Как точить эксцентрик на токарном станке

Обработка эксцентриковых деталей на различном оборудовании

Обработка эксцентриковых деталей к которым относятся эксцентрики, эксцентричные валики, коленчатые валы, более сложный процесс металлообработки. Отличительной особенностью эксцентриковых деталей является наличие нескольких поверхностей вращения со строго параллельными осями. Если деталь имеет поперечное сечение, неравное по отношению к его центральной линии, она считается эксцентричной. Обеспечение параллельности осей, расстояния между ними и их углового расположения (например, при обработке коленчатых валов) является одной из задач, возникающих при обработке эксцентричных деталей.

Распределительные валы часто называют наиболее распространенными из этих заготовок, но эти детали обычно изготавливаются на специальном станке, предназначенном исключительно для их производства. Так что же делать в металлообрабатывающей компании, когда поступает заказ на деталь, которая нуждается в эксцентричном повороте?

Многозадачные обрабатывающие центры (рис. 1) легко справляются с обработкой эксцентриковых деталей, тем самым спасая операторов от перемещения эксцентричных деталей на дополнительную машину. Однако, предлагаем рассмотреть обработку подобных деталей на токарном станке.

Рис. 1. Пример обрабатывающего центра с возможностью работы над сложными эксцентриковыми формами

Один из способов обработки эксцентриковых деталей на токарном станке заключается в следующем. У детали, закрепленной в четырехкулачковом патроне за поверхность А, обрабатываются поверхность В, отверстие С и торцы, доступные для обработки. После этого деталь надевается на оправку, центровые отверстия которой смещены относительно ее наружной поверхности на величину е. Установив оправку на центры, обрабатывают поверхность А детали и последний торец.

При отсутствии такой оправки обработку эксцентриковых деталей можно выполнить следующим образом. Закрепив эксцентрик в четырехкулачковом патроне токарного станка за поверхность В, надо обработать поверхность А эксцентрика и его левый (по рис. 2, а) торец. После этого эксцентрик закрепляется (рис. 2, б) в том же патроне за обработанную поверхность А.

Для проверки необходимого при этом смещения оси поверхности на величину е можно поступать так. Подведя к поверхности А детали резец, установленный задним концом вперед, измеряют величину просвета Т. В этот момент деталь должна быть установлена так, чтобы против торца резца находилась (рис. 2, б) самая «высокая» точка поверхности А. После этого измерения деталь поворачивают вместе с патроном на 180° так, чтобы против торца резца оказалась (рис. 2, в) самая «низкая» точка поверхности А, и снова измеряют просвет между этой поверхностью и торцом резца. Если просвет оказался равным Т + 2е, можно приступить к обтачиванию поверхности В, обработке отверстия С и правых (по рис. 2, в) торцовых поверхностей детали. В большинстве случаев приходится несколько раз смещать деталь и столько же раз производить указанные выше измерения.

Для определения самой высокой точки поверхности А, когда происходит обработка эксцентриковых деталей,можно воспользоваться куском мела, как при проверке установки детали в четырехкулачковом патроне. При медленном вращении детали мел коснется ее и сделает отметку на наиболее высоком участке поверхности в виде линии, в середине которой находится самая высокая точка этой поверхности. Самая низкая точка ее лежит, очевидно, на противоположной стороне. При небольшой величине е проверку смещения детали, установленной по рис. 2,б, можно производить с помощью индикатора, закрепленного в резцедержателе. Кнопка индикатора прижимается в этом случае к поверхности А медленно вращающейся детали; по колебаниям стрелки можно судить о величине смещения этой поверхности относительно оси вращения шпинделя токарного станка.

При обработке эксцентриковых деталей на обрабатывающих центрах процесс происходит гораздо проще. С чего же начать? Удивительно, но решение этого вопроса на самом деле может начинаться с операции фрезерования.

Процесс эксцентрического точения аналогичен традиционному точению только с добавлением дополнительной оси заготовки, которая параллельна центральной оси. Для создания детали эксцентричной формы режущий инструмент удаляет материал на необходимую глубину при повороте детали, как правило, на низкой скорости.

Мнение Дэвида Фишера, специалиста по металлообрабатывающим станкам, о процессе обработки эксцентриковых деталей. Вот что он сказал.

Фишер: Все зависит от того, имеет ли токарный станок с ЧПУ фрезерный шпиндель. Если используется многозадачный станок, мы рекомендуем фрезеровать эксцентричную деталь или элемент детали до почти чистой формы, прежде чем использовать чистовой проход для завершения обработки. Нет никаких особых изменений в комплектации станка или требований к мощности.

