2.3. Растачивание и притирка кулачков токарного патрона
Виктор Леонтьев. 19 апр. 2014 г. Из курса "Токарное мастерство"
- Состояние патрона и выбор способа восстановления точности центрирования
- Сущность притирки и ее некоторые особенности
- Восстановление притиркой качества обхвата
- Притирка зажимающих поверхностей призм прямых кулачков
- Подготовка к растачиванию призм прямых кулачков
- Блокирование кулачков кольцом через штифты
- Блокирование с помощью кольцевой выточки на кулачках
- Блокирование кулачков кольцом с пазами
- Растачивание призм прямых кулачков
- Растачивание и протачивание ступеней кулачков
- Обработка выточек на сырых кулачках
- Шлифование зажимающих поверхностей
Полезные ссылки по теме. Дополнительная информация
Рано или поздно, в зависимости от интенсивности работы, самоцентрирующийся трехкулачковый патрон теряет свою точность из-за износа трущихся частей (спираль, направляющие кулачков в корпусе патрона, сами кулачки). В результате этого патрон начинает «бить», т. е. ось цилиндрической поверочной оправки, зажатой в патрон (или детали), не совпадает с осью вращения шпинделя токарного станка. Происходит биение поверхности детали при ее вращении. Это может повлиять на появление «черноты» при обработке заготовки с минимальным припуском на обработку, и в других случаях, когда необходимо соблюсти соосность шеек вала при обработке без участия центров станка.
Смысл этой операции состоит в том, что необходимо совместить ось рабочих поверхностей кулачков с осью вращения шпинделя. Казалось бы, очень просто – произвести обработку (расточку) кулачков патрона прямо на станке по рабочим поверхностям. Это так, но растачивать кулачки в свободном состоянии, когда они не зажаты, нет смысла – биение не устранится. Кулачки должны растачиваться в своем рабочем положении, то есть в зажатом. Есть несколько вариантов зажать кулачки так, чтобы при этом внутри их мог проходить расточной резец. Одно из них заключается в применении вставного кольца, на которое нагружаются кулачки.
Делается так: в патрон зажимается цилиндр, диаметр которого определяет величину отверстия, в которое должен будет входить расточной резец. На одной из ступенек кулачков прорезается канавка под обойму подшипника. Глубина канавки соответствует ширине обоймы. Цилиндр вынимается, обойма подшипника вставляется в канавки и зажимается (не разжим, а зажим). Не страшно, если кольцо при зажиме будет деформировано; главное в том, что выбираются все зазоры в сочленениях патрона. В этом положении производится расточка кулачков. Радиус расточки кулачков должен быть как можно меньше, чтобы не ухудшить условия зажима деталей маленького диаметра. Поперечные канавки, которые после расточки кулачков стали менее глубокими, можно прорезать, не разжимая кулачки после их расточки. Если боковые грани кулачков мешают им сходиться при зажиме маленького диаметра детали, кулачки можно вынуть из корпуса патрона и отфрезеровать фрезой с твердосплавными пластинами.
Каждый кулачок должен постоянно находиться в своем пазу. Кулачок и паз должны быть соответственно помечены и после чистки патрона или его ремонта сборка должна происходить согласно меткам.
Вообще, этот метод можно применять на всех, не только универсальных, токарных станках, где установлены самоцентрирующиеся патроны и есть возможность установки расточного резца.
При работе на токарном станке приходится сталкиваться с износом трущихся частей патрона. Со временем от больших оборотов и нагрузки патрон изнашивается, точность теряется. Станок работает на больших оборотах, поэтому интенсивность его деятельности очень высокая, что собственно и приводит к биению заготовки. Эта естественная неисправность создает ряд негативных последовательных моментов, в результате которых вытачиваемая деталь не отвечает заявленным размерам и требованиям качества. С заменой на новую деталь не стоит торопиться, тем более что ее также нужно будет притереть, поэтому можно расточить кулачки патрона токарного патрона.
Сами кулаки патрона могут быть разных видов. Это прямые, которые несут задачу захвата заготовки наружной стороны или за внутреннюю часть у детали с отверстием. Могут быть обратные для зажима с внешней части, накладные, которые применяются для обработки заготовок большого диаметра независимо от длины, а также сборные, на которые осуществляется с помощью рейки крепление накладных кулачков. Независимо от типа рекомендации являются универсальными, поэтому их можно применить для большинства современных станков по металлу, таких как 16к20, 1а616, а также установок с ЧПУ.
Расточка
Для проведения процедуры необходимо демонтировать патрон и обработать его наждачной бумагой. С одной стороны может казаться, что обработка кулаков патрона спокойно подвергнется прямо на станке, но это не так. Расточка кулачков у токарного патрона, находящихся в свободном состоянии, без их зажатия к результату не приведет, биение при этом не устранимо. Детали могут растачиваться только зажатыми, потому что это их рабочее положение. Поэтому расточка кулачков производится следующим порядком:
- устанавливаются кулачки, сопоставив их диаметр отверстию токарного патрона;
- осуществляется зажим кольца с помощью кулачков так, чтобы оно могло свободно двигаться;
- используем один резец для расточки канавок, чтобы стружка, отходы могли спокойно удалиться из отверстия, второй для разработки плоскостей;
- находится оптимальный режим вращения, начиная с низкой частотой оборотов. Используется сначала первый резец, выбрав необходимую глубину проточки таким образом, чтобы поверхность кулачков находилась в пределах допустимой площади;
- запускается резец для плоскостей так, чтобы по всей рабочей плоскости кулаков происходило соприкосновения. Для этого запускается станок на низкой скорости и наблюдается наличие соприкосновения резцом всех сторон;
- осуществляется конусная расточка кулачка, чтобы в дальнейшем обрабатываемая заготовка могла хорошо в них крепиться, делая захват надежным и безопасным.
Шлифовка
Завершающим этапом растачивания кулачков является шлифовка, которая должна производиться только при ее явной необходимости. Для проверки используется металлический вал, который закрепляется в патрон токарного станка. Деталь зажимается кулачками и запускается станок. Визуально можно определить имеет ли место биение или оно отсутствует. Если имеется, то кулачки требуют ухода и шлифовки. Для этого необходимо обработать внутреннюю часть, зажав ими кольцо, предупреждая тем самым самопроизвольное раскручивание.
Для качественного точения токари используют резцы со специальным камнем, для чего на него устанавливается насадка с камнем. Производится включение патрона и, передвигая оправу с камнем по всей плоскости кулачков, делается их шлифовка до нужного состояния. После шлифовки можно повторно произвести проверку на состояние идеальности кулачков, установив в них стальной вал и запустив в работу. Процедура обработки деталей посредством расточки должна исключить биение заготовки.
Процесс правильного точения и последовательность в работе можно увидеть на видео. Токарный станок является многооборотистым оборудованием, поэтому перед тем как расточить, необходимо досконально изучить технологию работы. Кроме того, совершаемые ошибки приведения кулачков в рабочее состояние может их попросту испортить, если будет нарушена техника правильной расточки.
