Как сделать шар на токарном станке из металла

Обновлено: 05.10.2024

Сферические поверхности небольшого диаметра (до 40 мм) обрабатывают фасонными резцами. Последовательность выполнения этой операции показана на рис. 214, о—г. Точно и с. высокой производительностью обрабатывают шаровые поверхности при помощи специального приспособления, создающего перемещения вершины резца по дуге окружности. Одно из таких приспособлений состоит из угольника и стандартного фрезерного поворотного столика. При вращении рукоятки червячной передачи столик 3 получает вращение, и закрепленный на нем резец совершает движение по дуге окружности. Если резцедержатель расположен справа от центра обрабатываемой шаровой поверхности, то получается выпуклая сфера, а если слева — то вогнутая сфера. Возможно использование приспособления для обработки неполных сферических поверхностей (при некотором смещении центра поворотного стола от оси заготовки «на токаря» или «от токаря». Неполные сферические (шаровые) поверхности радиусом свыше 100 мм обрабатывают без какого-либо приспособления при помощи мерного стержня (штихмаса), длина которого равна заданному радиусу R шаровой поверхности. Для обработки наружной сферы между поперечными .салазками супорта станка и упором, закрепленным на станине, устанавливают мерный штихмас. Резец подводят к поверхности большого диаметра заготовки и штихмас ставят на перекос. При автоматической подаче поперечных салазок суппорта штихмас поворачивается относительно своего неподвижного левого конца и отжимает каретку суппорта вправо, а резец при этом будет описывать кривую радиуса R , т. е. обтачивать сферическую (шаровую) поверхность. Для обработки внутренней поверхности штихмас должен упираться в упор справа от каретки (упором может служить плита задней бабки). Концы штихмаса остро заточены, а в поперечных салазках суппорта и плите имеются накер-ненные углубления, куда входят концы штихмаса.

1. ПРИСПОСОБЛЕНИЕ С ПОВОРОТНЫМ и СТОЛИКОМ ДЛЯ ОБРАБОТКИ СФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ: а —устройство: 1 —угольник, 2 — корпус поворотного столика, 3 — поворотный столик, 4 — установочный калибр. 5 — резец, 6 — резцедержатель, 7—рукоятка поворотного столика; б — схемы наладок: I— обтачивание наружной сферы. II — растачивание внутренней сферы. III — обработка со смещением поворотного столика от токаря. IV— обработка со смещением спи/лика на токаря

При наладке станка на обработку шаровых поверхностей следят, чтобы конец штихмаса со стороны упора находился под воображаемым центром окружности радиуса R, что достигается контролем при первом пробном проходе шаблоном и соответствующей регулировкой положения упора, который крепится к станине планкой.

В серийном производстве торцовые сферические (и фасонные) поверхности обрабатывают при помощи приспособления. Копир в виде плоского шаблона закрепляют в держателе, хвостовик которого вставляют в коническое отверстие пиноли задней бабки. Работу ведут при ручной или автоматической подаче поперечных салазок.

Можно ли это сделать?

Создание сферической детали на токарном оборудовании более простой процесс, чем это кажется на первый взгляд. При этом можно воспользоваться, как вспомогательным оборудованием, если предусматривается производство небольшой партии, так и стандартной оснасткой станка в случае штучного изготовления. Самым доступным способом является точение по ранее заготовленному шаблону.

По металлу

Работа с металлом на порядок сложнее в сравнении с другими материалами ввиду более высокой твердости, однако более знакома и не имеет непривычных особенностей. Точение шара же займет не менее двух проходов и потребует работы на высоких оборотах для получения удовлетворительного результата. В целом процесс мало отличим от прочих токарных операций и не имеет определенной специфики.

По дереву

По сравнению с металлической, деревянная заготовка более податлива обработке, ввиду чего имеется возможность проводить обработку не только резцом токарного станка, но и ручными стамесками и коронками, предназначенными для этой операции.

