Основные виды и особенности конструкции люнетов для токарных станков

На токарном станке обрабатываются детали разной длины, в т. ч. длинные заготовки небольшого диаметра. Они закрепляются в 2-х точках (торцы), и по мере удаления от места фиксации повышается вероятность продольной деформации при воздействии режущего инструмента.

В таких условиях очень трудно, а порой просто невозможно, обеспечить нужную точность обработки и идеальную цилиндричность.

Кроме того, вибрирующая заготовка повреждает рабочий инструмент и оснастку. При работе на больших скоростях возникает риск разрушение детали в центральной части, что чревато травмами для рабочего.

Люнет представляет собой дополнительную опору, которая повышает устойчивость обрабатываемой заготовки. Таким способом удается устранить деформацию и вибрацию детали.

Существенно повышается безопасность работ. Используется приспособление обычно в тех случаях, когда длина заготовки превышает ее диаметр в 10 и более раз.

Плюсы и минусы люнетов

Работая на токарном станке, нужно знать, что использование люнета в некоторых случаях просто необходимо. Это, в первую очередь, относится к очень длинным заготовкам, провисающим под собственным весом. Поэтому, применяя приспособление, важно максимально использовать его выгодные стороны и по возможности избегать отрицательных эффектов, которые могут проявиться в процессе работы при неправильных действиях.

Люнет для токарного станка, установленный по всем правилам, во многом облегчает работу оператора:

  • Обработка проводится проще, так как нагрузка на резец становится одинаковой во всех точках контакта;
  • Уменьшается риск брака за счет более точной центровки детали;
  • Увеличивается точность обработки;
  • Повышается безопасность работы за счет исключения биений детали, риска повреждения и заклинивания резца;
  • Увеличивается скорость обработки;
  • Расширяются возможности использования токарного станка;
  • Устройство легко крепится и требует лишь точного выставления регулировочных болтов.

Есть определенные сложности в работе с люнетом, которых можно избежать при должном подходе к установке приспособления:

  • Плохо выставленный механизм ведет к браку изделия, так как центр вращения заготовки смещается относительно резца;
  • Люнет можно устанавливать только на предварительно обработанную поверхность, либо делать под него проточку;
  • Приспособления для станка с выдвижными кулачками лучше использовать для черновой обточки детали;
  • Для чистового вытачивания необходимо иметь в арсенале устройство с выдвижными роликами, которое не оставляет следов на заготовке;
  • Время установки и подгона оборудования снижает интенсивность производственного процесса;
  • Приобретение люнета – дополнительные финансовые затраты.

Подвижный люнет и его строение

Данное устройство располагается на продольном суппорте станка. Благодаря такому расположению, мобильный люнет выполняет движения с той же траекторией, что и резец станка. Таким образом, уменьшается давление на деталь со стороны токарного резца. Подвижный тип прибора тоже имеет свою классификацию:

  • По системе зажимов. Существуют роликовые и кулачковые системы фиксации. Крепление при помощи роликов обеспечивает удобное скольжение заготовки во время выполнения работ, в то время, когда кулачковые обеспечивают лучший контроль над положением детали.
  • По специфике обработки. Для шлифовки, обточки или создания подшипников могут использоваться разные типы приборов.
  • По типу настройки фиксаторов. В данных устройствах кулачки или ролики могут настраиваться вручную или при помощи гидравлического привода.
  • По количеству фиксаторов. Большинство приборов производятся с тремя кулачками, но есть модели и с большим количеством фиксаторов.

Мобильный люнет прикрепляют к каретке суппорта и используют в тех случаях, когда есть необходимость произвести чистую обточку или сделать резьбу на длинных заготовках. Как и неподвижный люнет, благодаря настраиваемым кулачкам, имеет возможность фиксировать совершенно разные по диаметру детали.

Максимальный диаметр обрабатываемой заготовки зависит от модели устройства и находится в диапазоне от 20 до 250 мм. Ключевые элементы конструкции подвижного люнета:

  1. Откидная крышка.
  2. Заготовка для обработки.
  3. Колодки.
  4. Винты для установки.
  5. Корпус.

