Обработка наружных цилиндрических поверхностей: обработка наружных цилиндрических поверхностей в Санкт-Петербурге. Компания Спектр

3.1. Обработка наружных цилиндрических поверхностей

Методы обработки наружных цилиндрических поверхностей определяются требованиями по качественно-точностным характеристикам. Если на поверхность назначена шероховатость Ra = 10 мкм и более, а требования по точности больше 9 квалитета, то достаточна черновая обработка. Если требуемая шероховатость – Ra = 2,5 –10 мкм, а задаваемая точность – 8-9 квалитеты, то после черновой обработки требуется выполнение получистовой обработки. При заданной шероховатости Ra = 1,25 мкм и точности, соответствующей 7-му квалитету после проведения указанных черновой и получистовой обработки, требуется чистовая обработка. При более высоких требованиях к обрабатываемой поверхности дополнительно вводят отделочные (финишные) методы обработки.

На токарных станках можно получить шероховатость по Ra от 0,32 до 80 мкм. Считается, что предварительное точение обеспечивает шероховатость по Ra от 10 до 80 мкм, чистовое от 1,25 до 10 мкм, тонкое от 0,32 до 1,25 мкм.

Предварительная обработка предназначена для удаления основного дефектного слоя, сформированного на заготовительной операции. Припуск, снимаемый на стадии предварительной обработки, зависит от размеров детали и вида заготовки, но, как правило, составляет не менее 2-5 мм.

Черновую обработку наружных поверхностей выполняют как на обычных, так и на многорезцовых станках (в зависимости от вида производства).

Как правило, черновой обработке предшествует создание базирующих поверхностей, в качестве которых наиболее часто используют поверхность центровых отверстий. Для центрования применяют типовые наборы инструмента – спиральные сверла и конические зенковки, а также комбинированные центровочные сверла. Центровые отверстия обрабатывают на токарных, револьверных, сверлильных и двусторонних центровальных станках. Однако наиболее производительным способом является их обработка на фрезерно-центровальном полуавтомате, предназначенном для последовательной обработки заготовки: сначала фрезерования торцов, а затем сверления центровочных отверстий.

Наибольший удельный вес при обработке наружных поверхностей вращения занимает обработка на станках токарно-револьверной группы, которые составляют 25 – 50 % от общего станочного парка машиностроительного завода.

Наиболее распространенным видом обработки наружных поверхностей тел вращения на токарных станках является обтачивание при продольном перемещении суппорта с режущим инструментом.

Фасонное обтачивание, т. е. обработку поверхностей деталей со сложной конфигурацией (сферических, ступенчатых, конических и др.), осуществляют при одновременном перемещении режущего инструмента в продольном и поперечном направлениях, а также при обработке фасонными резцами. Фасонное обтачивание по копиру, контур которого соответствует контуру обрабатываемой заготовки, значительно упрощает обработку заготовок. Простейшей формой фасонного обтачивания является обработка конической поверхности. Узкие конические поверхности, например фаски, обрабатывают установкой резца с прямолинейной режущей кромкой на заданный угол.

Конус можно обработать также при повороте верхних салазок суппорта на угол, равный половине угла при вершине конуса. При небольшом значении угла при вершине конус можно обработать методом поперечного смещения задней бабки. Однако этот метод является приближенным, так как при смещении задней бабки вместе с ней смещается и заготовка, в результате чего ее длина проектируется на плоскость, проходящую через линию центров станка, с искажением.

При черновых операциях снимают возможно большую часть припуска с приданием заготовке формы, приближающейся к форме детали. Получистовое точение позволяет улучшить шероховатость обрабатываемой поверхности, при этом достигается более высокая точность обработки. Наиболее ответственные поверхности можно обработать на токарных станках методами тонкого точения.

Пути повышения производительности труда при токарной обработке наружных поверхностей весьма разнообразны. Основные направления совершенствования технологии токарной обработки определяют следующими мероприятиями: концентрацией обработки, достигаемой применением многорезцовых настроек, выбором плана операции и последовательности переходов, обеспечивающих сокращение затрат времени на обработку, одновременной обработкой нескольких заготовок.