При точении вместо привычной стружки остается древесная пыль, поэтому работать нужно строго в респираторе, включив вытяжку. Нелишним будет заранее убрать подтеки масла на станке и установить пылесос на резцедержатель, что упростит уборку после работы.

Точение с приспособлением

Более сложным является способ выточить шар на станке с применением предварительно изготовленного приспособления. В связи с идеальностью сферической поверхности, точность изготовления механизма должна быть максимальной. На следующем предлагаемом видео приспособление является ручным, а обработка частично выполняется после предварительной обточки резцами до формы, близкой к шару:

Особенностью данного способа точения сфер является возможность применения его лишь при обработке мягких металлов. Но и такая задача является достаточно частой и при большом количестве заказов такое приспособление всегда может помочь токарю.

Пошаговая инструкция

Данный способ изготовления подходит как при работе с металлом, так и с деревом. Дополнительное станочное оборудование и нестандартные конструкции не требуются. Понадобиться лишь образец. В качестве такового можно применить выточенный на станке шар со стержнем либо шарик от подшипника требуемого диаметра.

Для возможности установки последнего, к нему нужно жестко присоединить стержень-хвостовик нужного диаметра ровно по центру. Сделать это можно при помощи сварки либо резьбового соединения.

Выбор заготовки

В обоих случаях заготовка детали должна иметь цилиндрическую форму с запасом (примерно 1/10) длины для крепления в патроне и небольшим припуском на обработку по ширине. Если стальной пруток — это стандартизированный материал в металлургии, то для столярных работ чаще всего сырье поставляется в виде бруса. Прежде чем приступить к работе нужно придать материалу форму цилиндра, закрепив в поводковом патроне и обточить.

Прежде чем приступить к работе, визуально проверьте заготовку на предмет кривизны, прокрутив в кулачковом патроне.

Создаем проточку

Диаметр шара равняется диаметру проточек и расстоянию между ними. Зажав заготовку в трех-кулачковом патроне, проточите будущую деталь на заданном расстоянии от торца. Созданная проточка послужит своеобразной меткой при обработке с использованием поперечной подачи. Также необходимо зенковать отверстие для последующей фиксации в жестком центре при обработке заготовки абразивом.

Провести фиксацию

Теперь, при помощи жесткого центра, установленного в заднюю бабку и патрона, проводим фиксацию. Расслабив патрон ключом, помещаем в него заготовку. Теперь нужно сделать отступ от проточки и надежно закрепить деталь в патроне. В задней бабке необходимо закрепить шаблон. Выверив необходимое расстояние и положение заготовки относительно образца можно приступать к следующему шагу.

Провести точение с помощью передней подачи

Для придания формы шара заготовке, необходимо использовать два одинаковых отрезных резца, как правило с округлой режущей кромкой. Закрепите резцы в держателе суппорта на одной стороне с одинаковым вылетом.

Суть способа заключается в ведении резца-копира касаясь окружности шарообразного образца, в то время как зеркально закрепленный проходной резец производит обтачивание заготовки повторяя вектор движения второго.

Точение производится прямой и поперечной подачей, в результате которой образуется поверхность в виде лесенки. После придания формы шара материалу, производится чистовой проход с малой толщиной снимаемого слоя и подачей. Снятие слоев материала производится в пределах проточки. После чего ее нужно убрать, совместив поперечную и переднюю подачу.

Сделать форму с помощью напильника

После обработки резцом образуется ступенчатая поверхность, которую необходимо обработать напильником. Для металла следует выбрать напильник с насечкой номер 0 или 1. Для дерева с простой одинарной насечкой. Инструмент с полукруглой формой рабочей части значительно упростит процесс, однако не является обязательным условием. В качестве упора желательно использовать суппорт без резца, он послужит надежной опорой и уменьшит вероятность травмирования.

Устанавливаем площадку суппорта на уровне детали перед операцией. Убрав образец, подводим жесткий центр к ранее созданному зенкером отверстию, переместив бабку вперед и фиксируем. Запускаем станок на минимальной скорости дожидаясь момента когда шпиндель наберет обороты. Упираем хвостовик или рукоять напильника в суппорт и плавным движением сверху вниз опускаем рабочую часть напильника к заготовке.