Достоинства и недостатки

При использовании люнетов среди положительных качеств отмечаются следующие:

  • безопасность станочника;
  • точность размеров изделия;
  • снижение вибраций;
  • предупреждение разрушения заготовки и инструмента;
  • расширение диапазона размеров обрабатываемых деталей;
  • простая конструкция;
  • надежность.

Среди недостатков отмечается маленький ресурс работы элементов, непосредственно находящихся в контакте. Для снижения нагрузок опоры изготавливаются из чугуна или бронзы. Опоры качения, имеющие роликовую форму, более долговечны, но быстро разрушаются опорные подшипники, особенно если их подача механизирована.

Разновидности

Люнеты разделяются по разным факторам: размеры, способы закрепления изделия на токарном станке, дополнительные элементы конструкции, масса, количество креплений.

Неподвижный люнет

Неподвижный люнет применяется для того чтобы удерживать длинные детали. Деталь закрепляется на оборудовании с помощью крепежных болтов, которые вкручиваются в опорную пластину.

Особенность неподвижных конструкций — она имеет три кулачка, один из которых оказывает упор сверху, два других — снизу. Для закрепления на заготовках, неподвижный люнет имеет откидной шарнир, который упрощает этот процесс.

Когда нужно провести черновую обработку детали, требуется как можно сильнее зажимать кулачки. В противном случае могут появиться вибрации, которые нарушат точность работы резцов, приведут к браку детали.

Подвижный люнет

Подвижные детали имеют несколько отличий от предыдущих. На токарном станке присутствует продольный суппорт, на который закрепляются люнеты. Благодаря этому движение резцов с дополнительной деталью происходит одновременно. Это позволяет проводить более равномерную обработку. Режущий инструмент не заклинивает, сохраняет свою целостность длительный промежуток времени.

Еще одна особенность подвижной детали — наличие двух кулачков для упора детали. Один располагается на верхней части конструкции, другой на боковой. Роль третьего упора выполняет резец.

Подвижной люнет на станке

Достоинства и недостатки устройства

Правильно установленный люнет значительно повышает точность производимой работы, обеспечивает целостность детали, облегчает работу оператора и обеспечивает безопасность. Устройство расширяет максимальные и минимальные параметры обрабатываемых заготовок, а также предоставляет дополнительные углы крепления деталей. Прибор надежен и несложен в использовании.

Мобильный люнет устанавливается легче, в то же время неподвижный обеспечивает большую точность. Начинать работу необходимо с тщательной проверки фиксации заготовки. Следует обратить внимание на подгон кулачков.

Обработка нежестких деталей

В процессе работы за токарным станком часто не удается достичь желаемого результата при использовании деталей, длина которых превышает в 10-12 раз диаметр, в сочетании с традиционными методами зажима. Устранить этот недостаток можно путем добавочного закрепления детали. Решить эту задачу позволяют люнеты для токарных станков. Следует заметить, что люнеты бывают разными и предусматривают свои особенности в плане работы с ними.

Неподвижные люнеты для токарных станков и их использование

Местом размещения неподвижного люнета служит станина станка, а в качестве зажимного элемента используется болт и планка. В корпусе этого приспособления можно выделить несколько основных элементов:

  • основание;
  • крышка, которая скреплена с основанием при помощи шарнира.

Чтобы можно было зафиксировать крышку в рабочем положении, предусмотрен откидной болт с фасонной головкой. Особенностью конструкции люнета для токарных станков является наличие трех кулачков, среди которых два находятся в основании, а еще один на крышке. Подобные кулачки предусматривают возможность изменения их положения в отверстиях, сделанных в корпусе, что осуществляется при помощи регулировочных болтов. Чтобы зафиксировать кулачки в необходимом положении, используют соответствующие винты.

Читайте также  6р12 паспорт

Традиционным материалом для кулачков люнетов служит чугун. Если условия работы создают вероятность того, что поверхность обрабатываемой заготовки будет повреждена в результате трения о кулачки, то нелишним будет дополнить разместить на стальные кулачки защиту в виде бронзовых наконечников. Альтернативным этому решением могут быть кулачки, рабочая поверхность которых имеет специальное покрытие на основе баббита. В тех случаях, когда предполагается слишком быстрый износ кулачков, защиту рабочих поверхностей обеспечивает покрытие из твердого сплава, создаваемого путем наплавления. Заменить их можно люнетами для токарных станков, у которых кулачки имеют встроенные ролики.

