Назначение и разновидности вращающихся центров для токарных станков

Сфера применения и особенности

Обработка материалов на токарном станке подразумевает закрепление цилиндрической заготовки в трехкулачковый патрон. За счет перпендикулярной подачи режущего инструмента снимается заданная толщина металла. Все это позволяет обточить заготовку до необходимых размеров.

При выполнении определенных работ одной фиксации заготовки в патроне недостаточно. Для обеспечения безопасности, получения нужной чистоты и точности требуется дополнительная поддержка детали задней бабкой.

В каких случаях необходимо использование вращающегося центра:

• Длина заготовки в 5 раз превышает диаметр.
• Точение тяжелых деталей на высоких скоростях (большие обороты и подача).
• Большая толщина снимаемой стружки.
• Когда чистовая обработка будет проходить на шлифовальном станке.

Особенности и преимущества использования центров:

• Длительный срок эксплуатации.
• Устойчивость к высоким нагрузкам.
• Возможность увеличить скорость обработки.
• Повышение производительности оборудования.
• Универсальность — можно использовать на станках с ручным управлением, и на оборудовании с ЧПУ.
• Высокое качество деталей.

Может вам также станет интересно, как правильно смонтировать УЦИ на токарный станок?

К недостаткам приспособления можно отнести радиальное биение. Если по техническим требованиям данная погрешность недопустима, практикуется финишная обработка с применением неподвижного центра на щадящих режимах.

Способы установки заготовок на токарных станках

Установку и закрепление заготовки на токарных станках производят в зависимости от формы, размеров и точности детали [1]. Наиболее часто при­меняемые способы установки рассмотрены ниже.

Установку в центрах часто применяют для валов, барабанов, цилинд­ров, а также заготовок, закрепленных на оправках. Мелкие и средние по мас­се заготовки устанавливают на цельные упорные центры с поводковым хому­тиком, причем для подрезания торца со стороны задней бабки используют полуцентр (рис. 1.2, а).

Поводковый хомутик служит для передачи вращательного движения от шпинделя станка к обрабатываемой детали. Хомутик с ручным зажимом на­девают на обрабатываемую деталь, закрепляют винтом и затем обрабатывае­мую деталь с хомутиком устанавливают в центрах станка. При включении станка обрабатываемая деталь через поводковую планшайбу и хомутик по­лучает вращение от шпинделя. Задние центры при обработке с высокими скоростями выполняют вращающимися, точность установки в этом случае ниже. Заготовки с отверстием устанавливают на центры увеличенного диа­

метра со срезанной вершиной конуса {грибковые центры). На рис. 1.2, б зад­ний центр — грибковый вращающийся, передний центр — рифленый (трех­гранный или многозубый), что позволяет полностью обработать гладкий вал

Рис. 1.2. Установка заготовок в центрах: а — на цельный упорный центр с поводковым хомутиком и задний полуцентр; б — на задний грибковый вра­щающийся центр и передний рифленый центр

или цилиндр по наружной поверхности и подрезать оба торца заготовки, так как обработку ведут без поводка.

Установку в центрах с использованием подвижного люнета приме­няют при обработке нежестких заготовок (рис. 1.3). Люнет — опора для уменьшения прогиба длинных деталей (при l

> 12d). К установочной поверх­ности под люнет предъявляют высокие требования по суммарным отклоне­ниям и допускам формы и расположения поверхностей.

Рис. 1.3. Установка в центрах с использованием подвижного люнета

Установку в патроне и на неподвижном люнете используют для об­работки отверстия и торца заготовки, а также участка заготовки, располо­женного между люнетом и патроном (рис. 1.4).

При установке в патронах обрабатывают заготовки небольшой дли­ны. Наибольшая жесткость обеспечивается при креплении заготовки за на­ружную или внутреннюю поверхность обода, наименьшая — при креплении за ступицу (рис. 1.5).

и на неподвижном люнете

а) б)

Рис. 1.5. Установка в трехкулачковом патроне: а — с базированием по наруж­ному диаметру без упора в торец; б — вразжим с базированием по торцу

Заготовки с отверстием при высоких требованиях к расположению баз и обрабатываемым поверхностям устанавливают на концевых или центро­вых оправках. Применяют оправки гладкие с зазором (рис.1.6, а), конические (рис.1.6, б), цанговые (рис. 1.6, в), с натягом (рис. 1.6, г) и др.

Цена

Конструкция вращающихся центров

Вращающийся центр состоит из вала и конического наконечника. Он и является рабочей частью, которая фиксирует деталь. Вращение обеспечивается за счет встроенного шарикового подшипника. Он увеличивает КПД оснастки, уменьшает трение и нагрев.

