Изготовление конуса на токарном станке

Способы точения конуса, обработка фасонных поверхностей

На сегодняшний день, при помощи современных токарных станков, возможно создавать разнообразные детали даже очень сложных форм. Для выполнения этих работ, кроме токарного агрегата необходим квалифицированный и опытный токарь и различные резцы, которыми мастер и осуществляет обработку заготовки.

На токарном станке удобно вытачивать и геометрические тела вращения цилиндрической или конической форм. Конус является телом вращения, которое образовано путем вращения прямоугольного треугольника вокруг одной из своих сторон. Для того, чтобы создать конус на токарной машине существует несколько методов.

Деталь в форме конус на токарном станке

Порой необходимо выточить конус на токарном станке. Формообразование конических поверхностей на токарном станке осуществляется одним из следующих способов: 1) поперечным смещением задней бабки; 2) поворотом резцовой каретки суппорта; 3) с помощью конусной линейки; 4) методом двух подач.

Методы изготовления внутренних конусных плоскостей

Внутри детали выборка конических плоскостей 4 (рис. 4) осуществляется с помощью копира 2, который закрепляется в пиноль задней бабки либо в револьверную головку. В держателе резца поперечного суппорта крепится устройство 1, имеющее ролик для копирования и проходной резец с остроконечным профилем.

Когда суппорт передвигается в поперечном направлении, ролик для копирования 3, соответствующий профилю копира 2 перемещается в продольной плоскости. Через устройство 1 движение передается на резец. Внутри конических поверхностей обработка производится с помощью расточных резцов.

Чтобы получить отверстие с конической конфигурацией в металле со сплошной структурой, в заготовке сверлят, растачивают, развертывают отверстия. Комплектами конических разверток производят дальнейшую обработку. Сечение заранее заготовленного отверстия должно быть меньше на 0,5…1 мм, чем заходное сечение развертки.

Изготавливая высокоточное коническое отверстие, перед осуществлением развертки производится обработка коническим зенкером. С этой целью в металле со сплошной структурой просверливается отверстие сечением на 0,5 меньше готового сечения конуса и обрабатывается зенкером. Припуск для зенкера уменьшают использованием ступенчатых сверл с различными сечениями.

Как сделать конус на токарном станке поворотом резцовой каретки суппорта

Для того что бы сделать конус на токарном станке этим способом, резцовую каретку суппорта устанавливают под углом α к линии центров станка и сообщают ей ручное либо механическое, в тяжелых станках, перемещение. Пользуясь этим способом, можно обрабатывать точные наружные и внутренние конусы небольшой длины, определяемой длиной хода резцовой каретки.

Как точить методом смещения относительно оси центров?

Данный метод позволяет производить вытачивание на токарном агрегате только внешних конических поверхностей. В процессе изготовления конуса при помощи этой методики возникает перекос центровых отверстий. Этот метод не отличается особой точностью, с которой можно создать коническую поверхность.


Важно!

Этот способ позволяет использовать механическую подачу суппорта, что дает возможность использовать простые разновидности агрегатов. Метод смещения от оси центров дает возможность создать длинный конус Морзе.

Как выточить конус на токарном станке методом двух подач

Использование метода, который позволяет выточить конус на токарном станке с помощью двух подач, ограничено оборудованием, в котором предусмотрена механическая подача верхней резцовой каретки и одновременное включение ее подачи и продольной подачи суппорта. В основном это – тяжелые станки, например мод. 163, 1660, 1660Г и др.

Результирующая подача резца (рис. 3) относительно линии центров в данном случае будет геометрической суммой продольной подачи суппорта Snp и подачи резцовой каретки Sk, установленной под углом β к линии центров

Для указанного направления подач по теореме синусов следует

Snp/sin(β-α)=S/sin β=Sk/sin α,

откуда угол установки суппорта

β = α + arc sin (Snp/Sk sin α).

Обычно для станков Snp/Sk = ∆ = const, поэтому угол установки резцовой каретки

β = α + arc sin (∆ sin α).

Если S – требуемая подача вдоль образующей конуса, то величина продольной подачи Snp должна быть равна

Snp = S * sin (β-α)/sin β

Применение метода двух подач позволяет обрабатывать конусы на токарном станке, у которых длина образующей больше длины хода резцовой каретки.

Конусная линейка

Для придания металлическим изделиям конической формы небольших углов некоторые токарные машины комплектуются конусными линейками.

Конусная линейка позволяет правильно выдерживать необходимый угол на протяжении всего процесса обработки детали. Создать конусообразную форму заготовке, возможно сочетанием поперечной и продольной передач. При применении линейки подбирается угол, который будет образован при одномоментном перемещении суппорта в поперечном и продольном направлениях.

