Подготовка оснастки токарного станка

Токарная обработка металла и её виды

В настоящее время токарная обработка металла является одним из самых востребованных производственных процессов. С ее помощью происходит формирование окончательного вида изделий, выполняются ремонтные работы или мероприятия по улучшению технических и эксплуатационных качеств заготовки.

Определение и виды токарной обработки

Во время токарной обработки происходит воздействие режущего инструмента на деталь. При этом в станке выполняется два вида движения — вращательное (для заготовки) и поступательное (для резца). Таким образом удаляется излишек материала, обрабатываемому компоненту передается нужная форма.

Для выполнения вышеперечисленных операций в конструкции станка есть обязательные элементы – передняя и задняя бабки, суппорт и резцедержатель. С их помощью происходит позиционирование инструмента относительно детали, задаются параметры тех или иных видов обработки.

В зависимости от желаемого результата выделяют следующие типы токарной обработки:

• обтачивание. Разделяется на наружное и внутреннее. С помощью резца происходит удаление материала на поверхности детали;
• расточка. Суть этой функции заключается в увеличении диаметра или изменении конфигурации отверстия. Используются специальные типы резцов;
• точение конусов. Операция схожа с процедурой обточки, разница заключается в расположении режущего инструмента. Его устанавливают под определенным углом относительно поверхности;
• формирование резьбы. Для этого необходима особая конструкция фартука суппорта;
• точение канавок и отрезание. Применяются специальные типы резцов;
• подрезание торцов.

Это наиболее распространенные типы токарных работ. Они могут выполняться на одном станке, если это предусмотрено его конструкцией. Но для достижения оптимального результата необходимо знать технические характеристики оборудования. Они влияют на качество и точность выполнения работ.

Если предполагается сложная обработка деталей — рекомендуется использовать резцедержатель револьверного типа. На нем могут располагаться несколько типов обрабатывающих инструментов, смена происходит за счет вращения рабочей головки.

Факторы, влияющие на качество операций

При выборе конкретного типа токарного оборудования необходимо детально изучить его функциональные возможности. Они определяют не только перечень выполняемых операций, но и точность.

Определяющим параметром являются характеристики заготовки – габариты и масса. В зависимости от этого она может быть зафиксирована в центрах или над станиной. На следующем этапе анализа необходимо узнать максимальную длину точения. При обработке внутренних поверхностей деталей определяется максимально допустимая глубина. Она зависит от конфигурации резца, а также параметров механизма подач.

Помимо этого, на качество токарной обработки влияют следующие факторы:

• частота вращения шпиндельной головки;
• число скоростей;
• характеристики суппорта – значение продольных и поперечных подач, максимальные и минимальные параметры смещения;
• тип устанавливаемых резцов и их посадочные размеры;
• номинальная мощность электродвигателя главного привода.

Все эти параметры необходимо учитывать во время составления технологической схемы производственного процесса. Кроме этого на качество обработки влияет степень автоматизации оборудования. Для достижения оптимальных результатов рекомендуется использовать станки с числовым программным управлением.

Дополнительно необходимо учитывать характер формируемой стружки. Она может быть слитая, элементарная, с надломом или ступенчатая. Это повлияет на способ ее удаления, а также необходимую степень обработки охлаждающей жидкостью.

Оснастка станка для токарной обработки

Помимо основных компонентов оборудования в некоторых случаях для выполнения токарных работ понадобится специальная оснастка. Она может входить в стандартную комплектацию станка, либо устанавливаться в качестве опции. При этом токарная обработка может выполняться в нестандартных режимах.

Одним из определяющих компонентов являются механизмы фиксации деталей. Традиционно заготовка может крепиться между передней приводной бабкой и задней. При этом учитывается конфигурация фиксирующего патрона, а также параметры пиноли задней бабки.

Для повышения функциональности оборудования могут использоваться следующие дополнительные компоненты токарного станка:

• хомутики. Предназначены для передачи крутящего момента при закреплении деталей в центрах;
• поджим. Устанавливается на резцедержатель и необходим для увеличения точности позиционирования инструмента;
• люнет. Применяется для токарных работ с габаритными заготовками. Это устройство служит дополнительным фиксирующим элементом.