В крупносерийном и массовом производствах широко применяют различные токарные полуавтоматы и автоматы. Основными технологическими схемами обработки на этих станках являются:

параллельная – при обработке каждого изделия в каждой позиции участвует несколько инструментов, работающих одновременно: начало и конец работы отдельных инструментов могут не совпадать, но обязательным является, чтобы в течение некоторого времени все инструменты работали одновременно;

последовательная – в обработке каждого изделия участвует несколько инструментов, вступающих в действие последовательно; начало работы следующего инструмента наступает только после окончания работы предыдущего;

параллельно-последовательная – в обработке каждого изделия участвует несколько групп инструментов; в группах инструменты работают параллельно, а сами группы инструментов – последовательно;

ротационная – в обработке каждого изделия участвует один или группа инструментов при одновременном ротационном движении заготовок и инструментов; каждая деталь обрабатывается инструментами, которые не участвуют в обработке других деталей;

непрерывная – в обработке каждого изделия участвует один или несколько инструментов при непрерывающейся подаче заготовок.

Инструментом для работы на токарных станках служат токарные резцы. По виду обработки токарные резцы делятся на проходные, подрезные, расточные, отрезные, прорезные, галтельные, резьбовые и фасонные.

Правый токарный проходной прямой резец показан на рис. 3.1,а, а правый токарный проходной отогнутый резец – на рис. 3.1, б. Проходные резцы применяют для обработки заготовки вдоль оси (рис. 3.1, а, б, поз. I) и для подрезки торца (рис. 3.1, б, поз. I I). К проходным резцам относится и резец, показанный на рис. 3.2,а, называемый проходным упорным. Его используют при продольном точении с одновременной обработкой торцовой поверхности, составляющей с цилиндрической поверхностью прямой угол.

Подрезные резцы (рис. 3.2, б) применяют для обработки поверхностей заготовки в направлении, перпендикулярном или наклонном к оси вращения. Для подрезания торца с поперечной подачей может быть использован и проходной упорный резец (рис. 3.2, а), для чего его необходимо повернуть на некоторый угол с целью образо­вания вспомогательного угла в плане ₁.

Отрезной резец, при­меняемый для отрезки заготовки, изображен на рис. 3.3.

Прорезные резцы аналогичны отрезным, но имеют длину режущей кромки b, соответствующую ширине прорезаемого паза. Галтельные резцы применяют для протачивания закругленных ка­навок (рис. 3.4, I) и переходных поверхностей.

Резьбовыми резцами нарезают наружную (рис. 3.4, II) и внут­реннюю резьбу. Фасонные резцы используют для обработки фа­сонных поверхностей (рис. 3.4, III) .

Рис. 3.1. Токарные проходные резцы, оснащенные пластинками твердого сплава: а – прямой; б – отогнутый

Рис. 3.2. Токарные резцы, оснащенные пластинками твердого сплава: а – проходной упорный; б – подрезной (торцевой)

Рис. 3.3. Токарный отрезной резец, оснащенный пластинкой твердого сплава

Рис. 3.4. Токарные резцы: I – галтельный; II – резьбовой;

III – фасонный

6. Обработка наружных цилиндрических поверхностей

Если вращать прямоугольник АБСД вокруг оси АД, получим цилиндрическую поверхность. Любая точка на поверхности цилиндра одинаково удалена от оси АД, которую называют осью цилиндра. В зависимости от требований, предъявляемых к точности обработки и параметрам шероховатости обработанной поверхности, различают черновое» получистовое, чистовое и тонкое (алмазное) обтачивание.

В зависимости от длины заготовки обтачивание производят в патроне без поджатия центром, если 1,5, в патроне с поджатием задним центром, если L/d 1,5, в патроне с неподвижным люнетом, если L/d> >12. Если L/d< 12, обтачивание в центрах производят без люнета.

