Люнет для токарного станка: для чего он нужен, виды конструкций

Правила использования оправок

Существует список правил для использования токарных оправок:

Точность посадочного отверстия должна быть не ниже седьмого квалитета, а чистота поверхности не хуже Ra 1,0.
Располагать инструмент необходимо по оси центров станка.
Поверхность контакта токарной оправки должна быть максимальной.
Чтобы не было деформаций и отжима инструмента в процессе резания, твёрдость материала цанги держателя не должна быть менее 44 HRС.
Чем больше вылет оправки, тем надежнее необходимо закреплять. Категорически запрещено крепить длинные оправки с помощью поджатия винтов к цилиндрической или другой поверхности. Для установки длинномерных оправок, необходимо использовать дополнительное оборудование.

По какому принципу выбирать

При выборе модели приспособления следует обратить внимание на ряд факторов. Прежде всего, рассматриваются технические характеристики – внутренний диаметр основания люнета, его размеры и масса, предельные (минимальный и максимальный) диаметры обрабатываемой детали, рекомендуемая длина заготовки, способ крепления

Важное значение имеет наличие защитной крышки и специального покрытия у быстроизнашивающихся элементов

Тип станка и виды токарных работ определяют нужную разновидность приспособления (подвижное или неподвижное)

Важное значение имеет наличие защитной крышки и специального покрытия у быстроизнашивающихся элементов. Тип станка и виды токарных работ определяют нужную разновидность приспособления (подвижное или неподвижное)

Плюсы и минусы

Основные преимущества использования люнетов:

расширение возможностей токарного станка;
повышение точности обработки;
снижение количества брака;
простота использования (установки и настройки);
повышение безопасности для обслуживающего персонала.

Важно отметить, что подвижный люнет легче устанавливается, однако неподвижный вариант обеспечивает повышенную точность обработки и дает возможность работы с более длинными и габаритными деталями. Важно! Серьезных технических недостатков люнеты не обнаруживают

Изъяны возникают при неправильном размещении и неточной регулировки опор, а потому требуется тщательный контроль установки приспособления и фиксации самой заготовки

Изъяны возникают при неправильном размещении и неточной регулировки опор, а потому требуется тщательный контроль установки приспособления и фиксации самой заготовки.

Важно! Серьезных технических недостатков люнеты не обнаруживают. Изъяны возникают при неправильном размещении и неточной регулировки опор, а потому требуется тщательный контроль установки приспособления и фиксации самой заготовки

Производительность и стоимость

В качестве основных минусов многие специалисты отмечают влияние на производительность токарных работ и необходимость дополнительных затрат.

Снижение производительности связано с затратой времени на установку люнетов и регулировку опор. При этом необходима тщательная подгонка и многократная проверка. В ряде случаев производится предварительная обработка заготовки в месте фиксации.

Другой важный момент – финансовые затраты, вызванные достаточно высокой стоимостью приспособлений. Она зависит от типа люнета, его модели, производителя, технических возможностей, используемых материалов, наличия защитных покрытий и других факторов.

Стоимость подвижных моделей несколько ниже неподвижных люнетов аналогичной категории. Так, цена мобильных приспособлений колеблется от 1100-1300 рублей за простые изделия до 4500–4800 рублей за люнеты повышенной долговечности.

Статичный люнет и его строение

Статичное устройство устанавливается на станину при помощи нижнего зацепления. Основной задачей неподвижного люнета является поддерживание габаритных деталей во время работы с ними. Таким образом, удается избежать ненужных вибраций и повысить точность обработки заготовок. Статичный прибор имеет несколько ключевых элементов строения:

основание;
крышка на шарнирном креплении.

Для рабочей фиксации крышки в конструкции устройства имеется откидной болт со специальной головкой. В основании и на крышке люнета располагается три кулачка для фиксации. Посредством их регулировки оператор станка может подгонять прибор под размер обрабатываемых деталей. Для этого в конструкции прибора предусмотрены специальные болты.

