¿Cuál es la diferencia entre la tecnología para obtener una superficie cónica? Procesamiento de superficies cónicas externas e internas. Modos de corte al procesar agujeros con escariadores cónicos

14.07.2019

En ingeniería mecánica, junto con las cilíndricas, se utilizan ampliamente piezas con superficies cónicas en forma de conos externos o en forma de orificios cónicos. Por ejemplo, el centro de un torno tiene dos conos exteriores, uno de los cuales sirve para instalarlo y fijarlo en el orificio cónico del husillo; un taladro, un avellanador, un escariador, etc. también tienen un cono exterior para su instalación y fijación. El manguito adaptador para la fijación de brocas con mango cónico tiene un cono exterior y un orificio cónico

1. El concepto de cono y sus elementos.

Elementos de un cono. si giras triángulo rectángulo ABC alrededor del cateto AB (Fig.202, a), luego se forma el cuerpo ABG, llamado cono lleno. La línea AB se llama eje o altura del cono, línea AB - generatriz del cono. El punto A es la parte superior del cono.

Cuando el cateto BV gira alrededor del eje AB, se forma una superficie circular, llamada base del cono.

El ángulo VAG formado por los lados AB y AG se llama ángulo del cono y se denota por 2α. La mitad de este ángulo formado por el lado lateral AG y el eje AB se llama ángulo del cono y se denota por α. Los ángulos se expresan en grados, minutos y segundos.

Si cortamos su parte superior de un cono completo con un plano paralelo a su base (Fig.202, b), obtenemos un cuerpo llamado cono truncado. Tiene dos bases, superior e inferior. La distancia OO 1 a lo largo del eje entre las bases se llama altura del cono truncado. Desde en ingeniería mecánica en la mayor parte al tener que tratar con partes de conos, es decir, conos truncados, normalmente se les llama simplemente conos; De ahora en adelante llamaremos conos a todas las superficies cónicas.

La conexión entre los elementos del cono. El dibujo suele indicar tres dimensiones principales del cono: el diámetro mayor D, el diámetro menor d y la altura del cono l (Fig. 203).

A veces, el dibujo indica solo uno de los diámetros del cono, por ejemplo, el mayor D, la altura del cono l y el llamado cono. La conicidad es la relación entre la diferencia entre los diámetros de un cono y su longitud. Denotemos el cono con la letra K, luego

Si el cono tiene dimensiones: D = 80 mm, d = 70 mm y l = 100 mm, entonces según la fórmula (10):

Esto significa que en una longitud de 10 mm el diámetro del cono disminuye en 1 mm o por cada milímetro de la longitud del cono la diferencia entre sus diámetros cambia en

A veces en el dibujo, en lugar del ángulo del cono, se indica pendiente del cono. La pendiente del cono muestra hasta qué punto la generatriz del cono se desvía de su eje.
La pendiente del cono está determinada por la fórmula

donde tan α es la pendiente del cono;

l es la altura del cono en mm.

Usando la fórmula (11), puedes usar tablas trigonométricas para determinar el ángulo a del cono.

Ejemplo 6. Dado D = 80 mm; diámetro = 70 mm; largo= 100 mm. Usando la fórmula (11), tenemos De la tabla de tangentes encontramos el valor más cercano a tan α = 0,05, es decir, tan α = 0,049, que corresponde al ángulo de pendiente del cono α = 2°50". Por lo tanto, el ángulo del cono 2α = 2 ·2°50" = 5°40".

La pendiente y el ahusamiento del cono generalmente se expresan como una fracción simple, por ejemplo: 1:10; 1:50, o decimal, por ejemplo, 0,1; 0,05; 0,02, etc.

2. Métodos para producir superficies cónicas en un torno.

En un torno, las superficies cónicas se procesan de una de las siguientes maneras:
a) girar la parte superior de la pinza;
b) desplazamiento transversal del cuerpo del contrapunto;
c) usar una regla cónica;
d) utilizando un cortador ancho.

3. Mecanizado de superficies cónicas girando la parte superior de la pinza.

Al hacer superficies cónicas externas e internas cortas con un gran ángulo de pendiente en un torno, es necesario girar la parte superior del soporte con respecto al eje de la máquina en un ángulo α de la pendiente del cono (ver Fig. 204). Con este método de funcionamiento la alimentación sólo se puede realizar manualmente, girando la manija del husillo de la parte superior del soporte, y sólo los tornos más modernos cuentan con un avance mecánico de la parte superior del soporte.

Para ajustar la parte superior de la pinza 1 al ángulo requerido, puede utilizar las divisiones marcadas en la brida 2 de la parte giratoria de la pinza (Fig. 204). Si el ángulo de inclinación α del cono se especifica según el dibujo, entonces la parte superior del calibrador se gira junto con su parte giratoria el número requerido de divisiones que indican grados. El número de divisiones se cuenta en relación con la marca marcada en la parte inferior del calibrador.

Si el ángulo α no se da en el dibujo, pero se indican los diámetros mayor y menor del cono y la longitud de su parte cónica, entonces el valor del ángulo de rotación de la pinza se determina mediante la fórmula (11)

Ejemplo 7. Los diámetros de cono indicados son D = 80 mm, d = 66 mm, longitud del cono l = 112 mm. Tenemos: Usando la tabla de tangentes encontramos aproximadamente: a = 3°35". Por lo tanto, se debe girar la parte superior de la pinza 3°35".

El método de tornear superficies cónicas girando la parte superior de la pinza tiene las siguientes desventajas: generalmente permite el uso de solo alimentación manual, lo que afecta la productividad laboral y la limpieza de la superficie tratada; le permite pulir superficies cónicas relativamente cortas limitadas por la longitud de carrera de la parte superior de la pinza.

4. Mecanizado de superficies cónicas mediante el método de desplazamiento transversal del cuerpo del contrapunto.

Para obtener una superficie cónica en un torno, al girar la pieza de trabajo, es necesario mover la punta del cortador no paralela, sino en un cierto ángulo con respecto al eje de los centros. Este ángulo debe ser igual al ángulo de pendiente α del cono. La forma más sencilla de obtener el ángulo entre el eje central y la dirección de alimentación es desplazar la línea central moviendo el centro posterior en la dirección transversal. Desplazando el centro trasero hacia el cortador (hacia sí mismo) como resultado del rectificado, se obtiene un cono, cuya base más grande se dirige hacia el cabezal; cuando el centro trasero se desplaza en la dirección opuesta, es decir, lejos del cortador (lejos de usted), la base más grande del cono estará en el lado del contrapunto (Fig. 205).