Рис. 31. Крепление энсцентриновых заготовок.

Частоту вращения заготовки и подачу инструмента назначают в зависимости от глубины резания, материала заготовки и инструмента. Частоту вращения и подачу устанавливают посредством рукояток, расположенных на передней стороне коробки скоростей и подач. При продольном точении в патроне соблюдают следующую последовательность. Устанавливают трехкулачковый самоцентрирующий патрон на шпиндель. Закрепляют резцы для черновой и чистовой обработки в резцедержателе так, чтобы их вершины совпадали с линией центра станка. Зажимают заготовку в патроне. Устанавливают на станке ТВ-6 требуемую частоту вращения и подаче рукоятками. Закрепляют в патроне заготовку и проверяют ее биение. Включают станок и подводят резец к заготовке до соприкосновения с ее поверхностью для определения толщины срезаемой стружки. Отводят резец вправо от торца заготовки и по лимбу устанавливают глубину резания. Включают продольную подачу, протачивают заготовку на длине 5—10 мм и отводят резец. Выключают станок и измеряют штангенциркулем обточенный диаметр.

Если диаметр обработанной части заготовки не соответствует заданному, то корректируют глубину резания по лимбу. Включив станок и установив рукоятку продольной подачи, обтачивают заготовку на требуемую длину I. Выключают подачу, отводят резец и выключают станок. Проверяют полученный диаметр заготовки. Если он соответствует заданному, то разжимают кулачки и вынимают деталь из патрона.

Рис. 32. Установка коленчатого вала на токарном станке

Рис. 33.  Установка коленчатого вала в центросместителе и эксцентрических деталей в центрах

При обтачивании заготовки в центрах необходимо проделать следующее. 1. Установить центры в шпинделе передней и задней бабки. 2. Совместить центры и в зависимости от условий обработки установить открытый или закрытый (с предохранительным кожухом) поводковый патрон 2. 3. Исходя из припуска на обработку, глубины резания, параметров заготовки, материала резца и заготовки, установить на станке ТВ-6 требуемую частоту вращения и подачу. На станке ТВ-6 расположены рукоятки частоты вращения шпинделя, шага и направления резьбы, 5 включения и выключения станка, 6—8 подачи. 4. Закрепить резец в резцедержателе по линии центров. 5. Установить заготовку с хомутиком в центрах и резец под углом 90° к оси центров станка. 6. Для определения правильности установки заготовки и резца обработать поверхность на длине 3—5 мм и отвести резец. Затем установить требуемый размер заготовки. Включить станок, проточить заготовку на длине 10—15 мм. Выключить рукоятку подачи и отвести резец за торец заготовки. Измерить штангенциркулем диаметр обточенной части заготовки и при необходимости внести коррекцию. Включить станок и рукоятку подачи, обточить заготовку на заданную длину. Выключить рукоятку подачи, отвести резец и выключить станок. Измерить обработанный диаметр заготовки микрометром и при необходимости обточить снова.

Рис. 34. Центрование заготовок

Рис. 35. Инструменты и приспособления для разметки и сверления центрового отверстия.

Рис. 36. Схемы применения центров и люнетов в зависимости от длины заготовки

Взять левой рукой заготовку, правой рукой отвести задний центр и снять заготовку со станка. Открепить хомутики и закрепить его на обработанной поверхности заготовки через разрезную втулку. Установить заготовку в центрах станка. Подвести резец на заданный размер по лимбу, включив подачу, проточить необработанную поверхность заготовки. Выключить станок и измерить диаметр обработанной поверхности. Снять деталь со станка, затем с детали хомутик и разрезную втулку.

