Если величину конусности разделить пополам, то получим уклон
К D—d конуса п = — = -££-•
Уклон конуса по величине равняется тангенсу угла а (см. рис. 3.29) tga = п = D2^ ’ а ~ arctg п.
Удвоенный угол наклона 2а называется углом конусности или углом при вершине конуса.
Пример. Дана коническая поверхность с L = 150 мм, D = ПО мм, d — 80 мм. Находим величину конусности
110—80
150
Таким образом, для данного конуса уменьшение диаметра на длине 1 мм составляет 0,2 мм. На длине 10 мм уменьшение диаметра составит 0,2Х 10= =■= 2 мм, а на длине 20 мм — 0,2X20=4 мм.
При размерах, приведенных выше, уклон конуса составит
п = ———^— = 0,1, n = tga = 0,l откуда a = arctgn = 5° 43′
2-150
Помимо конусов системы Морзе (табл. 3.13) в машиностроении применяются метрические конусы, а также конусности 1:10, 1:30, 1:50, 1:100.
3.13. Конусы Морзе
|
Способы шлифования. В зависимости от величины угла конусности детали применяются различные способы шлифования. Детали с углом конусности до 12° шлифуются поворотом стола (рис. 3.30,а) а свыше 12°—поворотом передней бабки станка (рис. 3.30, 6)
Рис. 3.30. Способы шлифования наружных конических поверхностей: а — поворотом стола, б — поворотом передней бабки, в — поворотом шлифовальной бабки |
На универсальных круглошлифовальных станках конические поверхности можно также шлифовать поворотом шлифовальной бабки (рис. 3.30, в).
В отдельных случаях при шлифовании крутых конусов приходится поворачивать переднюю и шлифовальную бабки одновременно При шлифовании конусов, для установки стола, передней или шлифовальной бабкн необходимо знать конусность К или угол уклона а. Все формулы, по которым можно определить параметры, даны в табл. 3.14.
Задано |
Требуется определить |
Формулы для вычисления |
D, d, К |
Длину конуса L |
D —d L = |
К |
||
d, L, К |
Больший диаметр D |
D==d — KL |
D, L, К |
Меньший диаметр d |
d—D—KL |
D—d |
||
D, d, L |
Конусность К |
K~ L |
Угол а |
D—d К |
|
6 2Z. 2 |
Примеры пользования табл. 3.14. Дано: D = 40 мм, d 33 мм, К = 1:20=0,05. |
40 — 33 0,05 |
140 мм.
Дано: d = 12,7 мм, L = 60,32 мм, К = 1:10=0,1 D=d + /О. = 12,7+ 0,1-60, 32=12,7 f 6,03 = 19,0 мм.
Дано: D = 110 мм, L = 280 мм, /С = 1:20 = 0,05 d — D — KL = 110-0,05-280=110—14= 96,0 мм.
Дано: D = 45,64 мм, d = 38,1 мм, L 180,97 мм
a — arctg 0,02085= 1° 11′ 7".
Последовательность рабочих приемов при подготовке операции и шлифования пологих конусов. Пологие конусы с углом наклона конуса до 12° шлифуются поворотом стола на заданный угол. Ниже излагается последовательность и содержание рабочих приемов: открепляют верхний стол, для чего отвертывают крепежные болты 2 с обоих концов стола (см. рис. 3.15);
поворачивают верхний стол на заданный угол, что достигается поворотом винта /; угол поворота стола проверяют по нониусу В на правом конце стола;
закрепляют верхний стол крепежными болтами; производят правку шлифовального круга;
очищают опорные поверхности центров и центровых отверстий в заготовке;
устанавливают заготовку в центры станка; регулируют положение упоров, ограничивающих длину хода стола; расположение упоров должно обеспечивать выход круга из шлифуемой поверхности на 1/8 высоты круга; подготавливают станок к шлифованию;
шлифуют коническую поверхность «до чистоты» (до снятия следов предыдущей обработки) методом продольных проходов;
проверяют точность конуса и при необходимости выполняют дополнительную регулировку положения верхнего стола;
выполняют несколько проходов шлифования и повторно проверяют точность конической поверхности;
окончательно шлифуют коническую поверхность в заданный размер методом продольных проходов.
Последовательность рабочих приемов при подготовке операции и шлифовании крутых конусов. Работа может выполняться на универсальных круглошлифовальных станках с закреплением заготовки в кулачковом патроне или цанге (см. рис. 3.30, б). Конусы шлифуют поворотом передней или шлифовальной бабок (см. рис. 3.30, б, в). В отдельных случаях необходимо одновременно поворачивать переднюю и шлифовальную бабки.
Шлифование конуса с поворотом передней бабки: освобождают крепление передней бабки;
повертывают переднюю бабку на заданный угол и закрепляют бабку;
устанавливают и закрепляют заготовку в патроне или цанге (см. рис. 3.30, б);
выверяют при помощи индикаторного устройства правильность установки заготовки в патроне или цанге; устраняют биение заготовки;
производят правку круга;
предварительно шлифуют «до чистоты» коническую поверхность заготовки методом продольных подач или врезанием;
проверяют правильность полученного конуса и при необходимости проводят дополнительную регулировку углового положения передней бабки;
повторно правят круг;
окончательно шлифуют коническую поверхность.
