X
X

Новости

22 May 2018 • 16:47
 

Вначале рассмотрим, как подготавливать станок с целью точной обточки, затем поговорим о том, как при чистовой обработке закрепить деталь, какие резцы и режимы применить. В заключение - несколько слов об основных правилах обработки торцов.













Точное обтачивание: подготовка станка


Идеальный размер детали и малая шероховатость - все это достижимо только на исправном станке. Поэтому нужно проверить следующее:

  • излишняя слабость шпинделя в подшипнике, люфт в осевом направлении;
  • большие зазоры в подвижных соединениях частей суппорта;
  • позиция задней бабки (если нужно обработать деталь, которая закреплена с поддержкой задним центром).

Чтобы проверить, как стоит задняя бабка, в ее пиноль и шпиндель передней бабки нужно вставить центры с заостренными концами и подвинуть бабки друг к другу таким образом, чтобы центры соприкасались: их концы должны совпадать. Увидеть это более отчетливо можно, подложив белый лист бумаги. Если концы не совпадают, заднюю бабку смещают по промежуточной плите.


Чистовая обработка: закрепление деталей, резцы, режимы


Токарная обработка цилиндрических и торцевых поверхностей

Деталь не должна смещаться, а потому ее нужно хорошо закрепить. Если она смещается, то ее поверхности обрабатываются при разных положениях, - оси не совпадают, и это приводит к браку. Однако не стоит слишком прочно закреплять некоторые детали. Например, тонкостенное кольцо нельзя обрабатывать при слишком сильном зажимании кулачков патрона, иначе оно утратит первоначальную форму.

Если чистовую обработку нужно провести сразу после черновой, перед этим необходимо слегка ослабить кулачки патрона - деталь не потеряет форму.

Форма резцов для чистовой обработки выбирается для получения поверхности с минимальной шероховатостью. Если этому требованию отвечает обычный проходной резец, стоит отдать предпочтение ему. Другие варианты:

  • для очень чистой поверхности - резец, закрепленный в пружинящей державке (режущая кромка не вырвет твердые вкрапления в материале, а сгладит их);
  • для особенно ответственных деталей (индивидуальное производство) - подпружиненный резец, при обработке за несколько проходов. Минус - сниженная производительность.

Глубина резки должна быть небольшой, обычно такой же, как величина припуска. Подачу выбирают на основании требуемой шероховатости поверхности, скорости работы, вспомогательного угла в плане резца и иных факторов.


Основные материалы для резцов


Резцы для чистового точения снимают стружку небольшого сечения, однако, в отличие от черновой обработки, функционируют на высокой скорости. При этом они не должны терять твердости, режущая кромка должна сопротивляться истиранию.

Чтобы соответствовать всем требованиям, чистовые резцы для чугунных и стальных деталей должны быть из таких материалов:

  • твердые сплавы;
  • быстрорежущая сталь;
  • минералокерамика.

В последнее время применяются керметы, в которых помимо окиси алюминия содержатся присадки молибдена, вольфрама, титана, бора и т.д. (до 10%).

Токарная обработка металлов


Обработка торцов


В этом процессе используются подрезные резцы - только для открытых поверхностей (к примеру, когда деталь закреплена в патроне при отсутствии поддержки задним центром). Правый конец главной режущей кромки резца упирается в центр раньше, чем его вершина приближается к центру поверхности, подлежащей обработке. При отсутствии поддержки задним центром с деталью можно работать по торцевым поверхностям, обращенным в сторону задней бабки. Для этого используется проходной прямой резец, который устанавливается в держателе параллельно линии центров на станке.

Подрезные резцы могут быть:

  • левыми - обрабатываются уступы, обращенные в сторону передней бабки;
  • правыми - обрабатываются уступы, обращенные в сторону задней бабки.

Подрезные резцы производятся с пластинами из твердых сплавов, а также быстрорежущей стали, которые применяются в изготовлении проходных резцов, и имеют ту же форму передней поверхности.

18 May 2018 • 12:09
 

В данной статье рассмотрим терминологию, виды резьб и способы их выполнения.


Основные понятия


Профиль резьбы - ее основной характерный признак: сечение витка диаметральной плоскостью, которая проходит через ось цилиндра, где образована резьба. У профиля есть свои элементы:





  • боковые стороны;
  • угол - между боковыми сторонами витка, который измерен в диаметральной плоскости;
  • вершина - линия, которая соединяет боковые стороны профиля по верху витка (Е) - см. рис. 1 (а - плоскосрезанные очертания, б - закругленные);
  • впадина - линия, которая образует дно винтовой канавки (F) - см. рис. 1 (а - плоскосрезанные очертания, б - закругленные).


Рис.1. Профиль: вершины, впадины.

Шаг резьбы - расстояние между одноименными (только правыми или только левыми) точками соседних витков, которое измеряется в параллельной плоскости к оси резьбы - в миллиметрах, но возможно выражение в числе витков на дюйм длины.