El desplazamiento del cuerpo del contrapunto está determinado por la fórmula

donde S es el desplazamiento del cuerpo del contrapunto desde el eje del husillo del contrapunto en mm;
D es el diámetro de la base grande del cono en mm;
d es el diámetro de la base pequeña del cono en mm;
L es la longitud de toda la pieza o la distancia entre centros en mm;
l es la longitud de la parte cónica de la pieza en mm.

Ejemplo 8. Determine el desplazamiento del centro del contrapunto para girar un cono truncado si D = 100 mm, d = 80 mm, L = 300 mm y l = 200 mm. Usando la fórmula (12) encontramos:

La carcasa del contrapunto se desplaza utilizando las divisiones 1 (Fig. 206) marcadas en el extremo de la placa base y la marca 2 en el extremo de la carcasa del contrapunto.

Si no hay divisiones al final de la placa, mueva el cuerpo del contrapunto usando una regla de medición, como se muestra en la Fig. 207.

La ventaja de mecanizar superficies cónicas desplazando el cuerpo del contrapunto es que este método se puede utilizar para girar conos largos y rectificar con alimentación mecánica.

Desventajas de este método: incapacidad para perforar agujeros cónicos; pérdida de tiempo para reorganizar el contrapunto; la capacidad de procesar sólo conos poco profundos; desalineación de los centros en los orificios centrales, lo que conduce a un desgaste rápido y desigual de los centros y agujeros centrales y causa defectos cuando la pieza se reinstala en los mismos orificios centrales.

Se puede evitar el desgaste desigual de los orificios centrales si se utiliza un centro de bolas especial en lugar del habitual (Fig. 208). Estos centros se utilizan principalmente para procesar conos de precisión.

5. Mecanizado de superficies cónicas utilizando una regla cónica.

Para mecanizar superficies cónicas con un ángulo de inclinación de hasta 10-12°, los tornos modernos suelen disponer de un dispositivo especial llamado regla cónica. El esquema para procesar un cono usando una regla cónica se muestra en la Fig. 209.

Se fija una placa 11 a la bancada de la máquina, sobre la cual está montada una regla cónica 9. La regla se puede girar alrededor del pasador 8 en el ángulo requerido a con respecto al eje de la pieza de trabajo. Para fijar la regla en la posición requerida se utilizan dos pernos 4 y 10. Un deslizador 7 se desliza libremente a lo largo de la regla, conectándose a la parte transversal inferior 12 del calibre mediante una varilla 5 y una abrazadera 6. Para que esta parte de la pinza puede deslizarse libremente a lo largo de las guías, se desconecta del carro 3 desenroscando el tornillo transversal o desconectando su tuerca de la pinza.

Si le da al carro un avance longitudinal, entonces el control deslizante 7, capturado por la varilla 5, comenzará a moverse a lo largo de la regla 9. Dado que el control deslizante está unido al carro transversal de la pinza, ellos, junto con el cortador, moverse paralelo a la regla 9. Gracias a esto, el cortador procesará una superficie cónica con un ángulo de inclinación , igual al ángulo α de rotación de la regla cónica.

Después de cada pasada, la fresa se ajusta a la profundidad de corte utilizando el mango 1 de la parte superior 2 de la pinza. Esta parte de la pinza debe girarse 90° con respecto a la posición normal, es decir, como se muestra en la Fig. 209.

Si se dan los diámetros de las bases del cono D y d y su longitud l, entonces el ángulo de rotación de la regla se puede encontrar usando la fórmula (11).

Habiendo calculado el valor de tangente α, es fácil determinar el valor del ángulo α utilizando la tabla de tangentes.
El uso de una regla cónica tiene varias ventajas:
1) configurar la regla es conveniente y rápido;
2) al cambiar a conos de procesamiento, no es necesario alterar la configuración normal de la máquina, es decir, no es necesario mover el cuerpo del contrapunto; los centros de la máquina permanecen en la posición normal, es decir, en el mismo eje, por lo que los orificios centrales de la pieza y los centros de la máquina no funcionan;
3) con la ayuda de una regla cónica, no solo puede pulir las superficies cónicas exteriores, sino también perforar agujeros cónicos;
4) es posible trabajar con una máquina autopropulsada longitudinal, lo que aumenta la productividad laboral y mejora la calidad del procesamiento.

La desventaja de una regla cónica es la necesidad de desconectar la corredera de la pinza del tornillo de alimentación transversal. Este inconveniente se elimina en el diseño de algunos tornos, en los que el tornillo no está conectado rígidamente a su volante y a las ruedas dentadas de la máquina autopropulsada transversal.

6. Mecanizado de superficies cónicas con fresa ancha.

Se puede procesar superficies cónicas (externas e internas) con una longitud de cono corta. incisivo ancho con un ángulo en planta correspondiente al ángulo α de la pendiente del cono (Fig. 210). El avance del cortador puede ser longitudinal o transversal.

Sin embargo, el uso de una fresa ancha en máquinas convencionales sólo es posible con una longitud de cono que no exceda aproximadamente 20 mm. Las fresas más anchas sólo se pueden utilizar en máquinas y piezas especialmente rígidas si esto no provoca vibraciones en la fresa y la pieza de trabajo.

7. Mandrinado y escariado de agujeros cónicos

El mecanizado de agujeros cónicos es uno de los trabajos de torneado más difíciles; es mucho más difícil que procesar conos externos.

El mecanizado de agujeros cónicos en tornos se realiza en la mayoría de los casos taladrando con fresa girando la parte superior del soporte y, con menos frecuencia, utilizando una regla cónica. Todos los cálculos asociados con el giro de la parte superior del calibre o la regla cónica se realizan de la misma manera que cuando se giran las superficies cónicas exteriores.

Si el agujero debe ser en material macizo, primero se perfora un agujero cilíndrico, que luego se perfora en forma de cono con una fresa o se mecaniza con avellanadores cónicos y escariadores.

