книги из ГПНТБ / Бергер И.И. Токарное дело учебник
.pdfна которых под углом подъема резьбы установлены накатные ро лики 3 с кольцевой нарезкой. На противоположных концах осей на резаны зубья, находящиеся в постоянном зацеплении с централь ным зубчатым колесом. Благодаря этому для регулировки плашки на размер резьбы достаточно повернуть на некоторый угол только
.одну из осей. После этого центральное колесо стопорится винтами 4. Рукоятки 1, предусмотренные для накатывания резьб вручную, мо-
Рііс. 128. Метчнк-раскатішк.
гут быть вывернуты из корпуса, если плашка устанавливается в резьбонарезном патроне.
Резьбонакатиые плашки выпускаются четырех размеров (от НП-1 до НП-4) для метрических резьб диаметром от 4 до 33 мм и шагом 0,7—2 мм.
Резьбонакатиые самораскрывающиеся головки (рис. 127) при меняются для накатывания наружных резьб машинным способом. В корпусе головки 4 на эксцентричных осях 1 установлены под уг лом подъема резьбы накатные ролики 2. Регулировка размера го ловки и раскрытие ее в конце рабочего хода осуществляется за счет поворота осей. Головка раскрывается автоматически, когда вну тренний упор 6 упрется в торец обрабатываемой заготовки, а за крывается в исходном положении рукояткой 3. Головка крепится в задней бабке токарного станка посредством выдвижного патрона, позволяющего вести накатывание самозатягиванием инструмента во время работы.
Накатные ролики изготавливаются из легированной стали Х12М и имеют порядковые номера, согласно которым они устанав ливаются на оси головки, обозначенные аналогичными номерами.
Промышленностью освоен выпуск 6 размеров резьбонакатных головок для метрических резьб диаметром от 2 до 52 мм с шагом до 5 мм.
Заготовка подготавливается под накатывание обтачиванием до среднего диаметра резьбы, который окончательно уточняют прак тически. На конце заготовки под углом 30° к оси протачивают небольшую центрирующую фаску. Скорость накатывания — 30— 50 м/мин. Для уменьшения трения рекомендуется применять сма зывающие жидкости: по стали — сульфофрезол или веретенное масло; по алюминиевым сплавам — керосин.
Выдавливание внутренней резьбы выполняют метчиками-рас- катниками (рис. 128). Их рабочая часть состоит из заборной части
/ 1 с конической резьбой и калибрующей — /2 с цилиндрической резьбой. Для уменьшения трения на всей длине рабочей части вы полнена огранка (см. сеч. А — А) К = 0,2—0,6 мм. Длина заборной части для глухих отверстий /,=35, для сквозных — /і = (10—20)S. Материал: для обработки сталей — Р18; для цветных металлов — 9ХС или У12А.
Под раскатывание в заготовке сверлят отверстие по среднему диаметру резьбы. Скорость раскатывания для конструкционных сталей,— 12—16 м/мин, для цветных металлов и сплавов— 18— 20 м/мин. Смазка та же, что и при накатывании.
Вопросы для повторения
1.Объясните устройство и принцип действия самораскрывающейся резьбо нарезной головки.
2.В чем заключаются достоинства накатывания резьб?
3.Как устроены и действуют резьбонакатные плашки и головки?
4.Как подготавливают заготовки под накатывание наружных резьб?
5.Объясните устройство метчиков-раскатнпков и приемы выполнения резьб
Глава VI
ОБРАБОТКА КОНИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
§1. Общие сведения
1.Область применения конусов. Наряду с цилиндрическими де талями в машиностроении получили довольно широкое распростра нение детали с коническими поверхностями. Примерами их могут служить конусы центров, хвостовиков сверл, зенкеров, разверток.
Для крепления этих инструментов передние участки отверстии шпинделя и пииоли токарного станка имеют также коническую форму.
Однако область использования конусов не ограничивается ре жущими инструментами. Конические поверхности имеют многие детали машин.
Широкое использование конических соединений объясняется рядом их преимуществ.
. 1. Они обеспечивают высокую точность центрирования деталей.
2.При плотном соприкосновении пологих конусов получается неподвижное соединение.
3.Изменяя осевое положение деталей конического соединения, молено регулировать величину зазора между ними.
2. Конус и его элементы. К о н у с представляет собой геометри ческое тело, поверхность которого получается вращением прямой линии (образующей), наклонно расположенной к оси вращения (рис. 129, а).
Точка пересечения образующей с осью называется вершиной конуса.
Плоскости, перпендикулярные к оси конуса, называются осно ваниями.
