Основні інструменти, які використовуються на токарних верстатах

За технологічним призначенням розрізняють різці (рис. 2.2): прохідні 4, 7, 8, 9, 11 для обточування зовнішніх циліндричних і конічних поверхонь; підрізні 12 для точіння плоских торцевих поверхонь; розточні 13 для розточування наскрізних і 14 для глухих отворів; відрізні 3, 5 для відрізання заготовок; різеві 15 для нарізання зовнішніх і внутрішніх різей (на рис. 2.2. – представлений різець для внутрішніх різей); фасонні круглі 18 і призматичні 16, 17 для точіння фасонних поверхонь, прорізні для точіння кільцевих канавок; галтельні – для обточування місць переходу між поверхнями валів по радіусу та інші.

За характером обробки (рис. 2.2) ділять на прямі 4, 6, 7, відігнуті 9, 13 відтягнуті 3, 5, які використовуються для розрізання на частини заготовок великих діаметрів.

За напрямком подачі різці ділять на праві – 2 і ліві – 1 (рис. 2.2).

Рисунок 4.2. Типи токарних різців: 1 і 2 – відповідно ліві і праві різці; 4, 6, 7 – прямі різці; 9, 13 – відігнуті; 3, 5 – відрізні з витягнутою голівкою; 4, 7, 8, 9 – прохідні; 11 – прохідний упорний; 12 – підрізний;

Розточувальні; 16 – фасонний; 10, 15 – для нарізання різі, зовнішньої і внутришньої відповідно

 

За способом виготовлення розрізняють різці: цілі, з привареною чи припаяною пластинкою інструментального матеріалу, зі змінними пластинками ріжучого матеріалу – 19 (рис. 4.2).

За видом матеріалу ріжучої частини різці бувають із швидкоріжучої сталі, з пластинками із твердого сплаву, з пластинками із мінералокераміки, з кристалами алмазів.

Різець встановлюється на верстаті так, щоб додаткове ріжуче лезо знаходилось паралельно лінії центрів верстата. В цьому випадку оброблена поверхня буде мати невелику шорсткість.

В промисловості широко використовують різці з багатогранними неперегострюємими твердосплавними пластинками (рис. 4.2 – 17). Коли одне із ріжучих лез пластинки виходить із ладу внаслідок затуплення, механічний притискач пластинки відкріплюють і встановлюють в робоче положення сусіднє лезо.

Характер установлення і закріплення заготовки деталі, що обробляється на токарному верстаті, залежить від типу верстата, виду оброблюваної поверхні, характеристики заготовки (відношення довжини заготовки до її діаметра), необхідних параметрів точності обробки та інших факторів.

При обробці на токарно-гвинторізних верстатах широко застосовують закріплення заготовок в трикулачковому самоцентруючому патроні (рис. 4.3, а). Трикулачкові патрони застосовують для закріплення заготовок при відношенні їх довжини до діаметра (L_заг / D_{за г}) < 4. При відношенні (L_{за г} / D_заг) = 4... 10 заготовку встановлюють в центрах, а для передачі крутного моменту від шпинделя до заготовки використовують повідковий патрон і хомутик. Для установки в центрах заготовку необхідно зацентрувати, тобто виготовити центрові отвори на торцях вала за допомогою спеціального центрового свердла.

Центри бувають опорні (рис. 4.3, б), зрізані (рис. 4.3, в), кулькові (рис. 4.3, г) і зворотні (рис. 4.3, д) і обертові (рис. 4.3, е). Опорні центри виготовляють із твердосплавними наконечниками, що підвищує їх довговічність. Зрізані центри застосовують при підрізанні торців заготовки, кулькові центри – при обточуванні конічних поверхонь заготовок способом зміщення задньої бабки в поперечному напрямку; зворотні центри – при обробці заготовок невеликих діаметрів. В такому випадку торцевим поверхням заготовки надають конічної форми, яка відповідає заглибленням, що виготовлені в зворотному центрі.

Обертові центри застосовуються при зрізанні шару металу великого перетину або при обробці на великих швидкостях різання.

При установленні заготовки деталі в центрах для передачі крутного моменту від шпинделя верстата використовують повідковий патрон (рис. 4.3, ж) і хомутик (рис. 4.3, з).

 

Рисунок 4.3. Пристосування для закріплення заготовок на токарних верстатах

Повідковий патрон складається з корпуса 3, що накручується на шпиндель верстата, на торцю патрона напресовано циліндричний палець 4. Хомутик закріпляють на заготовці за допомогою болта.

При відношенні (L_заг / D_заг) < 10 заготовку встановлюють в центрах; для передачі крутного моменту від шпинделя верстату використовують повідковий патрон і хомутик, а для зменшення деформації заготовки від сил різання додатково застосовують люнети. Рухомий (відкритий) люнет (рис. 4.3, і) встановлюють на поздовжньому супорті верстата, нерухомий (закритий) (рис. 4.3, к) – закріплюють на станині. Зусилля різання сприймається опорами люнетів, що зменшує деформацію заготовок.

