ГЛАВА ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ
ОСОБЫЕ РАБОТЫ, ВЫПОЛНЯЕМЫЕ НА ТОКАРНОМ СТАНКЕ
I. ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ
1. ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ НЕКРУГЛОГО СЕЧЕНИЯ
Один из способов такой обработки показан на фиг. 226. На оправке 4 слева от обрабатываемой детали 2 насажен дисковый кулачок 1, форма которого соответствует поперечному сечению детали. К поперечным салазкам суппорта, винт которых снят, прикреплен кронштейн 6 с роликом 5.
Под действием пружины 3 ролик прижимается к кулачку 1. Вследствие этого при вращении кулачка поперечные салазки то приближаются к оси вращения детали 2, то отходят от нее; деталь 2, обрабатываемая резцом, получает требуемую форму. Вся обработка выполняется при продольной автоматической подаче.
Применение этого способа ограничивается соотношением наибольшего и наименьшего расстояний точек профиля обрабатываемой детали от оси ее вращения. Например, у кулачка, изображенного на фиг. 227, а, при
некоторых его положениях (фиг. 227, б и в) работа резца становится невозможной. В таких случаях необходимо применение переустройства токарного станка1, обеспечивающее изменение положения резца (на фиг. 227, б и в показано пунктиром), что создает нормальные условия его работы.
2. ОБРАБОТКА ФАСОННЫХ КАНАВОК
Для обработки (фиг. 228) фасонной канавки А на наружной поверхности детали 3 на шпиндель станка навернута муфта 1, к торцу которой прикреплен поводок 2 для передачи вращения шпинделя оправке 4 с деталью 3. На боковой поверхности муфты обработана канавка В, соответствующая обрабатываемой канавке. В резцовой головке закреплен стержень 6 со штифтом 5, диаметр которого равен ширине канавки В. Винт верхних салазок суппорта снят. При вращении шпинделя верхние салазки суппорта совершают возвратно-поступательное движение параллельно оси станка. Резец, закрепленный в головке суппорта, обработает при этом на поверхности детали канавку А требуемой формы.
Отметим, что ширина канавки В делается такой, чтобы штифт 5 был достаточно прочным; глубина этой канавки выбирается с таким расчетом, чтобы можно было ввести в нее штифт до начала работы резца.
Устройство, подобное рассмотренному, но используемое для обработки фасонных канавок в отверстии детали, например смазочных канавок в подшипниках скольжения, изображено на фиг. 229. На оправке 1, установлен-
1 См., например, М. М Даненберг, Приспособление к токарному станку для обработки деталей сложного профиля, «Станки и инструмент*. 1957, № 10. ой в коническом гнезде шпинделя и закрепленной посредством длинного болта, ввертываемого в резьбовое отверстие А, насажен кулачок 2 с канавой В соответствующей формы. Обрабатываемая деталь закрепляется
специальном патроне 3, составляющем одно целое с кулачком 2, посредством накидной скобы 5. Назначение штифта 6 такое же, как и штифта 5 а фиг. 228. Обработка канавки производится резцом 4.
II. РАБОТЫ. ВЫПОЛНЯЕМЫЕ НА ТОКАРНОМ СТАНКЕ, ЕМУ НЕСВОЙСТВЕННЫЕ
1. ФРЕЗЕРОВАНИЕ ПЛОСКОСТЕЙ И ПАЗОВ
Приспособление, обеспечивающее выполнение на токарном станке некоторых фрезерных работ, показано на фиг. 230. Корпус 4 этого приспособления выступом А закрепляется в резцедержателе суппорта. По направляющим корпуса посредством винта 3 перемещается и может быть установлен в требуемом положении ползун 8, на котором посредством болта 2 закрепляется обрабатываемая деталь 7. Фрезой 1, установленной в коническом гнезде шпинделя, при поперечной автоматической подаче суппорта может быть обработана плоскость В детали 7.
Используя призмы 5 и 6, на ползуне 8 можно закреплять цилиндрические детали — валики, пальцы и т. д. и фрезеровать в них шпоночные канавки, пазы и пр. При помощи приспособления, показанного на фиг. 230, можно производить фрезерование и при вертикальной ручной подаче, перемещая ползун с закрепленной на нем деталью посредством винта 3.
2. ФРЕЗЕРОВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС И ШЛИЦЕВЫХ ВАЛОВ
Приспособление для фрезерования зубьев и шлицев (фиг. 231) состоит из двух механизмов — вращающего фрезу и делительного.