Неподвижный люнет для токарных станков устанавливают на токарном станке следующим образом. Саму заготовку фиксируют в центрах, а в качестве опоры для нее выступают три кулачка люнета, которые должны быть предварительно настроены. Если приходится иметь дело с заготовкой, имеющей точные размеры либо уже прошедшей обработку, то установка люнета может быть проведена без предварительного протачивания шейки на участках, где будут размещаться кулачки люнета для токарных станков. Иначе все же потребуется проточить шейку там, где заготовка будет контактировать с кулачками.

Процедура обработки шейки, которая по своей длине должна слегка превышать ширину кулачков люнета, может быть выполнена несколькими способами.

  • Если работа осуществляется с заготовкой, имеющей большую длину и незначительную толщину, то ее зажимают в центрах, после чего приступают к точке шейки в заранее определенном месте. Важно по возможности минимизировать подачу и глубину резания, тем самым это позволит предотвратить прогиб вала и вибрации. Этим же руководствуются, когда выставляют наиболее максимальный главный угол резца, а радиус закругления вершины резца минимизируют, при этом передней поверхности следует придать выгнутую форму. Главной режущей кромке резца желательно придать отрицательный угол наклона. Это приведет к тому, что резец будет как бы натягивать детали на себя. Если для резца будет выставлен положительный угол наклона, то удастся обеспечить обратный эффект в виде отталкивания детали, что чревато образованием вибрации.
  • Если приходится иметь дело с очень длинной и тонкой заготовкой, из-за чего не получается проточить шейку в центре, придерживаясь вышеперечисленных правил, то выходом может стать проточка временных шеек, которые должны находиться как можно ближе к передней бабке. Если шейка будет проточена на расстоянии от передней бабки, соответствующем одной четверти общей длины заготовки, то против нее размещается люнет, после чего процедуру повторяют, создавая еще одну временную или требуемую шейку.

Установка и настройка люнета

Оборудование для токарного станка можно установить только в тех случаях, когда:

  1. Деталь в месте установки имеет идеальную цилиндрическую поверхность. Это может быть уже готовая круглая заготовка, или на участке соприкосновения болванку специально протачивают на токарном станке под опорное приспособление.
  2. Заготовка не имеет неисправимой деформации (она долго не хранилась в изогнутом состоянии и не успела принять форму прогиба), иначе выставить люнет будет очень сложно.

Все это актуально, когда проводятся грубые черновые работы. В таком случае со всей поверхности болванки будет сниматься определенный слой металла и можно нивелировать все возможные дефекты формы.

Вначале под деталь заводят нижние кулачки, с помощью измерительного прибора проверяют расстояние по всей длине: от заготовки до станины токарного станка (имеется в виду расстояние от участков болванки с одинаковыми диаметрами). Кулачками поднимается деталь на тот уровень, чтобы все расстояния были предельно одинаковыми. Далее деталь фиксируется сверху третьим кулачком.

В случае, когда нужно установить токарный люнет для финишной обработки изделия, метод установки и настройки отличается от рассмотренного выше:

  1. Вначале определяются с местом на детали, где будет установлено устройство токарное.
  2. Замеряют диаметр этого места и подбирают или вытачивают специальную короткую оправку, которая идеально соответствует промеренному диаметру.
  3. Оправку закрепляют в передней бабке и по ней выставляют люнет.
  4. Оправку снимают, а на ее место ставят обрабатываемую заготовку. Люнет же закрепляют на заранее подобранное место, соблюдая строгую параллельность с тем местом, где он настраивался по оправке.

Обработка деталей в люнетах

Длинные и тонкие детали, длина которых в 10-12 раз больше диаметра, при обтачивании прогибаются под действием собственного веса и сил резания, в результате чего они получают бочкообразную форму — в середине толще, а по концам тоньше. Избежать этого можно, применив особое поддерживающее приспособление — люнеты. При применении люнетов можно обтачивать детали, снимая стружку большего сечения, не опасаясь прогиба их.