Для обробки заготовок деталей типу втулок, кілець і стаканів застосовують: конічні оправки (рис. 4.3, л), в яких заготовка тримається на оправці за рахунок сили тертя на сполучних поверхнях: цангові оправки (рис. 4.3, м) з розтискними пружними елементами – цангами; пружні оправки з гідропластмасою, гофрованими втулками (рис. 4.3, н), тарілчастими пружинами і т.п.

Циліндричну зовнішню поверхню обробляють прохідним різцем за схемою, зображеною на рис. 4.2, а. Тут заготовка здійснює головний рух різання D_Г, а різець виконує рух поздовжньої подачі S_ПД у напрямку, паралельному до осі обертання заготовки.

Для обробки конічної зовнішньої поверхні напрямок подачі S_К (рис.4.2, б) повинен мати відповідний кут до осі обертання заготовки.

Перед точінням зовнішніх поверхонь заготовки обробляють один або два її торця. Торці обробляють (підрізають) підрізними різцями з поперечною подачею до центра (рис. 4.2, в) або від центра заготовки.

На токарно-гвинторізних верстатах нарізають зовнішню та внутрішню різь. Різь нарізають різевими різцями, форма ріжучих лез яких визначається профілем і розмірами поперечного перетину нарізуваних різей. Різець встановлюють на верстаті за шаблоном. Різь (рис. 4.3, г) нарізають за допомогою поздовжньої подачі різця S_ПД при обертальному русі заготовки з швидкістю V. При нарізуванні різі поздовжній супорт одержує поступальний рух від ходового гвинта, змонтованої на фартусі верстата. Це необхідно для того, щоб різець одержував рівномірний поступальний рух, який забезпечить сталість кроку різі, що нарізається (умовою нарізання різі різевим різцем є його переміщення за один оберт заготовки на один крок різі).

При налагоджуванні токарно-гвинторізного верстата на нарізання різі із заданим кроком. необхідно розрахувати число зубців змінних зубчастих коліс гітари.

Фасонну поверхню обробляють спеціальним фасонним різцем за наявності поперечної S_П (рис. 4.3, д) або поздовжньої подачі. В деяких випадках для цієї мети можна використати прохідний різець і одночасно дві подачі – поздовжню й поперечну.

 

Рисунок 4.4. Схеми обробки на верстатах токарної групи:

циліндричної зовнішньої поверхні (а), конічної зовнішньої поверхні (б), плоскої поверхні (в), зовнішньої різі (г), фасонної поверхні (д), циліндричної внутрішньої поверхні (е, є), конічної внутрішньої поверхні (ж, з), D_Г - головний рух різання, S_ПД. – рух поздовжньої,

S_П – рух поперечної, S_K – рух кутової подач

Для обробки циліндричних внутрішніх поверхонь в суцільному матеріалі застосовують свердла. Свердління, зенкерування, зенкування і розвертання отворів виконують за допомогою відповідних інструментів, закріплених в пінолі задньої бабки. Інструмент виконує поздовжню подачу (наприклад, свердління – рис. 4.3, е). За наявності отвору в заготовці обробку виконують розточувальним різцем (рис. 4.3, є).

Конічні внутрішні поверхні в заготовках з отвором отримують за допомогою розточувального різця з напрямком подачі під кутом до осі обертання заготовки (рис. 4.3, ж) або з одночасним використанням поздовжньої й поперечної подач (рис. 4.3, з).

Східчасті вали обточують за двома схемами: розподілом припуску на частини (рис. 4.5, а) та розподілом заготовки деталей на частини (рис. 4.5, б). За першою схемою обробка заготовки деталі машини проходить із меншими глибинами різання, але загальний шлях різця буде більшим і при цьому різко зростає основний час (Т_осн) механічної обробки. За другою схемою припуск з кожного східця видаляється зразу за рахунок обробки заготовки деталі з великою глибиною різання. При цьому Т_oсн зменшується, але виникає необхідність у збільшеній потужності приводу верстату.

Канавки проточують з поперечною подачею прорізними різцями, довжина головного ріжучого леза яких відповідає за розмірами ширині канавки, що проточується (рис. 4.5, в). Широкі канавки проточують такими ж різцями спочатку за допомогою поперечної, а потім - поздовжньої подачі.

При відрізанні деталі різцем з прямим головним ріжучим лезом (рис. 4.5, г) руйнується утворювана шийка, тому при цьому додатково підрізається торець готової деталі. При відрізанні деталі різцем з похилим ріжучим лезом (рис. 4.4, д) торець має оптимальну шорсткість, тому додатково його підрізати не потрібно. При обробці заготовок на верстатах напівавтоматах і автоматах оброблені деталі відрізають від прутка відрізними різцями з похилим ріжучим лезом.

Рисунок 4.5. Схеми обробки заготовок на токарно-гвинторізному верстаті