Обработка фасонных поверхностей

К фасонным поверхностям относят такие, которые по форме не являются цилиндрическими телами вращения или плоскостями. К фасонным поверхностям можно от­нести, в частности, конусные и резьбовые поверхности.

Фасонные поверхности тел вращения можно обра­батывать на токарно-винторезных и револьверных стан­ках, а также автоматах.

На токарно-винторезных станках для получения фа­сонной поверхности чаще используют стержневые фа­сонные резцы, которым сообщается движение попереч­ной подачи (при вращающейся заготовке). На других станках кроме стержневых применяют круглые, призма­тические и тангенциальные фасрнные резцы, которые по­зволяют производить большое количество их переточек. Заготовки, имеющие длинные фасонные поверхности, можно обрабатывать на токарно-винторезных станках обычным проходным резцом по копиру, устанавливае­мому вместо конусной копировальной линейки. С этой целью в серийном производстве применяют гидрокопи­ровальный суппорт.

Внутренние фасонные поверхности получают стерж­невыми резцами небольших размеров, устанавливаемы­ми в специальных державках.

Наружные конические поверхности можно получать на токарных станках следующими методами:

с помощью копировальной линейки, устанавливаемой на станине станка; угол поворота линейки определяется по формуле (рис. 18.51)

поперечным смещением зад­ней бабки (вместе с центром, поддерживающим заготовку);

широким резцом (при длинах конусов до 25 — 30 мм) (широким резцом можно обрабатывать ко­нусы как с поперечной подачей, так и с продольной, например снятие конусных фасок на заготовках цилиндрической формы);

поворотом каретки верхнего суппорта на угол αко­нуса (см. рис. 18.51).

Внутренние конические поверхности обрабатывают широким резцом, сообщая ему поперечную подачу, по копировальной линейке или поворотом каретки верхнего суппорта.

Для обработки внутренних конусов иногда приме­няют конические зенкеры и развертки, которые изгото­вляют комплектно по 2 — 3 штуки. Форма последней чи­стовой развертки полностью соответствует обрабатывае­мому конусу по чертежу.

Чистовая обработка наружных фасонных поверхно­стей тел вращения выполняется на круглошлифовальных станках абразивными кругами, спрофилированными ал­мазом или накатками для безалмазной правки (про­фильными катушками с радиальными прорезами). Шли­фование ведется с поперечной подачей. С этой целью можно использовать и бесцентрово-шлифовальные стан­ки, применяя метод поперечной подачи (ведущий круг в этом случае не поворачивают).

Внутренние фасонные поверхности шлифуют на внутриш лиф овальных станках с малыми поперечными подачами абразивного круга и небольшими глубинами резания.

Конические отверстия шлифуют на этих же стан­ках с продольной подачей круга.

Для полирования фасонных поверхностей с целью уменьшения их шероховатости применяют абразив­но-жидкостную отделку. Этот процесс состоит в том, что на обрабатываемую поверхность под повы­шенным давлением с высокой скоростью направляют струю антикоррозионной жидкости со взвешенными в ней мелкими абразивными зернами, которые, ударяясь оповерхность, сглаживают микронеровности. Продолжи­тельность и эффективность процесса зависят от размеров абразивных зерен, давления жидкости и угла, под ко­торым подается жидкость на поверхность. Эта операция кроме полирования поверхности обеспечивает ее упроч­нение.

Абразивно-жидкостная отделка особенно рентабельна при полировании внутренних фасонных поверхностей, когда применение других методов чистовой обработки затруднено.

При этом процессе в фасонное отверстие вращающей­ся заготовки жидкость со взвешенными абразивными зернами подается через сопло. Заготовке придают посту­пательное движение.

Фасонные поверхности, оформляющие какую-либо сторону заготовки, не являющейся телом вращения, обрабатывают фасонными фрезами на горизонтально-фрезерных станках при продольной подаче заготовки, устанавливаемой на столе станка. Иногда такие фа­сонные поверхности обрабатывают на строгальных стан­ках стержневыми фасонными резцами.

Шлифование фасонных поверхностей на такого рода заготовках выполняется на плоскошлифовальных станках при продольном перемещении стола с заготовкой. Попе­речная подача в этом случае отсутствует. Абразивный круг профилируют алмазом с помощью специального приспособления или накаткой.

Полирование поверхностей выполняют абразивно-жидкостным методом или войлочным (фетровым) кру­гом с нанесенной на его поверхность абразивной пастой.