Стандартный угол наконечника составляет 60º. Такая оснастка используется в большинстве случаев, когда обработка осуществляется на стандартных режимах. Для работы с тяжелыми деталями необходим центр с углом наконечника 90º.

Диаметр конического хвостовика может отличаться в зависимости от модели оснастки. Для установки приспособления в заднюю бабку понадобится конус Морзе 5.

Плазменная резка металла

Предоставляем услуги по плазменной резке металла.

подробно »
Для оценки стоимости и сроков работ необходимо отправить: эскизы, фото образца, чертежи в любом формате на почту: [email protected] или нажать на баннер «рассчитать стоимость заказа» В письме обязательно укажите: 1. Количество деталей. 2. Материал.
Почта отслеживается оперативно, в ближайшее время будет дан ответ.

Часто задаваемые вопросы.

1. Есть ли у вас материал?

• Материал есть разнообразный, сталь, от обычной углеродистой до легированной, латунь, медь, бронза, текстолит, капролон, эбонит и тд. По договорённости найдем уникальные марки сталей и сплавов.

2. Берёте ли вы единичные заказы?

• Заказы берём от 1-й единицы. Минимальный заказ 2000 руб.

3. Какие цены и сколько стоит изготовить деталь?

• Цены в диапазоне 300-800 руб/час машинного времени в зависимости от объёма заказа и сложности. Корректная оценка может быть дана после изучения присланного Вами на почту чертежа, эскиза или предоставленного образца изделия. За срочность наценка от 20 до 50% в зависимости от объёма и степени срочности.

4. Какие сроки изготовления?

• Сроки изготовления от 2 дней в зависимости от объёма заказа.

Разновидности

В токарном деле применяются несколько разновидностей вращающегося центра. По назначению оснастка делится на два вида:

• Упорный центр — заостренный наконечник упирается в торец детали. Предварительно необходимо сделать центровочное отверстие.

• Грибковый — имеет наконечник большего диаметра с усеченным конусом. Используется для фиксации деталей с внутренним отверстием (трубы, полые валы).

По конструкции:

• С постоянным валиком (тип А).
• Со сменной насадкой (тип Б).

Применение типа Б позволяет использовать одно приспособление для обработки изделий с разными габаритами. Съемные насадки облегчают подход резца к заготовке. Такая оснастка часто применяется при точении фасонных деталей.

Центры для токарных станков изготавливаются из высокопрочной легированной стали. В зависимости от сложности процесса они бывают обычные и усиленные. Последние используются при работе с тяжелыми изделиями. Усиленный отличается прочностью и устойчивостью к высоким нагрузкам.

Специфика эксплуатации

Перед началом работы токарю необходимо учесть погрешности биения. Оно возникает из-за износа подшипников или наконечника, недостаточно жесткой фиксации. Если требования не допускают такую погрешность, лучше воспользоваться другой оснасткой.

Какие нюансы нужно учесть при обработке в центрах:

• Оси шпинделя и центра должны совпадать, иначе будут погрешности в обработке. При точении деталей с высоким классом точности нужно оставлять припуски для чистовой обработки.
• Сила зажима должна надежно фиксировать заготовку, но при этом не мешать ее вращению.
• При работе с большими скоростями нужно использовать смазку для уменьшения износа наконечника.

Важно!

Биение вращающегося центра приводит к радиальному биению детали относительно оси. Дальнейшая обработка этой же заготовки на другом станке может привести к нарушению соосности.

При обнаружении сильного биения конический наконечник необходимо отшлифовать специальным инструментом, который крепится в резцедержателе. После проверки шаблоном в случае удовлетворительного результата можно приступать к металлообработке.

Важно!

При точении на больших оборотах изнашивается наконечник центра и разбивается центровочное отверстие. Чтобы продлить срок эксплуатации оснастки, наконечник обрабатывают защитной смазкой.

Правила установки, выверки и закрепления заготовок и инструментов на токарном станке.

Установку на центрах

наиболее часто при­меняют для валов, барабанов, цилиндров, а также различных заготовок, закрепленных на оправках. Мелкие и средние по массе заготов­ки устанавливают на цельные упорные центры.

В случае подрезания торца заготов­ки со стороны задней бабки используют полуцентр. Задние центры при обработке с высоки­ми скоростями резания выполняют вращающимися (масса деталей до 20 т). Точность установки на таких центрах ниже, чем на цельных (радиальное биение допускается до 0,007 и 0,015 мм соответственно для центров повышенной и обычной точности). Заготовки с отверстием устанавливают на центры увели­ченного диаметра со срезанной вершиной ко­нуса (грибковые центры).