Для установки резца на требуемую глубину на винте поперечной и продольной подачи установлены лимбы, на которых нанесены деления. При касании резца поверхности заготовки лимб устанавливают на нулевую отметку. На большинстве станков лимб имеет 100 делений. При шаге Р — 5 мм винта поперечной подачи и полном обороте лимба резец перемещается на длину 5 мм. Следовательно, при перемещении лимба на одно деление резец переместится на 5/100 = 0,05 мм, а диаметр обработанной поверхности уменьшится на 0,1 мм. Необходимо помнить, что при установке резца на требуемую глубину резания рукоятку лимба следует повернуть назад на один оборот для устранения зазора.

Рис. 37. Последовательность действий при продольном точении.

Продольный и поперечный зазор в суппорте устраняют, перемещая подвижные гайки 2 в осевом направлении гайкой и винтами.

Для безопасной работы на токарном станке необходимо учесть следующее.

1. Нельзя обрабатывать заготовку, если кулачки выступают из корпуса патрона более чем на 1/4 своей длины.

2. Часть резца, выступающая из резцедержателя, -должна быть как можно короче.

3. Нельзя обрабатывать заготовки, ось которых не совпадает с осью станка (отклонение Я), в том числе изогнутые заготовки.

4. Нельзя работать с большими значениями подачи и глубины резания, так как резец «затягивается» под заготовку, что приводит к его поломке и вылету заготовки из патрона.

5. При большом продольном и поперечном зазоре между заготовкой и центрами заготовка может выскочить из центров.

6. Искривленные заготовки перед установкой на станке необходимо выправить с помощью винтового пресса.

При наружном обтачивании выполняют отрезку заготовок и протачивание наружных канавок. Большое влияние на отрезку заготовок оказывает правильность заточки и установки отрезного резца. При неправильной заточке и установке резцов относительно линии центров у резца отсутствуют вспомогательный угол и задние вспомогательные углы, что приводит к поломке резца. А большие задние и передние углы приводят к поломке резца; затачивание резца с завалом боковых поверхностей относительно оси резца приводит к затуплению резца; установка резца ниже или выше центра приводит к поломке резца; установка резцов под углом к оси центров приводит к выпуклости или вогнутости торцов детали.

Широкие канавки обрабатывают за несколько рабочих ходов, если ширина с резца меньше ширины h канавки. Сначала прорезают правую часть канавки с припуском Д на глубину канавки. Затем прорезают левую часть канавки на втором рабочем ходе. За третий рабочий ход канавку проходят за всю глубину. Затем резцом снимают припуск Л на всей ширине h канавки, перемещая резец к правой стенке канавки.

Рис. 38. Последовательность обработки заготовки в центрах

Прецизионная обработка наружных цилиндрических поверхностей стали EN8 методом электрохимического хонингования (ЭХО) с использованием технологии OFAT

• title={Прецизионная отделка наружных цилиндрических поверхностей стали EN8 методом электрохимического хонингования (ЭХО) с использованием технологии OFAT}, автор={П. Судхакар Рао, П. К. Джайн и Дхирендра Кумар Двиведи}, journal={Материалы сегодня: Материалы}, год = {2015}, объем = {2}, страницы={3220-3229} }
  • P. S. S. Rao, P. Jain, D. K. Dwivedi
  • Опубликовано 2015
  • Материаловая наука
  • Материалы сегодня: Материалы

  Просмотр через издатель

  Оптимизация ключевых параметров процесса на электро -химическом веществе (Ech). Поверхности титанового сплава Ti 6Al 4V

  • P. S. Rao, P. Jain, D. K. Dwivedi

  • Материаловедение

  • 2017

  ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА (ECH)0023

  • Sudhakar Rao, P. Jain, D.K. Dwivedi

  • Материаловедение

  • 2016

  Электрохимическое хонингование — это процесс прецизионной механической обработки труднообрабатываемых материалов и придания формы поверхностям произвольной формы с помощью процесса ECM. с комбинированным механическим хонингованием. В ECH,…

  Последние достижения в электроэрозионной обработке композиционных материалов с металлической матрицей

  • Мумтаз Ризви, П. Судхакар Рао, М. Ю. Хан

  • Materials Science

  • 2020

  A Study of Electrochemical Machining of Ti-6Al-4V in NaNO3 solution

  • Hansong Li, Chuanping Gao, Guoqian Wang, N. Qu, Di Zhu

  • Materials Science

    Научные отчеты

  • 2016

  Результаты экспериментов показывают, что при соответствующих технологических параметрах в 10% растворе NaNO3 можно получать высококачественные отверстия, и этот сплав используется во многих отраслях промышленности, включая авиацию, автомобилестроение и медицину оборудование.

