Что такое вращающийся центр и для чего он нужен на токарном станке? Кратко о пользе и преимуществах вращающихся центров. Приглашение читателя познакомиться с этой полезной оснасткой.
Назначение и область применения вращающихся центров
Основная функция вращающихся центров - поддержка и центрирование заготовки при обработке. Они применяются при токарной обработке длинных или тонких деталей, когда необходима дополнительная опора для предотвращения прогиба или искривления. Вращающиеся центры позволяют работать на более высоких скоростях резания и с большими нагрузками на инструмент.
Такие центры используются не только на токарных, но и на карусельных, шлифовальных и других станках, где требуется высокоточная фиксация обрабатываемых деталей. Однако основное их применение - это высокоскоростная обработка на токарных станках. Вращающийся центр незаменим при чистовой токарной обработке на высоких скоростях свыше 1000 об/мин.
Устройство и принцип работы вращающихся центров
Конструктивно вращающийся центр состоит из нескольких основных элементов:
- Хвостовик для крепления центра в шпинделе задней бабки станка (чаще всего конус Морзе).
- Подшипник (шариковый, роликовый, игольчатый), обеспечивающий вращение центра.
- Собственно вращающаяся втулка с различными типами рабочей части.
В зависимости от типа рабочей части, различают центры с конусом, цилиндром, полусферой или роликом. Принцип работы вращающихся центров заключается в следующем: при вращении заготовки центр также начинает вращаться за счет трения. Это значительно уменьшает износ контактирующих поверхностей центра и отверстия в детали.
Для установки вращающегося центра в шпиндель задней бабки станка предназначен хвостовик с конусом Морзе. Центр вставляется в коническое отверстие пиноли и фиксируется гайкой.
Основные типы вращающихся центров
Существует несколько основных разновидностей вращающихся центров:
- Центры нормальной точности - стандартные центры для общего применения.
- Высокоточные центры - предъявляют повышенные требования к биению.
- Усиленные центры - рассчитаны на работу с большими нагрузками.
- Центры с твердосплавной насадкой - обладают повышенной износостойкостью.
- Удлиненные центры - используются для обработки глубоких отверстий.
- Центры со сменными насадками - отличаются универсальностью.
- Центры с постоянным центрирующим валиком - позволяют быстро менять заготовки.
- Высокоскоростные центры - для работы на скоростях свыше 1000 об/мин.
- Специальные центры для конкретных производственных задач.
Такое разнообразие типов и модификаций вращающихся центров позволяет подобрать оптимальный вариант для решения большинства задач токарной обработки.
Материалы для изготовления вращающихся центров
Для производства вращающихся центров используются высококачественные конструкционные и инструментальные легированные стали. Они отличаются повышенной износостойкостью, прочностью и стойкостью к коррозии. Наиболее распространенные марки сталей:
- 40Х, 40ХН - применяются для несущих деталей центров.
- Р18, Р6М5 - используются для изготовления хвостовиков.
- 8ХВГ, 4Х5МФС - применяются для вращающихся втулок.
Для рабочих поверхностей центров часто используют твердые сплавы - они значительно повышают износостойкость и срок службы оснастки. Также применяют специальные покрытия, упрочняющие рабочие поверхности центров.
Критерии выбора вращающихся центров
При выборе вращающихся центров необходимо учитывать ряд критериев:
- Требуемая точность обработки, шероховатость поверхности, допуски.
- Тип и мощность металлообрабатывающего оборудования, его скоростные возможности.
- Габариты и масса обрабатываемых заготовок.
- Необходимая нагрузочная способность центров.
- Требования к жесткости центров или универсальности их применения.
- Стоимость центров различных производителей.
- Удобство эксплуатации и технического обслуживания.
Учет всех этих нюансов поможет подобрать оптимальную модель вращающихся центров, которая будет максимально соответствовать поставленным производственным задачам.
Примеры применения вращающихся центров
Рассмотрим несколько практических примеров использования вращающихся центров:
- Обработка валов, осей, шпинделей с помощью высокоскоростных центров.
- Изготовление фланцев, дисков, колец большого диаметра с применением усиленных центров.
- Растачивание глубоких отверстий при помощи удлиненных центров.
- Изготовление деревянных деталей на токарном станке с использованием вращающихся центров для обработки дерева.
Рекомендации по покупке вращающихся центров
При выборе вращающегося центра рекомендуется:
- Определиться с необходимыми техническими характеристиками исходя из решаемых задач.