Para acelerar la perforación o el escariado, primero se debe perforar un orificio con un taladro de diámetro d, que es 1-2 mm menor que el diámetro de la base pequeña del cono (Fig. 211, a). Después de eso, se perfora el orificio con uno (Fig. 211, b) o dos (Fig. 211, c) taladros para obtener escalones.

Después de terminar de perforar el cono, se escaria utilizando una fresa cónica del cono adecuado. Para conos con una conicidad pequeña, es más rentable procesar los orificios cónicos inmediatamente después de perforar con un juego de escariadores especiales, como se muestra en la Fig. 212.

8. Modos de corte al procesar agujeros con escariadores cónicos

Los escariadores cónicos trabajan en condiciones más difíciles que los escariadores cilíndricos: mientras que los escariadores cilíndricos dejan un ligero margen con pequeños bordes cortantes, los escariadores cónicos cortan toda la longitud de sus bordes cortantes ubicados en la generatriz del cono. Por lo tanto, cuando se trabaja escariadores cónicos Se utilizan avances y velocidades de corte menores que cuando se trabaja con escariadores cilíndricos.

Al procesar agujeros con escariadores cónicos, el avance se realiza manualmente girando el volante del contrapunto. Es necesario asegurarse de que la pluma del contrapunto se mueva uniformemente.

El avance al escariar acero es de 0,1-0,2 mm/rev, al escariar hierro fundido, de 0,2-0,4 mm/rev.

La velocidad de corte al escariar agujeros cónicos con escariadores de acero rápido es de 6-10 m/min.

Se debe utilizar el enfriamiento para facilitar el funcionamiento de los escariadores cónicos y obtener una superficie limpia y lisa. Al procesar acero y hierro fundido, se utiliza una emulsión o sulfofresol.

9. Medición de superficies cónicas

Las superficies de los conos se comprueban con plantillas y calibres; La medición y verificación simultánea de los ángulos del cono se realiza mediante transportadores. En la Fig. 213 muestra un método para comprobar un cono usando una plantilla.

Externo y esquinas internas Se pueden medir varias partes. goniómetro universal(Figura 214). Consta de una base 1, sobre la cual está marcada la escala principal en un arco 130. Una regla 5 está unida rígidamente a la base 1. El sector 4 se mueve a lo largo del arco de la base, llevando un vernier 3. Se puede unir un cuadrado 2 al sector 4 mediante un soporte 7, en el que, a su vez, un La regla removible 5 está fija. El cuadrado 2 y la regla removible 5 tienen la capacidad de moverse a lo largo del borde del sector 4.

Mediante diversas combinaciones en la instalación de las piezas de medición del transportador, es posible medir ángulos de 0 a 320°. El valor de lectura en el vernier es 2". La lectura que se obtiene al medir ángulos se realiza utilizando la escala y el vernier (Fig. 215) de la siguiente manera: el trazo cero del vernier muestra el número de grados, y el trazo del vernier, coincidiendo con el trazo de la escala base, muestra el número de minutos. En la Fig. 215, el trazo 11 del vernier coincide con el trazo de la escala base, lo que significa 2"X 11 = 22". Por lo tanto, el ángulo en este caso es 76°22".

En la Fig. 216 muestra combinaciones de piezas de medición de un transportador universal, que permiten medir varios ángulos de 0 a 320°.

Para realizar pruebas más precisas de los conos en la producción en masa, se utilizan calibres especiales. En la Fig. 217, y muestra un calibre de casquillo cónico para comprobar los conos exteriores, y en la Fig. 217, calibre de tapón cónico b para comprobar agujeros cónicos.

En los calibres se hacen repisas 1 y 2 en los extremos o se aplican marcas 3, que sirven para determinar la precisión de las superficies que se están verificando.

Sobre el. arroz. 218 proporciona un ejemplo de verificación de un orificio cónico con un calibre de tapón.

Para verificar el orificio, se inserta un calibre (ver Fig. 218), que tiene un saliente 1 a cierta distancia del extremo 2 y dos marcas 3, con una ligera presión en el orificio y se verifica si el calibre se balancea hacia adentro. el agujero. La ausencia de oscilación indica que el ángulo del cono es correcto. Una vez que estés seguro de que el ángulo del cono es el correcto, procede a comprobar su tamaño. Para hacer esto, observe hasta qué punto el medidor entrará en la pieza que se está probando. Si el extremo del cono de la pieza coincide con el extremo izquierdo del saliente 1 o con una de las marcas 3 o está entre las marcas, entonces las dimensiones del cono son correctas. Pero puede suceder que el calibre entre en la pieza tan profundamente que ambas marcas 3 entren en el agujero o ambos extremos del saliente 1 salgan de él. Esto indica que el diámetro del agujero es mayor que el especificado. Si por el contrario ambos riesgos quedan fuera del agujero o ninguno de los extremos del saliente sale del mismo, entonces el diámetro del agujero es inferior al requerido.

Para comprobar con precisión el cono, utilice el siguiente método. En la superficie de la pieza o calibre a medir, dibuje dos o tres líneas con tiza o un lápiz a lo largo de la generatriz del cono, luego inserte o coloque el calibre en la pieza y gírelo parte de la vuelta. Si las líneas se borran de manera desigual, esto significa que el cono de la pieza no se procesa con precisión y es necesario corregirlo. El borrado de líneas en los extremos del calibre indica una conicidad incorrecta; El borrado de las líneas en la parte media del calibre muestra que el cono tiene una ligera concavidad, que generalmente es causada por la ubicación incorrecta de la punta del cortador a lo largo de la altura de los centros. En lugar de líneas de tiza, puede aplicar una fina capa de pintura especial (azul) a toda la superficie cónica de la pieza o calibre. Este método proporciona una mayor precisión de medición.

10. Defectos en el procesamiento de superficies cónicas y medidas para prevenirlos.

Al procesar superficies cónicas, además de los tipos de defectos mencionados para superficies cilíndricas, también son posibles los siguientes tipos de defectos:
1) conicidad incorrecta;
2) desviaciones en las dimensiones del cono;
3) desviaciones en los diámetros de las bases con el cono correcto;
4) no rectitud de la generatriz de la superficie cónica.

