Проектирование и изготовление. От идеи до изделия.
Проектирование и изготовление. 
Проектирование и изготовление. 
Цилиндрические детали используются в машиностроении в качестве втулок, зубчатых колес или валиков, где выполняют роль соединительного элемента.
Чтобы детали получились точными и не имели никаких дефектов, используют токарный станок. Для обработки наружных цилиндрических поверхностей применяют резцы двух видов: черновые и чистовые. Черновые резцы, как следует из названия, используются для подготовки материала к дальнейшей обработке.
Деталь получается грубой и имеет большие погрешности. Чтобы привести изделие в товарный вид, на токарный станок устанавливают чистовой резец. Он более точный, но срезает металлический слой гораздо медленнее.
Идеальное изделие должно соответствовать требованиям:
Независимо от того, какой станок вы используйте, невозможно добиться идеальной поверхности, любая деталь будет иметь небольшие погрешности. Подробнее о требованиях к изделиям и допустимых отклонениях можно почитать в ГОСТ.
Существует четыре метода обработки наружных цилиндрических поверхностей круглых стержней.
Обтачивание предполагает движение резца вдоль образующей линии цилиндра. Используя этот метод работы, можно добиться гладкой поверхности.
Существует несколько видов обтачивания. Наиболее распространенное – черновое. Срезая верхнюю часть припуска, мастер добивается ровного цилиндра. У такого изделия шероховатость составит Rz320-Rz80.
Для более качественной обработки применяют получистовое и чистовое обтачивание. Они позволяют добиться шероховатости от 40 до 20 Rz и от 20 до 2.5 Rz соответственно.
Также существует обтачивание алмазным резцом. В отличие от обычных методов обработки, алмаз стачивает небольшой слой цилиндра, примерно 0.01-0.05 мм, а подача не превышает 0.1 мм/об.
На некоторых предприятиях вместо алмазных резцов используют резцы из сплава твердых металлов. Они дешевле стоят, но дают такой же результат.
Другой способ обработки гладких наружных цилиндрических поверхностей – подрезание торцов и уступов. Обычно этот метод работы с деталью используют в самом начале, перед обтачиванием. Цилиндр устанавливают в патрон, проверяют на наличие биения и запускают токарный станок. Если заготовка слишком большая и не влезает в шпиндель, устанавливают в задний центр патрона.
В качестве инструмента для обработки наружных цилиндрических поверхностей используют загнутые резцы, так как они более прочные благодаря массивной головке. Если торец на цилиндре небольшой, то используют упорный резец. Главное — расположить резак так, чтобы его головка была под углом 5-10° к поверхности детали.
Однако в таких случаях стоит помнить об осевой силе, которая может уводить лезвие в сторону. Особенно сильно резец выталкивает при большой глубине срезаемого металла. Если вы применяете этот метод работы, лучше закрепить суппорт винтом на станине и не использовать ручную подачу.
Обтачивать детали со ступенчатыми валами намного сложнее, так как для каждой заготовки нужно настраивать пробный ход станка. Чтобы получить ступень нужной длины, используют лимб – крутящий механизм на нижней части токарного станка. Когда поворот достигает нужного деления, резец отводят от заготовки.
При обработке цилиндрических поверхностей ступенчатым способом главное требование, которому должно соответствовать изделие – соосность. Чтобы все детали имели одинаковую длину ступеней, их устанавливают в один патрон с поддержкой задним центром. Если необходима двухсторонняя обработка, детали устанавливают дважды, а затем обтачивают в центре. Для работы применяют упорные резцы.
Еще один способ обработки цилиндрических поверхностей – вытачивание канавок. Их используют, что установить пружину, вилку или другой элемент. Чаще вытачивают прямоугольные канавки, так как они проще в изготовлении, чем овальные.
Чтобы шероховатость, форма и размеры углубления соответствовали требованиям, используют прорезные и отрезные резцы. Последний тип лезвия отличается более длинной головкой, которая легко срезает слой металла.
Резец закрепляют в специальном разъеме так, чтобы вылет был минимальным, а само лезвие перпендикулярно центральной оси цилиндра. Затем головку подводят к точке касания с поверхностью детали, устанавливают лимб в ноль и с помощью ручной подачи вытачивают углубление. Если необходима широкая канавка, то деталь режут несколько раз, пока не будет достигнут нужный размер.
В самом начале работы изделие устанавливают на токарный станок. Способ установки зависит от типа цилиндра и метода обработки:
Для работы используют резец – специальный нож, который снимает верхнюю часть металла, делает канавки, создает контур и придает изделию общую форму. Существует пять видов резцов:
Наиболее распространены проходные ножи, которые используются для чернового и чистового обтачивания. Благодаря небольшому закруглению они могут снимать большой слой металла.
Отрезной используют для формирования канавок, резьбовой – для нарезания резьбы. Также резьбовой нож применяют для вытачивания и шлифования широких углублений, с которыми не справляется отрезной резец.
Среди особенностей обработки наружных цилиндрических поверхностей иногда попадаются сквозные отверстия. Для таких случаев применяют расточные резцы. Они отличаются конической выносной частью и изогнутой головкой.
Последний тип лезвия – фасонный – используется для формирования фасок, гантелей, закруглений и фигурных профилей. Существует достаточно много типов фасонных резцов, каждый из которых подходит под свой тип задач.
Наша компания занимается проектированием, моделированием и изготовлением оснастки и различных приспособлений машиностроительной отрасли. Получить консультацию или заказать услугу можно через форму на сайте.
