центры 4 наплавленные сормайтом или оснащенные пластинками из твердых сплавов, а также вращающиеся центры.
а)

76
б)
в)
г)
Рис. 1.20. Поводковые патроны и хомутики
С целью сокращения времени по закрепление заготовки и обеспечения безопасности работы применяют различные самозажимные хомутики или самозажимные поводковые патроны. Действие самозажимного хомутика легко понять при рассмотрении рисунка 1.20, г. При вращении поводкового патрона его палец 2 упирается в рычаг 1 хомутика, который и зажимает обрабатываемую заготовку 2.
Люнеты (рисунок 1.21, а, б) применяют при обработке длинных деталей малого диаметра (L/D больше 10) во избежание их прогиба под действием сил резания. Каждый токарный станок снабжается обычно двумя люнетами - подвижным и неподвижным. Неподвижный люнет устанавливается и закрепляется на станине; он имеет три кулачка, поддерживающие заготовку при обработке. Кулачки люнета обычно оснащаются бронзовыми подушками, заливаются баббитом или снабжаются роликами. При высоких скоростях резания наблюдается значительное нагревание бронзовых или даже баббитовых кулачков и обрабатываемой заготовки, поэтому для скоростной обработки валов рациональнее применять специальные люнеты. Подвижный люнет устанавливается на продольных салазках суппорта; его кулачки касаются обработанной поверхности и принимают на себя то давление, которое при отсутствии их вызвало бы изгиб заготовки.
Рационально применять подвижные люнеты - виброгасители, которые не только предотвращают изгибы заготовок, но одновременно гасят вибрации, возникающие при обработке валов. Копировальная (конусная) линейка является приспособлением для обтачивания конусов. На этом же принципе осуществляется обычно обработка фасонных (криволинейных) поверхностей, в этом случае на место копировальной линейки устанавливают специальный профильный копир, который имеет контур, соответствующий требуемому профилю детали.

77
а)
б)
Рис. 1.21. Люнеты
Для установки деталей типа втулок, колец и стаканов применяю различные типы оправок. Центровые цилиндрические оправки (рисунок 1.22, а) имеют цилиндрическую часть для базирования заготовки и короткую коническую (фаску) для направления заготовки при ее установке. Концы оправки имеют лыски для передачи вращения от шпинделя с помощью специального поводкового патрона.
Конические оправки (рисунок 1.22, б), когда заготовка удерживается на оправке силой трения на сопряженных поверхностях; цанговые оправки
(рисунок 1.22, в) с разжимными упругими элементами – цангами; упругие оправки с гидропластмассой, гофрированными втулками, тарельчатыми пружинами (рисунок 1.22, г).
а)
б)
в)
г)
Рис. 1.22. Оправки:

78
а – цилиндрическая; б – коническая; в – цанговая; г – упругая.
Тип D - для резцов с прямоугольным основанием
Тип H - для резцов с цилиндрическим основанием
Рис. 1.22. Типы картриджей
Быстросменный картриджный резцедержатель SWH (рисунок 1.23), предназначен для закрепления резцов с квадратным или цилиндрическим державкой - основанием на различных типах токарных станков. Изготовленный из высококачественной легированной стали резцедержатель оснащён надёжным эксцентриковым зажимом, что позволяет быстро переустанавливать резцы с точностью 0.01 мм. Возможна установка резца в 40 (сорок) угловых положений с отсчётом по шкале и регулировка сменных картриджей по высоте.
Необходимый размер быстросменной эксцентриковой головки и тип сменных картриджей (артикул) выбирается в зависимости от максимального диаметра обрабатываемой заготовки, мощности, ширина верхней каретки, типоразмера резцов и других параметров токарного станка.
Четырехпозиционный резцедержатель
(рисунок
1.24) позволяет закреплять разнообразный режущий инструмент, установка которого в рабочую позицию производится путем поворота резцедержателя.
Резцедержатель модели УГ 0101.600.000.000 долговечен и обладает высокой точностью позиционирования после поворота. Предназначен для токарных станков различных модификаций выполненных на основе базовой модели
16К20.
По согласованию с заказчиком возможно изменение присоединительных размеров резцедержателя.

79
Рис. 1.23. Четырехпозиционный резцедержатель