Детали с коническими поверхностями встречаются очень часто. У каждого токарного, фрезерного или сверлильного станка рабочий конец шпинделя имеет конусное отверстие для установки центров или режущего инструмента с соответствующим конусным хвостовиком. Размеры конусных отверстий в шпинделях, а также размеры конусных хвостовиков инструментов и центров стандартизированы.
В табл. 18 приведены размеры конусов общепринятой системы Морзе от № 0 до № 5. Помимо длины конуса и большого
|
Таблица 18 Конусы Морзе
|
и малого диаметров его, для каждого номера конуса Морзе даны значения конусности k и угол уклона а.
Эти величины характерны не только для конусов Морзе, но и для любой другой системы конусов. На рис. 123 показано сечение конусной пробки и все элементы, характерные для конусной поверхности.
Конусностью k называется отношение разности большого и малого диаметров к его длине:
и D — Л к — — .
Допустим, D=110 мм, <2=80 мм, /=150 мм, тогда
k = -°~8° = 0,2.
150
Если величину конусности разделить пополам, то получим уклон конуса п, т. е.
k D — d
21
При размерах, приведенных выше, уклон конуса
110 — 80
2-150
Уклон конуса по величине соответствует тангенсу угла уклона а:
tg я = п =
Угол уклона конуса при размерах, приведенных выше, будет иметь следующее значение:
tg а = п = 0,1; а = 5°43′.
Удвоенный угол уклона называется углом конусности, или углом при вершине конуса.
Помимо конусов системы Морзе, в машиностроении применяются метрические конусы, а также конусности 1:100; 1:50; 1 : 30 и 1:10.
Способы шлифования. В зависимости от величины угла конусности детали применяются различные способы шлифования поверхностей. Детали с углом конусности, не превышающим 15°, шлифуются способом поворота стола (рис. 124). Верхний стол станка повернут на угол, равный уклону конуса детали. Такой установкой стола достигается расположение образующей конуса, обращенной к шлифовальному кругу, параллельно движению стола. Стол предварительно проворачивают по шкале станка.
|
Рис. 124. Шлифование конических по — Рис. 125. Шлифование конических верхностей способом поворота стола поверхностей способом поворота передней бабки |
После первых проходов проверяют полученный угол конусности и при отклонении его от чертежного размера корректируют установку стола. Если при следующей проверке фактический угол конусности окажется в требуемых пределах, поворотный стол закрепляют.
Дальнейшее шлифование производится продольными проходами. Поперечная подача осуществляется перемещением шлифовальной бабки, как и при шлифовании цилиндрических поверхностей.
Детали с углом конусности, превышающим 15е, шлифуют способом поворота передней бабки (рис. 125). Деталь устанавливается и зажимается в патроне. После установки поворотного стола в нулевое положение открепляют переднюю бабку, устанавливают ее по шкале на угол, равный углу уклона шлифуемого конуса, и закрепляют.
После этого несколькими проходами шлифуют коническую поверхность детали и проверяют фактический угол конусности. При необходимости корректируют угол поворотом стола. После получения заданного угла стол закрепляют окончательно и деталь шлифуют продольными проходами под размер.
Поперечная подача производится перемещением шлифовальной бабки. Детали с короткими коническими поверхностями часто шлифуют способом врезания (например, внутренние кольца конических роликовых подшипников).
Проверка точности конических деталей. На практике применяются различные методы проверки конических деталей. Угол уклона конической поверхности можно проверить угломером или при большом количестве одинаковых деталей
а—’для проверки угла конуса, б—для проверки угла
и малого диаметра конуса
специальным шаблоном (рис. 126,а). Проверка шаблоном не гарантирует точности диаметра шлифуемой детали.
В тех случаях, когда малый диаметр конической поверхности задан с жестким допуском, применяют шаблон, контролирующий одновременно угол конусности и малый диаметр детали (рис. 126,6).
При шлифовании деталей с небольшими углами конусности, например центров, конусных хвостовиков сверл и фрез, для контроля угла конусности и диаметра пользуются специальными контрольными калибрами (рис. 127), втулками и пробками.
При шлифовании единичных деталей малый диаметр шлифуемого конуса контролируют при помощи универсального роликового приспособления (рис. 128). Ролики 1 и 2 имеют одинаковый диаметр, выдержанный с большой точностью. Расстояние между роликами зависит от величины малого диаметра конуса
и угла наклона его, а также о. т диаметра роликов и определяется по формуле
tf=^ctg(45°-y)-l ]+Д
где d — диаметр ролика;
D — малый диаметр конуса;
а — угол уклона конуса. По подсчитанному размеру Н набирают блок мерных плиток, вставляют его между роликами и положение роликов фиксируют винтами 4 и 3.
Решение:
н= djctg (45°—j)- 1 ] + D =
= lojctg Ґ45°——- — 1 1 + 80 = 87,32 мм.
Проверка угла конуса угломером не дает точных замеров.
Высокая точность замера угла конуса обеспечивается специальным приспособлением с синусным столом (рис. 129). На поворотный стол 1 приспособления установлены центровые бабки 5 и 6, которые передвигаются и закрепляются в соответствии с длиной детали. На нижней поверхности стола 1 находятся па-
лец 4 и ролик 2, расстояние между которыми выдержано с большой точностью и равно (в данном случае) 250 мм. Палец 4 шарнирно соединяет поворотный стол 1 с плитой 3.
При проверке конуса детали, например с углом при вершине 32°, деталь устанавливают в приспособление, как показано на рис. 128. По таблице синусов находят синус угла 16° (угол уклона’конуса замеряемой детали), который равен 0,27564. Учитывая, что расстояние между роликами приспособления /=250 мм, находим высоту Н блока мерных плиток, который необходимо подложить под ролик 2 поворотного стола: Я=0,27564X250= = 68,91 мм. После этого индикатором, закрепленным на стойке, проверяют параллельность верхней образующей конуса детали плоскости плиты. Если угол прошлифован правильно, то стрелка останется на нуле.