Различают полный и усеченный конусы. Первый расположен между основанием и вершиной, второй — между двумя основания ми (большим и меньшим).
Конус характеризуется следующими элементами: диаметром большего основания D; диаметром меньшего основания d; дли ной /; углом уклона а между образующей и осью конуса; углом конуса 2а мелсду противоположными образующими.
Кроме этого, на рабочих чертелох конических деталей часто употребляют понятия конусность и уклон.
6 Бергер И. И. |
161 |
Конусностью называется отношение разности диаметров двух поперечных сечений конуса к расстоянию между ними. Она опре деляется по формуле
К = |
D — d |
(9) |
I |
Уклоном называется отношение разности радиусов двух попе речных сечений конуса к расстоянию между ними. Его определяют по формуле
У = |
D — d |
( 10) |
|
21 |
|||
|
|
Из формул (9) и (10) видно, что уклон равен половине конус ности.
С
Рис. 129. Элементы конуса. |
|
Тригонометрически уклон равен тангенсу угла уклона |
(см. |
рис. 129, б, треугольник АВС), т. е. |
|
tga = —2Т~. |
(П) |
На чертеже (рис. 130) конусность обозначают знаком < , а уклон — острие которых направляется в сторону вершины ко-
иуса. После знака указывается отношение двух цифр. Первая из
них соответствует разности диаметров в двух принятых сечениях |
|
конуса, вторая: для конусности -= расстояние |
между сечениями, |
для уклона — удвоенной величине этого расстояния. |
|
Конусность и уклон иногда записываются |
числами десятичной |
дроби: Ѳ,02; 0,04; 0,1 и т. д. Для конусности эти цифры соответст вуют разности диаметров конуса на длине 1 мм, для уклона — разности радиусов на этой же длине.
Для обработки полного ко нуса достаточно знать два эле мента: диаметр основания и дли ну; для усеченного конуса — три элемента: диаметры большего и меньшего оснований и длину. Вместо одного из указанных эле ментов может быть задан угол наклона а,уклон или конусность.
В этом случае для определения недостающих размеров пользу Рис. 130. Обозначение конусности и
ются вышеприведенными форму лами (9), (10) и (11).
уклона на чертеже.
Пример 1. Дан конус, у которого d=30 мм, /=500 мм, /(=1 : 20. Определить больший диаметр конуса.
Р е ш е н и е . Из формулы (9)
D = Kl + d = -± г- • 500 + 30 = 55 мм.
Пример 2. Дан конус, у которого £>=40 мм, /=100 мм, |
а = 5°. Определить |
|||||
меньший диаметр |
конуса. |
|
|
|
|
|
Р е ш е н и е . |
Из формулы (II) |
|
|
|
|
|
|
d = D — 2 /tg a = |
40 — 2 • 100tg5°. |
|
|||
По таблице |
тангенсов находим tg5°=0,087. Следовательно, d= 40 —2 • 100Х |
|||||
X 0,87=22,6 мм. |
|
|
|
на |
чертеже |
указаны размеры |
Пример 3. Определить угол уклона а, если |
||||||
конуса: D = 50 мм, d = 30 мм, /=200 мм. |
|
|
|
|
||
Р е ш е н и е . |
По формуле’ (11) |
|
|
|
|
|
|
, |
D—d |
50 — 30 |
|
Л n c |
|
|
fg a = |
—2 î~ = — — 5пн— = |
0,05. |
|
||
|
|
|
2 ■ 200 |
|
|
|
Из таблицы тангенсов находим а=2°50'. |
/=150 мм, К= 1 : 50. Определить |
|||||
Пример 4. Дан конус, у которого D= 60 мм, |
||||||
угол уклона а. |
Так как уклон равен половине |
конусности, |
можно записать: |
|||
Р е ш е н и е . |
||||||
|
*§ а = |
—ІГ" ~ |
5 0 - 2 |
= 0 ,0 1 . |
|
|
По таблице тангенсов находим а=0°30'.
3. Нормальные конусы. Конусы, размеры которых стандартизо ваны, называются нормальными. К ним относятся конусы Морзе, метрические, конусы для насадных разверток и зенкеров с конус ностью 1 : 30, под конические штифты — с конусностью 1 : 50, для конических резьб с конусностью 1 : 16 и др.
Наибольшее распространение в машиностроении получили ин струментальные конусы Морзе и метрические, основные размеры которых приведены в табл. 13.