Фишер: Если вы обрабатываете деталь в многозадачном фрезерном центре, прежде чем выполнять чистовую обработку с помощью токарного инструмента, вы выполняете эффективные действия. Эффективность этих действий связана с тем, что вы не перемещаете деталь от станка к станку, а используете фрезерные операции для удаления материала на заготовке. В этом случае обработка происходит гораздо быстрее. Хорошая предварительная фрезерная обработка создаст хороший итоговый результат, поэтому крайне важно сделать это правильно. В большинстве случаев при обработке эксцентриковых деталей мы выполняем первичную фрезеровку заготовки, чтобы приблизиться к требуемой форме, и только последний проход будет с эксцентрическим поворотом.

Фишер: Традиционный метод обработки сложных деталей включает несколько станков, как токарных, так и фрезерных, и требует больше времени на настройку, чем необходимо. Операторы должны убедиться, что детали правильно измерены и отцентрованы, чтобы гарантировать, что каждая деталь имеет те же размеры, что и предыдущая. Но эти шаги настройки и измерения не нужны, когда все операции обработки выполняются на одном станке. Чем сложнее операция эксцентрического точения, тем больше вероятность того, что ее придется выполнять в отдельных в несколько этапов или даже в отдельных станках. Если у вас нет опции фрезерования на токарном станке, то обороты должны быть уменьшены во время поворота заготовки, часто до 200-300 об / мин.

Фишер: На токарных центрах с ЧПУ мы вращаем деталь на шпинделе и держим инструмент в револьверной головке. Мы используем X и Y, чтобы сформировать профиль, и Z, чтобы пройти вниз по детали. При эксцентричном вращении инструмент фиксируется в шпинделе, и мы используем X и Y, чтобы держать его в контакте с поверхностью детали. Самую большую часть обработки эксцентриковых деталей, мы проведём перед финальной операцией, а затем последует завершающий чистовой проход. Это зависит от того, насколько близко процесс фрезерования привел нас к окончательной форме.

Благодаря возможностям современных фрезерных / токарных станков, теперь есть возможность уже в предчистовой обработке приблизиться к окончательной форме и качеству и форме детали. Существуют ограничения скорости, потому что происходит комплексное перемещаете многих осей.

Фишер: Тогда вам нужно ответить, хотите ли вы сделать еще одну настройку, чтобы сделать второй диаметр по центру? Это немного проблематично, потому что вы тратите больше времени на настройку, либо перемещаете деталь на второй станок. Наличие современного обрабатывающего центра, избавляет вас от перехода на другую машину. Это не 100% лучший вариант, но есть случаи, когда он может сильно помочь.

Если бы у меня был заказ на обработку эксцентриковых деталей больших размеров, и большая часть деталей нуждалась в эксцентричном повороте, я, вероятно, использовал бы две отдельные настройки станка. Вы выполняете эксцентричное вращение за одним цикл, а центрирующую (концентрическую) работу в другом. Если это что-то вроде коленчатого вала, я, вероятно, не буду делать эксцентричный поворот. Причина, по которой это трудно, заключается в том, что сложно подвести инструмент к заготовке, и он, вероятно, не даст очень хорошей обработки. Специальные станки справятся лучше.

Фишер: Работа, как всегда, будет зависеть от детали. Для этого типа работы это в значительной степени зависит от того, где на заготовке находится эксцентриковая геометрия. Эксцентричные элементы в конце детали, особенно если это длинная деталь или если используется задняя бабка, могут быть сложными для обработки. Обработка заготовок специально для эксцентрикового точения не является первоочередной задачей, потому что все высокоскоростные работы в процессе обработки эксцентриковых деталей обычно выполняются первыми. Во время эксцентричного поворота деталь движется медленно, поэтому ее можно удерживать так же, как вы держите обычную цилиндрическую деталь.

Рис. 3. Пример детали с различной геометрией эксцентрических форм.

Источник

Как выточить эксцентрик на токарном станке?

Как сделать эксцентрик в 3-х кулачковом патроне.

Очень часто в токарной практике приходится изготавливать детали с эксцентриком. Эта проблема легко и с достаточной точностью, решается в 4-х кулачковом патроне.

Величину b можно найти следующим образом.

По формуле находим величину А.

Где е — заданное значение эксцентриситета в мм.
D — диаметр заготовки в мм.

Согласно найденному значению А определяем коэффициент k пользуясь таблицей.

Таблица для определения толщины пластинки.

Затем находим величину b — толщина пластинки.

Где b — величина подкладываемой пластины.
k — коэффициент, найденный в таблице, соответствующей величине А.