Фиксаторы для люнетов изготовляют предпочтительно с чугуна. Чтобы избежать повреждения особо хрупких деталей кулачками прибора, на них устанавливают специальное защитное покрытие (как правило, бронзовое).

Некоторые производители создают люнеты сразу с защитным покрытием на кулачках. Но не только обрабатываемые детали страдают от фиксаторов устройства, но и сами кулачки изнашиваются в ходе работы. Именно поэтому их также создают на основе особо твердых сплавов.

Установка неподвижного люнета осуществляется в несколько этапов:

Зафиксировать обрабатываемую деталь в центрах станка.
Предварительно настраивают все три кулачка прибора.
Шейку заготовки подтачивают в месте соприкосновения с кулачками люнета.
Фиксируют заготовку для работы.

Стоит отметить, что не всегда требуется предварительная обточка шейки заготовки. Если деталь уже предварительно обработана или имеет фиксированные размеры, то обточку можно не делать.

Какие бывают люнеты, их устройство

Приспособление применяют тогда, когда нужно избежать риска повреждения и деформации изделия или режущих элементов станка за счет придания заготовке дополнительной устойчивости, в отдельных случаях — для возможности обработки детали с торца. Устройства бывают подвижного типа и неподвижные.

Люнет неподвижной конструкции

Механизм этого типа предназначен создавать поддержку для габаритных длинных деталей во время обработки. Его крепят в область нижнего зацепления станка стационарно и неподвижно. Результат использования – уменьшение биений и вибраций, повышение точности обработки. Неподвижный люнет состоит из:

Основы, которая непосредственно крепится к станку при помощи специального болта,
Крышки, при помощи шарнира соединенной с основанием,
Фиксатора крышки к основанию,
Выдвижных кулачков или роликов (обычно их три),
Механизмов подачи и фиксации кулачков.

В некоторых случаях первые два элемента могут выступать единой конструкцией.

Так как кулачки имеют непосредственный контакт с обрабатываемой поверхностью, в месте соприкосновения последняя может нарушаться. Во избежание этого на концах упоров есть бронзовые наконечники. Сами же кулачки изготавливают из твердых сплавов, чтобы они выдерживали серьезные динамические нагрузки. Выдвижные ролики оказывают меньшее влияние на заготовку в плане ее повреждения.

Люнет подвижной конструкции

Подвижный токарный люнет устанавливают на станке, на его продольном суппорте, и закрепляют к каретке. Вдоль этого суппорта его можно свободно перемещать аналогично тому, как перемещается токарный резец. Приспособление может быть применено для разных диаметров изделий. Результат использования – токарный резец оказывает меньшее давление на поверхность, обработка проходит более равномерно, исключается риск разрушения режущего элемента.

Кроме системы крепления к станку, все остальные элементы люнета подвижной конструкции схожи с неподвижным приспособлением. Существует определенная классификация устройств подвижного типа для токарных станков:

По типу элементов удержания заготовки – фиксаторы кулачковые, фиксаторы со встроенными роликами,
Для разных операций обработки детали – под шлифовку, под обточку, для изготовления подшипников,
По количеству выдвижных упоров – с тремя и более фиксирующими элементами,
В зависимости от системы регулировки фиксаторов – механическим способом вручную, гидравлическим способом, автоматически.

По какому принципу выбирать

При выборе модели люнета для токарного станка следует обратить внимание на ряд факторов. Прежде всего, рассматриваются технические характеристики – внутренний диаметр основания люнета, его размеры и масса, предельные (минимальный и максимальный) диаметры обрабатываемой детали, рекомендуемая длина заготовки, способ крепления

Важное значение имеет наличие защитной крышки и специального покрытия у быстроизнашивающихся элементов

Плюсы и минусы

Основные преимущества использования люнетов для токарного станка:

расширение возможностей токарного станка;
повышение точности обработки;
снижение количества брака;
простота использования (установки и настройки);
повышение безопасности для обслуживающего персонала.