1. El cono incorrecto se debe principalmente a una desalineación inexacta de la carcasa del contrapunto, rotación inexacta de la parte superior de la pinza, instalación incorrecta de la regla cónica, afilado o instalación incorrectos del cortador ancho. Por lo tanto, al colocar con precisión la carcasa del contrapunto, la parte superior del calibrador o la regla cónica antes de comenzar el procesamiento, se pueden prevenir defectos. Este tipo de defecto se puede corregir solo si el error a lo largo de toda la longitud del cono se dirige hacia el cuerpo de la pieza, es decir, todos los diámetros del casquillo son menores y los de la varilla cónica son mayores de lo requerido.

2. Tamaño de cono incorrecto al ángulo correcto Esto, es decir, diámetros incorrectos a lo largo de toda la longitud del cono, se produce si se retira demasiado o demasiado material. Los defectos sólo se pueden prevenir ajustando cuidadosamente la profundidad de corte a lo largo del dial en las pasadas de acabado. Corregiremos el defecto si no se filmó suficiente material.

3. Puede resultar que con la conicidad correcta y las dimensiones exactas de un extremo del cono, el diámetro del segundo extremo sea incorrecto. La única razón es el incumplimiento de la longitud requerida de toda la sección cónica de la pieza. Corregiremos el defecto si la pieza es demasiado larga. Para evitar este tipo de defectos, es necesario comprobar cuidadosamente su longitud antes de procesar el cono.

4. La no rectitud de la generatriz del cono que se está procesando se obtiene cuando el cortador se instala encima (Fig.219, b) o debajo (Fig.219, c) del centro (en estas figuras, para mayor claridad, el las distorsiones de la generatriz del cono se muestran de forma muy exagerada). Así, este tipo de defecto es el resultado del trabajo desatento del tornero.

Preguntas de control 1. ¿Cómo se pueden mecanizar superficies cónicas en tornos?
2. ¿En qué casos se recomienda girar la parte superior de la pinza?
3. ¿Cómo se calcula el ángulo de rotación de la parte superior del soporte para girar un cono?
4. ¿Cómo se comprueba que la parte superior de la pinza esté girada correctamente?
5. ¿Cómo comprobar el desplazamiento de la carcasa del contrapunto?¿Cómo calcular la cantidad de desplazamiento?
6. ¿Cuáles son los elementos principales de una regla cónica? ¿Cómo configurar una regla cónica para esta parte?
7. Establezca los siguientes ángulos en el transportador universal: 50°25"; 45°50"; 75°35".
8. ¿Qué herramientas se utilizan para medir superficies cónicas?
9. ¿Por qué hay salientes o riesgos en los calibres cónicos y cómo utilizarlos?
10. Enumere los tipos de defectos al procesar superficies cónicas. ¿Cómo evitarlos?

Métodos para procesar superficies cónicas. El mecanizado de superficies cónicas en tornos se realiza de las siguientes formas: girando el carro superior de la pinza, moviendo transversalmente el cuerpo del contrapunto, utilizando una regla cónica o con un cortador ancho especial.

Girando la corredera superior de la pinza, pulir superficies cónicas cortas con diferentes ángulos de pendiente a. El carro superior de la pinza se ajusta al valor del ángulo de inclinación según las divisiones marcadas alrededor de la circunferencia de la brida de soporte de la pinza. Si V En el dibujo de la pieza no se indica el ángulo de la pendiente, luego se determina mediante la fórmula: y la tabla de tangentes.

La alimentación con este método de operación se realiza manualmente girando el mango del tornillo de la corredera superior de la pinza. En este momento se deben bloquear las correderas longitudinales y transversales.

Superficies cónicas con un ángulo de cono pequeño para una longitud de pieza relativamente larga proceso Con mediante un desplazamiento transversal de la carcasa del contrapunto. Con este método de procesamiento, el cortador se mueve mediante un avance longitudinal de la misma manera que cuando se giran superficies cilíndricas. La superficie cónica se forma como resultado del desplazamiento del centro trasero de la pieza de trabajo. Cuando el centro trasero se aleja de usted, el diámetro D la base grande del cono se forma en el extremo derecho de la pieza de trabajo y, cuando se desplaza "hacia sí mismo", hacia la izquierda. La cantidad de desplazamiento lateral de la carcasa del contrapunto. b determinado por la fórmula: donde l- distancia entre centros (longitud de toda la pieza), yo- longitud de la parte cónica. En L = l(cono a lo largo de toda la pieza de trabajo). Si se conoce K o a, entonces o Ltga. Desplazamiento de la carcasa trasera. dinero se realizan utilizando las divisiones marcadas en el extremo de la placa base y la marca en el extremo de la carcasa del contrapunto. Si no hay divisiones al final de la placa, entonces el cuerpo del contrapunto se desplaza con una regla de medición.

Mecanizado de superficies cónicas usando una regla cónica Se lleva a cabo con la implementación simultánea de avances longitudinales y transversales del cortador. El avance longitudinal se realiza, como es habitual, desde el rodillo, y el avance transversal se realiza mediante una regla cónica. Se adjunta una placa a la bancada de la máquina. , en el que está instalada la regla cónica . La regla se puede girar alrededor del dedo en el ángulo requerido a° con respecto al eje de la pieza de trabajo. La posición de la regla se fija con pernos. . El cursor que se desliza a lo largo de la regla está conectado a la parte transversal inferior del soporte mediante una varilla de sujeción. . Para que esta parte de la pinza se deslice libremente por sus guías, se desconecta del carro. , quitando o desconectando el tornillo de alimentación transversal. Si ahora se le da al carro un avance longitudinal, la varilla moverá el control deslizante a lo largo de la regla cónica. Dado que el control deslizante está conectado al deslizamiento transversal del calibrador, junto con el cortador se moverán paralelos a la regla cónica. Por lo tanto, el cortador procesará una superficie cónica con un ángulo de inclinación igual al ángulo de rotación de la regla cónica.

La profundidad de corte se ajusta mediante el mango de la corredera superior de la pinza, que debe girarse en un ángulo de 90° con respecto a su posición normal.