Механизм вращения фрезы 4 крепится к верхней части суппорта. Фреза насаживается на конец шпинделя приспособления, который приводится в действие от специального электродвигателя посредством ременной передачи 1 и червячной пары. Две скорости вращения фрезы достигаются сменой шкивов 7 и 2.
Натяжение ремня производится посредством отклонения электродвигателя, укрепленного на кронштейне 3, имеющем ось поворота. Установка фрезы вертикально по центру детали осуществляется передвижением шпиндельного устройства вверх или вниз.
Червячное колесо 6 механизма деления навертывается на резьбовой конец шпинделя станка. Червяк 8 с делительным лимбом 9 крепится на станине станка.
Цилиндрические зубчатые колеса 5 фрезеруются на оправке, установленной в центрах станка.
Поступательное движение фрезы осуществляется включением продольной подачи суппорта.
3. ШЛИФОВАНИЕ НАРУЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ И ОТВЕРСТИЙ
Шлифовальное приспособление (фиг. 232) предназначено для наружного и внутреннего шлифования по цилиндру и торцу. Приспособление прикрепляется к верхней части суппорта и состоит из электродвигателя 6
и шлифовальной головки 2. Вращение шпинделя / головки осуществляется ременной передачей 4. Путем замены шкивов 5 и 3 возможно изменение чисел оборотов шпинделя в некоторых пределах. Натяжение ремня осуществляется как и на фрезерном приспособлении, путем поворота электродвигателя.
Неудобством шлифования на токарном станке является отсутствие механического возвратно-поступательного движения суппорта с соответствующей скоростью. Высокая точность обработки путем шлифования на токарном станке не может быть достигнута.
При использовании приспособления следует тщательно закрывать направляющие станка от попадания абразивной пыли.
III. РАЗНЫЕ РАБОТЫ
1. ПРАВКА ВАЛОВ И ВИНТОВ
Правка валов и винтов, осуществляемая на токарных станках посредством рычага утомляет рабочего и вредна для станка, что не имеет места при использовании для правки пресса (фиг. 233). Тележка 7 с четырьмя колесиками 6, перекатываемая по станине 9 станка, устанавливается в требуемом положении. Тележка поддерживает скобу 2, между стенками которой расположена опора 5 для вала 3 с двумя подвижными призмами 10 и 4. Выпрямляемый вал 3 устанавливается в центрах станка. После того как определена требуемая правка вала, задний центр станка немного отжимают, вал опускается на призмы 10 и 4. Правка его происходит при вращении винта 1, действующего на вал, через подпятник 11. Регулировка положения призм 10 и 4 по диаметру вала производится посредством домкрата 8.
2. НАКАТЫВАНИЕ РИФЛЕНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Рифленую (накатанную) поверхность имеют участки различных деталей, охватываемые рукой. Накатка бывает прямая (фиг. 324, а) и косая-сетчатая (фиг. 234, б). Принятые шаги t рифлей (фиг. 234, в) указаны в нижеприводимых таблицах.
(для всех материалов)
Шаги косых сетчатых рифлей в мм
Для получения поверхности с прямыми рифлями необходим один ролик, для косо-сетчатых рифлей — два ролика, один с правой, а другой с левой насечкой.
Ролики изготовляются из сталей марок У10А, У11А, У12А, ХВГ и 5ХНМ.
Диаметр роликов обычно принимается около 20 - 25 мм, ширина 10 мм. Угол между сторонами насечки на роликах следует брать острее (около 70°) для накатки твердых материалов, например при накатывании машиноподелочной стали и более тупым (около 90°), если обрабатываемый материал мягок (например, латунь).
Число проходов ролика по обрабатываемой поверхности, его подача на 1 оборот и другие данные для выбора режима работы при рифлении указаны в нижеприводимой таблице.
Режимы работы при рифлении
Во время рифления пиноль задней бабки должна быть выдвинута как можно меньше, а задний центр возможно плотнее прижат к детали (поэтому его надо смазывать чаще обыкновенного). Рифленая поверхность получается чистой, без рванин, если диаметр поверхности детали, подготовленной под рифление, делится без остатка на диаметр ролика. Повышению чистоты рифленой поверхности способствует поливание ее в процессе рифления машинным маслом.
После того как рифление закончено, на концах рифленой поверхности следует протачивать фаски — плоские или радиусные.
После рифления диаметр заготовки увеличивается на Д = (0,25 - 0,5)t, где t — шаг рифлей.