  Смешанная порошковая электроэрозионная обработка (PM-EDM): методологический обзор

  • Mohd. Yunus Khan, P. Sudhakar Rao, B. S. Pabla

  • Материалисные науки

  • 2020

  Проектные соображения для соединительного стержня

  • B. Sriharsha, P. S. Rao

  • Engineering

  • 202020777777777777102020202020202 один из ключевых компонентов двигателя, который соединяет поршень с коленчатым валом и преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращение коленчатого вала. Шатун должен быть…

    International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE)

    • R. Alnanih

    • Business, Computer Science

    • 2019

    Инженерный подход, основанный на моделях, ориентирован на создание общей метамодели построения общего репозитория страховые компании качества, иллюстрированные CMMI.

    ПОКАЗАНЫ 1-10 ИЗ 10 ССЫЛОК

    Оптимизация шероховатости поверхности и MRR при электрохимической обработке инструментальной стали EN31 с использованием подхода Грея-Тагучи

    • Милан Кумар Дас, Каушик Кумар, Т. Барман, P. Sahoo

    • Материалогические науки

    • 2014

    Разработка модели ANN для предсказания шероховатости поверхности во время криогенной операции

    • .. K.K.

    • Материаловедение, машиностроение

    • 2013

    Эта исследовательская работа посвящена передовой технологии производства, которая может быть достигнута за счет улучшения параметров обработки за счет криогенного охлаждения вместо обычного охлаждения…

    Экспериментальные исследования по электрохимическому хонингованию

    • A. Dubey

    • Материаловедение

    • 2008

    Электрохимическое хонингование (ЭХО) представляет собой гибрид традиционной технологии электрохимической обработки и хонингования, основанный на принципах прецизионной электрохимической обработки, основанной на принципах шлифования с помощью микрошлифования. обеспечить…

    Электрохимическое хонингование зубчатых колес — новый метод чистовой обработки зубчатых колес

    • Чен Чи-пин, Л. Цзянь, Вэй Го-Чань, Ван Чао-Бин, В. Цзянь, Р. Леви

    • Инженерия, материаловедение

    • 1981

    Анализ топологии поверхности при сухой обработке стали EN-8

    • Сунил Дж. Райкар, Д. Д’Аддона, Д. Крамар

      4

      10 Материаловедение 4 19090041

    • 2014

    Электрохимические отходы управляемого полета

    • W. Guo-Qiang, Wang Zhao-Bing, Chen Chi-Ping

    • Материалоте Электрохимическое хонингование в полевых условиях)

      • Fengbao He, Wei Zhang, K. Nezu

      • Материаловедение

      • 2000

      В данной статье представлен новый рабочий метод управляемого электрохимического хонингования (ЭХО) зубчатых колес следующим образом. Катод в форме зубчатого колеса, который входит в зацепление с зубчатым колесом заготовки во время обработки, выявляется как…

      Характеристика поверхности обработанной электрическим разрядом поверхности быстрорежущей стали

      • К. Маннан, А. Кришнайах, Шива Прасад Арикатла

      • Материаловедение

      • 2013

      В этом проекте было проведено всестороннее исследование характеристик поверхности обработанной электрическим разрядом поверхности заготовки из быстрорежущей стали. Электроэрозионные испытания детали из быстрорежущей стали…

