metod416

Задний угол α - угол между касательной к задней поверхности в рассматриваемой точке режущей кромки и плоскостью резания. Задние углы также переменны, однако изменяются в противоположном направлении, увеличиваясь от периферии, где они равны 8-11° до 25-35° к оси (большие значения относятся к меньшим диаметрам сверл).

Вспомогательный угол α близок к 0.

Угол наклона поперечной режущей кромки φ располагается между проекциями главной и поперечной кромок на торцовую плоскость сверла. Он тесно связан с задним углом на периферии и является одним из показателей правильности заточки стандартных сверл.

33.3.3 3енкеры

Назначение зенкеров - увеличение отверстия, полученного сверлением, штамповкой или отливкой, а также исправление направления оси отверстия. Зенкерование - предварительный процесс перед развертыванием. Зенкерованием получают более точное отверстие, чем при сверлении. После зенкерования получают отверстие 11-12 квалитетов точности. Отверстия 7-8 квалитета необходимо развертывать. Зенкер снимает большой припуск, а развертка зачищает, калибрует отверстие, исправляет его форму. На рисунке 33.7 представлена типовая конструкция зенкера.

d - диаметр зенкера; φ - главный угол в плане; ω - угол наклона стружечных канавок; f – ширина; γ - передний угол; α - задний угол

Рисунок 33.7 - Элементы и геометрия зенкера

33.3.3.1 Зенкеры насадные

Изготавливаются они с прямыми, наклонными и винтовыми со стружечными канавками с тремя, четырьмя и пятью зубьями (перьями). Профиль (форма) зубьев в сечении с некоторыми параметрами, приведен выше.

На рисунке 33.8 а показана конструкция цельного насадного зенкера с винтовыми канавками.

Зенкеры со вставными ножами из быстрорежущей стали с наклонными стружечными канавками, приведены на рисунке 33.8 б.

371

Зенкеры, оснащенные припаянными пластинами I из твердого сплава, показаны на рисунке 33.8 в. Изготавливаются они диаметром от 32 до 80 и внутренним посадочным диаметром, от 13 до 32 мм.

На рисунке 33.8 г приведена конструкция зенкера со вставными ножами 2, оснащенными пластинками из твердого сплава I. Изготавливаются они диаметром 40 - 80 мм.

На рисунке 33.8 д показана конструкция зенкера со вставными ножами 2, оснащенным пластинками I из твердого сплава.

Рисунок 33.8 - Зенкеры насадные

33.3.4 Развёртки

Развертка - многолезвийный инструмент, предназначенный для обработки точных цилиндрических отверстий. В режущей части развертки предусматривается большое число режущих зубьев (более шести), геометрия которых обеспечивает срезание тонких стружек. При помощи разверток производится обработка отверстий в пределах 9-7, а иногда 6-го квалитетов с шероховатостью обработанной поверхности в пределах 1,25 - 0,32 мкм.

Конструктивные и геометрические параметры разверток приведены на рисунке 33.9.

372

33.3.5 Фрезы

Основными типами фрез являются цилиндрические и торцовые для обработки плоских поверхностей; дисковые, концевые и угловые для обработки пазов, канавок и шлицев; фасонные для обработки фасонных поверхностей; модульные (пальцевые и дисковые) для нарезания зубьев зубчатых колес; червячные для нарезания зубьев цилиндрических и червячных колес

(рисунок 33.10).

а – цилиндрическая; б – цилиндрическая с винтовыми зубьями; в - дисковая; г – дисковая двусторонняя; д – дисковая трёхсторонняя;

е – торцевая; ж – концевая; з – пальцевая модульная; и – червячная

Рисунок 33.10 – Основные типы фрез

Конструктивно фрезы выполняют цельными или сборными с напайными и вставными ножами. Режущие кромки могут быть прямыми или винтовыми.

Фрезы с винтовыми зубьями работают более плавно, а станок ввиду постепенного характера врезания таких зубьев нагружен равномернее. Фрезы имеют остроконечную или затылованную форму зуба. У фрезы с остроконечными зубьями передняя и задняя поверхности плоские. У фрез с затылованными зубьями передняя поверхность плоская, а задняя выполнена по спирали Архимеда; при переточке по передней поверхности профиль зуба фрезы сохраняется. Фрезы с остроконечными зубьями имеют более высокую стойкость и относительно проще в изготовлении.