Кроме этих приспособлений могут применяться различные другие. Все зависит от требований к качеству выполнения операций, а также параметров технологической схемы обработки.

В качестве примера можно посмотреть видеоматериал, в котором показана высокотехнологичная токарная обработка детали:

УНИВЕРСАЛЬНАЯ БЕЗНАЛАДОЧНАЯ ОСНАСТКА

(ТГесмогря на огромное многообразие применяемой в машиностроении J L специальной станочной оснастки, существует достаточно большая номенклатура универсальной оснастки, применение которой позволяет при небольших затратах существенно экономить вспомогательное время и повышать производительность труда. Часть такой оснастки поставляется вместе с оборудованием, другая часть — в свободную продажу специализированными фирмами. Рассмотрим некоторые виды такой универсальной (безналадочной) оснастки.

Оснастка для токарных станков

На токарных станках обрабатываемые детали типа валов устанавливают в центрах по центровым отверстиям. Один центр расположен в шпинделе передней бабки, а второй — в пиноли задней бабки токарного станка. Патрон устанавливают и закрепляют на конце шпинделя передней бабки станка.

Центры подразделяют на следующие тины:

• 1) неподвижные нормальные и специальные (рис. 4.1);
• 2) вращающиеся нормальные и специальные (рис. 4.2, 4.3);
• 3) рифленые специальные (рис. 4.1, д);
• 4) срезанные (рис.4.1, в).

Конусная поверхность центра предназначена для установки детали и имеет угол при вершине 60, 90, 120°; хвос товик цен тра изготовляют с конусом Морзе определенного номера (№ 0, 1,2, 3, 4, 5, 6).

Невращаюшиеся центры станков от трения сильно нагреваются и изнашиваются; применяются при черновой обработке при малых частотах вращения. Для уменьшения износа и увеличения срока их службы используются вращающиеся задние центры, менее точные, чем невращаюшиеся. Задний центр

(рис. 4.2) применяют для установки заготовок с центровыми отверстиями, а задний центр, показанный на рис. 4.3, — для обработки заготовок полых деталей.

Рис. 4.1. Токарные центры различных типов:

1,2 и 3 — соответственно рабочая, хвостовая и опорная части

Рис. 4.2. Конструкция вращающеюся заднего центра

Рис. 4.4. Плавающий передний центр

При обработке ступенчатых валов на многорезцовых станках для получения заданных линейных размеров заготовку вала устанавливают на плавающий (подпружиненный) передний центр.

На рис. 4.4 показана схема такого подпружиненного центра: центр 2 утапливается в корпус 1 под действием заготовки, поджимаемой задним центром. Торец детали всегда занимает фиксированное положение, определяемое торцом корпуса /.

Рис. 4.5. Патроны трехкулачковые самоцентрирующие

Рис. 4.3. Конструкция грибкового заднею центра для установки полых валов

Для зажима деталей по наружной цилиндрической поверхности применяют разнообразные самоцентрирующие и поводковые патроны.

Пагроны трехкулачковые токарные са- моценгрирующие (рис. 4.5) выпускаются по ГОСТ 2675-80 следующих размеров: 80, 100, 150, 200, 250, 315, 400 и 500 мм (по наружному диаметру). Снабженные спирально-реечным механизмом они обеспечивают зажим и центрирование заготовки по оси вращения патрона с погрешностью 0,05. 0,15 мм. Время зажима в таком патроне составляет от 0,3 до 0,9 мин. Зажим осуществляется специальным ключом с квадратом. Кулачки применяют сырые и закаленные, они могут быть также сменными.

Для механизированного зажима применяют самоцентрирующие трехкулачковые клиновые быстропереналаживаемые патроны, конетрукции которых показаны на рис. 4.6. Они предназначены для базирования и закрепления заготовок типа вал и диск при обработке на токарных станках.