Herramientas de corte y los modos de corte para todos los métodos considerados de procesamiento de conos son similares a los del torneado de superficies cilíndricas.

Se pueden mecanizar superficies cónicas con longitud de cono corta cortador ancho especial con un ángulo en planta correspondiente al ángulo de inclinación del cono. El avance del cortador puede ser longitudinal o transversal.

Información general sobre los conos. Una superficie cónica se caracteriza por los siguientes parámetros (figura 4.31): diámetros D más pequeños y D más grandes y distancia 1 entre los planos en los que se ubican los círculos con diámetros D u d. El ángulo a se llama ángulo de inclinación del cono y el ángulo 2α se llama ángulo del cono.

Arroz. 4.31. Geometría del cono:
d y D - diámetros más pequeños y más grandes; l - distancia entre aviones; α es el ángulo de inclinación del cono; 2α - ángulo del cono

La relación K = (D - d)/l se llama conicidad y generalmente se indica con un signo de división (por ejemplo, 1:20 o 1:50) y en algunos casos con una fracción decimal (por ejemplo, 0,05 o 0,02). .

La relación Y = (D - d)/(2l) = tanα se llama pendiente.

Métodos para procesar superficies cónicas.. Al procesar ejes, a menudo se encuentran transiciones entre superficies que tienen forma cónica. Si la longitud del cono no supera los 50 mm, se puede procesar cortándolo con un cortador ancho. El ángulo de inclinación del filo del cortador en planta debe corresponder al ángulo de inclinación del cono en la pieza mecanizada. La cortadora recibe un movimiento de avance transversal.

Para reducir la distorsión de la generatriz de la superficie cónica y reducir la desviación del ángulo de inclinación del cono, es necesario instalar el filo del cortador a lo largo del eje de rotación de la pieza de trabajo.

Debe tenerse en cuenta que al procesar un cono con un cortador con un filo de más de 15 mm de largo, pueden producirse vibraciones, cuanto mayor sea el nivel, mayor será la longitud de la pieza de trabajo, menor será su diámetro, menor El ángulo de inclinación del cono, cuanto más cerca está el cono del centro de la pieza, mayor será el voladizo del cortador y menor será la fuerza de su fijación. Como consecuencia de las vibraciones, aparecen marcas en la superficie tratada y su calidad se deteriora. Al procesar piezas duras con un cortador ancho, es posible que no haya vibraciones, pero el cortador puede desplazarse bajo la influencia del componente radial de la fuerza de corte, lo que conduce a una violación del ajuste del cortador al ángulo de inclinación requerido. (El desplazamiento del cortador depende del modo de procesamiento y de la dirección del movimiento de alimentación).

Las superficies cónicas con grandes pendientes se pueden procesar girando la corredera superior de la pinza con el portaherramientas (Fig. 4.32) en un ángulo a, igual al ángulo Inclinación del cono procesado. El cortador se alimenta manualmente (utilizando el mango para mover el carro superior), lo cual es una desventaja de este método, ya que las irregularidades del avance manual conducen a un aumento en la rugosidad de la superficie mecanizada. Con este método se procesan superficies cónicas cuya longitud es proporcional a la longitud de carrera del carro superior.

Arroz. 4.32. Mecanizado de la superficie cónica girando el carro superior de la pinza:
2α - ángulo del cono; α - ángulo de inclinación del cono

Se puede mecanizar una superficie cónica larga con un ángulo de 8...10° cuando se desplaza el contrapunto (Fig. 4.33)

En ángulos pequeños sinα ≈ tanα

h = L(D - d)/(2l),

donde L es la distancia entre centros; D - diámetro mayor; d - diámetro más pequeño; l es la distancia entre los aviones.

Si L = l, entonces h = (D - d)/2.

El desplazamiento del contrapunto está determinado por la escala marcada en el extremo de la placa base del lado del volante y la marca en el extremo de la carcasa del contrapunto. La división de escala suele ser de 1 mm. Si no hay escala en la placa base, el desplazamiento del contrapunto se mide usando una regla fijada a la placa base.

Arroz. 4.33. Mecanizado de una superficie cónica desplazando el contrapunto: d y D - diámetros cada vez más pequeños; l es la distancia entre los aviones; h - distancia entre centros; h - desplazamiento central trasero; α - ángulo de inclinación del cono

Para garantizar la misma conicidad de un lote de piezas procesadas con este método, es necesario que las dimensiones de las piezas de trabajo y sus orificios centrales tengan pequeñas desviaciones. Dado que la desalineación de los centros de las máquinas provoca desgaste en los orificios centrales de las piezas de trabajo, se recomienda premecanizar las superficies cónicas, luego corregir los orificios centrales y luego realizar el acabado final. Para reducir la rotura de los agujeros centrales y el desgaste de los centros, es recomendable realizar estos últimos con la parte superior redondeada.

Es bastante común el procesamiento de superficies cónicas mediante dispositivos de copia. A la bancada de la máquina se fija una placa 7 (Fig. 4.34, a) con una regla de trazado 6, a lo largo de la cual se mueve un control deslizante 4, conectado al soporte 1 de la máquina mediante una varilla 2 mediante una abrazadera 3. Para mover libremente el soporte en dirección transversal, es necesario desconectar el tornillo para el movimiento de avance transversal. Cuando el calibrador 1 se mueve longitudinalmente, el cortador recibe dos movimientos: longitudinal desde el calibrador y transversal desde la regla trazadora 6. El movimiento transversal depende del ángulo de rotación de la regla trazadora 6 con respecto al eje de rotación 5. El ángulo de rotación de la regla está determinado por las divisiones en la placa 7, fijando la regla con los pernos 8. El movimiento del avance del cortador hasta la profundidad de corte se realiza mediante el mango para mover el carro superior del calibrador. Las superficies cónicas externas se procesan con cortadores pasantes.