- Выбрать оптимальное соотношение цена/качество.
- Отдавать предпочтение проверенным производителям.
- Учитывать удобство доставки, наличие гарантии.
- Приобрести сопутствующие расходные материалы и запчасти.
Сборка вращающегося центра в домашних условиях
Многие увлеченные мастера-любители иногда собирают вращающийся центр для токарного станка своими руками. Это несложно сделать, имея необходимые знания и навыки.
Для сборки потребуются: хвостовик с резьбой, подшипники, втулка, рабочая часть. Все детали необходимо тщательно отцентрировать и смазать перед сборкой. Собранный центр обязательно нужно отбалансировать. При правильной сборке такой центр прослужит долго.
Проверка биения вращающихся центров
Одна из главных характеристик вращающихся центров - величина биения рабочей части. Ее нужно регулярно контролировать и при необходимости регулировать.
Для замера биения используют специальные индикаторы часового типа. Центр устанавливают в шпиндель станка и проверяют биение в разных плоскостях при вращении. При превышении допустимых значений регулируют подшипники или заменяют неисправные детали.
Техническое обслуживание вращающихся центров
Для поддержания работоспособности вращающихся центров требуется проводить их периодическое техническое обслуживание:
- Контроль и регулировка биения.
- Замена смазки в подшипниках.
- Проверка и подтяжка крепежных элементов.
- Очистка рабочих поверхностей.
Правильное ТО позволит значительно продлить срок службы вращающихся центров.
Требования ГОСТ для вращающихся центров
Конструкция и параметры вращающихся центров регламентируются ГОСТ 8742-75. В стандарте оговариваются:
- Типы и размеры хвостовиков.
- Допустимые значения биения.
- Диаметры рабочих частей.
- Виды применяемых подшипников.
Соблюдение требований ГОСТа обязательно для отечественных производителей вращающихся центров.
Выбор смазочных материалов для вращающихся центров
Для обеспечения работоспособности подшипников вращающихся центров нужно использовать качественные смазочные материалы. Рекомендуются:
- Литол, циатим, лита - для шариковых подшипников.
- ВНИИНП-222, ВНИИНП-232 - для роликовых подшипников.
Необходимо учитывать температурный режим и частоту вращения при выборе смазки.
Причины возникновения биения вращающихся центров
Биение рабочей части вращающихся центров может возникать по разным причинам:
- Нарушение соосности при установке центра в шпиндель станка.
- Износ или повреждение подшипников.
- Деформация втулки или рабочей части.
- Ослабление крепления деталей центра.
- Наличие загрязнений между сопрягаемыми поверхностями.
Поэтому важно регулярно контролировать техническое состояние центров и своевременно устранять возникающее биение.
Способы регулировки и устранения биения центров
Для устранения биения вращающихся центров применяют такие способы:
- Регулировка подшипников при помощи регулировочных винтов.
- Замена изношенных подшипников на новые.
- Шлифовка рабочих поверхностей центра.
- Замена деформированных деталей центра.
- Балансировка центра.
При значительном износе проще заменить центр на новый, чем пытаться отрегулировать сильно изношенный.
Правила установки вращающихся центров в станок
При установке вращающихся центров в шпиндель станка нужно соблюдать правила:
- Тщательно очищать посадочные поверхности от загрязнений.
- Смазывать контактирующие поверхности тонким слоем масла.
- Контролировать соосность центра и шпинделя.
- Выполнять посадку с небольшим натягом без перекосов.
- Равномерно и постепенно затягивать крепежный винт или гайку.
Правильная установка центров - залог долговечной и точной работы.
Заточка и восстановление вращающихся центров
При износе рабочих поверхностей центров их можно заточить для восстановления:
- Токарная обработка конусных и цилиндрических поверхностей.
- Шлифовка сферических рабочих частей.
- Наплавка и последующее шлифование изношенных участков.
Заточка и восстановление позволяют продлить срок службы вращающихся центров.
Хранение вращающихся центров
Для сохранности вращающихся центров при хранении необходимо:
- Тщательно очистить и смазать рабочие поверхности.
- Хранить в закрытом помещении вдали от агрессивных сред.
- Исключить падение, удары, деформацию.
- Хранить комплектно и раздельно от режущего инструмента.
Правильное хранение обеспечит сохранность центров и позволит избежать поломок и потери точности.