Рис. 4.6. Самоцентрирующие трехкулачковые клиновые патроны для обработки заготовок типа вал (а) и диск (б) [7]

Патрон (рис. 4.6, а) состоит из корпуса 7, основных 1 и накладных 3 кулачков, сменной вставки 6 с плавающим центром 5 и эксцентриков 2, в кольцевые пазы которых входят штифты 13. Быстрый зажим и разжим накладных кулачков при их переналадке осуществляется тягами 4 через эксцентрики 2. Для обработки заготовок типа вал в патрон устанавливают сменную вставку 6 с плавающим центром 5 и выточкой по наружному диаметру. Заготовку располагают в центрах (центре 5 и заднем центре станка) и зажимают плавающими кулачками с помощью втулки 8 с клиновыми замками, которая соединена с приводом, закрепленным на заднем конце шпинделя станка. Разжим осуществляется с помощью фланца 11. Для выполнения работ в патроне с самоцентрирующими кулачками сменную вставку 6 заменяют вставкой 14 (рис. 4.6, б), которая не имеет выточки по наружному диаметру, благодаря чему обеспечивается самоцентрирование патрона. Патрон крепят на шпиндель станка с помощью фланца 12. К приводу патрон присоединяют втулкой 9 и винтом 10.

Токарные центры работают совместно с поводковыми самозажимными патронами. Патрон (рис. 4.7) предназначен для базирования и передачи крутящего момента заготовкам типа вал, установленным в центрах токарных станков, в том числе с ЧПУ.

При поджиме заготовки пинолью задней бабки подпружиненный плавающий центр 2 утопает, и торец заготовки устанавливается на базирующий горец подвижного корпуса 4 с предварительным натягом. При дальнейшем движении пиноли корпус 4 перемещается в осевом направлении, сжимая возвратную пружину 5, и поворачивается по часовой стрелке по винтовому пазу относительно установленной в корпусе 6 цилиндрической шпонки с зубчатыми секторами 8.

Рис. 4.7. Поводковый самозажимной патрон

Венец корпуса 4 выполнен с круговым пазом 3, в котором установлены сухари 9 с закрепленными на них осями 7. При повороте корпуса 4 зубчатые колеса-кулачки 7, установленные на осях 1 и входящие в зацепление с зубчатым сектором 8, поворачиваются против часовой стрелки до соприкосновения с заготовкой с усилием натяга, создаваемого пружинами 11, закрепленными на штифтах 10 и 12 в корпусе 4 и сухарях 9. После фиксации кулачков 7 на поверхности заготовки дальнейший поворот кулачков прекращается. Это устраняет возможность смешения заготовки с плавающего центра. При дальнейшем повороте корпуса 4 до упора в корпус 6 сухари 9 (с осями 1 и кулачками 7) перемещаются в пазу корпуса 4, растягивая пружины //. При этом корпус 4, кулачок 7, заготовка и защитный кожух перемещаются в осевом направлении. Зажим заготовки осуществляется одновременным базированием на плавающий центр и неподвижный торец корпуса 6.

Приспособления и оснастка, применяемые в процессе работы на токарных станках: виды, назначение, устройство

В процессе токарной обработки заготовок (деталей) на токарно-винторезных станках применяются разнообразные приспособления для установки и закрепления заготовок (деталей), а также инструмента. Приспособления бывают универсальные и специальные. Универсальные приспособления служат для крепления заготовок (деталей): за наружную поверхность, при обработке в центрах и за отверстия.

Токарные патроны предназначены для установки и закрепления в них заготовок (деталей). Они крепятся на шпинделе по резьбе или на фланце. Различают патроны: самоцентрирую- щие двух- и трехкулачковые, несамоцентрирующие четырехкулачковые, поводковые и специальные. Привод патрона может быть электрическим, гидравлическим, пневматическим и комбинированным.

Самоцентрирующиеся трехкулачковые токарные патроны позволяют быстро устанавливать и закреплять заготовки (детали) путем одновременного перемещения всех кулачков при поворачивании торцовым ключом какого-либо одного из трех его винтов. При этом кулачки одновременно центрируют и зажимают заготовку (деталь). В таком патроне кулачки перемещаются с помощью ключа, вставляемого в четырехгранное отверстие одного из трех конических зубчатых колес. Эти колеса в свою очередь сцеплены с большим коническим зубчатым колесом. На обратной (плоской) стороне большого колеса имеется многовинтовая спиральная канавка, в отдельные витки которой нижними выступами входят все три кулачка. Когда торцовым ключом поворачивают одно из трех малых зубчатых колес, вращение передается большому зубчатому колесу, при этом оно начинает одновременно вращаться и посредством спиральной канавки равномерно перемещать по пазам корпуса патрона все три кулачка. В зависимости от направления вращения большого зубчатого колеса (по часовой стрелке или против) со спиральной канавкой кулачки приближаются или удаляются от центра, соответственно сжимая или освобождая заготовку (деталь). В другом варианте токарного патрона имеется реечный привод, в котором кулачки приводятся в движение косозубыми рейками, соединенными и с кулачками, и с главным (большим) зубчатым колесом (типа шестерни). Перемещение одной из реек производится через винт, который вращают торцовым ключом в направлении по часовой стрелке или против. При вращении винта одна из реек перемещается, одновременно двигая кулачок и вращая большое зубчатое колесо, которое приводит в движение две оставшиеся рейки и два соответствующих кулачка.

При токарной обработке заготовок (деталей) используются также патроны с эксцентриковым и винтовым приводом трех кулачков.

Четырехкулачковый несамоцентрирующийся патрон применяется для обработки несимметричных заготовок; в этом патроне каждый кулачок перемещается отдельно от остальных при помощи винта.

Цанговый патрон используется при обработке заготовок (деталей) малых размеров с небольшими отклонениями по диаметру. Недостатком большинства вариантов таких патронов является невысокая точность центрирования, обусловленная тем, что цанга центрируется по конусу и цилиндру корпуса патрона. Но в одном из вариантов цангового патрона цанга центрируется по корпусу патрона, чем достигается высокая точность центрирования заготовки (детали); при этом постоянное положение закрепляемых заготовок (деталей) обеспечивается действием специального винта.

Роликовые самозажимные патроны применяют в ряде случаев при токарной обработке заготовок диметром 40—60 мм. Они имеют три участка, обработанные эксцентрично по отношению к оси патрона, в которые упираются ролики, расположенные в пазах втулки, поворачивающейся на некоторый угол с помощью стержня, находящегося в одном из радиальных гнезд. При этом угол поворота втулки ограничен винтом, ввернутым в корпус.

Токарные центры — приспособления, служащие для установки заготовки (детали) на станке при токарной обработке. Чаще всего используют центры, имеющие хвостовую часть с малой конусностью в виде конуса Морзе от № 1 до № 6 и переднюю часть (рабочая поверхность) с углом 60° при вершине. Диаметр цилиндрической части хвостовика центра выполняется меньше наименьшего диаметра конуса хвостовика, что устраняет заклинивание конуса при выбивании центра из гнезда — пиноли задней бабки станка или конического отверстия шпинделя передней бабки. Заготовка (деталь) устанавливается на рабочую часть конуса центра. Заготовки деталей типа валов, длина которых превышает их диаметр в 5 раз и более, обычно обрабатывают с установкой коническими поверхностями центровых отверстий на центрах станка (установка в центрах). В качестве зажимных и опорных приспособлений используют: передний опорный центр, закрепляемый в шпинделе станка и вращающийся вместе с заготовкой, и задний опорный центр, закрепляемый в пиноли задней бабки и неподвижный, поэтому между заготовкой и задним центром возникает трение и происходит нагрев. Для уменьшения трения и нагрева применяют густую смазку, которую вводят в цилиндрическую часть центрового отверстия заготовки со стороны задней бабки. В последние годы при аналогичных токарных работах применяют износостойкие центры, у которых на рабочий конус наплавлен слой твердого сплава или впаян твердосплавный наконечник.

Специальные вращающиеся центры применяются при обработке заготовок или деталей на высоких скоростях резания. В таком центре установлен рабочий центр (шпиндель), вращающийся в подшипниках (для легких работ — в радиально-упорных шарикоподшипниках, для повышенных нагрузок — в радиально-упорных роликоподшипниках). Осевая нагрузка приходится на упорный подшипник и задний игольчатый подшипник. В подшипниках применяются смазка и фетровые уплотнения для предохранения от их загрязнения и вытекания смазки.

Поводковые устройства служат для передачи вращения от шпинделя к заготовке, установленной в центрах.