Важно отметить, что подвижный люнет для токарного станка легче устанавливается, однако неподвижный вариант обеспечивает повышенную точность обработки и дает возможность работы с более длинными и габаритными деталями. Важно! Серьезных технических недостатков люнеты не обнаруживают. Изъяны возникают при неправильном размещении и неточной регулировки опор, а потому требуется тщательный контроль установки приспособления и фиксации самой заготовки

Производительность и стоимость

Устройство и принцип работы

Задача люнета – обеспечение строгой горизонтальности заготовки без препятствования ее вращению вокруг собственной оси. Принцип его действия основан на центровке детали с помощью нескольких опор, расположенных равномерно по кругу.

Свобода вращения сохраняется за счет того, что в точке соприкосновения с заготовкой опора имеет вращающийся ролик (подшипник).

Центровка обеспечивается возможностью его перемещения в продольном направлении с помощью кулачкового или пружинного механизма.

Устройство приспособления достаточно сложное. Оно базируется на цельнометаллическом основании, которое посредством болтов крепится к станочной станине.В нем расположены опоры с индивидуальным механизмом выдвижения.

Регулировка перемещения и фиксация опор обеспечивается регулировочными винтами. В некоторых типах люнетов предусмотрены металлические крышки с возможности смещения.

Люнеты предназначены для токарных станок разного типа и обработки деталей различной формы и размеров. Для более эффективного использования они изготавливаются в 2-х основных вариантах – неподвижный и подвижный тип.

Неподвижный

Люнет неподвижного или статичного типа устанавливается на станине и состоит из основания и откидной крышки, шарнирно соединенной с основанием. Опоры выполнены в виде кулачков, причем 2 из них размещены на основании, а верхний – на крышке.

По сути, заготовка при обработке ложится на нижние опоры и прижимается сверху. Для установки неподвижного люнета предусматривается нижнее, болтовое зацепление.

Подвижный

Люнет подвижного или мобильного типа размещается на каретке станочном суппорте. Это обеспечивает возможность его перемещения, совпадающее с движением рабочего инструмента (резца).

Особенностью данного приспособления является обязательное наличие 2-х опор, т. к. роль 3-ьей опоры исполняет сам резец. Опоры (кулачки или ролики) располагаются сверху и сбоку (напротив резца).

Мобильный люнет позволяет повысить точность работ, т. к. располагается непосредственно в зоне обработки. В зависимости от модели обеспечивается возможность использования заготовок диаметром от 20 до 260 мм.

Как установить и настроить опорное приспособление

Обычно люнет для токарного станка закрепляют в необходимой точке при помощи болта, до того как устанавливают заготовку по центру. После этого:

Люнет предотвращает прогибание вала

Все упоры кулачковые или роликовые вкручивают до конца в основание устройства;
Далее откидывают подвижную часть приспособления с помощью шарнира;
Закрепляют саму деталь на токарном станке и замеряют ее диаметр в месте будущего контакта с люнетом;
Закрывают крышку и фиксируют ее к основанию специальным болтом;
Выдвигают кулачки, чтобы диаметр между ними строго соответствовал диаметру заготовки;
При правильном выставлении стальные кулачки должны упереться в деталь и при проворачивании ее вручную она должна равномерно вращаться.

Схема установленного подвижного люнета

Есть несколько способов выставления устройства – при помощи конкретной заготовки, специальной стойкой с вмонтированным микрометром. В первом случае болванка должна быть закреплена в центрах, и в месте контакта с люнетом иметь геометрически точную окружность. То есть ее предварительно протачивают. Если приспособление нужно выставить под проточенную заготовку предварительно без наличия последней – используют приборы измерительные высокой точности.

Еще один способ регулировки упоров часто применяемый в производственных цехах, когда люнет выставляют не по реальной заготовке, а по стальному кругляку, на котором протачивают нужный диаметр в месте установки опорного приспособления. Для большей надежности после установки болванки необходимо проверить качество вращения. Оно должно быть свободным и не вызывать дополнительных нагрузок, вибраций.

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

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.

Обработка нежестких деталей

превышает в 10-12 раз диаметр

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.