Токарная работа по дереву: тонкости самостоятельного вытачивания изделий на станке — Станок

В старину красивые вещи из дерева могли делать только мастера своего дела при помощи ручного инструмента, но когда был изобретён современный токарный станок, и его приспособили для столярных работ, положение дел изменилось. Теперь любой человек, изучивший азы работы на станке, способен, используя точение дерева, создавать почти произведения искусства.

В последние годы деревообработка стала не только производством каких-либо деревянных изделий на предприятиях, но и увлечением многих тысяч любителей выточить поделку из дерева на своём личном токарном станке для деревообработки.

Если делать какую-либо деталь из дерева ручным инструментом, то такое занятие займёт много времени, ту же самую поделку на станке можно сделать гораздо быстрее, и даже качественней.

Вручную красивые вещи из дерева может сделать только мастер своего дела, но любой желающий может освоить азы такого ремесла как токарная обработка дерева, и у него будут получаться весьма красивые поделки.

Попробуем немного рассказать об этом ремесле.

Устройство и принцип работы токарного станка по дереву

Главное отличие токарного станка по дереву от его собрата, на котором обрабатываются заготовки по металлу, заключается в том, что у него вместо механического устройства для подвода резца к обрабатываемой детали установлен подручник — приспособление для упора стамесок.

Токарный станок для деревообработки устроен несложно. На станине устройства располагаются передняя и задняя бабки.

В передней бабке расположен шпиндель, в него вставляют разные приспособления, с помощью которых крепится левый конец деревянной заготовки. Задняя бабка служит для упора правого конца длинной заготовки.

Между левой и правой бабкой устанавливается подручник, который служит для упора инструмента, которым будет обрабатываться заготовка.

Шпиндель приводится в движение электродвигателем. Скорость вращения может регулироваться. Кстати, некоторые токарные работы можно исполнять на фрезерных станках, но об этом рассказ должен быть в отдельной статье.

Заготовка закрепляется в патроне, который установлен на шпинделе. Потом она поджимается задней бабкой. Если устройство подпора задней бабки неподвижное, то его перед установкой заготовки смазывают машинным маслом.

Прежде чем начинать устанавливать заготовку, нужно в ней точно вычислить и отметить центр. Его проще всего найти, если воспользоваться угловым центроискателем.

Если заготовка будет закреплена не по центру, то при вращении шпинделя это вызовет её «биение», и качественно выточить деталь не удастся.

Выбор материала и его подготовка

Дерево — податливый материал для изготовления самых разных поделок. Тем не менее, нужно учитывать, что не все породы дерева одинаково легко поддаются токарной обработке. Легче всего на токарном станке обрабатываются заготовки из ореха, граба, бука, липы, березы и груши. Хвойные породы, а также дуб и ясень поддаются точению значительно труднее. Подбирая материал для заготовки, следует выбирать такие болванки, на которых нет трещин, выпадающих сучков, просмолок и прочих дефектов.

Следует учесть, что разные породы дерева имеют свою внутреннюю неповторимую красивую текстуру.

Зная, какая у каждого из видов деревьев внутренняя текстура, легче подбирать необходимую болванку для изготовления той или иной поделки.

Из ореховой древесины можно выточить красивую пудреницу, круглую шкатулку, а из дерева акации получается великолепная солонка. Текстуру дерева нужно учитывать при выточке того или иного изделия.

Прежде чем поставить болванку на токарный станок, нужно как можно больше подогнать её размер под будущее изделие ручным инструментом, например, топором.

Толстое полено незачем устанавливать в центры, если предстоит выточить тонкую деталь. Его следует обтесать.

Если заготовка в сечении имеет квадратную форму, то углы тоже можно срезать ручным инструментом, придав болванке более округлую форму.

Приспособления для крепления деревянной заготовки

Второй вариант поводкового крепления деревянной болванки — использование планшайбы. Такое приспособление представляет собой металлический круглый диск. В середине расположено отверстие для надевания и крепления на шпинделе токарного станка.

По всей площади диска в правильном порядке располагаются сквозные отверстия. Через эти отверстия болтами или шурупами (саморезами) заготовка и крепится к планшайбе. Предварительно нужно отметить центр заготовки, а потом её устанавливать. Без использования планшайбы не обойтись, когда требуется точение дерева торца заготовки, и задней бабкой для упора уже не воспользоваться.

Инструмент для точения дерева

Чаще всего для обработки древесины на станках используются токарные стамески. По сравнению с обычными стамесками токарные имеют более удлинённые ручки, их резцы изготавливаются только из высококачественной инструментальной стали. То есть стамеска состоит из двух частей — ручки и, насаженного на неё, металлического полотна с заточенным под определённым углом или обоюдоострым лезвием.