При этом нужно крепко держать его двумя руками по оба конца инструмента, чтобы исключить удар инструмента. В случае использования напильника плоского сечения необходимо плавно водить им от края до края для равномерной обработки.

Ведите напильник противоположно движению шпинделя, чтобы не допустить отскок инструмента.

Провести чистку наждачной бумагой

При чистовой обработке воспользуйтесь наждачной бумагой. Для каждого материала понадобится различное зерно абразива. Для металла в районе Р800-Р1000, для дерева Р400-Р600. Существует два способа полировки поверхности с помощью абразивной ленты. В первом случае полотно растягивается двумя руками и натягивается на обрабатываемую поверхность, во втором наждачная бумага крепится в специальном бруске.

Необработанные концы, использованные для крепления, удаляются вручную. Как вы можете заметить изготовление детали в виде шара является вполне легкой и выполнимой задачей, не требуя при этом сверхсложных надстроек на текущем оборудовании.

Использование специальной конструкции

Значительно упростить процесс можно путем использование специальной конструкции. Приспособление, при помощи которого можно провести рассматриваемую работу, позволяет поворачивать резец по заданной окружности. При этом можно отметить следующие нюансы:

Конструкция должна быть жестко закреплено, для чего придется проделывать отверстия в станине для его крепления.
Предварительно металла также обрабатывается стандартным способом при помощи продольно-поперечной подачи.
Конструктивные особенности конструкции обуславливают ограничение минимального и максимального диаметра получаемого шара.
Использовать наждак для удаления металла в месте крепления также придется и в этом случае.
Обработка всей поверхности, кроме места крепления, проводится за один раз. Предварительная обработка для снятия металла необходима по причине того, что в этом случае поперечная подача не регулируется (диаметр детали регулируется расстоянием, на котором находится режущая кромка от места крепления).
Достигается правильная форма, при этом особых навыков обработки не нужно иметь.
Можно получить партию деталей шарообразной формы, которые будут иметь одинаковые размеры.

В заключение отметим, что подобное приспособление зачастую создается своими руками. Токарные станки старых моделей не приспособлены для автоматизации процесса производства получения шарообразных тел.

Еще одно изделие в виде шара, изготовленное на токарном станке

Поделка, выполненная на токарном станке Нарезано на токарном станке из заготовки типа «Шар»

Как выточить шар на токарном станке

Степень точности и качество обработанной поверхности зависят от умения мастера работать на токарном станке, который не имеет системы Числового Программного Управления. Однако некоторые типы деталей создать путем точения при помощи резца без вспомогательного оборудования практически невозможно. Если при этом есть необходимость наладить серийное производство с высокой точностью обработки, без вспомогательного оборудования не обойтись. Как сделать шар на токарном станке, и какое приспособление при этом используются?

Внутренняя сфера на токарном станке

ТОКАРНОЕ ДЕЛО

Долбежный станок

Современные производители станочного оборудования предлагают различные образцы агрегатов, которые находят свое применение в различных отраслях промышленности и производства. Изготовление мебели — сложный процесс, в котором без специальных устройств не обойтись. …

Износ и стойкость резцов

По закону сохранения энергии энергия, затраченная на процесс резания, не может исчезнуть: она превращается в другой вид —в тепловую энергию. В зоне резания возникает теплота резания. В процессе резания больше …

Элементы автоматических устройств

Особенностью современного технического прогресса является автоматизация на базе достижений электронной техники, гидравлики и пневматики. Главными направлениями автоматизации являются применение следящих (копировальных) устройств, автоматизация управления станками и контроля деталей. Автоматическое управление …

Системы ЧПУ

Токарная обработка на профессиональных станках с ЧПУ не будет полноценной при отсутствии программоносителя. Программоноситель может поставляться вместе с оборудованием при его покупке, продаваться отдельно, или разрабатываться собственноручно. Последний способ предполагает более широкие возможности при условии, что разработкой будет заниматься человек, имеющий опыт работы в данной сфере.

