3.2.5. Токарные центры

Токарные центры (рис. 3.11) используют при обработке загото­вок различной формы и размеров. Угол при вершине рабочей части 1 центра (рис. 3.11, а) обычно равен 60°. Диаметр опорной части 3 меньше меньшего диаметра хвостовой части 2 конуса. Это позволяет вынимать центр из гнезда без повреждения конической поверхности хвостовой части заготовки.

Рис. 3.11. Токарные центры различных типов:

1,2 и 3 – соответственно рабочая, хвостовая и опорная части

Центр, показанный на рис. 3.11, б, служит для установки заготовок диаметром до 4 мм. У таких заготовок вместо центровых отверстий имеются наружные углубления − конические поверхности с углом при вершине 60°, в которые входит внутренний конус центра, называемый обратным. Если необходимо подрезать торец заготовки, применяют срезанный центр (рис. 3.11, в), который устанавливают только в пиноль задней бабки. Центр со сферической рабочей частью (рис. 3.11, г) используют в тех случаях, когда требуется обработать заготовку, ось которой не совпадает с осью вращения шпинделя станка. Центр с рифленой рабочей поверхностью рабочей части (рис. 3.11, д) предназначен для обработки заготовок с большим центровым отверстием без поводкового патрона.

В процессе обработки заготовки в центрах передний центр вращается вместе с ней и служит только опорой; задний центр при этом неподвижен. Вследствие нагрева при вращении он теряет твердость и интенсивно изнашивается. Поэтому задний центр изготовляют из углеродистой стали с твердосплавной рабочей частью (см. рис. 3.11, г).

При обработке с большими скоростями и нагрузками применяют задние вращающиеся центры (рис. 3.12). Показанная конструкция вращающегося центра с указателем осевого усилия предназначена для базирования и закрепления заготовок типа вала, устанавливаемых в поводковых патронах при обработке на токарных станках, в том числе с ЧПУ.

Рис. 3.12. Задний вращающийся центр:

1 – корпус; 2 – центр; 3 – уплотнение; 4 – гайка; 5 – винт; 6,14 – подшипники; 7 – кольцо;

8 – указатель величины осевых сил; 9 – фланец; 10 – пакет тарельчатых пружин;

11 – игольчатый подшипник; 12 – заглушка; 13 – винт

Вращающийся центр обеспечивает передачу больших осевых сил и контроль силы прижима штырей к торцу заготовки. При поджиме заготовки вращающимся центром с помощью пневмо- или гидропривода пиноли задней бабки центр через подшипники 6 и 14 и фланец 9 сжимает пакет тарельчатых пружин 10. При этом индикатор указателя 8 величины осевых сил показывает значения деформации тарельчатых пружин и осевой силы. Перед эксплуатацией индикатор тарируют, нагружая центр заранее известной осевой силой.

Задний конец центра 2 вращается в игольчатом подшипнике 11, который крепится в корпусе 1 заглушкой 12. Фланец 9 связан с корпусом 1 посредством винта 13. Перемещение фланца в осевом направлении ограничивается кольцом 7. Вытеканию смазки препятствует уплотнение 3, смонтированное в гайке 4, контрящейся винтом 5.

Токарные центры работают совместно с поводковыми самозажимными патронами. Патрон (рис. 3.13) предназначен для базирования и передачи крутящего момента заготовкам типа вала, установленным в центрах токарных станков, в том числе с ЧПУ.

При поджиме заготовки пинолью задней бабки подпружиненный плавающий центр 2 утопает и торец заготовки устанавливается на базирующий торец подвижного корпуса 4 с предварительным натягом. При дальнейшем движении пиноли корпус 4 перемещается в осевом направлении, сжимая возвратную пружину 5, и поворачивается по часовой стрелке по винтовому пазу относительно установленной в корпусе 6 цилиндрической шпонки с зуб­чатыми секторами 8.

Венец корпуса 4 выполнен с круговым пазом 3, в котором установлены сухари 9 с закрепленными на них осями 1. При повороте корпуса 4 зубчатые колеса-кулачки 7, установленные на осях 1 и входящие в зацепление с зубчатым сектором 8, поворачиваются против часовой стрелки до соприкосновения с заготовкой с усилием натяга, создаваемого пружинами 11, закрепленными на штифтах 10 и 12 в корпусе 4 и сухарях 9. После фиксации кулачков 7 на поверхности заготовки дальнейший поворот кулачков прекращается.

Рис. 3.13. Поводковый самозажимной патрон:

1 – ось; 2 – плавающий центр; 3 – круговой паз; 4 – подвижный корпус;

5 – возвратная пружина; 6 – корпус; 7 – зубчатое колесо-кулачок;

8 – зубчатый сектор; 9 – сухарь; 10,12 – штифты; 11 – пружина

Это устраняет возможность смещения заготовки с плавающего центра. При дальнейшем повороте корпуса 4 до упора в корпус 6 сухари 9 (с осями 1 и кулачками 7) перемещаются в пазу корпуса 4, растягивая пружины 11. При этом корпус 4, кулачок 7, заготовка и защитный кожух перемещаются в осевом направлении. Зажим заготовки осуществляется одновременным базированием па плавающий центр и неподвижный торец корпуса 6.

Хомутики предназначены для передачи вращения заготовке, установленной в центрах токарного станка. Обычный хомутик надевают на заготовку и закрепляют винтом (рис. .3.14, а). Хвостовиком хомутик упирается в палец поводкового патрона.

Рис. 3.14. Обычный (а) и самозатягивающийся (б) токарные хомутики:

1 – палец-поводок; 2 – хвостовик; 3 – пружина; 4 – ось; 5 – корпус

Более удобен в работе самозатягивающийся хомутик (рис. 3.14, б), хвостовик 2 которого подвижно закреплен в корпусе 5 на оси 4. Нижняя часть хвостовика 2, обращенная к заготовке, выполнена эксцентрично по отношению к оси 4 и имеет насечку. Для установки хомутика на заготовку хвостовик наклоняют в сторону пружины 3, которая создает предварительную силу зажима. Окончательный зажим заготовки обеспечивает палец-поводок 1 патрона в процессе обработки.