Основные размеры (в м м ) инструментальных конусов (из ГОСТа 2847—45)
Торец шпинделя
илипиноли
|
Вид н номер |
D |
1 |
а |
Вид и номер |
о |
1 |
а |
|||
|
конуса |
|
|
конуса |
|
||||||
Метрический 4 |
4 |
— |
2 |
Морзе |
5 |
|
44,399 |
155,5 |
6,3 |
||
|
» |
6 |
6 |
— |
3 |
» |
6 |
|
63,348 |
217,5 |
7,9 |
Морзе 0 |
|
9,045 |
59,5 |
3,2 |
Метрический |
80 |
80 |
228 |
8,0 |
||
» |
1 |
|
12,065 |
65,5 |
3,5 |
|
» |
100 |
100 |
270 |
10 |
I |
2 |
|
17,780 |
78,5 |
4,0 |
|
» |
120 |
120 |
312 |
12 |
т> |
3 |
|
23,825 |
98,0 |
4,5 |
|
» |
160 |
160 |
396 |
16 |
» |
4 |
|
31,267 |
123 |
5,3 ' |
|
'» |
200 |
200 |
480 |
20 |
Размеры конусов Морзе выражаются дробными числами. Это объясняется тем, что впервые стандарт на них был принят в дюй мовой системе измерения, которая сохранилась до настоящего вре мени. Конусы Морзе имеют различную конусность (примерно 1 : 20), метрические конусы одинаковую — 1 : 20.
Вопросы и задания для повторения
1.Укажите достоинства конических соединений.
2.Изобразите усеченный конус и укажите его элементы.
3.Что называется конусностью и уклоном и как они обозначаются на чертеже?
4.Сколько элементов необходимо знать для обработки полного и усече
ного конусов?
5. Определите угол уклона а, если конус задай следующими элементами; D = 70 лш; 1=250 лип; К = 1 ; 15.
6.Какие конусы называются нормальными?
§2. Обработка конусов
1.Технические требования. При обработке конусов, как и ци линдров, необходимо выдержать все элементы, составляющие точ ность обработки: размеры, правильную форму, расположение к
другим поверхностям детали и чистоту .обработки в соответствии с техническими условиями рабочего чертежа.
Особым требованием, характерным для конических поверхно стей, является точность формы в продольном направлении, кото рая обеспечивается прямолинейностью образующей и расположе нием ее к оси под требуемым углом уклона.
2. Способы обработки. Обработка конусов на токарном станке выполняется в смещенных центрах, при повернутых верхних салаз ках суппорта, при помощи конусной линейки, широким угловым резцом и коническими развертками.
Конусы можно обрабатывать также дополнительным оснаще нием токарного станка копировальными приспособлениями, устрой ство и принцип действия которых рассматриваются в гл. XV.
При всех способах точения конусов резцы следует устанавли вать строго на уровне высоты центров станка. Несоблюдение это го правила ведет к браку, так как образующая конуса получается криволинейной.
3. Обтачивание конусов в смещенных центрах. Этим способом обрабатывают только пологие наружные конические поверхности при поперечном сдвиге задней бабки примерно не более Vso дли ны детали. Его достоинство заключается в возможности обтачива ния длинных конусов с механической подачей резца, недостатки — невысокая точность обработки и разработка центровых отверстий в результате перекоса их относительно центров.
Величину смещения задней бабки можно определить из пря
моугольного треугольника ЛВС (рис. 131) і |
|
|
S = L sin а. |
|
|
Для малых углов sin a « t g |
a. Тогда с достаточной для практи |
|
ки точностью можно пользоваться более удобной формулой! |
|
|
S = L tg a = L - |
■= L —y - M M , |
(12) |
где S — величина поперечного сдвига задней бабки, мм; L — общая длина детали, мм\
I — длина конуса, мм\ К — конусность.
Пример 1. Определить величину смещения задней бабки, если дано: L= =700 мм, 1=250 мм, 0= 70 мм, d = 60 мм.
Р е ш е н и е.
S = L- |
700 • |
70 — 60 |
14 мм. |
|
|
2 • 250 |
|
Пример 2. Определить величину смещения задней бабки для обработки де тали длиной L=450 мм, если конический участок ее имеет конусность /С=> I і 30.
Р е ш е и и е.
S = L • |
= 450 • g- gQ = 7,5 мм. |
Пример 3. Длина детали L=500 мм, а угол уклона конической части a « I". Определить S.
Р е ш е н и е .
5 = L • tg а = 500 • tg Г.
Из таблицы тангенсов tg 1°=0,017. Тогда
5 = 500 ■0,017 = 8,5 мм.