Программа ЧПУ должна предполагать три этапа действий. На первом этапе осуществляется предварительная подготовка. На втором заготовка приводится в чистовое состояние. На третьем этапе производится дополнительная обработка. Она не является обязательной, и осуществляется при работе с заготовками, имеющими сложную форму. Если программа была разработана непрофессионалом, возникает риск появления неточностей и ошибок.

Программоноситель должен быть способен полностью осуществить поставленную задачу. При изготовлении сложных деталей токарными станками может потребоваться последовательная установка разных программоносителей. В данном случае также имеется риск возникновения неточностей.

Мастер технологии обработки металла

Додекаэдры внутри шара диаметром 31мм (4 уровня):
Додекаэдры внутри шара диаметром 50мм (6 уровней):

Додекаэдры внутри шара диаметром 63мм (7 уровней):

Внутри гайки выточена другая гайка:

Я начинал делать кубики и шарики, рассказывает Иван, 10 лет назад на ручном станке. Это действительно был кропотливый труд, на грань кубика уходило около 2 часов работы. У куба 6 граней, общее время обработки было около 12 часов. С многогранником в шаре все еще сложнее – уже 12 граней у додекаэдра, и 20 – у икосаэдра. Работая по паре часов в день в гараже по вечерам, на додекаэдры в шаре уходило до недели труда. Ошибка из-за усталости, например, приводила к браку. И все начиналось сначала!

Заготовка шара закреплена в специальном патроне станка с ручным управлением.

Шары, выточенные на токарном станке

Метод точения на токарном станке стандартным суппортом

Для крупносерийного производства создается специальное приспособление или используется система ЧПУ. Если есть необходимость путем точения создать всего несколько шаров, тогда можно провести работу на токарном станке, у которого есть задняя бабка.

Процесс изготовления, который является ответом на вопрос, как выточить шар на токарном станке, можно разделить на следующие этапы:

Выбор заготовки. Она должна быть цилиндрической формы, дина и ширина которой превышает нужного диаметрам шара. Изготовление происходит путем базирования цилиндрического тела по торцам.
Создаем проточку на заданном расстоянии от торца. Диаметр проточки – диаметр шара.
Затем при помощи специального подготовленного прутка и задней бабки проводим фиксацию (ранее сделанная проточка необходима для крепления при помощи этого прутка).
Для изготовления шара нужно расположить резец под углом к поверхности и провести точение лишнего металла. Удаление проводится до проделанной проточки. Точение происходит отрезным резцом.
Точение происходит поперечной подачей, в результате которой образуется поверхность в виде лесенки. Затем совмещая поперечную и продольную подачу, она также убирается.
После этого напильником во время вращения шпинделя делается поверхность, напоминающая шар. Также используется шлифовальная шкурка для получения гладкой поверхности.
Необработанные концы, которые использовались для крепления, стачиваются на наждаке.

При подобном методе дополнительное приспособление не используется. Созданная проточка является своего родом индикатором, который используется при поперечной подаче. Работа требует хороших навыков обращения с продольной и поперечной подачей. Как выточить шар на токарном станке без столь большого количества операций – следует использовать приспособление, предназначенное для точения по заданному диаметру.

Еще одно изделие в виде шара, изготовленное на токарном станке Поделка, выполненная на токарном станке Нарезано на токарном станке из заготовки типа «Шар»

Простой способ точения шара на токарном станке по дереву или по металлу

Сферические изделия выполняют функцию рукояток на различном оборудовании, либо в мебельной фурнитуре. Обычно для изготовления подобных элементов хорошо подойдут токарные станки по дереву с ЧПУ, однако опытным токарям и столярам подобная задача не в новинку. В следующей статье поэтапно разберемся в процессе создания шарообразной детали на токарном станке.

Читайте также: