Станочные приспособления

ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ТОКАРНЫХ И ШЛИФОВАЛЬНЫХ ЦЕНТРОВЫХ СТАНКОВ

Обработка на станках этой группы производится при различной установке обрабатываемых деталей: в центрах, в патроне, на суппорте и на станине станка. Поэтому и приспособления для этих станков можно разделить на группы.

К первой группе относятся приспособления для обработки в центрах. Основными элементами приспособлений этой группы являются центры (передний и задний), на которые устанавливаются обрабатываемые детали, поводковые устройства, которыми деталь приводится во вращение в процессе обработки, люнеты, предохраняющие легко деформирующиеся детали от деформации и вибрации под действием сил резания, центровые и разжимные оправки, пальцы и др.

Ко второй группе относятся универсальные и специальные патроны и планшайбы, обеспечивающие надежную установку и закрепление обрабатываемых деталей на шпинделе передней (иногда и задней) бабки станка.

К третьей группе относятся специальные конструкции приспособлений, с помощью которых выполняются операции, требующие, например, одновременного продольного и поперечного движения инструмента (приспособления для обработки конических, сферических и других сложных поверхностей).

Кроме этих приспособлений для станков, необходимо изготовлять различные устройства, составляющие группу вспомогательного инструмента, включающую специальные шнстру- ментальные наладки, резцедержавки, головки и т. п. Иногда необходимо изготовлять приспособления к станку для выполнения такой работы, для которой данный станок не предназначен.

Характерными элементами таких приспособлений являются отдельно выполненные детали (центра), предназначенные для установки на станке обрабатываемых .деталей типа валов при обточке, шлифовании и других подобных операциях. Передняя (рабочая) часть центра выполняется в виде конуса с углом при вершине 60°, задняя — в виде конуса Морзе, соответствующего конусному отверстию в шпинделе станка. На переднюю часть центра устанавливается обрабатываемая деталь своим центровым отверстием («гнездом»). Задним конусным хвостовиком центр помещается в отверстие шпинделя станка непосредственно или с промежуточной втулкой.

Так как шпиндель передней бабки токарного и центрового шлифовального станков вращается, а шпиндель задней бабки этих станков не вращается, то в процессе обработки детали со шпинделем вместе вращается и передний центр, в то время как задний центр остается неподвижным. Следовательно, условия работы переднего и заднего центров различны. Передний воспринимает нагрузки, вызывающие в его поперечных сечениях нормальные напряжения изгиба и сжатия и касательные напряжения среза (от силы веса обрабатываемой детали, от сил резания и от центробежных сил инерции). Напряжения изгиба и среза изменяются по симметричному знакопеременному циклу, а напряжения сжатия — по постоянному циклу.

В сечениях заднего центра, вследствие его неподвижности, кроме указанных напряжений, возникают касательные напряжения кручения от момента трения между центром и обрабатываемой деталью, но изменяются все эти напряжения не по симметричному, а по пульсирующему знакопостоянному циклу.

Кроме этого, задний центр (его рабочий конус) подвергается значительному изнашиванию под действием вращающейся на нем детали. При этом изнашивается и центровое отверстие детали, что вызывает определенные погрешности обрабатываемых поверхностей детали. При больших скоростях вращения разогревается задний центр и конец детали, помещенный на нем, а это может привести к усиленному износу центра и к еще большим погрешностям обработки.

Для уменьшения этих погрешностей задние центры изготовляют из прочных высокоуглеродистых сталей и подвергают закалке до высокой твердости. Иногда применяют среднеуглеродистую сталь с наплавлением твердого сплава или хромированием рабочего конуса. Кроме того, для уменьшения погрешностей применяют вращающиеся центры, выполненные в виде съемных стандартных конструкций, которые могут устанавливаться на любом станке, или в виде специальных постоянных конструкций, встроенных в пиноль задней бабки. Последние применяются главным образом на многорезцовых станках и на станках для обработки тяжелых деталей, постоянно выполняющих одну и ту же операцию.

Вращающиеся центры должны надежно воспринимать осевые и радиальные силы и иметь минимальный вылет (для универсальных центров), возможность регулировки подшипников и шлифования конуса после сборки, хорошую смазку, достаточную устойчивость против радиальных колебаний, возможность'компенсации удлинения обрабатываемой детали от нагрева и, кроме того, должны быть удобны при сборке. Особое значение эти ^требования приобретают при проектировании центров для скоростного и силового точения.

В современных станках подвод заднего центра к обрабатываемой детали механизируют и автоматизируют. При этом привод к пиноли должен обеспечивать надежное ее зажатие после создания необходимой осевой силы на обрабатываемую деталь.

В конструкции в результате давления сжатого воздуха на поршень 2 в полости 3 цилиндра 4 пиноль 1 останавливается. После этого сжатый воздух отводит цилиндр вправо, тяга 6> связанная с цилиндром, поворачивает колесо 7, которое выдвигает клиновой фиксатор 8, стопорящий пиноль. По окончании обработки детали сжатый воздух поступает в полость 5 цилиндра, который перемещается влево до тех пор, пока фиксатор не освободит пиноль, после этого приходит в движение поршень и оттягивает пиноль вправо. Одностороннее отжатие пиноли клином является недостатком этой конструкции.

При обработке на станках торцовых поверхностей канавок и других элементов, находящихся на точном расстоянии от торца вала, этот торец следует использовать в качестве установочной поверхности, т. е. при установке вала данный торец должен дойти до постоянного упора ( 98, а), относительно которого определяется положение инструмента. Чтобы при этом вследствие возможного различия глубины центрового отверстия, не случилось так, что вал не дойдет до упора ( 98, б) или дойдя до него, окажется неправильно установленным ( 98, в), применяют так называемые плавающие центра.

одна из конструкций плавающего центра, обеспечивающего не только правильную установку вала на центр и фиксацию в осевом направлении, но и выполняющего одновременно функции поводкового устройства, вращающего вал в процессе обработки.

Пружина 4 выдвигает центр 7 вправо до упора 1. Обрабатываемая деталь при установке на центр перемещает его влево. Когда деталь дойдет до поводковой шайбы 6, последняя сожмет резиновые пробки 8 и переместит плунжеры 5, действующие на кольцо 2, за которым помещены шарики 3. Если установочный торец обрабатываемой детали недостаточно строго перпендикулярен оси детали, поводковая шайба 6 поворачивается почти без трения на центре и без сдвига в поперечном направлении. Плунжеры 5 при этом с помощью шариков 3 само устанавливаются, удерживая поводковую шайбу в нужном положении, не нарушая установку обрабатываемой детали на центре 7.

При обработке полых деталей типа втулок или труб нередко применяют постоянные рифленые центры ( 98, д и е), устанавливаемые в передней бабке станка, и рифленые центровые пальцы вращающихся центров — в задней бабке. Гайка 11 и гайка 10 с двумя штифтами 9 ( 98, ё) служат для выталкивания центров из отверстия шпинделя и одновременно предохраняет переднюю часть шпинделя от повреждений.