Tehnologiya_konstruktsionnyh_materialov
.pdf
нины выполнены горизонтальные направляющие, по которым перемещается ползун 5. На переднем торце ползуна выполнены вертикальные направляю-
щие, по которым перемещается вертикальный суппорт 4 с качающейся пли-
той и резцедержателем 3. Вертикальный суппорт можно поворачивать во-
круг горизонтальной оси для строгания наклонных плоскостей.
На продольно - строгальных станках (рис. 6.18) обрабатывают круп-
ные, тяжелые заготовки. Ход стола у этих станков 1,5…12 м, ширина строга-
ния 0,7…4 м.
Рис. 6.18. Продольно - строгаль-
ный станок:
1 – станина; 2 – стол; 3, 9 –
стойки; 4 – боковой суппорт; 5 – тра-
верса; 6 –направляющие траверсы; 7, 10 – вертикальные суппорты; 8 – по-
перечина.
По направляющим станины 1 станка перемещается стол 2, на котором устанавливают заготовки. Портал станка состоит из: левой 3 и правой 9 сто-
ек. Стойки соединены вверху поперечиной 8. По вертикальным направляю-
щим стоек перемещается траверса 5 и каретки боковых суппортов 4. По на-
правляющим 6 траверсы перемещаются левый 7 и правый 10 вертикальные суппорты. Все суппорты могут перемещаться в вертикальном и горизонталь-
ном направлениях и могут быть повернуты в вертикальной плоскости на угол до 60º.
Протягивание Протягивание – ЛОР открытых, плоских и фасонных, внутренних и
наружных поверхностей с линейной образующей; главное движение - прямо-
линейное или круговое, придается режущему инструменту; движение подачи отсутствует, возобновление процесса резания обеспечивается подъемом на зуб (Sz). Подъем на зуб – превышение по высоте или по ширине размера ре-
211
жущей части последующих зубьев над предыдущими. По характеру движе-
ния режущего инструмента различают: протягивание внутреннее (рис. 6.19,
а) и наружное (рис. 6.19, б) – инструмент вытягивается из отверстия и про-
шивание (рис. 6.19, в) – инструмент проталкивается в отверстие.
Рис. 6.19. Основные схемы про-
тягивания:
а – внутреннее; б – наружное; в
– прошивание; 1 – протяжка; 2 –
опорная плита; 3 – заготовка; 4 –
прошивка; Dр – движение реза-
ния; Dхх – обратный ход.
Протягивание – высокопроизво-
дительный процесс обработки наружных и внутренних поверхностей, обеспечивающий высокую точность формы и размеров обработанной поверхности. При протягивании профиль обработанной поверхности копируется профилем режущих зубьев. Поэтому протяжки – узкоспециальный инструмент, применяемый для обработки по-
верхностей со строго заданными формой и размерами. По характеру обрабо-
танной поверхности различают внутренние (рис. 6.20, а) и наружные (рис. 6.20, б) протяжки. Внутренние протяжки предназначены для обработки круг-
лых, квадратных, многогранных и шлицевых отверстий, а также шпоночных и других фигурных пазов. Наружные протяжки (рис. 6.20, б) предназначены для обработки наружных поверхностей, пазов, уступов. Прошивками (рис.
6.20, в) обрабатывают цилиндрические и фасонные отверстия с целью повы-
шения их точности (зачистка отверстия).
Протягивание – процесс прерывистый. Необходимо возвратно – посту-
пательное движение исполнительного механизма главного движения. Пря-
мой ход – рабочее движение, обратный ход – холостой ход. Инерция масс исполнительного механизма главного движения не позволяет работать на вы-
212
соких скоростях резания. Обычно принимают скорость резания в пределах от
8 до 15 м/мин.
Рис. 6.20. Протяж-
ной режущий ин-
струмент:
а – внутренняя круглая протяжка:
б – элемент на-
ружной протяжки;
в - комплект про-
шивок.
Протяжные станки отличаются простотой конструкции и большой же-
сткостью, что объясняется тем, что в станках отсутствует цепь движения по-
дачи. Основной характеристикой протяжного станка является тяговое усилие на штоке и ход штока рабочего цилиндра.
