Общие сведения о конусах

Наряду с цилиндрическими деталями в машиностроении получили широкое распространение детали с коническими поверхностями, напри- мер, конусы центров, хвостовиков сверл, зенкеров, разверток, переходных втулок и др.

Конус представляет собой геометрическое тело, поверхность которо- го получается вращением прямой линии (образующей), расположенной на- клонно к оси вращения.

Точка пересечения образующей с осью конуса называется вершиной, а плоскости, перпендикулярные к его оси— основаниями. Различают пол- ный и усеченный конусы. Полный конус расположен между основанием и

вершиной, усеченный — между двумя основаниями (большим и мень-

шим).

Конус характеризуется следующими элементами: диаметрами боль- шего D и .меньшего d оснований, длиной ℓ, уклоном и углом уклона α ме- жду образующей и осью, конусностью и углом конуса 2α между противо- положными образующими.

Конусностью называют отношение разности диаметров двух попе- речных сечений конуса к расстоянию между ними. Уклон – отношение разности радиусов двух поперечных сечений конуса к расстоянию между

ними.

Для обработки полного конуса достаточно знать два элемента: диа- метр основания и длину; для усеченного конуса — три элемента: диаметры большего и меньшего оснований и длину. Вместо одного из указанных элементов может быть задан угол уклона α, уклон или конусность. В этом случае для определения недостающих размеров пользуются формулами.

Для машиностроительной промышленности стандартами преду-

смотрен ряд конусов, которые принято называть нормальными. Среди них наибольшее распространение получили инструментальные конусы Морзе семи номеров: от 0 до 6 с конусностью примерно 1:20; конусы отверстий насадных разверток и зенкеров — с конусностью 1:30; конусные отверстия под конические штифты с конусностью 1:50, отверстия для конических резьб, конусность которых равна 1:16, и др.

При обработке конусов, как и цилиндров, необходимо выдержать все требования, предъявляемые к точности обработки: размеры, правильную форму, заданное расположение к другим поверхностям детали и шерохо- ватость в соответствии с техническими условиями рабочего чертежа. Осо- бое требование, характерное для таких поверхностей,— точность формы в продольном направлении, которая обеспечивается прямолинейностью об- разующей конуса и расположением ее к оси под нужным углом уклона.

Обработка конусов на токарном станке выполняется следующими способами (см. работу 1.1): в смещенных центрах, при повернутых верхних салазках суппорта, при помощи копирной линейки, широким резцом про- ходного типа. В той же работе представлены основы наладки токарного станка на обработку конических поверхностей этими методами.

При всех способах точения конусов резцы следует устанавливать строго на уровне высоты центров станка. В противном случае возможен брак, так как образующая конуса может получиться криволинейной.

Годность конусов можно определять поэлементно или комплексно.

Первый метод применяют преимущественно при изготовлении кону- сов невысокой точности. В этом случае каждый элемент конуса измеряют отдельно штангенциркулем, угломером или проверяют шаблоном.

Для измерения углов уклона α или конуса 2α пользуются универ- сальным угломером. Он предназначен для измерения наружных углов в пределах от 0 до 180°.

Вторым методом — комплексным — пользуются при изготовлении деталей с точными сопрягаемыми коническими поверхностями. Такую проверку выполняют калибрами–втулками и пробками, позволяющими определить точность одного из диаметров и формы конуса. При проверке конического отверстия калибр–пробку вводят в отверстие детали легким нажимом руки. Если диаметр конуса выполнен в пределах допуска, торец детали должен располагаться между контрольными рисками калибра.

Взаимное прилегание поверхностей отверстия и калибра проверяют методом «на краску». Для этого на коническую поверхность калибра ка- рандашом наносят три продольные риски по окружности примерно на равном расстоянии. Затем калибр плотно вводят в отверстие и проворачи- вают. По характеру истирания рисок судят о годности детали. Форма ко- нуса считается правильной, если риски истираются равномерно по длине. Точность наружного конуса проверяется калибром-втулкой аналогично.

При обработке конусов могут возникать следующие характерные виды брака.

1. Отклонение от прямолинейности образующей конуса. Причины:

установка вершины резца выше или ниже линии центров станка.

2. Действительная конусность не соответствует допустимым преде- лам. Причины: неточный поворот верхних салазок или копирной линейки на угол уклона конуса; неправильное смещение задней бабки; разная дли- на заготовок или неодинаковая глубина центровых отверстий у них; не- правильная установка углового резца.

3. Неверные диаметры конуса при правильной конусности. При-

чины: неточная длина конического участка детали, ошибки при отсчете

установки резца на размер по лимбу. В некоторых случаях такой вид бра-

ка можно исправить подрезкой торца детали.

4. Увеличенная шероховатость поверхности. Причины: неправильно выбрана подача резца или его геометрические параметры, износ режущего инструмента.