Люнеты бывают неподвижные и подвижные.

Неподвижный люнет

Неподвижный люнет (рис. 339) состоит из чугунного корпуса 1, с которым посредством болта 7 скрепляется откидная крышка 6, что облегчает установку детали. Основание корпуса люнета имеет форму соответственно направляющим станины, на которых он закрепляется планкой 9 и болтом 8. В корпусе при помощи регулировочных болтов 2 перемещаются два кулачка 4, а в крышке — один кулачок 5. Для закрепления кулачков в требуемом положении служат винты 3. Такое устройство позволяет устанавливать в люнет валы различных диаметров.

Рис. 339. Неподвижный люнет

Прежде чем установить заготовку в люнет, нужно проточить у нее посредине канавку под кулачки шириной немного больше ширины кулачка (рис. 340). Если заготовка имеет большую длину и небольшой диаметр, то при протачивании такой канавки неизбежен прогиб самой заготовки. Во избежание этого вначале протачивают дополнительную канавку ближе к концу заготовки и, установив в ней люнет, протачивают основную канавку посредине.

Рис 340. Обтачивание детали с применением неподвижного люнета

Иногда заготовка может оказаться настолько длинной и тонкой, что одной основной канавки не хватит. В подобных случаях протачивают еще две или больше дополнительных канавок.

Обработка в люнете

Обработку в люнете ведут так: обтачивают деталь до канавки, т. е. до места, где находится люнет, затем перевертывают деталь, устанавливают ее опять в центрах и, снова закрепив в люнете, обтачивают остальную часть вала.

В некоторых случаях нецелесообразно точить дополнительные канавки; тогда применяют способ, показанный на рис. 341 и 342. Цилиндрическую втулку 2 (рис. 342) надевают на среднюю часть заготовки 1 и с помощью болтов 4 устанавливают концентрично с осью заготовки. Концентричность втулки проверяют индикатором 3, как показано на рис. 342.

Заготовку с надетой втулкой устанавливают в люнет (рис. 341), а торцами — в центры и обтачивают до люнета. После этого открывают люнет, снимают заготовку с центров и удаляют втулку. Затем заготовку перевертывают и, установив кулачки люнета по диаметру обточенной части, обтачивают оставшийся участок заготовки.

Неподвижные люнеты применяют также для отрезания концов и подрезания торцов у длинных деталей. На рис. 343 показано использование неподвижного люнета при подрезании торца: деталь закреплена одним концом в трехкулачковом патроне, а другим установлена в люнете.

Рис. 342. Проверка концентричности установки втулки для обработки детали в неподвижном люнете

Рис 341. Обтачивание детали со втулкой в неподвижном люнете

Читайте также  Как приготовить мороженое в мороженице

Таким же образом можно обработать точные отверстия с торца длинной детали, например расточить коническое отверстие в шпинделе токарного станка или просверлить такую деталь по всей ее длине.

Кулачки неподвижного люнета должны быть установлены точно по диаметру детали с центром на оси шпинделя; их не следует зажимать туго. Поверхность детали, поддерживаемую

Рис. 343. Подрезание торца детали, установленной в патроне и неподвижном люнете

Рис. 344. Неподвижный люнет с шарикоподшипниками для скоростной обработки

кулачками, необходимо смазать маслом, чтобы уменьшить трение и предотвратить образование задиров.

Люнеты с жесткими кулачками не пригодны для скоростной обработки вследствие быстрого износа кулачков.

Рис. 345 Обтачивание детали с применением подвижного люнета

При скоростной обработке применяют люнеты с роликовыми или шариковыми подшипниками (рис. 344). В этом случае трение скольжения заменяется трением Качения, благодаря чему уменьшается нагрев обрабатываемой детали, что важно при работе на больших скоростях резания.

Подвижный люнет

Подвижный люнет (рис. 345) закрепляют на каретке суппорта. Вместе с ней он, следуя за резцом, перемещается вдоль обтачиваемой детали и поддерживает ее в месте приложения усилия, предохраняя от прогибов. Подвижный люнет применяют при чистовом обтачивании длинных деталей. Он имеет только два кулачка. Их выдвигают и закрепляют так же, как кулачки неподвижного люнета.