Горизонтально – протяжной станок
(рис. 6.21) – предназначен для Рис. 6.21. Горизонтально – протяжной ста-
нок:
1 – станина; 2 – насосная станция; 3 – крон-
штейн; 4 – заготовка.
протягивания внутренних поверхностей. На станине 1 размещаются: гидро-
цилиндр и насосная станция 2. На переднем конце штока гидроцилиндра ус-
тановлен захват для захвата переднего (замкового) конца протяжки 4. Обра-
батываема заготовка, опирается на опорную поверхность кронштейна 3. По-
ступательное движение протяжке сообщается до тех пор, пока она не выйдет из отверстия в заготовке. По окончании обработки заготовка падает в поддон.
Протяжка возвращается в исходное положение и процесс повторяется.
213
Сверление Сверление – ЛОР цилиндрических отверстий с прямолинейной обра-
зующей; главное движение – вращательное, придается инструменту; движе-
ние подачи – прямолинейное, придается инструменту вдоль оси его враще-
ния.
Взависимости от вида обработанной и обрабатываемой поверхностей и
взависимости от качества обработанной поверхности различают: сверление и рассверливание (рис. 6.22, а), зенкерование (рис. 6.22, б), развертывание
(рис. 6.22, в), зенкование (рис. 6.22, г), и цекование (рис. 6.22, д).
Рис. 6.22. Основ-
ные схемы сверления:
а – сверление и рассверливание; б –
зенкерование; в – раз-
вертывание; г - зенко-
вание; д – цекование.
Сверлением по-
лучают сквозные и глухие отверстия. Рассверливанием увеличивают диаметр ранее просверленного отверстия. Зенкерованием увеличивают диаметр от-
верстия, ранее полученного в заготовке литьем или давлением. Развертыва-
ние – чистовая операция, обеспечивающая высокую точность отверстия. Раз-
вертыванием обрабатывают цилиндрические и конические отверстия после зенкерования или растачивания. Зенкованием обрабатывают цилиндрические и конические углубления под головки болтов и винтов. Для обеспечения перпендикулярности и соосности обработанной поверхности основному от-
верстию, режущий инструмент (зенковку) снабжают направляющим цилин-
дром. Цекованием обрабатывают торцевые опорные плоскости для головок болтов, винтов и гаек. Перпендикулярность обработанной торцевой поверх-
214
ности основному отверстию обеспечивает направляющий цилиндр режущего инструмента (цековки). Осевой режущий инструмент показан на рис. 6.23.
Рис. 6.23. Осевой режущий инструмент:
а – сверло спиральное; б – сверло центровочное; в – сверло перовое; г - свер-
ло кольцевое; д – сверло инжекторное; е – зенкер насадной; ж – зенкер кон-
цевой; з – развертка машинная; и – комплект конических разверток; к - зен-
ковки цилиндрическая и коническая; л – цековка насадная; м – цековка кон-
цевая.
Процесс сверления протекает в более тяжелых условиях, чем точение.
В процессе резания затруднен отвод стружки и подача охлаждающей жидко-
сти в зону резания. Выделяемое при резании тепло, в основном, поглощается режущим инструментом и заготовкой. Особенно это заметно при сверлении отверстий в материалах с низким коэффициентом теплопередачи (пластмас-
сы, бетон). При обработке этих материалов до 95% выделяемого тепла по-
глощается сверлом, и если не использовать охлаждение, то происходит оп-
лавление режущих кромок сверла. Скорость резания по сечению сверла не
постоянна, уменьшается от периферии сверла к его центру. Следовательно,
215
по сравнению с точением, при сверлении увеличены: деформации срезаемого слоя и стружки; трение (пар: сверло – заготовка; стружка – сверло; стружка -
заготовка).