Arroz. 4.34. Procesamiento de una superficie cónica mediante dispositivos copiadores:
a - con movimiento longitudinal de la pinza: 1 - pinza; 2 - tracción; 3 - abrazadera; 4 - control deslizante; 5 - eje; 6 - regla de carbono; 7 - placa: 8 - perno; b - con movimiento transversal de la pinza: 1 - dispositivo; 2 - fotocopiadora; 3 - rodillo de copia; 4 - superficie cónica interna; α - ángulo de rotación de la regla de calco

Métodos para procesar superficies cónicas internas.. El procesamiento de la superficie cónica interior 4 de la pieza de trabajo (Fig. 4.34, b) se realiza utilizando una fotocopiadora 2 instalada en la pluma del contrapunto o en el cabezal de la torreta de la máquina. En el portaherramientas del soporte transversal se instala un dispositivo 1 con un rodillo de seguimiento 3 y un cortador puntiagudo. Cuando la pinza se mueve transversalmente, el rodillo seguidor 3, de acuerdo con el perfil del seguidor 2, recibe un movimiento longitudinal, que se transmite a través del dispositivo 1 al cortador. Las superficies cónicas internas se procesan con fresas perforadoras.

Para obtener un orificio cónico en un material macizo, primero se preprocesa la pieza de trabajo (taladrada, aburrida) y finalmente (escariada). El escariado se realiza secuencialmente con un juego de escariadores cónicos. El diámetro del orificio pretaladrado es 0,5...1 mm menor que el diámetro de entrada de la fresa.

Si se requiere un agujero cónico alta precisión, luego, antes del despliegue, se procesa con un avellanador cónico, para lo cual se perfora en el material sólido un orificio con un diámetro 0,5 mm menor que el diámetro del cono, y luego se utiliza un avellanador. Para reducir el margen de avellanado, a veces se utilizan brocas escalonadas de diferentes diámetros.

Mecanizado de orificio central. En piezas como ejes, a menudo se realizan orificios centrales, que se utilizan para el posterior torneado y rectificado de la pieza y para restaurarla durante el funcionamiento. En base a esto, la alineación se realiza con especial cuidado.

Los orificios centrales del eje deben estar en el mismo eje y tener orificios cónicos idénticos en ambos extremos, independientemente de los diámetros de los muñones de los extremos del eje. El incumplimiento de estos requisitos reduce la precisión del procesamiento y aumenta el desgaste de los centros y los orificios centrales.

Los diseños de los agujeros centrales se muestran en la Fig. 4.35. Los más comunes son los agujeros centrales con un ángulo cónico de 60°. A veces, en ejes pesados, este ángulo aumenta a 75 o 90°. Para que la parte superior del centro no descanse contra la pieza de trabajo, se hacen huecos cilíndricos con un diámetro d en los orificios centrales.

Arroz. 4.35. Agujeros centrales:
1 - desprotegido contra daños; b - protegido de daños

Para proteger contra daños, los orificios centrales reutilizables se hacen con un chaflán de seguridad en un ángulo de 120° (Fig. 4.35, b).

Para procesar agujeros centrales en piezas pequeñas, se utilizan varios métodos. La pieza de trabajo se fija en un portabrocas autocentrante y en la caña del contrapunto se inserta un portabrocas con una herramienta de centrado. Los orificios centrales grandes se procesan primero con un taladro cilíndrico (Fig. 4.36, a) y luego con un avellanador de un solo diente (Fig. 4.36, b) o de varios dientes (Fig. 4.36, c). Los orificios centrales con un diámetro de 1,5...5 mm se procesan con brocas combinadas sin chaflán de seguridad (Fig. 4.36, d) y con chaflán de seguridad (Fig. 4.36, e).

Arroz. 4.36. Herramientas centrales:
a - taladro cilíndrico; b - avellanado de un solo diente; c - avellanador de varios dientes; g - taladro combinado sin chaflán de seguridad; d - taladro combinado con chaflán de seguridad

Los agujeros centrales se mecanizan con la pieza de trabajo en rotación; El movimiento de avance de la herramienta de centrado se realiza manualmente (desde el volante del contrapunto). El extremo en el que se procesa el orificio central se corta previamente con un cortador.

El tamaño requerido del orificio central se determina mediante el hueco de la herramienta de centrado, utilizando el dial del volante del contrapunto o la escala de pluma. Para garantizar la alineación de los orificios centrales, la pieza está premarcada y las piezas largas se sostienen con un soporte estable durante la alineación.

Los agujeros centrales se marcan con un cuadrado.

Después de marcar, se marca el orificio central. Si el diámetro del muñón del eje no supera los 40 mm, entonces el orificio central se puede perforar sin marcar previamente utilizando el dispositivo que se muestra en la Fig. 4.37. El cuerpo 1 del dispositivo se instala con la mano izquierda en el extremo del eje 3 y el centro del orificio se marca con un martillo en el punzón central 2.

Arroz. 4.37. Dispositivo para perforar agujeros centrales sin marcado previo:
1 - cuerpo; 2 - puñetazo central; 3 - eje

Si durante el funcionamiento las superficies cónicas de los orificios centrales se dañan o se desgastan de manera desigual, se pueden corregir con un cortador. En este caso, el carro superior de la pinza se gira a lo largo del ángulo del cono.

Inspección de superficies cónicas.. La conicidad de las superficies exteriores se mide con una plantilla o un inclinómetro universal. Para mediciones más precisas se utilizan calibres de casquillos (Fig. 4.38), con los que comprueban no solo el ángulo del cono, sino también sus diámetros. Se aplican dos o tres marcas a la superficie tratada del cono con un lápiz, luego se coloca un calibre de manga en el cono que se está midiendo, presionándolo ligeramente y girándolo a lo largo del eje. Con un cono correctamente ejecutado, se borran todas las marcas y el final de la parte cónica se ubica entre las marcas A y B.

Arroz. 4.38. Calibre de casquillos para control de conos externos (a) ejemplo de su aplicación (b):
A, B - marcas

Al medir agujeros cónicos, se utiliza un calibre de tapón. El mecanizado correcto de un orificio cónico está determinado (como cuando se miden conos externos) por el ajuste mutuo de las superficies de la pieza y el calibre del tapón. Si una fina capa de pintura aplicada a un calibre de tapón se borra en un diámetro pequeño, entonces el ángulo del cono en la pieza es grande, y si diametro largo- el ángulo es pequeño.

Preguntas de control

¿Qué se llama cono y cómo se designa?
¿Qué métodos existen para procesar superficies cónicas externas?
¿Qué métodos existen para procesar superficies cónicas internas?
Cuéntanos cómo se procesan los agujeros centrales.
Explique cómo se inspeccionan las superficies cónicas.