Фреза - многолезвийный режущий инструмент, состоящий из корпуса и зубьев. Зуб фрезы, представляющий собой простейший резец, имеет следу-ющие

374

элементы: переднюю поверхность 4, по которой сходит стружка; заднюю поверхность 5, обращенную к обработанной поверхности; ленточку 6, которая обеспечивает правильную заточку зуба; режущее лезвие 1, образованное пересечением передней и задней поверхностей (рисунок 33.11).

1 - режущая кромка, 2 - зуб фрезы, 3 - корпус, 4 – передняя поверхность, 5 - задняя поверхность, 6 - ленточка,

В - ширина фрезерования, t - глубина фрезерования Углы фрезы: γ – передний, α - задний, β – угол заострения, δ - угол резания

Рисунок 33.11 - Элементы и геометрические параметры цилиндрической фрезы

В сечение зуба цилиндрической фрезы плоскостью, перпендикулярной режущей кромке 1 можно рассмотреть следующие углы: передний γ, задний α, заострения β и резания δ (рисунок 33.11).

33.4Порядок выполнения работы

33.4.1Ознакомиться с методическими указаниями.

33.4.2Ознакомиться с конструкцией, основными типами, назначением

игеометрическими параметрами резцов, сверл, зенкеров, разверток и фрез.

33.4.3Измерить основные геометрические размеры режущего инстру-

мента.

33.5Содержание отчёта

33.5.1Цель работы.

33.5.2Материалы, применяемые для изготовления режущего инстру-

мента.

33.5.3Конструктивные особенности режущего инструмента с выполнением эскизов.

33.5.4Указать на эскизах основные режущие элементы и углы заточки.

33.6 Контрольные вопросы

375

34 Лабораторная работа № 34

Устройство и назначение токарных станков, ознакомление с элементами резания *)

34.1 Цель работы

34.1.1 Изучить устройство и назначение токарного станка и элементы режимов резания при точении.

34.1.2 Ознакомиться с технологией обработки заготовок на токарных станках.

34.2 Общие сведения

34.2.1 Классификация и условное обозначение станков

Металлорежущий станок – машина для равномерной обработки заготовок путем снятия стружки. Модель станка обозначают тремя или четырьмя (иногда с добавлением букв) цифрами. Первая цифра указывает группу станка, вторая – тип, последние одна или две цифры указывают на один из характерных его размеров.

Например, станок 2Н135: цифра 2 означает, что станок относится ко второй группе – сверлильный, Н – модернизированный, цифра 1 – указывает на принадлежность станка к первому типу – вертикально-сверлильный; последние две цифры означают максимальный диаметр сверления (35 мм).

Буква Ф в шифре указывает на то, что станок имеет числовое программное управление (ЧПУ), а цифра за ней указывает на то, какая система ЧПУ применима. Модель станка 16Н20Ф3 расшифровывается так: станок то- карно-винторезный с высотой центров над станиной 200 мм, Ф3 означает, что станок оснащен контурной системой числового программного управления.

По степени специализации различают:

1)универсальные станки, используемые для широкой номенклатуры

деталей;

2)специализированные, обрабатывающие детали, сходные по конфи-

гурации;

3)специальные, предназначенные для обработки одной определенной детали или деталей только одного типоразмера.

По степени точности различают станки пяти классов.

Класс Н – станки нормальной точности. Класс П – станки повышенной точности. Класс В – станки высокой точности. Класс А – станки особо высокой точности. Класс С – станки особо точные или мастер-станки.

Составлено при участии Шейнина Б.М.

377

Взависимости от вида выполняемых работ, согласно классификации ЭНИМСа, станки делятся на следующие основные группы: 1- токарные, 2 – сверлильные и расточные; 3 – шлифовальные доводочные, заточные; 4 - комбинированные и для физико-химической обработки; 5 – зубо – и резьбообрабатывающие; 6 – фрезерные; 7 – строгальные, долбежные, протяжные; 8 – отрезные; 9 – разные.

Каждая группа станков может содержать до восьми типов. Например, для токарной группы: 0 тип – специализированные; 1 тип – одношпиндельные; 2 – многошпиндельные; 3 тип – револьверные и т.д.

Встанках различают:

скорость главного движения резания - скорость рассматриваемой точки режущей кромки или заготовки в главном движении резания;

движение подачи – прямолинейное поступательное или вращательное движение режущего инструмента или заготовки, скорость которого меньше скорости главного движения резания.

Кинематическая схема станка – изображение с помощью условных обозначений (см. рисунок 34.4) взаимосвязи отдельных элементов и механизмов станков, участвующих в передаче движений различным органам.

Для станков, у которых наряду с механическими передачами имеются гидравлические, пневматические и электрические устройства, составляют перечисленные схемы.