Требуемую величину смеще ния задней бабки устанавливают на станке одним из способов, изо браженных на рис. 132: а — из мерением расстояния между бо ковыми сторонами плиты и кор пуса бабки; б — по миллиметро вой шкале на заднем торце пли
|
ты; |
в — измерением |
расстояния |
|
|
между |
вершинами |
смещенных |
|
Рис. 131, Обтачивание конуса |
сме- центров; |
г — по лимбу попереч |
||
щенных центрах. |
ной подачи. В последнем способе |
|||
|
в |
резцедержатель |
закрепляют |
|
обратной стороной резец 1, который подводят к поверхности пиноли 2. Затем резец отодвигают назад по лимбу на требуемую вели чину и к нему подводят заднюю бабку до касания пиноли с рез цом. Подобным образом поступают при сдвиге бабки от себя.
Рис, 132. Способы поперечного смещения задней бабки на необходимую величину.
Поперечный сдвиг корпуса задней бабки осуществляют регули ровочными винтами 1 и 2 (рис. 132, б). Для этого в зависимости от направления сдвига один из винтов ослабляют, другой завинчи вают. После достижения необходимой величины смещения заднего центра оба винта плотно затягивают.
Важным условием качественной обработки конусов в смещенных центрах является обеспечение одинаковых размеров длины и цен тровых отверстий у всех заготовок из партии. В противном случае при одной настройке станка конусность деталей получится разной. Кроме того, для уменьшения разработки центровых отверстий ре комендуется применять центры с шаровыми или скругленными вершинами (рис. 133, а, б).
Рис. 133. Центры с Рис. 134. Обработка конуса при повернутых верхних Са таровой (а) и скруглазках суппорта, ленной (б) вершина
ми.
При вращении заготовки в смещенных центрах хвостовик хо мутика непрерывно перемещается вдоль пальца поводкового патро на. Чтобы такое перемещение происходило свободно, поводковый палец должен иметь правильную цилиндрическую форму и доста точную длину.
4. Обработка конусов при повернутых верхних салазках суппор та. Способ применим для обтачивания или растачивания конусов небольшой длины с различным углом уклона. Длина обработки ограничивается длиной перемещения верхних салазок, которые
устанавливаются под углом уклона а конуса 1 (рис. 134). Для этого, ослабив две гайки 5 поворотной плиты 3, поворачивают ее вместе с верхними салазками 2 на требуемый угол, который отсчитывают по круговой шкале 4 с ценой деления Г. Доли градуса примерно опре деляют на глаз. Затем гайки прочно зажимают.
При обработке точных конусов описываемым способом выпол няют ряд пробных проточек заготовки и по результатам контроля корректируют угол установки салазок.
Чтобы исключить сдвиг суппорта во время резания, его сле дует неподвижно закрепить на станине зажимным винтом каретки или включением рукоятки маточной гайки.
Существенным недостатком рассмотренного способа обработки конусов является ручная подача салазок и в связи с этим невысокая чистота обработки.
На некоторых станках, имеющих механическое перемещение верхних салазок (например, станок модели 163), предусмотрена возможность обработки длинных конусов сообщением резцу одно временно двух подач: продольной всего суппорта 5Щ) и подачи верх них салазок 50, повернутых к оси центров станка под углом ß (рис 135). В результате сложения этих движений резец перемеща ется с результирующей подачей S, направленной к линии центров станка под углом уклона конуса а.
Настройка |
станка |
на |
обработку |
конической |
поверхности |
в |
этом случае, |
сводится |
к |
повороту верхних салазок суппорта |
на |
||
угол ß, величину которого определяют по формуле |
|
|
||||
|
ß = |
а -f arcsin |
- sin а |
(13) |
||
Так как отношение продольной подачи суппорта и подачи верх них салазок у токарных станков величина постоянная, то угол по ворота верхних салазок зависит только от угла уклона конуса.
5. Обработка конусов при помощи конусной линейки. По особо му заказу токарные станки снабжаются дополнительными приспо соблениями с конусной линейкой, предназначенными для обработ ки наружных и внутренних пологих конусов с углом уклона до 12°.
Принцип точения конусов при помощи таких приспособлений заключается в сообщении резцу одновременно двух движений — продольного и поперечного. При их геометрическом сложении ре зультирующее движение имеет направление к оси заготовки под углом уклона конуса.
Приспособление с конусной линейкой к станку 1И611П (рис. 136) смонтировано на кронштейне 5, прикрепленном к задней части каретки суппорта. На его направляющих типа «ласточкин хвост» расположены салазки 1, которые могут быть соединены со станиной станка тягой 9 и кронштейном 10. Линейка 4, установлен ная на оси 2 салазок, может быть повернута на требуемый угол по градусной шкале при помощи винта с рукояткой 8. Линейку охва тывает ползун 3, связанный с винтом поперечной подачи 6. Послед ний соединен с валиком 7 подвижно в осевом направлении. Бла-