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Información general sobre los conos.

Una superficie cónica se caracteriza por los siguientes parámetros (figura 4.31): diámetros d más pequeños y D más grandes y la distancia l entre los planos en los que se ubican los círculos con diámetros D y d. El ángulo a se llama ángulo de inclinación del cono y el ángulo 2α se llama ángulo del cono.

La relación K= (D - d)/l se llama conicidad y generalmente se indica con un signo de división (por ejemplo, 1:20 o 1:50), y en algunos casos con una fracción decimal (por ejemplo, 0,05 o 0,02). ).

La relación Y= (D - d)/(2l) = tanα se llama pendiente.

Métodos para procesar superficies cónicas.

Al procesar ejes, a menudo se encuentran transiciones entre superficies que tienen forma cónica. Si la longitud del cono no supera los 50 mm, se puede procesar cortándolo con un cortador ancho. El ángulo de inclinación del filo del cortador en planta debe corresponder al ángulo de inclinación del cono en la pieza mecanizada. La cortadora recibe un movimiento de avance transversal.

Las superficies cónicas con grandes pendientes se pueden procesar girando el carro superior del soporte con el portaherramientas (Fig. 4.32) en un ángulo α igual al ángulo de inclinación del cono que se está procesando. El cortador se alimenta manualmente (utilizando el mango para mover el carro superior), lo cual es una desventaja de este método, ya que las irregularidades del avance manual conducen a un aumento en la rugosidad de la superficie mecanizada. Con este método se procesan superficies cónicas cuya longitud es proporcional a la longitud de carrera del carro superior.

Se puede mecanizar una superficie cónica larga con un ángulo α= 8...10° cuando se desplaza el contrapunto (Fig. 4.33)

En ángulos pequeños sinα ≈ tanα

h≈L(D-d)/(2l),

donde L es la distancia entre centros; D - diámetro mayor; d - diámetro más pequeño; l es la distancia entre los aviones.

Si L = l, entonces h = (D-d)/2.

Es bastante común el procesamiento de superficies cónicas mediante dispositivos de copia. A la bancada de la máquina se fija una placa 7 (Fig. 4.34, a) con una regla de trazado 6, a lo largo de la cual se mueve un control deslizante 4, conectado al soporte 1 de la máquina mediante una varilla 2 mediante una abrazadera 5. Para mover libremente el soporte en dirección transversal, es necesario desconectar el tornillo para el movimiento de avance transversal. Cuando el calibrador 1 se mueve longitudinalmente, el cortador recibe dos movimientos: longitudinal desde el calibrador y transversal desde la regla trazadora 6. El movimiento transversal depende del ángulo de rotación de la regla trazadora 6 con respecto al eje de rotación 5. El ángulo de rotación de la regla está determinado por las divisiones en la placa 7, fijando la regla con los pernos 8. El movimiento del avance del cortador hasta la profundidad de corte se realiza mediante el mango para mover el carro superior de la pinza. Las superficies cónicas externas se procesan con cortadores pasantes.

Métodos para procesar superficies cónicas internas.

El procesamiento de la superficie cónica interior 4 de la pieza de trabajo (Fig. 4.34, b) se realiza utilizando una fotocopiadora 2 instalada en la pluma del contrapunto o en el cabezal de la torreta de la máquina. En el portaherramientas del soporte transversal se instala un dispositivo 1 con un rodillo de seguimiento 3 y un cortador puntiagudo. Cuando la pinza se mueve transversalmente, el rodillo seguidor 3, de acuerdo con el perfil del seguidor 2, recibe un movimiento longitudinal, que se transmite a través del dispositivo 1 al cortador. Las superficies cónicas internas se procesan con fresas perforadoras.

Para obtener un orificio cónico en un material macizo, primero se preprocesa la pieza de trabajo (taladrada, aburrida) y finalmente (escariada). El escariado se realiza secuencialmente con un juego de escariadores cónicos. El diámetro del orificio pretaladrado es 0,5... 1 mm menor que el diámetro de entrada del escariador.

Si se requiere un orificio cónico de alta precisión, antes de desplegarlo se procesa con un avellanador cónico, para lo cual se perfora un orificio en material sólido con un diámetro 0,5 mm menor que el diámetro del cono, y luego se usa un avellanador. . Para reducir el margen de avellanado, a veces se utilizan brocas escalonadas de diferentes diámetros.

Mecanizado de orificio central

En piezas como ejes, a menudo se realizan orificios centrales, que se utilizan para el posterior torneado y rectificado de la pieza y para restaurarla durante el funcionamiento. En base a esto, la alineación se realiza con especial cuidado.

Para proteger contra daños, los orificios centrales reutilizables se hacen con un chaflán de seguridad en un ángulo de 120° (Fig. 4.35, b).

Se utilizan varios métodos para mecanizar agujeros centrales en piezas de trabajo pequeñas. La pieza de trabajo se fija en un portabrocas autocentrante y en la caña del contrapunto se inserta un portabrocas con una herramienta de centrado. Los orificios centrales grandes se procesan primero con un taladro cilíndrico (Fig. 4.36, a) y luego con un avellanador de un solo diente (Fig. 4.36, b) o de varios dientes (Fig. 4.36, c). Los orificios centrales con un diámetro de 1,5... 5 mm se procesan con brocas combinadas sin chaflán de seguridad (Fig. 4.36, d) y con chaflán de seguridad (Fig. 4.36, e).

Los agujeros centrales se marcan con un cuadrado.

Inspección de superficies cónicas.

La conicidad de las superficies exteriores se mide con una plantilla o un inclinómetro universal. Para mediciones más precisas se utilizan calibres de casquillos (Fig. 4.38), con los que comprueban no solo el ángulo del cono, sino también sus diámetros. Se aplican dos o tres marcas a la superficie tratada del cono con un lápiz, luego se coloca un calibre de manga en el cono que se está midiendo, presionándolo ligeramente y girándolo a lo largo del eje. Con un cono correctamente ejecutado, se borran todas las marcas y el final de la parte cónica se ubica entre las marcas A y B.

