Обработка конических и цилиндрических поверхностей

Обработка конических поверхностей – это технически сложный процесс, который выполняется на токарном оборудовании. Кроме специального инструмента необходима высокая квалификация (разряд) оператора. Обработка конических поверхностей на токарных станках делится на две категории:

  • работа с наружными конусами;
  • работа с коническими отверстиями.

Каждый вид обработки обладает своими техническими особенностями и нюансами, которые должны учитываться токарем.

Особенности обработки наружного конуса

В силу своей специфической формы, работа с наружными коническими поверхностями обладает своей спецификой. При несоответствии инструмента, дины фигуры и ее физических характеристик поверхность детали приобретает волнистую форму, что негативно сказывается на качестве заготовки и ее дальнейшей пригодности в эксплуатации. Причины возникновения волнистости:

  • длина конуса более 15 мм;
  • большой вылет резца или плохое крепление детали;
  • увеличение длины заготовки с пропорциональным уменьшением ее диаметра (толщины).

Обработка конических поверхностей на токарном станке без эффекта волн производится при соблюдении таких условий:

  • не нужно достигать высокого класса обработки;
  • при закреплении деталей должен быть большой угол наклона конуса относительно стационарного резца;
  • длина конуса не превышает 15 мм;
  • заготовка конической формы изготовлена из твердого сплава.

Способы обработки конических поверхностей выбираются исходя из указанных критериев.

Конические отверстия

Для обработки конических отверстий в сплошном материале существует два этапа:

  • сверление;
  • развертывание;

В первом случае используют сверло с диаметром равным или меньшим на 2-3 мм чем предполагаемое отверстие. Размерную дельту уменьшают за счет финальной расточки. Сначала выбирается крупное сверло, которым пробивается отверстие, на глубину, меньше заданной. Затем тонкими сверлами производится каскадное сверление отверстия и доведение глубины до заданной. При использовании нескольких сверл, внутренний конус соответствует заданным размерам и не имеет ступенчатых переходов.

При развертке отверстий используются сверла с тремя видами рабочей поверхности:

  • первичные (обдирочные). Поверхность сверла имеет редкие грубые зубья, расположенные по винтовой спирали. При работе с этим сверлом снимается большой слой материала и формируется профиль отверстия;
  • вторичное. У этого сверла больше канавок и зубьев, что позволяет добиться более четкого профиля отверстия и убрать излишки металла внутри;
  • третье (чистовое). Поверхность этого сверла имеет прямые зубья, которые позволяют сделать «чистую» проходку и убрать ступенчатый эффект после двух предыдущих разверток.

Глубину и диаметр полученных отверстий проверяют при помощи пробок-калибров.

Цилиндрические поверхности

Обработка цилиндрических поверхностей на токарном станке – это две разные технологии, одна из которых позволяет работать с внешней поверхностью (валы, втулки, диски), а другая – с внутренней (отверстия). Для работы используются резцы, сверла, развертки. Использование определенного типа инструмента зависит от диаметра отверстия (толщины вала), класса чистоты обработки и шероховатости поверхности. Детали с цилиндрической формой широко используются в машиностроении и тяжелой промышленности, а качество отверстий в сплошном материале определяет степень стыковки элементов конструкции, общую механическую прочность узла и длительность эксплуатации изделия.

Обработка наружных цилиндрических поверхностей заключается в доведении заготовки до заданной толщины путем снятия стружки при помощи резца. Для этого деталь располагается параллельно полу и закрепляется на токарном станке. Проходом резца вдоль поверхности вращения позволяет достигнуть необходимого класса обработки и толщины детали. Обработка цилиндрических поверхностей наружного типа делается в три этапа:

  • черновая обточка. При таком методе получают шероховатость до 3-го класса и точность поверхности до 5-го;
  • чистовая обработка. Класс точности возрастает до 4-го, а шероховатость до 6-го;
  • чистовая тонкая (сверхточная). Степень шероховатости на уровне 9-го класса, а точность до 2-го.

В зависимости от желаемых показателей мастер использует одну или несколько стадий обработки. Ввиду того, что при изготовлении многоступенчатых валов из цельной заготовки значительная часть материала становится стружкой, в современном производстве заготовки получают методом литья, а на станке проводится доводка детали до заданных параметров.

Обработка внутренних цилиндрических поверхностей – это достижение заданного класса точности при работе с отверстиями. По своему типу отверстия делятся на категории:

  • сквозные;
  • глухие (досверленные до определенной глубины);
  • глубокие со ступенчатой структурой (несколько диаметров на разных глубинах).

Исходя из типа отверстия и его габаритных размеров, применяются сверла определенной формы и диаметра. Для достижения заданного класса точности мастера используют несколько разновидностей инструментов и производят обработку внутренней поверхности в три этапа, так же, как и с внешним цилиндром (черновое сверление, чистовое и высокоточное). Тип инструмента зависит от твердости материала и заданных технических характеристик отверстия.


Читайте другие наши статьи:

Обработка внутренних и наружных поверхностей
Классы чистоты обработки поверхности
Станки и оборудование для обработки поверхностей