Резьбы на деталях можно разделить на крепежные и ходовые. Различают также цилиндрические и кониче­ские резьбы. Заготовки резьбовых деталей — винтов, гаек, имеющих наибольшее применение, чаще изготовляют из стали и латуни. Заготовки винтов получают на револь­верных станках или токарно-револъверных автоматах. Высокопроизводительным способом получения загото­вок винтов является их изготовление на холодновыса-дочных автоматах, чему предшествует резка заготовок из прутков или проволоки.

Основными элементами резьбы являются: шаг ре­зьбы, измеряемый между теоретическими вершинами ре­зьбового профиля или между одноименными профилями по прямой, параллельной оси резьбы; средний диаметр резьбы; угол профиля. Точность полученного профиля резьбы определяется погрешностью половины угла про­филя.

Наружную резьбу нарезают несколькими методами. Наиболее универсальным методом является нарезание резьбы резьбовым резцом, при котором получают резьбу 4-й степени точности (ГОСТ 16093 — 81). Резьбу нарезают резцом на токарно-винторезном станке. Такой процесс малопроизводителен. Обычно резцом получают лишь длинные точные (ходовые) резьбы в условиях единичного и мелкосерийного производств. Несколько большую производительность труда дает применение резьбовых гребенок, которыми можно нарезать резьбу на стержне при наличии канавки между резьбой и торцом заготовки для выхода инструмента.

Для изготовления ходовых резьб больших диаметров за один проход применяют головки для скоростного резания вихревым способом на токарно-винторезных

станках.

Для нарезания крепежных резьб диаметром до 76 мм широкое применение находят круглые плашки, которые из-за несовершенства конструкции могут обеспечить точ­ность резьбы не выше 7 — 8-й степеней точности.

Резьбонарезные или винторезные головки получили распространение благодаря высокой производительности обработки и точности нарезаемой резьбы (соответствую­щей 6-й степени). Высокая производительность процесса обеспечивается благодаря тому, что после окончания операции винторезная головка быстро отводится от заго­товки (без свинчивания). Головки бывают с круглыми и плоскими гребенками, устанавливаемыми радиально или тангенциально к нарезаемой заготовке. Резьбона­резные головки с круглыми гребенками допускают боль­шее количество переточек и более точную их установку по диаметру нарезаемой резьбы. В зависимости от типа резьбонарезных головок их можно применять для наре­зания резьбы 4 — 76 мм.

Нарезание резьб большого диаметра в единичном производстве (в ремонтных цехах, инструментальных ма­стерских, при монтажных работах) можно выполнять вручную плоскими плашками (гребенками), которые уста­навливают в специальные приспособления — клуппы.

Крупные резьбы можно нарезать дисковыми фрезами на резьбофрезерных или универсально-фрезерных стан­ках. Производительность резьбофрезеробания выше, чем при нарезании резьбы резцом, однако она ниже достижи­мой при других способах получения резьбы.

Точность и шероховатость, получаемые при резьбо-фрезеровании, ниже, чем при токарной обработке. Мел­кие крепежные резьбы, имеющие небольшую длину, мож­но нарезать гребенчатыми (многодисковыми) фрезами, которые полностью формируют резьбу за 1,25 оборота заготовки.

Шлифование применяют для нарезания ходовых резьб на термически обработанных (закаленных) заготовках. Мелкие резьбы можно шлифовать на закаленных стержнях без предварительного нарезания до термообработки. Шлифованием достигается 4-я степень точности.

Наружную резьбу можно получать без снятия струж­ки с помощью резьбонакатных плашек — роликовых (ци­линдрических) и плоских. Резьбонакатывание имеет ряд преимуществ: обеспечивается высокая про­изводительность процесса (в 8 — 10 раз большая, чем при нарезании круглыми плашками); уменьшается расход ма­териала; обеспечивается малая шероховатость поверхно­стей резьбы; повышается прочность резьбы на 25% по сравнению с нарезанной резьбой.

Накатыванием роликовыми плашками можно полу­чить резьбу 4 —6-й степеней точности.

Внутренние резьбы малых диаметров можно нарезать только метчиками. Крупные резьбы можно нарезать ре­зцами и гребенками, а также концевыми гребенчатыми ре­зьбовыми фрезами.

Для внутренней резьбы применяют также гайкона­резные головки с дисковыми или плоскими призматиче­скими гребенками.

Внутреннюю резьбу можно получать пластическим деформированием с помощью раскатников, роликовых раскаток и самонарезающих винтов.

Конические резьбы нарезают резцами и специальны­ми плашками.