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.

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

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 люнетов

Выставлять приспособление можно несколькими способами: используя заготовку и стойку с микрометром.

Устанавливать подвижный люнет по заготовке можно лишь в том случае, когда заготовка, закрепленная в центрах, не имеет значительных геометрических отклонений. Иными словами – после предварительного точения. Во всех остальных случаях приспособление выставляется с использованием высокоточных измерительных приборов.

В условиях реального производства часто возникает ситуация, когда оборудование необходимо наладить еще до подачи заготовки. В таких случаях подвижный люнет устанавливают по прутку, диаметр которого равен диаметру будущей детали. Такой пруток зажимается в патроне со стороны одного торца, а со стороны другого необходимо пропылить диаметр (то есть снять токарным резцом незначительный припуск). По полученной чистой поверхности и выставляются ролики люнета.

Предназначение

На токарных станках можно обрабатывать заготовки разной длины. Это зависит от габаритов оборудования. Многие не знают, зачем используется люнет. Предназначение элемента:

Предварительная обточка шейки заготовки.
Обработка изделий большой длины. Посередине она провисает. Люнет закрепляется на центральной части заготовки, чтобы исключить возникновение вибраций, образование неровностей.
Обработка торца болванки. В таких ситуациях нет возможности закрепить зажим на этой части детали. Люнет должен быть закреплен ближе к обрабатываемой зоне, на последнем этапе проведения работ.

Дополнительный элемент можно перемещать зависимо от того, где нужно сделать дополнительное крепление.

Виды неподвижных люнетов

Данные устройства могут быть нескольких разновидностей, так как люнет неподвижный роликовый и кулачковый хоть и служит для одной цели, имеет различный метод фиксации. Ролики люнета обеспечивают более свободное передвижение при обработке. Помимо этого, существуют также специальные устройства, которые применяются для помощи в шлифовке роликов бесцентровым способом, подшипников и так далее. Они также относятся в данную категорию. Самыми распространенными являются те, у которых имеется ручное независимое ручное перемещение кулачков, но если необходимо применять их на станках, которые снабжены ЧПУ, то здесь более актуальными будут самоцентрующиеся устройства люнеты с гидроприводом.

Размеры люнета также относятся к одному из основных факторов отличия, так как в моделях для одного и того же станка нередко замечается разброс по размерам внутреннего диаметра и диапазону обрабатываемой заготовки.

Это интересно: Ленточный конвейер — ГОСТ, устройство, типы, применение, принцип работы

Важные нюансы

Перед покупкой или применением этих устройств следует ознакомиться со следующими важными моментами:

Обточку места соприкосновения детали с фиксаторами люнета можно проводить только в случае черновых работ. Если деталь имеет фиксированные размеры или ее поверхность уже была предварительно обработана, то не стоит проводить с ней предварительную обточку.
Если оператор проводить чистовые работы, но есть необходимость надежно закрепить деталь, то можно использовать специальный валик-накладку цилиндрической формы. По диаметру он должен быть сходным с диаметром обрабатываемой заготовки в месте ее контакта с кулачками люнета. Одна часть накладки фиксируется в приборе, а другая в патроне станка.
При работе с очень тонкими или длинными деталями не всегда есть возможность предварительно проточить шейку для установки в люнете. В этом случае рекомендуют делать несколько временных шеек с максимальным приближением к передней бабке.
Резец станка желательно настроить с отрицательным углом. В противном случае он может отталкивать деталь от себя, вследствие чего будет снижаться точность обработки.

Основными производителями люнетов являются Jet (США), Днепропресс (Украина), Астраханский станкостроительный завод (Россия), Zmm (Болгария), Proxxon (Германия), SMTCL (Китай).

Установка и настройка люнета

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

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.
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:

Вначале определяются с местом на детали, где будет установлено устройство токарное.
Замеряют диаметр этого места и подбирают или вытачивают специальную короткую оправку, которая идеально соответствует промеренному диаметру.
Оправку закрепляют в передней бабке и по ней выставляют люнет.
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.