Обработка фасонных поверхностей

Фасонными поверхностями называют поверхности, форма которых отличается от плоскости, цилиндра или конуса.
Различают фасонные поверхности: а) тел вращения (рисунок 1, а); б) замкнутого контура (рисунок 1, б); в) незамкнутого контура (рисунок 1, г) г) пространственно сложного контура.

В этом параграфе будут изложены способы обработки фасонных поверхностей тел вращения .

Обработка фасонных поверхностей замкнутого и незамкнутого контуров.

Обработку деталей с фасонной поверхностью замкнутого контура (кулачков, распределительных шайб и прочих) производят путём обтачивания, фрезерования и шлифования на станках, оборудованных специальными копировальными устройствами.
Обтачивание фасонных поверхностей замкнутого контура производится на токарных станках с применением вращающихся копиров.
При изменениях кривизны контура в разных точках меняется угол резания и ухудшаются условия работы резца. Чтобы устранить этот недостаток, токарно-копировальные станки для обтачивания кулачков снабжаются устройством, обеспечивающим постоянство угла резания (рисунок 2).

Резцу 1, закреплённому в державке 2, вместе с суппортом 3 сообщается движение в поперечном направлении от вращающегося копира 4. Дополнительный копир 5, вращающийся синхронно с копиром 4, поворачивает державку 2 вокруг оси и изменяет положение резца относительно профиля кулачка.
Обрабатываемый кулачковый вал установлен в центрах и поддерживается люнетами.
При продольной подаче поверхность кулачка обрабатывается по всей длине.
Фрезерование деталей с фасонными поверхностями замкнутого контура производится на вертикально-фрезерных и копировально-фрезерных станках. При обработке на вертикально –фрезерном станке деталь помещают на вращающемся столе на одной оси с копиром, опирающимся на ролик, установленный в заданном положении относительно фрезы.
При обработке на копировально-фрезерных станках (рисунок 3) копир 2 и обрабатываемые детали 3,4 и 5 устанавливаются рядом на неподвижном или на синхронно вращающихся столах. При включении подачи следующий палец 7, закреплённый в импульсной головке 6, скользит по профилю копира, и при изменении давления на него переключает гидравлические или электрические механизмы, изменяющие направление движения стола 1.

Шлифование фасонных поверхностей типа кулачков производится на копировально-шлифовальных станках или на круглошлифовальных и токарных станках, оснащённых специальными копировальными приспособлениями. Копировально-шлифовальный станок (рисунок 4) применяется для шлифования кулачков распределительного вала. Передняя 1 и задняя 3 бабки, в центрах которых закрепляют деталь, установлены на люльке 6, качающейся на оси 4. Копиры 7 под действием пружины 5 все время прижимаются к ролику 8. Обрабатываемая деталь поддерживается люнетом 2.
Если диаметр шлифовального круга равен диаметру ролика, то контур копира соответствует контуру обрабатываемой детали. Обычно используют шлифовальный круг большого диаметра (500-600 мм).  Контур копиров, которые значительно больше, чем обрабатываемые кулачки, определяется графическим способом или аналитическим расчётом. При шлифовании контура на таких станках обеспечивается точность до 0,1 мм и чистота 7-8 класса.
Фасонные поверхности незамкнутого контура обрабатывают на копировально-фрезерных станках (рисунок 3), а также на фрезерных и протяжных станках фасонными инструментами.

Для обработки фасонных поверхностей на фрезерных станках применяют обычно затылованные фасонные фрезы, у которых контур режущей кромки соответствует контуру обрабатываемой поверхности.
Протягивания фасонных поверхностей производится на тех же станках, на которых осуществляется протягивание наружных и внутренних поверхностей. При этом станок оснащают приспособлением, обеспечивающим надёжную ориентацию детали относительно протяжки и протяжками соответствующего профиля. При обработке фасонных поверхностей применяют протяжки, работающие по профильной или прогрессивной схеме.

Материал статьи написан на основе литературного источника "Технология производства двигателей внутреннего сгорания" М. Л. Ягудин