Шлифование конуса с поворотом шлифовальной бабки. Шлифовальная бабка на универсальном круглошлифовальном станке смонтирована на поворотной, точно градуированной плите. Шлифовальная бабка может поворачиваться по часовой и против часовой стрелки. Последовательность рабочих приемов; правят шлифовальный круг; освобождают крепление шлифовальной бабки; повертывают шлифовальную бабку на заданный угол, закрепляют ее болтами;
устанавливают заготовку в центрах передней и задней бабок станка;
маховиком продольного хода стола перемещают заготовку в положение, при котором шлифуемая коническая поверхность будет располагаться против шлифовального круга;
устанавливают необходимую частоту вращения заготовки;
шлифуют методом врезания (поворотом маховика поперечной по — дачи) коническую поверхность заготовки «до чистоты»;
проверяют правильность угла уклона конуса и при необходимо’ сти регулируют положение шлифовальной бабки;
окончательно шлифуют коническую поверхность в заданный размер.
Шлифование конуса с одновременным поворотом передней и шлифовальной бабок. В тех случаях, когда приходится шлифовать очень крутой конус и разворота одной бабки недостаточно, применяют врезное шлифование конуса с разворотом передней и шлифовальных бабок и креплением заготовки в патроне или цанге.
В начале разворачивают переднюю бабку на заданный угол; устанавливают, закрепляют заготовку в патроне или цанге и выверяют правильность ее установки; затем выполняют все указанные рабочие приемы при шлифовании конуса с поворотом шлифовальной бабки.
Контроль конических поверхностей. Чтобы облегчить шлифование конуса в заданный размер, может быть использована индикаторная скоба, которая в процессе шлифования проверяет конус в одном сечении, для этого скоба поджимается пружиной к торцу шлифуемого конуса.
После шлифования наружные конические поверхности проверяют в зависимости от требуемой точности измерения и количества заготовок универсальными средствами или специальным калибром-кольцом (рис. 3.31) и шаблонами (рис. 3.32).
В единичном производстве конические поверхности проверяют микрометром или при помощи синусной линейки и стойки с индикатором.
Последовательность технологических приемов при измерении конуса стандартным микрометром:
очищают проверяемую коническую поверхность и покрывают ее тонкой пленкой (2—3 мкм) Берлинской лазури, смешанной с машинным маслом или вазелином (пропитывают этим составом губку, вкладывают ее в марлю, свернутую в 2—3 слоя);
наносят кольцевые риски на максимальном D, и минимальном
-33, о);
измеряют расстояние I между двумя кольцевыми рисками на диа — MerpaxD, иD, (рис. 3.33, б);
осторожно измеряют диаметры Dj и D2 микрометром таким образом, чтобы шпиндель и ножка микрометра своими измерительными кромками касались кольцевой риски на конусе (см. рис. 3.33, о);
зная значение диаметров D, и Do, а также расстояние между ними, находят конусность К
сопоставляют полученную конусность с заданной.
Пример. При измерении в процессе шлифования конуса получены следующие результаты: диаметр в I сечении D± — 45,29 мм, диаметр во II сечении П2 = 41,02 мм. Расстояние между сечениями установлено 100 мм. Определяем конусность заготовки:
Заданная конусность равна 1:24^0,0417.
Таким образом, фактически полученная конусность больше заданной. Чтобы исправить это отклонение, стол станка нужно еще немного развернуть большим диаметром конуса заготовки ближе к шлифовальному кругу и сделать несколько проходов шлифования. Когда будет достигнут заданный угол наклона конуса, далее при шлифовании можно ограничиться измерением лишь большего диаметра конуса, что не представляет затруднений.
Более точно можно проверить коническую поверхность при помощи синусной линейки.
Измерения угла конуса при помощи синусной линейки. Этот метод заключается в определении высоты блока концевых мер (БКМ), который рассчитывается на измеряемый угол конуса по формуле //б = L sin а, где L — длина синусной линейки, а — измеряемый угол (рис. 3.34). Синусная линейка / установлена на контрольной плите. Вычисленная высота блока 6 концевых мер подводится под ролик синусной линейки. Проверяемая заготовка 2 установлена на синусную линейку и торцом малого диаметра конуса упирается в
ролик 5. Параллельность поверхности А плите Б проверяется индикатором 4, установленным на стойке 3, который перемещается вдоль образующей конуса Л. Угол конуса 2 а считается годным, если измеряемая поверхность конуса А параллельна плоскости Б.
Пример. Рассчитать высоту Нв для проверки на синусной линейке правильности полученного угла конусности после шлифования. Угол конусности задан а = 12е, L = 250 мм.
Находят sin 12е = 0,20791, подставляют значение синуса в формулу и получают Не = L sin а = 250-0,29791 = 51,9775 мм.
По полученному значению составляют блок и устанавливают его под один из роликов синусной линейки.
Учебно-производственное задание по теме «Практика шлифования наружных конических поверхностей»
1. Изучите содержание и последовательность рабочих приемов при шлифовании наружных конических поверхностей.
2. Чем отличаются способы шлифования пологих и крутых конусов?
3. Разберитесь в методах вычисления элементов конуса по табл. 3.14 и решите следующие примеры:
а) задан большой диаметр D — 60 мм, конусность К = 0,1; малый диаметр d = 40 мм; определить длину конуса L
б) задана конусность К — 0,2, малый диаметр d = 34 мм, длина конуса L = 120 мм; определить большой диаметр D.
4. В каких случаях следует шлифовать коническую поверхность с поворотом одной передней бабки или шлифовальной бабки станка, а в каких случаях необходимо шлифовать с одновременным поворотом передней и шлифовальной бабок?
5. Разберитесь в способах измерения конической поверхности при помощи микрометра и синусной линейки. Выполните упражнения по измерению конических поверхностей.