Применение рифленого цен­тра (трехгранного или многозубого) позволяет полностью обработать гладкий вал или цилиндр по наружной поверхности и подрезать оба торца у заготовки, так как обработку ве­дут без поводка. Однако установка на ри­фленые центры не обеспечивает высокой точ­ности (радиальное биение до 0,5 мм), допу­скает только однократное использование базы вследствие ее повреждения при первой уста­новке.

Заготовки малого диаметра устанавливают на обратные центры используя при этом конусные фаски на наружной поверхно­сти. Передача крутящего момента при чисто­вой обработке таких заготовок возможна без поводка. Обработку конусов методом смеще­ния задней бабки осуществляют с установкой на шаровые центры.

Установка на плавающий передний центр с базированием заготовки по торцу обеспечивает высокую точность размеров по оси (при способе автоматического получения размеров). Для уменьшения вибрации системы предусматривают стопорениецентра вруч­ную—винтом 1 или автоматически — при заклинивании центра плунжерами

Установку на пробках выполняют без вы­верки с точностью 0,03—0,10 мм, на сварных крестовинах — с точностью 0,2 мм. В случае установки заготовки на регулируемые кресто­вины контролируют радиальное биение и положение детали в горизонтальной и верти­кальной плоскостях с точностью 0,5 мм.

Установку в патроне и на заднем центре

применяют в случае обработки заготовок больших диаметра и длины, при отсутствии центрового отверстия со стороны передней бабки. Точность установки в самоцентрирую­щихся патронах 0,05-0,10 мм; при использо­вании четырехкулачкового патрона установку выполняют с выверкой положения заготовки со стороны патрона по высоте и биения с точ­ностью 0,05 мм.

Установку в патроне и на неподвижном лю­нете

используют для обработки отверстия и торца заготовки, а также участка заготовки, расположенного между люнетом и патроном.

При обработке тяжелых заготовок приме­няют люнеты открытого типа, в других слу­чаях — закрытого типа. Под люнеты протачи­вают специальные пояски, Установку заготовок проводят с выверкой по­ложения в горизонтальной и вертикальной плоскостях и биения с точностью 0,03 — 0,05 мм. Без выверки устанавливают заготовки в специальных патронах

Установку на центрах с использованием подвижного люнета

используют при обработке нежестких заготовок

При установке в патронах

обрабатывают заготовки небольшой длины. Наибольшая жесткость системы обеспечивается при крепле­нии заготовки за наружную или внутреннюю поверхность обода (венца), а наименьшая — при креплении за ступицу. Установку в само­центрирующихся патронах проводят без вы­верки с точностью 0,1 мм; в разрезной втулке или незакаленных кулачках — 0,03 мм; в четырехкулачковыхпатронах с выверкой по наруж­ному диаметру и торцу — с точностью 0,05 мм.

Заготовки с отверстием при высоких требо­ваниях к расположению баз и обрабаты­ваемых поверхностей устанавливают на кон­цевых или центровых оправках

.

Детали сложной формы (рычаги, кор­пусные детали) при обработке на токарных станках устанавливают на планшайбе

. Пра­вильность установки проверяют выверкой по­ложения цилиндрических поверхностей, торца и плоскости разъема. Для уменьшения вибра­ции применяют балансир.

Установку на угольнике

применяют при обработке корпусных деталей, подшипников и т. д. Заготовку крепят в специальных при­способлениях без выверки (точность установки 0,1 мм) или на универсальном угольнике с выверкой по разметке или обрабо­танным ранее поверхностям и плоскости разъ­ема — точность установки 0,5 мм. Крепление на угольнике часто применяют при обработке системы соосных отверстий разного диаметра в корпусных деталях на станках с ЧПУ. Сме­щением резца по радиусу можно получить за­данные размеры отверстий. На расточных станках с ЧПУ это сделать сложнее.

При отсутствии расточных станков тя­желые неуравновешенные корпусные детали обрабатывают на токарных станках с установ­кой заготовки на суппорте

; инструмент крепят в шпинделе с дополнительной опорой на за­дней бабке.

При выверке цилиндрических заготовок, устанавливаемых в трех- и четырехкулачковых патронах

, проверяют биение заготовки (при большой длине биение проверяют у па­трона и у свободного конца) Контрольный инструмент при этом закре­пляют на суппорте или на станине станка. При втором способе для ускорения уста­новки точку пересечения рисок кернят, заго­товку поджимают центром, а затем осторож­но подводят кулачки.

Для выверки положения составных загото­вок размечают положение диаметральной пло­скости, а затем индикатором проверяют поло­жение стыка (добиваются горизонтального положения плоскости стыка и совмещения ее с осью вращения).

При установке в патроне и неподвижном люнете

контролируют биение заготовки у па­трона. Правильность положения в вертикальной и горизонтальной плоскостях оценивают по зазору между иглой рейсмуса и поверхностью заготовки с помощью индикаторов.