34.2.2 Общая характеристика токарно - винторезного станка мод. 16К20

Универсальный токарно-винторезный станок модели 16К20 предназначен для выполнения различных токарных работ: точение в центрах, на патроне и на планшайбе; растачивание; торцевое точение, отрезку и подрезку, нарезание резьбы; точение конусов, фасонных поверхностей и другие виды работ с применением соответствующих инструментов и приспособлений.

Технологический метод формообразования поверхностей заготовок точением характеризуется наличием двух движений: главного движения – вращения заготовки (скорость резания) и поступательного движения режущего инструмента – резца (движение подачи).

Основные узлы станка: станина 1, передняя бабка 2, коробка подач 4, суппорт 6 с резцедержателем 8 и фартуком 5, задняя бабка 3 (рисунок 34.1)

Станина 1 служит для монтажа всех основных узлов станка и является его основанием. Наиболее ответственная часть станины – направляющие, по которым перемещаются каретка суппорта и задняя бабка.

Передняя бабка 2 закреплена на левом конце станины. В ней находится коробка скоростей станка, основной частью которой является шпиндель, вращающийся в подшипниках качения или, скольжения.

378

Задняя бабка 3 служит для поддержания обрабатываемой детали в центрах, а также для закрепления инструмента при обработке отверстий (сверл, зенкеров, разверток) и нарезания резьбы (метчиков, плашек).

1 – станина, 2 – передняя бабка, 3 – задняя бабка, 4 – коробка подач, 5 – фартук, 6 – резцедержатель, 7 – патрон, 8 – суппорт, 9 – ходовой винт, 10 – ходовой вал

Рисунок 34.1 - Токарно-винторезный станок модели 16К20

Коробка подач 4 служит для передачи вращения от шпинделя ходовому валу или ходовому винту, а также для изменения их частоты вращения с целью получения необходимых подач или определенного шага при нарезании резьбы. Это достигается изменением передаточного отношения коробки подачи.

Фартук 5 предназначен для преобразования вращательного движения ходового вала и ходового винта в прямолинейное поступательное движение суппорта.

Суппорт 8 служит для закрепления режущего инструмента и сообще-

379

ния ему движений подачи.

Движения в станке. Главное движение – вращение шпинделя с заготовкой. Движение подач – перемещение суппорта в продольном и поперечном направлениях. Все движения подач являются прямолинейными поступательными.

Перемещение и закрепление задней бабки и поворот четырехпозиционного резцедержателя осуществляют вручную.

Принцип работы. Заготовка устанавливается в центрах или закрепляется в патроне. В резцедержателе суппорта могут быть закреплены четыре резца. Поворотом резцедержателя каждый из четырех резцов может быть установлен в рабочее положение. Инструмент для обработки отверстий устанавливается в пиноль задней бабки.

Техническими параметрами, по которым классифицируют токарновинторезные станки, являются наибольший диаметр D обрабатываемой заготовки (детали) или высота центров над станиной (равная 0,5 D), наибольшая длина L обрабатываемой заготовки (детали) и масса станка.

Ряд наибольших диаметров обработки для токарно-винторезных стан-

ков имеет вид: D = 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000 мм и далее до 4000 мм. Наибольшая длина L обрабатываемой детали определяется расстоянием между центрами станка. Выпускаемые станки при одном и том же значении D могут иметь различные значения L.

По массе токарные станки делятся на легкие - до 500 кг (D = 100 - 200

мм), средние - до 4 т (D = 250 - 500 мм), крупные - до 15 т (D = 630 - 1250 мм) и тяжелые - до 400 т (D = 1600 - 4000 мм).

Легкие токарные станки применяются в инструментальном производстве, приборостроении, часовой промышленности, в экспериментальных и опытных цехах предприятий. Эти станки выпускаются как с механической подачей, так и без нее.

На средних станках производится 70 – 80 % общего объема токарных работ. Средние станки оснащаются различными приспособлениями, расширяющими их технологические возможности, облегчающими труд рабочего и позволяющими повысить качество обработки, и имеют достаточно высокий уровень автоматизации.

Крупные и тяжелые токарные станки применяются в основном в тяжелом и энергетическом машиностроении, а также в других отраслях для обработки валков прокатных станов, железнодорожных колесных пар, роторов турбин и др. Все сборочные единицы (узлы) и механизмы токарновинторезных станков имеют одинаковое название, назначение и расположение.

34.2.3 Примеры применения технологической оснастки

Обработка в центрах. Этот вид обработки применяется очень широко. Центры бывают неподвижные и вращающиеся. Некоторые детали (втулки,

380