За скорость резания, при сверлении, принимают окружную скорость наиболее удаленной точки режущего лезвия. При назначении скорости дви-
жения подачи различают подачу минутную (Sм); подачу на оборот (Sо) и по-
дачу на зуб (Sz). Глубина резания: при сверлении отверстия в сплошном ма-
териале равна половине диаметра сверла; при рассверливании, зенкеровании и развертывании – половине разницы между диаметрами обработанного от-
верстия и заготовки. Vр=π Dn/1000; Sм=nSо=nZSz;tc=D/2; tр=(D-d)/2, где: D- на-
ружный диаметр сверла (диаметр обрабатываемого отверстия), в мм; n - час-
тота вращения шпинделя станка, в об/мин; d – диаметр отверстия в заготовке,
в мм; tc – глубина резания при сверлении, в мм; tр - глубина резания при рас-
сверливании, зенкеровании и развертывании, в мм.
В единичном и мелкосерийном производстве применяются вертикаль-
но – сверлильные станки (рис. 6.24). На фундаментной плите 1 станка смонтирована колонна 5. По вертикаль-
ным направляющим 6 колонны перемещаются стол 2 и
сверлильная головка 4. Установочные перемещения стола осуществляются вручную с помощью винтового
Рис. 6.24. Вертикально – сверлильный станок:
1 – фундаментная плита; 2 – стол; 3 – шпиндель; 4 –
сверлильная головка; 5 – колонна; 6 – вертикальные на-
правляющие; 7 – домкрат.
домкрата 7. На верхней плоскости стола устанавлива-
ются рабочие приспособления или заготовка. Вращательное движение инст-
рументу передается от электродвигателя, через коробку скоростей и шпин-
дель 3. Механизмы главного движения и движения подачи размещены внут-
ри сверлильной головки.
216
При последовательной обработке нескольких отверстий в массивных или крупногабаритных заготовках применение вертикально-сверлильных станков крайне неудобно т.к. практически невозможно точно совместить ось вращения режущего инструмента с осью обрабатываемого отверстия. Поэто-
му, при обработке таких заготовок применяются радиально-сверлильные станки. При работе на радиально-сверлильных станках заготовка остается неподвижной, а шпиндель с инструментом перемещается относительно заго-
товки и может устанавливаться в требуемой точке горизонтальной плоско-
сти. На фундаментной плите 1 (рис. 6.25) закреплена тумба 2 с вертикальной Рис. 6.25. Радиально-сверлильный
станок:
1 – фундаментная плита; 2 – тумба;
3 – гильза; 4 – колонна; 5 – винтовой ме-
ханизм; 6 – сверлильная головка; 7 – тра-
верса; 8 – стол.
колонной 4. На колонне установлена гильза 3. Гильза имеет возможность по-
ворота относительно колонны в горизон-
тальной плоскости на 360º. Траверса 7 за-
креплена на гильзе с возможностью вер-
тикального перемещения относительно колонны с помощью винтового меха-
низма 5. На траверсе имеются горизонтальные направляющие, по которым перемещается сверлильная головка 6. Угловые перемещения траверсы и ра-
диальные перемещения сверлильной головки в горизонтальной плоскости позволяют точно установить режущий инструмент относительно оси обраба-
тываемого отверстия.
В индивидуальном и серийном производстве широко применяют вер-
тикально-сверлильные станки с числовым программным управлением (ЧПУ)
(рис. 6.26). По вертикальным направляющим станины 1 перемещаются са-
лазки 6. Стол (закрыт ограждением) перемещается по горизонтальным на-
217
правляющим салазок. Перемещения стола и салазок осуществляются по про-
грамме, что обеспечивает точное перемещение заготовки относительно
Рис. 6.26. Вертикально-сверлильный станок с числовым программным управлением:
1 – станина; 2 – салазки; 3 – стойки; 4 – свер-
лильная головка; 5 – траверса.
режущего инструмента. По направляющим вертикальной части станины (стойки 3) перемещается траверса 5. Сверлиль-
ная головка 4 перемещается по горизонтальным направляющим траверсы.
Механизмы главного движения и движения подачи размещены внутри свер-
лильной головки.
Фрезерование Фрезерование – ЛОР плоских и фасонных поверхностей с линейной
образующей; главное движение – вращательное, придается инструменту;
движение подачи – прямолинейное, поступательное, придается заготовке в направлении как вдоль, так и перпендикулярно оси вращения инструмента.
