Способы обработки конических поверхностей

Элементами технологического оборудования в металлообработке могут быть конусовидные полые и цельные детали: сверла, заточки, зенкеры, хвостовики.

Схемы способов обработки конических поверхностей

Способы обработки конических поверхностей внутреннего характера заключаются в резцовом растачивании детали с использованием конусной линейки, а также оборачивании верхней части суппортов.

Внешние конусы обрабатывают:

  • вращением суппортов;

  • смещением точек задней бабки;

  • широкими резцами;

  • конусной линейкой.

Полости конусообразных изделий создаются путем зенкерования и развертки. Данные методики дают возможность получить отверстия диаметрами высокой точности. С целью формирования дыр в сплошном металле используют сверла малого диаметра для нанесения разметки. После чего применяют зенкер или сверлильную ступенчатую установку.

Вращение верхнего суппорта 1 под заданным углом способствует подаче ручного и механического резца. Этот процесс осуществляется на токарных станках классического и автоматизированного типа. Повороты суппортов имеют угол α корпусного наклона, цифровое значение которого можно увидеть на фланцевой шкале 2.

Конические изделия большой длины отделывают путем смещения корпуса задней бабки. В этой процедуре резец двигается диаметрально по вертящейся заготовке с применением механического воздействия.

При данном точении угол наклона α конического изделия совпадает с наклонением резцового инструмента. Требуемое цифровое значение уклона достигается путем перемещения заднего пункта в противоположное направление.

Способы обработки конических поверхностей широкими режущими инструментами токарного оснащения основаны на движении кромок вдоль и поперек диаметра детали.

Резцовая обработка помогает выпускать крупные партии мелких деталей не более 20 мм диаметром, надежно защищенных от вибрационной деформации. 

Конусные линейки дают возможность обтачивать детали с углом наклона меньше, чем 10-12 градусов. Линейки закрепляются на станковом оборудовании. Для поступательного скользящего движения ползуна на начале точения выкручивают винт и отводят верхний суппорт от каретки снизу.

Отделка конуса с использованием станковой линейки осуществляется в специальной последовательности, отраженной на рисунке.

Плитка 11 зафиксирована к корпусу станка, оснащена конусной линейкой 9. Последняя может быть повернута под требуемым кругом пальца 8 по оси отделываемой конической детали.

Болты 4 и 10 необходимы с целью крепежа линейки. Ползун, обозначенный 7, скользящим движением объединяется с нижней суппортной салазкой 12 благодаря наличию зажима 6 и механизму тяготения 5. Низ суппорта отделяют от кареты 3 путем выкручивания гайки или поперечного болта.

Движения ползуна обуславливают возможность резцовой обработки внешней и внутренней поверхности конусообразной детали с углом уклона, равным значению α поворотов линейки.

С целью определить правильность отделки поверхности конусной детали и исключения брака наносят меловые линии по длине образующей.

После на изделие надевают калибр и поворачивают на половину оборота. Если нанесенные линии стерлись прерывчато, конусное изделие возвращают на исправление.

Обработка конических поверхностей на специализированных станках

Обработка конических поверхностей – вид токарно-фрезерных работ, применяющийся в машиностроении для формирования деталей подшипников и обойм под них, сверл, форсунок, планетарных шестерен, резонаторов глушителей, а также отверстий данного вида.

Работы проводят на специализированных станках,  четыре варианта изготовления:

  • широкий угловой резец;

  • смещенные центры;

  • повернутые верхние салазки суппорта;

  • конические развертки.

Наружные конические поверхности с образующей свыше 1.5 см не рекомендуется обрабатывать установленным резцом.

Вероятность повреждения детали вибрацией инструмента увеличивается пропорционально ее длине, с уменьшением диаметра и расположения тела вращения к центру изделия.

Данный инструмент рационально применять в случаях:

  • коротких (до 1.5 см) и жестких деталей;

  • если конус размещен ближе к закрепленным концам изделия;

  • отсутствия требований к классу чистоты поверхности и прямолинейности образующей.

Обработка конических поверхностей и отверстий проводится с использованием тех же технологий, что и наружных тел вращения, и требуют аналогичного расчетного обоснования.

Исключение составляет доводка предварительно рассверленных сплошных материалов и развертка.

В первом случае создается отверстие на 2-3 мм меньше, чем итоговый конус (с увеличением габаритов требующегося проема рекомендуется проводить первый этап работ уступами).

Диаметры резца определяются по образцу или рассчитываются по чертежу – задний угол инструмента расточки подбирается, исходя из меньшего размера окружности. Данный тип обработки применяют для мелкосерийных и единичных изделий.

В промышленных масштабах для нормализованных размеров отверстий, в переходных втулках, насадных отвертках, зенкерах используют развертки. Зубья набора конических инструментов отличаются по количеству и конфигурациям.

Обдирочная и вторая развертка – ступенчато-винтовые с соответственно увеличивающимся числом ступеней, для сокращения размера стружки – чистовая с прямыми фрезерованными канавками.

Перед применением специализированных инструментов просверливают отверстие, а при последующем формовании фигуры применяют смазочно-охлаждающие составы.

Высокоточная обработка конических поверхностей

Тела вращения из металлов используют в медицинских целях. Зубные импланты конической формы с микрорезьбой повышают остеоинтегрируемую поверхность на 30%, стабилизируя процессы фиксации.

Пескоструйная шлифовка и кислотная обработка титана (Ti – 99.84%) структурируют материал до капиллярного состояния.

Выбор конической конфигурации соединения:

  • улучшает контроль крутящего момента;

  • равномерно распределяет нагрузки;

  • обеспечивает герметизацию без реабсорбции – расстояние между нитями резьбы менее 1 микрон, преграждает попадание микроорганизмов

  • упрощает инсталляцию угловых абатментов за счет фрикционных сопротивлений – снижает риски осложнений, в частности микросдвигов, мукозитов;

  • продлевает срок службы имплантата.

Детали высшего класса точности изготавливаются на технологичных станках с ЧПУ, ПО управления для которых используется для моделирования изделий и процессов их формования на каждом из этапов.

Больше о способах обработки конических поверхностей можно узнать на ежегодной выставке «Металлообработка».


Читайте другие наши статьи:

Установка технологического оборудования
Конструкторские разработки
Классификация металлорежущего оборудования