      Исследование поведения ECH конических зубчатых колес в зависимости от времени

      • J. P. Misra, P. Jain, D. K. Dwivedi, N. Mehta

      • Инженерное дело, бизнес

      • 20011 Нетрадиционные производственные процессы
        • Г. Ф. Бенедикт

        • Материаловедение

        • 1987

        Эта книга представляет собой удобный единый источник информации о передовых процессах механической обработки, формирования материалов и соединения. В нем описаны доступные технологии, в которых используются такие инструменты, как высокоскоростные…

        Испытания наружных цилиндрических поверхностей деталей автомобилей после обработки широким выглаживанием

        Главная Основные технические материалы Основные технические материалы Vol. 746 Испытания наружных цилиндрических поверхностей автомобилей…

        Предварительный просмотр статьи

        Аннотация:

        В Российской Федерации разработана сверхпроизводительная технология поверхностной пластической деформации, получившая название широкое выглаживание (WB). Механика новой технологии WB отличается от классических технологий SPD (прокатка или воронение). Например, приложенное усилие при обработке выглаживания составляет 150-300 Н, ВО 2500-5000 Н, что обусловлено условием реализации процесса в серийном производстве с ограниченным временем обработки (3-4 оборота заготовки). WB также имеет высокую степень деформации из-за многократного прохода деформации. Потребность в разработке методики испытаний «Детали сальниковой шейки автомобиля ВАЗ, обработанные различными методами» была вызвана тем, что проведенные ранее стендовые испытания не воспроизводят реальную поверхность шеек валов, работающих в паре с манжетными уплотнениями. Также отсутствовала методика измерения величины износа шейки сальника и определялась максимальная величина канавки износа 1,0 мм. Испытывались образцы, воспроизводящие сальниковую шейку в двух наиболее ответственных деталях: фланец крепления карданного вала к приводному валу коробки передач из стали 40 и коленчатый вал из высокопрочного чугуна 75-50-03 автомобиля ВАЗ. Результаты испытаний образцов из стали 40 показали параметр шероховатости поверхности Ra = 0,06 мкм после воронения и Ra = 0,28 мкм после полирования. Результаты испытаний были измерены на профилографе и были получены следующие данные: ширина канавок износа составила 936 мкм с воронением и 1152 мкм с полировкой, глубина составила 2,16 и 4,94 мкм соответственно. Размер площади поперечного сечения канавки образца при износе с воронением – 1090 мкм ² , с полированием – 2848 мкм ² .

        Доступ через ваше учреждение

        * – Автор, ответственный за переписку

        использованная литература

        [1] Ю.Г. Schneider, Служебные характеристики заготовок с регулярным микрорельефом, J. Prec. англ. 6(4) 32 (1984).

        [2] Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики, ГОСТ 2789-73, информация на сайте: www. нтцэксперт. ru/documents/docs/gs_03. док.

        [3] X. Yin, K. Komvopoulos Анализ пластичности линии скольжения трения скольжения шероховатых поверхностей, демонстрирующих самоаффинное (фрактальное) поведение, Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 60 (3) (2012). DOI: 10. 1016/j. jmps. 2011. 10. 008.

        DOI: 10.1016/j.jmps.2011.10.008

        [4] Л. Хигеманн, К. Ведделинг, Н.Б. Халифа, А. Э. Теккая, Аналитическое прогнозирование шероховатости после шарикового полирования поверхностей с термическим покрытием, Procedia Engineering, 81 (2014) 1921-1926. ISSN 1877-7058. DOI: 10. 1016/j. проангл. 2014. 10. 257.

        DOI: 10.1016/j.proeng.2014.10.257

        [5] Поверхности правильной микроформы. Классификация, параметры и характеристики, ГОСТ 24773-81, информация на сайте: http: /vsegost. com/Каталог/30/30256. штмл.

        [6] С.Н. Григорьев, Н.М. Бобровский, И.Н. Бобровский, П.А. Мельников А.А., Лукьянов, Экологические аспекты технологии пластической деформации зеленых поверхностей автомобильных деталей, Серия конференций ИОП: Науки о Земле и окружающей среде, 50 (2017) 012015.

        DOI: 10.