Как осуществлять контроль изготовления конических поверхностей

Внешние конуса измеряются с помощью универсального угломера либо специального шаблона. Калибр-втулки служат для проверки точных параметров конуса. Кроме угла конуса, они показывают и его сечения. Карандашом наносят на обработанную поверхность несколько меток. Калибр-втулку помещают сверху на контрольный конус.

Калибр-втулка для проверки наружных конусов

Рис. 8. Калибр-втулка для проверки наружных конусов (а) и пример ее применения (б):

Поворачивая инструмент в разные стороны и легко нажимая на него, добиваются, что метки на качественно обработанном конусе стираются полностью. Конец конусной детали должен быть расположен между отметками А и В.

Контроль конических отверстий осуществляют калибром-пробкой. Качество отверстия показывает плотность прилегания калибра к обработанной поверхности. Нанесением тонкого слоя красящего вещества на пробку калибра, можно определить: если краска исчезнет возле большого сечения – угол конуса занижен, если возле малого – увеличен.

Формула для определения конусности

Провести самостоятельно расчет конусности можно при применении различных формул. Стоит учитывать, что в большинстве случаев показатель указывается в градусах, но может и в процентах – все зависит от конкретного случая. Алгоритм проведения расчетов выглядит следующим образом:

  1. K=D-d/l=2tgf=2i. Данная формула характеризуется тем, что конусность характеризуется двойным уклоном. Она основана на получении значения большого и меньшего диаметра, а также расстояния между ними. Кроме этого определяется угол.
  2. Tgf=D/2L. В данном случае требуется протяженность отрезка, который связывает большой и малый диаметр, а также показатель большого диаметра.
  3. F=arctgf. Эта формула применяется для перевода показателя в градусы. Сегодня в большинстве случаев применяются именно градусы, так как их проще выдерживать при непосредственном проведении построений. Что касается процентов, то они зачастую указываются для возможности расчета одного из диаметров. К примеру, если соотношение составляет 20% и дан меньший диаметр, то можно быстро провести расчет большого.

Как ранее было отмечено, конусность 1:5 и другие показатели стандартизированы. Для этого применяется ГОСТ 8593-81.

На чертеже вычисления не отображаются. Как правило, для этого создается дополнительная пояснительная записка. Вычислить основные параметры довольно просто, в некоторых случаях проводится построение чертежа, после чего измеряется значение угла и другие показатели.

Использование широкого углового резца

Для работы с заготовками на токарном станке существует широкий угловой резец. С эго помощью очень удобно вытачивать конусообразные поверхности небольшой длины. Используя эту методику возможно создать конусы с различными углами. Заданный угол конической поверхности корректируется заточкой кромки резца, либо установкой резца под необходимым углом к заготовке.

Все рассмотренные методы изготовления конуса обладают своими преимуществами и недостатками. И выбор метода для создания конических поверхностей зависит от оборудования, характеристик, которыми должна обладать полученная деталь и навыков мастера.

Что такое конусность? Формула для расчёта конусности. Обозначение конусности на чертежах.

Конусность. Конусностью называется отношение диаметра основания конуса к высоте. Конусность рассчитывается по формуле К=D/h, где D – диаметр основания конуса, h – высота. Если конус усеченный, то конусность рассчитывается как отношение разности диаметров усеченного конуса к его высоте. В случае усечённого конуса, формула конусности будет иметь вид: К = (D-d)/h.

Обозначение конусности на чертежах. Форму и величину конуса определяют нанесением трех из перечисленных размеров: 1) диаметр большого основания D; 2) диаметр малого основания d; 3) диаметр в заданном поперечном сечении Ds , имеющем заданное осевое положение Ls; 4) длина конуса L; 5) угол конуса а; 6) конусность с . Также на чертеже допускается указывать и дополнительные размеры, как справочные.

Размеры стандартизованных конусов не нужно указывать на чертеже. Достаточно на чертеже привести условное обозначение конусности по соответствующему стандарту.

Конусность, как и уклон, может быть указана в градусах, дробью (простой, в виде отношения двух чисел или десятичной), в процентах. Например, конусность 1:5 может быть также обозначена как отношение 1:5, 11°25’16», десятичной дробью 0,2 и в процентах 20. Для конусов, которые применяются в машиностроении, OCT/BKC 7652 устанавливает ряд нормальных конусностей. Нормальные конусности — 1:3; 1:5; 1:8; 1:10; 1:15; 1:20; 1:30; 1:50; 1:100; 1:200. Также в могут быть использованы — 30, 45, 60, 75, 90 и 120°.

При проведении инженерных и других расчетах, а также работе с инженерной графикой и создании чертежей приходится создавать уклон. Конусность получила весьма широкое распространение, она применяется при изготовлении самых различных деталей. Показатель конусности рассчитывается в большинстве случаев при создании деталей, которые получили широкое распространение в сфере машиностроения. Рассмотрим основные параметры, особенности начертания и многие другие моменты подробнее.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий