Центри верстатні обертові: конструкція, типи, застосування

Обертові центри призначені для токарних верстатів, у тому числі для верстатів із числовим програмним керуванням (ЧПУ). На відміну від упорних (жорстких) центрів, обертовий центр має всередині прецизійні підшипники, які дозволяють конусному робочому наконечнику обертатися разом із деталлю. Це принципово розширює діапазон застосування: при необхідності обробки на високих швидкостях різання (понад 75 м/хв) або при великому знятті металу саме обертовий центр є правильним вибором.

Принцип роботи

Обертовий центр встановлюється конусом Морзе хвостовика в піноль задньої бабки токарного верстата. Робочий конус (центровий валик) входить у центрове отвір торця заготовки, зроблений заздалегідь за ГОСТ 14034-74. При увімкненні верстата та обертанні шпинделя деталь обертається, а конус центра обертається разом із нею, спираючись на підшипники, запресовані в корпусі центра. Тертя між деталлю та центром мінімальне, нагрівання не відбувається — це дозволяє працювати на високих швидкостях без ризику випалювання центрового отвору і без застосування мастила.

Типи за ГОСТ 8742-75

Стандарт встановлює два типи обертових центрів.

• Тип А — з постійним центровим валиком: робочий конус є незнімною частиною центра. Найбільш поширений і універсальний тип. Центровий валик закріплений постійно, забезпечує жорстку та точну опору. Застосовується для обробки валів, осей та інших деталей зі стандартними центровими отворами. Твердість центрового валика на робочій довжині — не менше 59 HRC.
• Тип Б — зі змінною насадкою: робоча конусна частина є змінною і може замінюватися без демонтажу центра з піноля. Дозволяє швидко переходити з одного типу робочого конуса на інший, що цінно в умовах переналагоджуваного виробництва. Твердість насадки по зовнішньому конусу — не менше 59 HRC, твердість посадкової конічної поверхні центрового валика — не менше 51,5 HRC.

Розміри обертових центрів за ГОСТ 8742-75

Виконання за кутом робочого конуса

Насадки обох типів випускаються у двох модифікаціях:

• Виконання 1 — конус 60°: стандартний кут центрового отвору за ГОСТ 14034-74, використовується в переважній більшості операцій токарної обробки валів, осей і ступінчастих деталей.
• Виконання 2 — конус 60° з розточкою 30°: додаткова розточка під менший кут дозволяє працювати з деталями, що мають нестандартні центрові отвори або особливі вимоги до форми контакту. Застосовується у точних і прецизійних операціях.

Серії: нормальна та підсилена

• Нормальна серія — для стандартних токарних операцій з помірними радіальними навантаженнями. Підшипники розраховані на типові зусилля різання при обробці сталевих і чавунних деталей.
• Підсилена серія — для важких токарних операцій з великими подачами, глибоким різанням і значними радіальними навантаженнями. Застосовується на важких токарних верстатах при обробці великих заготовок з конструкційних і легованих сталей. Розміри за 2-м рядом (підсилена серія) призначені для центрів до верстатів із ЧПУ.

Точність виготовлення

Обертові центри нормальної серії за замовленням споживача можуть виготовлятися підвищеної точності. Центри підвищеної точності застосовуються при чистовій та оздоблювальній токарній обробці, коли радіальне биття робочого конуса повинно бути мінімальним, а також на координатно-шліфувальних і прецизійних токарних операціях.

Хвостовик і сумісність із верстатом

Конуси Морзе хвостовиків обертових центрів відповідають ГОСТ 25557-82. Центри випускаються з хвостовиками КМ2, КМ3, КМ4, КМ5 — під стандартні піноля задніх бабок токарних верстатів відповідного класу:

• КМ2 — малі токарні верстати (настільні, навчальні);
• КМ3 — верстати середнього класу (1К62 та аналоги);
• КМ4 — важкі токарні верстати (1М63, 16К20 та аналоги);
• КМ5 — великі важкі верстати.

Твердість конуса Морзе хвостовика — не менше 46,5 HRC.

Приклад умовного позначення

Центр типу А, виконання 1, з конусом Морзе 4, нормальної серії: Центр А-1-4 ГОСТ 8742-75. Центр підсиленої серії для верстатів із ЧПУ: Центр А-1-4-У ЧПУ ГОСТ 8742-75.

Застосування

Обертові центри застосовуються для створення додаткової опори при обробці на токарних верстатах заготовок великої довжини. Використовують якісні підшипники зі значним ресурсом роботи — порядку 2000 годин і більше. Застосування обертового центра обов'язкове при швидкостях понад 75 м/хв: при роботі з упорним центром на таких швидкостях мастило вигорає, центровий отвір руйнується і деталь втрачає точність базування.