Обробка зовнішніх та внутрішніх конічних поверхонь - Токарна справа
Обробка дерева та металу
Якщо обертати прямокутний трикутник АБВ навколо катета АБ, тіло, що утворюється, називають повним конусом, катет АБ — висотою конуса. Пряму АВ називають твірною конуса, а точку А — його вершиною. При обертанні катета БВ навколо осі АБ утворюється поверхня, що називається основою конуса. Кут між твірною АГ і віссю АБ - є кут ухилу конуса. Кут ВАГ між утворюючими АВ та АГ конуса називають кутом конуса; він дорівнює 2а. Якщо від повного конуса відсікти його верхню частину площиною, паралельною до основи, то отримане тіло буде усіченим конусом (рис. 206,6), який має дві основи — верхню і нижню. Відстань 001 між основами — висота зрізаного конуса. На кресленні зазвичай вказують три основні розміри конуса (рис. 206, в): більший діаметр D, менший діаметр d і висоту конуса.
Користуючись формулою tga = = (D-d) / (2l), можна визначити кут нахилу конуса, який на токарному верстаті встановлюють поворотом верхнього супорта або зміщенням задньої бабки. Іноді конусність задають так: K = (D - d) / l, тобто конусність є відношення різниці діаметрів до довжини. На рис. 206 г показаний конус, у якого К = = (100 -90) / 100 = 1/10, тобто на довжині 10 мм діаметр конуса зменшується на 1 мм. Конусність і діаметр конуса пов'язані рівнянням d = = D - Kl, звідки D = d + Kl.
Якщо взяти відношення напіврізності діаметрів конуса до його довжини, то отримаємо величину, яка називається ухилом конуса M = (D — d)/(2l) (рис. 206, д). Ухил конуса і конусність зазвичай виражають відносинами 1:10, 1:50 або 0,1:0,05 і т. д. На практиці використовують формулу
У машинобудуванні поширені конуси Морзе та метричні конуси. Конус Морзе (мал. 207) має сім номерів: 0,1, 2, 3, 4, 5 та 6. Кожному номеру відповідає певний кут нахилу: найменший 0, найбільший 6. Кути у всіх конусів різні. Метричні конуси мають конусність 4; 6; 80; 100; 120; 160 та 200; у них кут ухилу однаковий (рис. 208).
Обробка конічних поверхонь відрізняється від обробки циліндричних тільки кутом подачі різця (рис. 209), що досягають налаштування верстата. При обертанні заготовки вершина різця переміщається під кутом а (кутом конуса). На токарному верстаті конуси обробляють кількома способами. Обробка конуса за допомогою широкого різця показана на рис. 210 а. При цьому висота конуса має бути не більше 20 мм. Крім того, ріжучу кромку різця встановлюють під кутом до осі обертання деталі точно по висоті центрів (рис. 210,6).
Найбільш простим способом отримання конічних поверхонь є зміщення лінії центрів. Цей спосіб застосовують тільки при обробці поверхонь у центрах шляхом усунення корпусу задньої бабки. При зміщенні корпусу задньої бабки на робітника (у бік різцетримача) утворюється конічна поверхня, у якої більша основа деталі спрямована у бік передньої бабки (рис. 211, а). При зміщенні корпусу задньої бабки від робітника більша основа розташована у бік задньої бабки (рис. 211,6). Поперечне зміщення корпусу задньої бабки H = L - sina. При невеликому зміщенні кута нахилу конуса можна вважати, що sinaa;tga, тоді H = L(D - d)/(2l). Усунення корпусу задньої бабки вимірюють лінійкою (рис. 211, в), співвісність центрів також можна перевірити лінійкою (рис. 211, г). Однак при зміщенні корпусу задньої бабки слід враховувати, що усунення допускається не більше ніж на 1/50 довжини деталі (рис. 211, д). При більшому зміщенні утворюється неповне прилягання центрових отворів деталі та центрів, що знижуєточність поверхні, що обробляється.
Конуси з великим кутом і малою висотою доцільно обробляти шляхом повороту верхнього супорта. Цей спосіб використовують при обробці зовнішнього (рис. 212 а) і внутрішнього (рис. 212,6) конуса. У цьому випадку ручну подачу здійснюють шляхом повороту рукоятки верхнього супорта. Для повороту верхнього супорта на потрібний кут при механічній подачі використовують поділки, нанесені на фланці поворотної частини супорта. Якщо кут не заданий на кресленні, його підраховують за формулою tga = (D - d) / (2l). Різець встановлюють по центру. Відхилення від прямолінійності утворює оброблюваного конуса виникає при встановленні різця вище (рис. 213,6) або нижче (рис. 213,в) лінії центру.
Для отримання конічних поверхонь з а^ 10 ... 12 °. Застосовують копіювальну лінійку (рис. 214). На плиті 1 встановлена лінійка 2, яку повертають під необхідний кут навколо пальця 3 і закріплюють гвинтом 6. Повзун 4 жорстко з'єднаний з поперечною частиною супорта 8 за допомогою тяги 7 і затиску 5. Копіювальна лінійка повинна бути встановлена паралельно утворює конуса, . Кут повороту копіювальної лінійки визначають з виразу tga = (Z) - d) / (2l). Якщо поділу на плиті позначені в міліметрах, то число поділів C — H(D — d)/(2l), де Я відстань від осі обертання лінійки до її кінця.
Конус, у якого довжина утворює більше довжини ходу верхньої каретки супорта, обточують шляхом застосування поздовжньої та поперечної подач (рис. 215). При цьому верхню каретку необхідно повернути на кут р щодо лінії центрів: sinp = tga(Snp/S„+ 1), де оПр і S„ — поздовжня та поперечна подачі. Для отримання конусності необхідної форми різець встановлюють по центру.
Конічний отвір обробляють у наступній послідовності. Свердлять отвір трохи меншого діаметру, ніж діаметр меншої основи конуса (мал. 216), потім розсвердлюють отвір свердлом. Після цього ступінчастий отвір розточують різцем. Іншим способом отримання конічного отвору є свердління отвору (рис. 217 а), розгортання чорнове (рис. 217,6), напівчистове (рис. 217, в), чистове (рис. 217, г).
Конічні поверхні контролюють кутомірами (рис. 218 а), калібрами (рис. 218 б, в) і шаблонами (рис. 218 г). Конічні отвори перевіряють за уступами та ризиками, нанесеними на калібрах (рис. 219). Якщо кінець конусного отвору деталі збігається з лівим торцем уступу, а зовнішній діаметр збігається з однією з рисок або знаходиться між ними, то розміри конуса відповідають заданим.