Изготовления сферы: как выточить шар на токарном станке

Можно ли это сделать?

Создание сферической детали на токарном приспособлении — более простой процесс, чем кажется на первый взгляд. В этом случае можно использовать как вспомогательное оборудование, если вы планируете производить небольшую партию, так и стандартное оборудование станка в случае штучного производства. Удобнее всего активировать заранее подготовленный шаблон.

По металлу

Работать с металлом на порядок сложнее, чем с другими материалами из-за его более высокой твердости, но он более привычен и не имеет необычных характеристик. Для вращения мяча потребуется как минимум два прохода, а для достижения удовлетворительного результата потребуется работа с большим количеством вращений. В целом этот процесс практически не отличается от других токарных операций и не имеет конкретных спецификаций.

По дереву

По сравнению с металлом, кусок дерева более податлив для обработки, а это означает, что его можно обрабатывать не только токарным резцом, но также ручными долотами и коронками, предназначенными для этой операции.

При повороте вместо обычной стружки остается древесная пыль, поэтому работать нужно строго в респираторе, включив вытяжку. Нелишним будет предотвратить подтекание масла на станке и установить пылесос на держателе инструмента, что упростит уборку после работы.

Пошаговая инструкция

Такой способ изготовления подходит как для обработки металла, так и для дерева. Никакого дополнительного машинного оборудования и нестандартных конструкций не требуется. Вам просто нужен образец. Таким образом, можно использовать шар, выточенный на станке со штоком или шар от подшипника необходимого диаметра.

Для того, чтобы можно было установить последнюю, необходимо жестко закрепить стержень хвостовика необходимого диаметра точно по центру. Это можно сделать сваркой или резьбовым соединением.

Выбор заготовки

В обоих случаях заготовка должна иметь цилиндрическую форму с запасом (около 1/10) длины для фиксации в шпинделе и небольшим запасом для обработки по ширине. Если стальной пруток является стандартизированным материалом в металлургии, то очень часто сырье поставляется в виде прутка для столярных работ. Перед началом работы необходимо придать материалу форму цилиндра, закрепить в оправке и отшлифовать.

Важно Перед началом работы визуально проверьте кривизну заготовки, задвинув шпиндель.

Создаем проточку

Диаметр шара равен диаметру бороздок и расстоянию между ними. Зажав заготовку в трехкулачковом патроне, отшлифуйте будущую деталь на определенном расстоянии от торца. Созданный паз послужит своеобразной отметкой при обработке с использованием поперечной подачи. Также необходимо зенковать отверстие для последующего крепления в жестком центре при обработке детали абразивом.

Провести фиксацию

Теперь с помощью жесткого центра, установленного в задней бабке и шпинделе, закрепляем его. Ослабив патрон ключом, вставляем заготовку. Теперь нужно снова войти в паз и надежно закрепить деталь в патроне. Шаблон необходимо закрепить в задней бабке. После проверки необходимого расстояния и положения детали относительно образца можно переходить к следующему шагу.

Провести точение с помощью передней подачи

Чтобы сформировать шар, необходимо использовать два одинаковых режущих инструмента, обычно с закругленной режущей кромкой. Закрепите фрезы в держателе цанги с одной стороны с таким же выступом.

Суть метода заключается в том, что режущий инструмент копировального аппарата касается окружности сферического образца, а зеркально проходящий резец шлифует заготовку, повторяя вектор движения секунды.

Токарная обработка осуществляется прямой и поперечной подачей, в результате чего образуется лестничная поверхность. После формования материала в шарик выполняется чистовой проход с малой толщиной слоя и подачей. Слои материала удаляются внутри канавки. После этого его необходимо удалить, совмещая поперечную и переднюю подачу.

Сделать форму с помощью напильника

После обработки резцом образуется ступенчатая поверхность, которую необходимо обработать напильником. Для металла выберите напильник с номером пропила 0 или 1. Для дерева с простым одинарным пропилом. Инструмент с полукруглой формой рабочей части значительно упростит процесс, но это не является обязательным условием. В качестве упора рекомендуется использовать держатель без резака, он выступит надежным держателем и снизит вероятность получения травмы.

Перед работой установите накладку суппорта заподлицо с деталью. Сняв образец, подносим жесткий центр к предварительно созданному отверстию с зенковкой, продвигая лопатку вперед и фиксируя ее. Запускаем станок на минимальной скорости, ожидая момента, когда шпиндель наберет скорость. Вдавливаем хвостовик или ручку файла в держатель и плавным движением сверху вниз опускаем рабочую часть файла на заготовку.

В этом случае необходимо крепко удерживать его обеими руками за оба конца инструмента, чтобы исключить удар инструмента. При использовании плоского напильника необходимо плавно направлять его от края к краю для плавной обработки.

Важно: направляйте напильник в направлении, противоположном движению шпинделя, чтобы инструмент не подпрыгивал.

Провести чистку наждачной бумагой

Для отделки используйте наждачную бумагу. Для каждого материала потребуется свое абразивное зерно. Для металла в районе Р800-Р1000, для дерева Р400-Р600. Полировать поверхность абразивной лентой можно двумя способами. В первом случае полотно натягивают двумя руками и натягивают на обрабатываемую поверхность, во втором наждачная бумага фиксируется в специальной планке.

Необработанные концы, используемые для крепления, удаляются вручную. Как видите, изготовление детали в форме шара — довольно простая и выполнимая задача, не требующая сверхсложных дополнений к реальному оборудованию.

Использование специальной конструкции

Процесс можно значительно упростить, если использовать специальную конструкцию. Устройство, с помощью которого можно выполнять рассматриваемую работу, позволяет вращать фрезу по определенному кругу. При этом можно отметить следующие нюансы:

1. Конструкция должна быть жестко закреплена, поэтому для ее крепления придется просверлить в кровати отверстия.
2. Металл также подвергается предварительной механической обработке стандартным способом с использованием поперечной продольной подачи.
3. Конструктивные особенности конструкции определяют ограничение минимального и максимального диаметра получаемой сферы.
4. В этом случае вам также понадобится наждак, чтобы удалить металл в месте крепления.
5. Вся поверхность, кроме места крепления, обрабатывается за один прием. Предварительная обработка для удаления стружки необходима, потому что в этом случае поперечная подача не регулируется (диаметр заготовки определяется расстоянием между режущей кромкой и точкой крепления).
6. Вы получите правильную форму, при этом не нужно обладать специальными навыками обработки.
7. Вы можете получить партию сферических деталей одинакового размера.

В заключение отметим, что такое устройство часто создают своими руками. Станки старых моделей не подходят для автоматизации производственного процесса с целью получения сферических тел.

Читайте также: Шлифовка тормозных дисков на токарном станке