Al medir agujeros cónicos, se utiliza un calibre de tapón. El mecanizado correcto de un orificio cónico está determinado (como cuando se miden conos externos) por el ajuste mutuo de las superficies de la pieza y el calibre del tapón. Si una fina capa de pintura aplicada a un calibre de tapón se borra con un diámetro pequeño, entonces el ángulo del cono en la pieza es grande, y si tiene un diámetro grande, el ángulo es pequeño.

Los agujeros cónicos generalmente se perforan girando la parte superior de la pinza hasta el ángulo deseado. La fresa mandrinadora se instala y fija en el portaherramientas situado en el centro del eje de la máquina. La parte giratoria del soporte junto con el cortador se coloca en el ángulo deseado con respecto al eje de los centros de la máquina y se fija.

Después de terminar de perforar el agujero en un cono, se escaria utilizando un escariador cónico del cono apropiado. Es más rentable procesar agujeros cónicos directamente después de perforar con un juego de escariadores especiales que tengan el mismo cono.

Se utilizan tres escariadores secuencialmente: desbaste, semiacabado y acabado.

El margen más grande se elimina con un escariador rugoso. Para facilitar el trabajo del escariador en bruto, sus filos cortantes son escalonados, con ranuras redondas para triturar las virutas. Las ranuras están dispuestas a lo largo de una línea helicoidal. La superficie procesada por un escariador rugoso suele ser rugosa, con ranuras helicoidales en las paredes.

Un escariador semiacabado, a diferencia de un escariador rugoso, tiene ranuras más pequeñas en los bordes cortantes para triturar las virutas. Gracias a esto, la superficie tratada queda más limpia, pero las ranuras de los tornillos permanecen en las paredes.

El escariador de acabado está fabricado con bordes cortantes rectos y macizos. Le da al agujero sus dimensiones finales y una superficie lisa.

Preguntas

¿Cómo se mecanizan los agujeros cónicos grandes?
¿Para qué se utiliza un escaneo aproximado?
¿Para qué sirven los escariadores de semiacabado y acabado?
¿Cuál es la diferencia entre escariadores de semiacabado y de acabado?

Control de mecanizado de superficies cónicas.

En la producción en masa, las superficies cónicas se controlan mediante plantillas fijas o ajustables.

Los diámetros de las superficies cónicas planas se comprueban con un calibre o un micrómetro (dependiendo de la precisión de la pieza mecanizada).

Los conos exteriores se controlan con calibres de casquillos.

Verifique la superficie cónica exterior de esta manera. El calibre del casquillo se coloca en la superficie de la pieza que se está probando. Si el calibre no oscila, significa que el ahusamiento se realizó correctamente.

Más precisamente, control del ahusamiento mediante coloración. Para el control, se aplica uniformemente una fina capa de pintura a la superficie de la pieza que se está probando. Luego se coloca un calibre de casquillo en el cono de la pieza y se gira media vuelta. Si la pintura se elimina de manera desigual de la superficie del cono de la pieza, esto indica una inexactitud y el cono debe corregirse.

Borrar pintura de un diámetro de cono más pequeño mostrará que el ángulo del cono es pequeño y, a la inversa, borrar pintura de un diámetro mayor mostrará que el ángulo del cono es grande.

Los diámetros del cono exterior se comprueban con el mismo calibre de casquillo. Al colocar el casquillo en un cono debidamente elaborado, su extremo debe coincidir con la marca en la parte cortada del casquillo.

Si el final del cono no llega a la marca, es necesario realizar más procesamiento; si por el contrario el extremo del cono pasa el riesgo, se rechaza la pieza.

Los orificios cónicos están controlados por calibres de tapón.

Lo hacen así. Se inserta un tapón de calibre con dos marcas, presionando ligeramente, en el orificio y observando si el calibre oscila en el orificio. La ausencia de oscilación indica que el ángulo del cono es correcto.

Una vez que estés convencido de esto, procede a comprobar los diámetros del agujero cónico. Para ello, observe hasta qué punto entrará el calibre en el orificio que se está probando. Si el extremo del agujero coincide con una de las marcas o está entre las marcas del calibre, las dimensiones del cono son correctas. Cuando ambas marcas de calibre entran en el orificio, esto indica que el diámetro del orificio es mayor que el especificado. Si ambas marcas quedan fuera del agujero, su diámetro es menor que el requerido.

Preguntas

¿Qué herramienta se utiliza para comprobar las superficies cónicas exteriores?
¿Cómo se controlan las superficies cónicas externas mediante un calibre de casquillos y mediante pintura?
¿Qué herramienta se utiliza para comprobar los agujeros cónicos?
¿Cómo controlar los agujeros cónicos con un calibre de tapón?

"Fontanería", I. G. Spiridonov,
G.P. Bufetov, V.G. Kopelevich

En sexto y séptimo grado, conocieron diversos trabajos realizados en un torno (por ejemplo, torneado cilíndrico externo, corte de piezas, taladrado). Muchas piezas procesadas en tornos pueden tener una superficie cónica exterior o interior. Las piezas con una superficie cónica se utilizan ampliamente en la ingeniería mecánica (por ejemplo, un husillo taladro, vástagos de taladro, centros de torno, orificio para pluma del contrapunto)….

Los cortadores anchos se utilizan para procesar conos de hasta 20 mm de largo en piezas rígidas. Al mismo tiempo, se logra una alta productividad, pero la pureza y precisión del procesamiento son bajas. Procesada superficie cónica Entonces. La pieza de trabajo se sujeta en el mandril del cabezal. Mecanizado de una superficie cónica con un cortador ancho El extremo mecanizado de la pieza de trabajo no debe sobresalir del mandril más de 2,0 a 2,5 veces el diámetro de la pieza de trabajo. El filo principal del cortador...

Al procesar superficies cónicas, son posibles los siguientes tipos de defectos: conicidad incorrecta, desviaciones en las dimensiones del cono, desviaciones en los diámetros de las bases con la conicidad correcta, falta de rectitud de la generatriz de la superficie cónica. El cono incorrecto se debe principalmente a un cortador mal instalado y a una rotación incorrecta de la parte superior de la pinza. Al verificar la instalación de la carcasa del contrapunto, la parte superior de la pinza antes de comenzar a mecanizar, puede evitar este tipo...