Токарный хомутик — простейшее из них и применяется в комплексе с другим приспособлением — планшайбой. Планшайба, закрепленная на шпинделе станка, имеет радиальный паз, в который входит отогнутый хвостовик хомутика. Вращаясь вместе со шпинделем, планшайба увлекает за собой хомутик, а вместе с ним установленную в центрах заготовку. Хомутики бывают и с прямыми хвостовиками, в этом случае используются планшайбы с пальцами. Применяются также следующие приспособления:

О разрезная втулка в комплексе с хомутиком;

О самозажимной поводковый хомутик;

О поводковая оправка, состоящая из корпуса с коническим хвостовиком, поводковой шайбы с торцовыми зубцами, плавающего центра, пружины и регулирующего винта пружины;

О поводковая самозажимная планшайба с плавающими кулачками, имеющая собственно планшайбу, плавающее кольцо, кулачок и ось кулачка;

О безопасные планшайбы, оснащенные поводковым пальцем (или поводковой планкой) и хомутиком;

О рифленые поводковые центры (ерши) в комплексе с задним вращающимся центром;

О цанговая оправка для обработки стаканов (заготовки (детали) в форме стакана), имеющая разжимной конус, гайку, штифт и собственно корпус с цангой;

О центросместительные шайбы для обработки коленчатых валов, состоящие из планшайбы, центросместительных шайб, распорок, противовесов;

О люнеты неподвижные и подвижные (для обработки валов или осей), имеющие кулачки из антифрикционного материала (обычно из бронзы), которые прижимаются к заготовке (детали) и препятствуют ее отжиму в процессе резания (чаще всего в люнетах установлены роликовые кулачки во избежание сильного нагрева при вращении заготовки);

о угольники, регулируемые и нерегулируемые, применяются в комплексе с планшайбами при токарной обработке несимметричных деталей;

О сверлильные патроны, используемые для крепления сверл, разверток с цилиндрическим хвостовиком диаметром до 20 мм;

0 трехкулачковые самоцентрирующиеся сверлильные патроны, состоящие из корпуса патрона, в котором расположены наклонно три кулачка с резьбой, связывающей их с гайкой;

О цанговые патроны с цилиндрическим хвостовиком, предназначенные для зажима заготовки (детали) сверхнебольшого диаметра;

О держатели для центрового осевого инструмента;

О переходные конические втулки с коническим хвостовиком, служащие для крепления режущего инструмента. Если номер конуса хвостовика инструмента не соответствует номеру конуса на станке, наружные и внутренние поверхности таких втулок выполняют с конусом Морзе семи номеров (от 0 до 6) по ГОСТу 8520-89.

В единичном и мелкосерийном производствах при токарной обработке применяют универсальные станочные приспособления: универсально-сборочные, сборочно-разбороч- ные, универсально-наладочные и др. Их собирают из стандартных элементов и после завершения работы разбирают, а их детали используют при обработке других заготовок (деталей).

Технология токарной обработки и оснастка

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек — в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки — в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!

Токарная обработка является наиболее распространенным методом обработки резанием и применяется при изготовлении осе-симметричных деталей типа тел вращения (валов, дисков, осей, пальцев, цапф, фланцев, колец, втулок, гаек, муфт и др.). Основные виды токарных работ показаны на рис. 4.6.

Рис. 4.6. Основные виды токарных работ (стрелками показаны направления перемещения инструмента и вращения заготовки):
а — обработка наружных цилиндрических поверхностей; б — обработка наружных конических поверхностей; в — обработка торцов и уступов; г — вытачивание пазов и канавок, отрезка заготовки; д — обработка внутренних цилиндрических и конических поверхностей; е — сверление, зенкерование и развертывание отверстий; ж — нарезание наружной резьбы; з — нарезание внутренней резьбы; и — обработка фасонных поверхностей; к — накатывание рифлений

В машиностроении большинство деталей получает окончательные формы и габаритные размеры в результате механической обработки заготовки резанием, которое осуществляется путем последовательного удаления режущим инструментом с поверхности заготовки тонких слоев материала в виде стружки.

Режущий инструмент. При работе на токарных станках применяют различные режущие инструменты: резцы, сверла, зенкеры, развертки, метчики, плашки, резьбонарезные головки, фасонный инструмент и др.