Диаметры резьбы:

  • наружный - диаметр цилиндра, который описан около резьбовой поверхности;
  • внутренний - диаметр цилиндра, который вписан в резьбовую поверхность;
  • средний - диаметр цилиндра, соосного с резьбой, боковые стороны профиля делят его образующие на равные отрезки.

Угол подъема образован направлением резьбового выступа и перпендикулярной его оси плоскостью.

Существуют разные направления витка: если положить винты на ладони, то правая резьба совпадает по подъему с направлением большого пальца правой руки (рис. 2, б); левая - соответственно (рис. 2, а). Так же навертываются и гайки - по часовой стрелке или против.



Рис.2. Резьба: левая, правая.


Системы и исполнение резьб


В машиностроении выделяют несколько систем резьб, которые прежде всего различаются по профилю.

  • Метрическая. Крупный или мелкий шаг (измеряется в мм), угол профиля 60°. Есть зазоры между вершиной профиля резьбы гайки и впадиной профиля резьбы болта и наоборот. Применяется на болтах, винтах, гайках, шпильках, а также для непосредственного соединения разных частей машин - например, рукояти, масленки.

  • Дюймовая. Шаг измеряется в витках на дюйм. Угол профиля 55°. Есть зазоры на вершинах и впадинах. Применима на некоторых импортных машинах, станках, такие детали изготавливаются в основном при ремонте.

  • Трубная. Угол профиля 55°, закруглены впадина и вершина, по ним нет зазоров, поэтому обеспечена водо- и газонепроницаемость. Этой резьбой снабжаются и соединения труб - угольники, муфты и т.п.

  • Трапецеидальная. Шаг измеряется в миллиметрах. Прямые линии профиля, угол 30°, закругляются углы у вершин и впадин. Имеются зазоры. Бывает мелкая, нормальная, крупная резьба. Делается на винтах, которые преобразуют вращательное движение одной детали в поступательное для другой (ходовой винт токарного станка и суппорт).

  • Прямоугольная. Квадрат со сторонами в половину шага. Нет зазоров. Применима на винтах, передающих движение. Стандарта нет, редко встречается - в основном применяется предыдущий тип.

  • Упорная. Винт и гайка соприкасаются сторонами, воспринимающими нагрузку, также вершинами впадины гайки и витка винта. На других участках - зазор. Делается на муфтах трубопроводов, которые соединяют компрессоры и резервуары с воздухом под давлением, на винтах домкратов, гидравлических прессов и т.п.

Как правильно нарезать резьбу на токарном станке? Когда деталь совершает полный оборот, резец перемещается на величину шага однозаходной резьбы и хода многозаходной резьбы. Перед каждым проходом резец углубляется в металл детали, и после нескольких таких приемов на ней появляются канавки и выступы - собственно резьба.

17 May 2018 • 12:53
 

Чтобы металлообработка была производительной, качественной и имела низкую себестоимость, при фрезеровании торцевыми фрезами (чистовом или черновом) нужно учесть ряд факторов и практических аспектов.













Корпус торцевой фрезы


При выборе важен на шаг пластин. При диаметре фрезы 100 мм и крупном шаге - это 5 пластин, при среднем - 7, при мелком - 10. Их число зависит от конструкции инструмента и производителя. Шаг важен в связи со следующими особенностями.

  • Черновая обработка при невысокой жесткости силы резания. Вибрации уменьшают стойкость инструмента. Выкрашивания приводят к поломке пластины и повреждению корпуса. Фреза с крупным шагом пластин снижает мощность станка и силу резки.
  • Обработка материалов, которые дают сливную стружку. При крупном шаге пластин места для стружки больше, поэтому почти нет риска ее повторного перерезания.

При чистовой обработке не требуется высокой мощности станка. Можно применять фрезы с незначительным шагом пластин и большую минутную подачу стола (хотя при этом подача на зуб не слишком велика). Благодаря небольшой глубине резки нет и проблем с размещением стружки.

Фрезерование торцевыми фрезами


Пластины


Выбираются на основании вида обработки:

  • черновая - нешлифованные, с защитной фаской на режущей кромке (для большей глубины резания и подачи), стоят дешевле, но не обеспечивают точной и качественной поверхности;
  • чистовая - шлифованные, с острой геометрией передней поверхности (что важно для резки при малой глубине фрезерования), дают высокую точность и качество.

Для высокого качества рекомендованы зачистные пластины - устанавливаются в корпус по одной вместе с обычными, выступают из него в осевом направлении. Такая технология называется Wiper.


Износоустойчивые покрытия, СОЖ


Если применяется фреза с большим диаметром, то зона резания довольно велика, и обеспечить обильное смачивание сложно. Перепады температуры дают термические трещины, поломку пластины, возможно повреждение корпуса фрезы. Но некоторые покрытия (такие как TiAIN) твердеют при повышении температуры, что позволяет фрезеровать без СОЖ.