Для разных задач существуют разные типы стамесок. Новичку в токарных делах для того, чтобы начать работать с деревом, достаточно научиться владеть вот этими двумя стамесками:

Большую часть остальных типов токарных стамесок причисляют к фасонным инструментам. Ими придаётся окончательный вид выточенной детали. К примеру, на выточенной солонке можно вырезать декоративные канавки. Вот некоторые виды таких стамесок:

Видов фасонных резцов существует великое множество. Опытные токари под конкретную задачу придумывают свои резцы, и изготавливают их сами.

Технология работы на токарном станке

Желательно, чтобы рабочее место перед токарным станком было оборудовано для конкретного работника — под его рост. Обрабатываемая деталь должна находиться на уровне локтя. Прежде чем начать работать, токарь должен занять устойчивую и удобную стойку перед станком.

Теперь можно запустить двигатель. Чем более чистовая работа производится, тем больше должна быть скорость вращения шпинделя. Упираем тело полотна стамески в подручник, медленно приближаем резец к вращающейся заготовке.

Снимать стружку надо тонким слоем, нельзя позволять резцу глубоко проникать в тело болванки — это небезопасно. Одной рукой держат полотно стамески, а другой — её рукоять.

Желательно плотно прижимать локоть к телу, таким манером создается более сильный и неподвижный упор.

Соблюдение правил безопасности при работе на токарном станке — обязательное условие

Не освоив правила безопасности работы на станке, не стоит и подходить к нему, иначе работник может здоровье потерять, а не получить удовольствие от классно изготовленной детали. Основные требования безопасности при проведении токарных работ по дереву изложены ниже:

Существуют и другие пункты требований по безопасности, которые могут быть изложены либо в производственной инструкции, либо в документации завода-изготовителя токарного станка.

по теме: Точение изделий из дерева на токарном станке

Обработка многоосных деталей

Сначала находят величину А по формуле

Где e — заданный эксцентриситет в мм;

D — диаметр поверхности, за которую деталь закрепляется в патроне, в мм.

Затем находят толщину пластинки по формуле

Где t — толщина пластинки в мм;

k — коэффициент, соответствующий найденной величине А (см. табл.)

На практике для быстрого (но не очень точного) вычисления толщины подкладываемой пластинки пользуются следующей формулой:

Короткие эксцентриковые валики можно обрабатывать в патроне, длинные – в центрах, используя две пары центровых отверстий, засверленных пара от пары на размер смещения эксцентрика.

Таблица для определения толщины пластинок, нужных для установки деталей при эксцентричной обработке деталей

Информацию для этой страницы предоставил Новых Виктор Юрьевич

Pereosnastka.ru

Обработка заготовок эксцентриковых деталей

Обработка заготовок эксцентриковых деталей

1. ОБРАБОТКА НЕЖЕСТКОГО ВАЛА С ДВУХ СТОРОН С ПРИМЕНЕНИЕМ ШПИНДЕЛЬНОГО ОБРАТНОГО ЦЕНТРА:1 — фланец. 2 — втулка. 3 — винт. 4 — цанга. 5 — обратный центр. 6 — планшайба. 7 — кулачок

2. ЭКСЦЕНТРИКОВЫЕ КУЛАЧКИ (ДИСКИ):а — без ступицы, б — со ступицей

3. ЭКСЦЕНТРИКОВЫЙ ВАЛ

Обработка эксцентриковых кулачков (дисков) описана ниже.

Первый способ. Предварительно обточенный диск зажимают в четырехкулачковом патроне с выверкой положения центра О, по рейсмасу.

Рукояткой поперечного суппорта отводят стержень к себе на величину эксцентриситета (люфт между винтом и гайкой суппорта должен быть выбран). Затем кулачки смещают до соприкосновения заготовки со стержнем. Соприкосновение (прижим) контролируют бумажкой, защемленной между стержнем и заготовкой: бумажка должна извлекаться с небольшим сопротивлением.

Теперь центр 02 эксцентричного отверстия будет находиться против оси шпинделя и эксцентриситет е будет выдержан — можно сверлить и растачивать (или развертывать) отверстие.

Более точно (с точностью до 0,01 мм) контроль смещения кулачков осуществляют индикатором, закрепленным в резцедержателе. Второй способ. Диск насаживают предварительно обработанным отверстием на оправку, которую закрепляют в четырехкулачковом патроне, и смещают на эксцентриситет е описанным выше способом. Возможна также обработка на центровой оправке со смещенными центровыми отверстиями Б. Оправку устанавливают в центрах станка. Третий способ.

4. КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ С ЦЕНТРОВЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ В ЦЕНТРАХ:

5. КОНТРОЛЬ СМЕЩЕНИЯ КУЛАЧКОВ ПРИ ОБРАБОТКЕ ЭКСЦЕНТРИКОВОГО ДИСКА В ЧЕТЫРЕХКУЛАЧКОВОМ ПАТРОНЕ:а — стержень отведен от заготовки на расстояние е. б — заготовка смещена до соприкосновения со стержне и зажата, в — обпшчинанис эксцентричной цапфы

6. Обработка эксцентрикового кулачка на центровой оправке:

Обработка эксцентриковых валиков. Короткие эксцентриковые валики (со смещением цапф) обрабатывают в четырехкулачковом патроне с координатным смещением по описанному выше способу. Длинные эксцентриковые валики обрабатывают в центрах. Центровые отверстия на торцах валиков засверливают предварительно на сверлильном станке по разметке или при помощи специальных приспособлений. Вначале вал устанавливают на центровых отверстиях А, соответствующих оси вала, и протачивают цапфы. Затем вал устанавливают в центрах на смещенных центровых отверстиях Б и обтачивают эксцентричный участок.

Обработка коленчатых валов. Аналогично обработке эксцентрикового вала, обтачивают коленчатый вал в начале на центрах А, затем на центрах Б и последней установкой на центрах Бг. Если ось эксцентричной шейки выходит за пределы заготовки коленчатого вала, то для обработки этой шейки заготовку устанавливают в центро-сместительных шайбах (рис. 270). Центросместительные шайбы крепят на коренных шейках вала.

На торцах центросмес-тителей шайб засверлены центровые отверстия с заданным смещением от оси коренных шеек. При обработке эксцентричных шеек заготовку устанавливают в центрах на смещенных центровых отверстиях шайб. Распорки служат для повышения жесткости заготовки. Противовесы уравновешивают смещенные части заготовки. По мере обтачивания масса заготовки уменьшается и противовесы заменяют более легкими.

7. УСТАНОВКА ЗАГОТОВКИ ЭКСЦЕНТРИКОВОЙ ДЕТАЛИ В ТРЕХКУЛАЧКОВОМ ПАТРОНЕ:1 — кулачок, 2 — мерная пластинка

8. Обработка коленчатого вала в центросместительных шайбах:1 —планшайба, 2, 4—центросместительные шайбы, 3 — распорки, 5, 6 — противовесы; 8 — эксцентриситет

Реклама:

Развитие науки о резании металлов

Как выточить конус на токарном станке

Токарные станки применяются для точения заготовок во время ее точения путем использования специальных резцов. При наличии определенного опыта выточить можно не только детали обычной формы, но и, к примеру, коническую поверхность. Для создания конуса следует иметь определенные навыки работы на токарном станке.

Поворот верхних салазок суппорта

Провести процесс точения конуса можно, воспользовавшись следующей рекомендацией:

Подобным образом можно провести создание конических поверхностей без использования специального приспособления.

Метод смещения относительно оси центров

Смещение центров позволяет также получить на токарном станке конус морзе. Однако в этом случае провести точение можно исключительно наружных конических поверхностей. К достоинствам рассматриваемого способа можно отнести:

Смещение оси центров

К существенным недостаткам можно отнести:

Показатель величины смещения задней бабки во время создании конических поверхностей определяется при помощи прямоугольного треугольника.

Конусная линейка

Некоторые токарные станки оснащаются специальными конусными линейками. Подобное приспособление позволяет проводить обработку наружных и внутренних поверхностей, когда угол наклона не превышает 12 градусов. Сделать конусную форму в этом случае можно путем сочетания продольной и поперечной передачи.

При использовании линейки можно подобрать угол, который будет создан при одновременном движении суппорта в продольном и поперечном направлении. Правильный угол выдерживать на протяжении всего времени позволяет специальная линейка.

Использование широкого углового резца

Довольно простым способом, при помощи которого на токарном станке можно получить конусную поверхность, является использование углового резца. При его помощи можно создать конус небольшой длины, режущая кромка должна быть прямой. Угол конуса можно корректировать путем заточки кромки или установки его под определенным углом к заготовке.

Точение конуса резцом

Все вышеприведенные способы требуют наличия определенных навыков работы на токарном станке. В некоторых случаях, для крупносерийного производства, изготавливают специальные копиры. Для мелкосерийного производства подойдет способ, в котором используется линейка или поворот салазок токарного станка, смещение бабки.

Источник