Токарные резцы являются наиболее распространенным инструментом и применяются для обработки плоскостей, цилиндрических и фасонных поверхностей, нарезания резьбы и т.д. (рис. 4.7).

Рис. 4.7. Токарные резцы для различных видов обработки:
а — наружное обтачивание проходным отогнутым резцом; б — наружное обтачивание прямым проходным резцом; в — обтачивание с подрезанием уступа под прямым углом; г — прорезание канавки; д — обтачивание радиусной галтели; е — растачивание отверстия; ж и з — нарезание резьбы наружной и внутренней соответственно

Сверление является одним из распространенных методов обработки на токарных станках и осуществляется для предварительной обработки отверстий. Предварительно обработать резанием отверстие в сплошном материале можно только с помощью сверла. В зависимости от конструкции и назначения различают сверла: спиральные, перовые, для глубокого сверления, центровочные, эжекторные и др. Наибольшее распространение при токарной обработке получили спиральные сверла.

Перемещение режущего инструмента во время токарной обработки и его крепление на токарно-винторезном станке обеспечивают несколько узлов (сборочных единиц). Ниже приведено краткое описание работы некоторых из них.

Рис. 4.8. Суппорт:
1 — нижние салазки (продольного суппорта); 2 — ходовой винт; 3 — поперечные салазки суппорта; 4 — поворотная плита; 5 — направляющие; 6 — резцедержатель; 7 — поворотная головка резцедержателя: 8 — винт для крепления резцов; 9 — рукоятка поворота резцедержателя; 10 — гайка; 11 — верхние салазки (продольного суппорта); 12 — направляющие; 13 и 14 — рукоятки; 15 — рукоятка продольного перемещения суппорта

Суппорт (рис. 4.8) состоит из нижних салазок (продольного суппорта) 7, которые перемещаются по направляющим станины с помощью рукоятки 75 и обеспечивают перемещение резца вдоль заготовки. На нижних салазках по направляющим 12 перемещаются поперечные салазки (поперечный суппорт) 3, которые обеспечивают перемещение резца перпендикулярно к оси вращения заготовки. По направляющим 5 поворотной плиты перемещаются (с помощью рукоятки 13) верхние салазки 77, которые вместе с плитой 4 могут поворачиваться в горизонтальной плоскости относительно поперечных салазок 3 и обеспечивать перемещение резца под углом к оси вращения заготовки. Резцедержатель (он же — четырехпозиционная резцовая головка) крепится к верхним салазкам 77 с помощью рукоятки 9 и позволяет вводить резец в работу с минимальной затратой времени.

Рис. 4.9. Резцедержатель:
1 — шайба; 2 — головка; 3 — коническая оправка; 4 — рукоятка; 5 — верхние салазки; 6 — четырехсторонняя резцовая головка; 7 — винт

Устройство резцедержателя показано на рис. 4.9. В центрирующей расточке верхних салазок 5 установлена коническая оправка 3 с резьбовым концом. На конусе оправки установлена четырехсторонняя резцовая головка 6. При вращении рукоятки 4 головка 2 перемещается вниз по резьбе конической оправки 5. Шайба 7 и упорный подшипник обеспечивают жесткую посадку резцовой головки 6 на конической поверхности оправки 3. Головка 2 крепится к резцовой головке 6 винтами 7. Резцовая головка удерживается от поворота при закреплении шариком, который заклинивается между поверхностями, образованными пазом в основании конической оправки 3 и отверстием в резцовой головке 6.

Задняя бабка токарно-винторезного станка предназначена главным образом для поддержания длинных заготовок во время обработки. Она используется также для закрепления инструментов, предназначенных для обработки отверстий (сверл, зенкеров, разверток) и для нарезания резьбы (метчиков, плашек, резьбонарезных головок).

Рис. 4.10. Задняя бабка:
1 — корпус; 2 — центр; 3, 6 — рукоятки; 4 — пиноль; 5, 12 и 14 — винты; 7 — маховик; 8 — тяга; 9, 10 — рычаги; 11, 13 — гайки

Устройство задней бабки показано на рис. 4.10. В корпусе 7 (при вращении винта 5 маховиком 7) перемещается пиноль 4, закрепляемая рукояткой 3. В пиноли устанавливают центр 2 с коническим хвостовиком (или инструмент). Заднюю бабку перемещают по направляющим станка вручную или с помощью продольного суппорта. В рабочем неподвижном положении заднюю бабку фиксируют рукояткой 6, которая соединена с тягой 8 и рычагом 9. Силу прижима рычага 9 тягой 8 к станине регулируют гайкой 77 и винтом 72 Более жесткое крепление задней бабки производят с помощью гайки 13 и винта 14, который прижимает к станине рычаг 10.