Кроме того, при этом оператор имеет возможность видеть цвет и форму образующейся стружки и судить о верности выбора режима резки. Например, углерод при повышении температуры вступает в реакцию с кислородом, и стружка выходит синяя. Черный цвет говорит о высокой температуре - нужно снижать скорость. Если обрабатывается нержавеющая сталь, стружка не должна слишком быстро охлаждаться, иначе наросты, образовавшиеся из материала детали, повредят режущую кромку.

Нужно подбирать режим, при котором температура в основном уходит в стружку. Но когда обрабатываются легковоспламеняющиеся материалы (например магний), без СОЖ и огнетушителя поблизости не обойтись.

Совет: наносите немного смазки на винты и посадочные поверхности пластин, если обрабатываете без СОЖ (но не слишком, чтобы не увеличить погрешность установки инструмента).


Попутный и встречный метод фрезерования


При встречном фрезеровании (когда скорость резки и подача стола в разные стороны) процесс начинается без какой-либо нагрузки на режущую кромку, пластически деформируется материал заготовки, чрезмерно изнашиваются пластины.

Попутное фрезерование - процесс, при котором скорость резки и подача стола в одну сторону. Нужно устанавливать ширину 2/3 от ширины фрезы - тогда материал заготовки не будет пластически деформироваться. Далее определяется оптимальное соотношение между диаметром и шириной фрезы для данного станка. Это рекомендованный метод работы.

Чтобы определить, насколько успешно проходит работа, нужно умножить ширину фрезерования на его глубину и на минутную подачу стола. Будет получена величина, выраженная в мм3/мин.

Видов торцевых фрез множество. Чтобы правильно выбрать их, не потратив при этом время и деньги, нужно обратиться к профессионалам в сфере металлообработки.

17 May 2018 • 12:45
 

Когда идет точение на токарном станке, можно даже по звуку определить, происходит ли оно с ударом или без. В первом случае крошится режущая кромка, что негативно влияет на стойкость инструмента. Обработка с ударом означает, что резка прерывается и возобновляется из-за геометрических параметров заготовки.











Разновидности точения с ударом


Выделим два основных типа такой обработки.

  • Черновое точение - с неравномерным припуском заготовок (поковки, отливки). Это тяжелые условия обработки, при которых применима низкая или средняя скорость. Инструмент используется из прочного сплава, без задних углов. Пластина быстро приходит в негодность. При ее замене достаточно немного освободить прижим и повернуть ее (благодаря отсутствию жестких допусков на черновую обработку).

  • Чистовое точение - еще более тяжелый процесс. Инструмент в зависимости от марки материала и вида удара изнашивается довольно быстро. Одной пластиной можно обработать только несколько деталей. Менять инструмент сложнее, чем при черновом точении: недостаточно просто поворачивать его, бывает, что нужна размерная настройка. Это влияет на производительность. Кроме того, если несвоевременно менять пластину - растет опасность брака.

Рассмотрим, как нужно поступать в разных случаях.

Точение с ударом


Варианты действий


Кольцо из нержавеющей стали (до 35 HRC) с внутренними пазами

Предстоит сделать чистовую обработку на внутреннем диаметре, допуск H7, чистота поверхности Ra 0,32. Согласно указаниям изготовителя инструмента и с учетом пазов на внутреннем диаметре нужно выбрать сплав для получистовой обработки нержавейки. Также необходимо сделать скорость резки на 30% ниже рекомендованной. Дальше уменьшать ее нельзя, иначе это влияет на стойкость инструмента.

Алюминиевая заготовка с пазом

Главное требование - чистота поверхности Ra 0,32, но при прерывистом резании возникают наросты. Увеличить скорость, чтобы избавиться от них, нельзя: инструмент крошится, невозможно достигнуть требуемого параметра шероховатости поверхности. В таком случае твердый сплав заменяют на поликристаллический алмаз: нарост к нему не пристает, у него достаточная прочность, обеспечивающая чистовую обработку с ударом.

Сырые кулачки

Здесь особые требования к точности резки и чистоте поверхности. Там, где заготовка торцом упирается в кулачок, у него слегка меняется диаметр. Можно не делать фаски на заготовке, при этом она довольно точно будет базироваться в трехкулачковом патроне. Чтобы изменить диаметр, в конце прохода нужно переместить пластину к X+, и необходим инструмент из чистового сплава с возможностью профильной обработки. Чтобы увеличить его стойкость, нужно, как ни удивительно, повысить скорость резки. Самый простой способ - однажды написать программу специально для растачивания кулачков.

Когда идет обработка с ударом, использовать охлаждающую жидкость нельзя, так как из-за постоянного нагрева и охлаждения режущей кромки на пластине образуются термические трещины. Обрабатывая без охлаждающей жидкости, нужно применять инструмент из более твердого сплава, на который не влияет температура режущей кромки. Таким образом, лучше купить несколько пластин, выполненных из разных сплавов. Это позволит провести испытания и отладить режимы.

Страницы