На универсальных горизонтально – фрезерных станках (ГФС) (ось вращения инструмента - горизонтальна) и вертикально – фрезерных станках
(ВФС) (ось вращения инструмента - вертикальна) обрабатывают: горизон-
тальные, вертикальные и наклонные плоскости; одновременно несколько плоскостей; уступы и пазы (прямолинейные или фасонные); фасонные по-
верхности (рис. 6.27).
Особенностями процесса фрезерования является прерывистый характер процесса резания каждым зубом фрезы и переменность толщины срезаемого слоя. Каждый зуб фрезы участвует в резании только на определенной части
В зависимости от соотношения длины фрезы к ее диаметру (К=L/Dф),
различают (рис. 6.28): цилиндрические фрезы (К=0,5…3); концевые или пальцевые фрезы (К≥3) и дисковые фрезы (К≤0,5). В зависимости от распо-
ложения главной режущей кромки различают: фрезы с прямым зубом (глав-
218
ная режущая кромка параллельна оси вращения фрезы); косозубые фрезы
(главная режущая кромка направлена под углом к оси вращения фрезы);
Рис. 6.27. Ос-
новные схемы фрезерования:
а – на горизон-
тально – фре-
зерных станках;
б – на верти-
кально – фре-
зерных станках: Dр – движение резания; Ds – движение подачи.
оборота фрезы, остальную часть проходит по воздуху, что обеспечивает ох-
лаждение зуба и дробление стружки. К режимам резания при фрезеровании относят: скорость резания; подачу (минутную, на оборот и на зуб); глубину резания и ширину фрезерования «В». Скорость резания берется, как окруж-
ная скорость вращения фрезы. V = π Dф n/1000, где: Dф – наружный диаметр фрезы в мм; n – частота вращения шпинделя в мм/об.
шевронные фрезы (главные режущие кромки соседних зубьев расположены под углом друг к другу). В зависимости от конструктивного исполнения ре-
жущей части различают: цельные фрезы (фрезы целиком выполнены из бы-
строрежущей стали); фрезы с напаянными пластинками инструментального материала; фрезы с механическим креплением пластинок инструментального материала; фрезы сборные (инструментальный материал закреплен на от-
дельных резцах, вставленных в корпус фрезы). В зависимости от расположе-
ния зубьев различают: фрезы односторонние (зубья располагаются только на образующей): фрезы двухсторонние (зубья располагаются на образующей и одном из торцов); фрезы трехсторонние (зубья располагаются на образую-
щей и обоих торцах). В зависимости от формы главной режущей кромки раз-
личают: фрезы с прямолинейной режущей кромкой; фрезы с ломанной ре-
219
жущей кромкой (одноугловые и двухугловые); фасонные фрезы (фрезы вы-
пуклые полукруглые и фрезы вогнутые полукруглые); специальные фрезы.
Рис. 6.28. Фрезы:
а – цилиндрическая цельная; б – концевая; в
– дисковая односторон-
няя; г – отрезная; д –
концевая с напаянными пластинами твердого сплава; е – концевая с механическим креплени-
ем твердосплавных пла-
стин; ж – цилиндриче-
ская сборная; з – одноугловая; и - двухугловая несимметричная; к – фасон-
ная; л – фасонная полукруглая выпуклая; м – пазовая для Т-образных пазов; н
– дисковая модульная; о – червячная; п – резьбовая ниточная.
Цилиндрические фрезы обычно используются в наборе из двух и более фрез для обработки ступенчатых поверхностей заготовок. Дисковые фрезы ис-
пользуются для обработки различных пазов и для отрезания материала. Кон-
цевые фрезы используются для обработки плоскостей, уступов, прямоуголь-
ных и призматических пазов; криволинейных поверхностей. К специальным фрезам относятся: концевые фрезы для получения Т-образных пазов; шпо-
ночные фрезы для получения шпоночных пазов под призматическую или сегментную шпонку; модульные дисковые или концевые фрезы для нареза-
ния зубчатых венцов по методу копирования; червячные фрезы для нареза-
ния зубчатых венцов или шлиц методом обката; резьбовые фрезы.
Для установки, базирования и закрепления заготовок применяются универсальные приспособления (прихваты; угольники; призмы; машинные тиски). При обработке большой партии заготовок проектируются и изготав-
ливаются специальные приспособления. Для периодического, точного пово-
220