На токарно-винторезных станках, предназначенных для обработки заготовок деталей сложной конфигурации в серийном производстве, закрепление различных инструментов производят в многопозиционной поворотной револьверной головк е. При поворотах (индексировании) револьверной головки последовательно вводят в действие заранее настроенные на размер инструменты.

В зависимости от назначения приспособления для токарных станков можно разделить на три группы:

• приспособления для закрепления обрабатываемых заготовок;
• вспомогательный инструмент для закрепления режущего инструмента;
• приспособления, расширяющие технологические возможности станков, т.е. позволяющие производить не свойственные этим станкам работы (фрезерование, одновременное сверление нескольких отверстий и т.д.).

Приспособления для закрепления заготовок. Для крепления заготовок на токарных станках применяют двух-, трех- и четырех-кулачковые патроны с ручным и механизированным приводом зажима.

Рис. 4.11. Трехкулачковый самоцентрирующий патрон:
1, 2 и 3 — кулачки; 4 — диск; 5 — зубчатое колесо; 6 — корпус патрона

Наиболее широко распространен трехкулачковый самоцентрирующий патрон (рис. 4.11). Кулачки 7, 2 и 3 патрона перемещаются одновременно с помощью диска 4. На одной стороне этого диска выполнены пазы (имеющие форму архимедовой спирали), в которых расположены нижние выступы кулачков, а на другой — нарезано коническое зубчатое колесо, сопряженное с тремя коническими зубчатыми колесами 5. При повороте ключом одного из колес 5 диск 4 (благодаря зубчатому зацеплению) также поворачивается и посредством спирали перемещает одновременно и равномерно все три кулачка по пазам корпуса 6 патрона. В зависимости от направления вращения диска кулачки приближаются к центру патрона или удаляются от него, зажимая или освобождая деталь. Кулачки обычно изготовляют трехступенчатыми и для повышения износостойкости закаливают.

Различают кулачки крепления заготовок по внутренней и наружной поверхностям; при креплении по внутренней поверхности заготовка должна иметь отверстие, в котором могут разместиться кулачки.

В трехкулачковых самоцентрирующих патронах закрепляют заготовки круглой и шестигранной формы или круглые прутки большого диаметра.

В двухкулачковых самоцентрирующих патронах закрепляют различные фасонные отливки и поковки; кулачки таких патронов, как правило, предназначены для закрепления только одной детали.

В четырехкулачковых самоцентрирующих патронах закрепляют прутки квадратного сечения, а в патронах с индивидуальной регулировкой кулачков — детали прямоугольной или несимметричной формы.

Рис. 4.12. Типы центров:
а — упорный; б — обратный; в — полуцентр упорный; г — со сферической рабочей частью; д — с рифленой поверхностью рабочего конуса; е — с твердосплавным наконечником; 1 — рабочая часть; 2 — хвостовая часть; 3 — опорная часть

В зависимости от формы и размеров обрабатываемых деталей применяют различные центры (рис. 4.12). Угол при вершине рабочей части центра (рис. 4.12, а) обычно равен 60°. Конические поверхности рабочей 1 и хвостовой 2 частей центра не должны иметь забоин, так как это приводит к погрешностям при обработке заготовок. Диаметр опорной части 3 меньше малого диаметра конуса хвостовой части, что позволяет выбивать центр из гнезда без повреждения конической поверхности хвостовой части.

Рис. 4.13. Вращающийся центр:
1 — рабочая часть; 2, 3 и 5 — опоры качения; 4 — хвостовая часть

При обработке с большими скоростями резания и нагрузками применяют задние вращающиеся центры (рис. 4.13). В хвостовой части 4 центра на опорах качения 2, 3 и 5 смонтирована ось, на конце которой выполнена рабочая часть 1 центра, что обеспечивает ее вращение вместе с обрабатываемой заготовкой.