3. НАВИВКА ПРУЖИН
Диаметр оправки, используемый для навивки пружин на токарном станке, часто устанавливается опытным путем — изготовлением нескольких «предварительных» оправок.
Вместо этого явно непроизводительного способа диаметр оправки можно находить расчетом по формуле
Значение коэффициента К в формуле (79)
Навитые пружины после предварительного обжатия до соприкосновения витков и после испытания на прессах обычно имеют осадку и уменьшаются по свободной высоте.
Учитывая это обстоятельство, шаг навивки выбирают примерно на 5 - 8% больше или равным заданному шагу пружины, а число витков ее немного больше требуемого количества, так как пружина, снятая с оправки, несколько развивается.
4. ДАВИЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Многие детали, обычно штампуемые из листового материала на различных прессах, изготовляются также путем выдавливания на специальных токарно-давильных станках. Изготовление таких деталей в ограниченных количествах, например в условиях ремонтных цехов, может быть осуществлено на обычных токарных станках.
Сущность процесса выдавливания деталей заключается в следующем (фиг. 235). Заготовка из листового материала в виде диска 3 зажимается
между патроном1 1 и вращающимся задним центром со специальным наконечником 2. К вращающейся заготовке (фиг. 235, а) подводится давильник 4, опирающийся на особую поддержку и удерживаемый в руках токаря или закрепленный в резцедержателе станка. При соответствующем нажиме давильником материал прижимается к патрону, получая при этом жесткий пластический изгиб. Благодаря вращению заготовки изгиб материала расширяется по винтовой линии. Последовательным деформированием (фиг. 235, б, в и г) заготовке придается форма патрона.
Для получения заданной формы детали обычно требуется несколько патронов; последний из них должен соответствовать форме детали. При небольших партиях изготовляемых деталей и неточных размерах выдавливаемых деталей патроны изготовляют из твердых пород дерева (клен, граб). Для уменьшения коробления патроны склеиваются из отдельных досок, толщиной 20 - 30 мм.
Предварительная обработка патронов производится резцом, окончательная доводка — давильным роликом за счет уплотнения древесины. Поверхность патронов пропитывают парафином и смазывают растительным маслом.
Места сопряжения отдельных участков поверхности патрона сравнительно быстро изнашиваются; поэтому на такие места надевают стальные обручи. При больших партиях изготовляемых деталей применяют металлические патроны.
Для образования формы выдавливаемой детали служат ролики (фиг. 236, а) различных профилей и размеров. Закрепление таких роликов на станке осуществляется так же, как и роликов для вальцевания (см. фиг. 143).
Резец для обрезки излишка материала заготовки показан на фиг. 236, б. Для закатывания края заготовки (фиг. 235, г) служит ролик, изображенный на фиг. 236, в.
При выдавливании деталей из тонких латунных и алюминиевых листов пользуются роликами, оси которых закреплены в достаточно длинной рукоятке.
Количество переходов, необходимых для изготовления деталей выдавливанием, определяется по правилам, приведенным в специальной литературе.
При выдавливании детали из алюминия количество переходов может быть определено в зависимости от отношения высоты (длины) детали h к ее диаметру d, как показано ниже.
При изготовлении деталей сложных форм иногда производится отжиг заготовки между переходами.
Два примера изготовления деталей выдавливанием приведены на фиг. 237.
Выбор размеров заготовок производится по правилу: объем металла плоской заготовки должен быть равен объему готовой детали. Необходимо при этом давать некоторый припуск на обрезку кромки детали после выдавливания и добавочный объем на угар в случае промежуточного отжига заготовки.
Определив объем металла плоской заготовки, задаются ее толщиной, после чего находят ее диаметр. Толщина заготовки выбирается в зависимости от количества переходов и глубины вытяжки. В случае одного перехода толщина заготовки должна быть на 1/6 - 1/5 больше толщины стенки готовой детали.
Число оборотов шпинделя станка принимается в зависимости от материала детали, как указано ниже.
Более подробные сведения о практике давильных работ можно найти в следующих книгах.
1. РозаиовБ. В., Львов Д.С., Давильные работы, Машгиз, 1951.
2. Meдведян Н. И., Справочник мастера медницкого цеха, Оборонгиз, 1940.
3. Селлин Н., Вытяжное производство, ОНТИ, 1936.
(1) Автор сохраняет терминологию, принятую в давильном деле. Патрон 1 закреплен непосредственно на шпинделе станка или в подходящем для этого универсальном зажимном приспособлении.
©МАШГИЗ