Рис. 4.14. Токарные хомутики:
а — обычный: 1 — винт; 2 — хвостовик; б — самозатягивающий: 1 — упор; 2 — хвостовик; 3 — пружина; 4 — ось; 5 — призма

Хомутики (рис. 4.14) служат для передачи вращения от шпинделя к обрабатываемой заготовке, установленной в центрах станка. Хомутик надевают на заготовку и закрепляют винтом 1 (рис. 4.14, а), при этом хвостовик 2 хомутика упирается в палец поводкового патрона.

При обработке заготовки в центрах передачу движения ей может осуществлять поводковый патрон через палец-поводок и хомутик, который крепится на детали винтом. Для сокращения вспомогательного времени при черновой обработке в центрах валов диаметром 15. 90 мм применяют самозажимные поводковые патроны.

Цанговые патроны применяют главным образом для закрепления холоднотянутого прутка или для повторного зажима заготовок по предварительно обработанной поверхности.

Мембранные патроны применяют в том случае, когда необходимо обработать партию заготовок с высокой точностью центрирования.

Способ установки и закрепления заготовок на станке выбирают в зависимости от их размеров, жесткости и требуемой точности обработки. При соотношении l/D 10 — в центрах или в патроне и центре задней бабки и с поддержкой люнетом (рис. 4.16).

Рис. 4.15. Установка заготовок в патроне с поджимом задним центром:
1 — заготовка; 2 и 3 — резцы

Рис. 4.16. Люнеты:
а — подвижный; б — неподвижный: 1 — верхняя (откидная) часть; 2 — винты; 3 — болты; 4 — кулачки или ролики; 5 — планка; 6 — болт с гайкой

Самой распространенной является установка обрабатываемой заготовки в центрах станка.

Заготовку обрабатывают в центрах в случае необходимости обеспечения концентричности обрабатываемых поверхностей при переустановке заготовки на станке, если последующую обработку выполняют на шлифовальном станке тоже в центрах и если это предусмотрено технологией обработки.

Заготовки с отверстием устанавливают в центрах с помощью токарных оправок (рис. 4.17).

Рис. 4.17. Токарные оправки:
а — оправка с малой конусностью (обычно 1:2000): 1 — центровое отверстие; 2 — хомутик; 3 — оправка; 4 — заготовка; б — цилиндрическая оправка: 1 — заготовка; 2 — оправка; 3 — прижимная шайба; 4 — шайба; в — разжимная (цанговая) оправка: 1 — заготовка; 2 — коническая оправка; 3, 5 — гайки; 4 — полая оправка; г — шпиндельная оправка: 1 — цанга; 2 — заготовка; 3 — разжимная оправка; 4 — патрон; д — оправка с упругой оболочкой: 1 — план-шайба; 2 — втулка; 3 — заготовка; 4 — отверстие для ввода гидропласта; 5, 6 — винт

Для облегчения условий труда рабочих при закреплении заготовок на станки устанавливают механизированные приводы: пневматические, гидравлические, электрические и магнитные.

Вспомогательный инструмент. Для установки и закрепления режущего инструмента на станке применяют вспомогательный инструмент, который во многом определяет точность и производительность токарной обработки.

В качестве примера рассмотрим вспомогательный инструмент к токарно-револьверным станкам. Принцип работы этого инструмента общий для всех токарных станков; изменяется только хвостовая часть, с помощью которой инструмент устанавливается на станке. На токарно-револьверных станках применяют цилиндрические державки, призматические державки с цилиндрическими хвостовиками и державки сложных форм с цилиндрическими хвостовиками, а также байонетные державки.

Упоры, применяемые на токарно-револьверных станках для ограничения подачи прутка или поворота револьверной головки с горизонтальной осью вращения, бывают жесткие, регулируемые и откидные.

Операции контроля изделия и необходимый для этого измерительный инструмент будут рассмотрены при описании технологии обработки конкретных элементов деталей (например, цилиндрической наружной поверхности, отверстий, конических наружных и внутренних поверхностей). Там же будет приведена технологическая оснастка для обработки этих поверхностей, расширяющая технологические возможности станков этой группы.