Тема1.3. Станки токарной группы.

Правила Т.Б. Организация рабочего места токаря. Процесс резания материалов на токарных станках.

Элементы режимов резания при точении. Классификация и элементы токарных резцов, свёрл, зенкеров,развёрток. Классификация станков токарной группы. Основные узлы и механизмы станков токарной группы. Принадлежности и приспособления к токарным станкам. Типовые детали цилиндрической формы. Контрольно-измерительный инструмент. Методы точения наружных цилиндрических поверхностей,подрезание уступов, обработка торцев. Точение канавок и отрезание.

Основные виды дефектов наружных цилиндрических и торцевых поверхностей. Методы обработки

цилиндрических отверстий. Сверление и рассверливание.Зенкерование отверстий. Развёртывание отверстий.

Растачивание отверстий, вытачивание канавок. Нарезание крепёжных резьб. Обработка конических поверхностей. Обработка фасонных поверхностей. Многоинструментальная наладка. Отделочная ( финишная) обработка поверхностей. Обработка деформированием поверхностного слоя заготовки.Обработка резьбовых поверхностей. Режимы резания при нарезании резьбы резцом.Резцы для обработки резьбовых поверхностей Установка резьбовых резцов на станке. Нарезание резьбы треугольного профиля резцом.Нарезание прямоугольной итрапецеидальной резьбы.Обработка многозаходных резьб. Вихревой метод нарезания резьбы.Контроль и измерение резьбы. ПрименениеСОЖ при обработке резьб. Сложные установки деталей на токарных станках.Грузоподъёмные приспособления и механизмы. Токарно-лобовые и карусельные станки.Токарно-затыловочные станки. Токарно-револьверные станки. Токарные автоматы и полуавтоматы.

Методически указания

Металлорежущие станки можно подразделить по ряду признаков. По степени универсальности их делят на универсальные, специализированные и специальные.

Универсальные станки предназначаются для обработки сходных по конфигурации деталей, размеры которых могут изменяться в широких пределах. При этом на них выполняются самые разнообразные операции. Например, на универсальных токарных станках можно производить обработку наружных и внутренних цилиндрических, конических, фасонных и торцевых поверхностей, нарезание резьбы, сверление, зенкерование и развертывание отверстий.

Специализированные станки используются для выполнения более узкого круга операций. Например, для фрезерования шпонок (шпоночно-фрезерные станки), фрезерования шлицев (шлицефрезерные станки).

На специальных станках обрабатывают детали одного типоразмера. К этим станкам можно отнести станок для нарезания зубчатых реек и др.

По своему устройству металлорежущие станки подразделяются на автоматические и полуавтоматические.

Автоматическим станком (автоматом) называется станок, в котором автоматизированы все основные и вспомогательные движения, необходимые для выполнения технологического цикла обработки, включая загрузку и выдачу обработанной детали. Обслуживание автомата сводится к периодической наладке, подаче материала на станок и контролю обрабатываемых деталей.

Полуавтоматическим станком (полуавтоматом) называется автоматический станок, в котором часть движений не автоматизирована. В большинстве случаев эти движения, связанные с загрузкой заготовок и снятием обработанных деталей.

Металлорежущим станком с ЧПУ называется станок, управляемый с помощью вычислительных устройств от программы управления, на которую нанесена вся необходимая информация по обработке детали (последовательность обработки, величины перемещений рабочего органа, режимы обработки и т.д.). В соответствии с заданной программой управления станок осуществляет все рабочие и вспомогательные движения рабочего органа для выполнения заданного технологического процесса обработки детали.

Промышленный робот (автоматический манипулятор с программным управлением) является автоматической машиной (стационарной или передвижной), состоящей из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности, и перепрограммируемого устройства программного управления для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций.

Совершенствование современных станков должно обеспечивать повышение скоростей рабочих и вспомогательных движений при соответствующем повышении мощности привода главного движения. Исключительное значение приобретает повышение надёжности станков за счёт насыщения их средствами контроля и измерения, а так же введения в станки систем диагностирования.

Повышение скоростей рабочих и вспомогательных движений связано с дальнейшим совершенствованием привода станка, шпиндельных узлов, тяговых устройств и направляющих прямолинейного движения. Применение композиционных материалов для режущих инструментов позволяет уже сейчас реализовать скорость резания 1,5-2 км/мин, а скорость подачи довести до 20-30 м/мин. Дальнейшее повышение скоростей потребует поиска новых конструкций, использующих иные физические принципы и обеспечивающих высокую работоспособность ответственных станочных узлов.

Применение станочных модулей возможно только при полной автоматизации всех вспомогательных операций за счёт широкого использования манипуляторов и промышленных роботов. Это относится к операциям связанным со сменой заготовок, режущих инструментов, технологической оснастки, с операциями измерения заготовки, инструмента, с операциями дробления и удаления стружки из рабочей зоны станка.

Оснащение станков гибкого автоматизированного производства различными контрольными и измерительными устройствами являются необходимым условием и надёжной работы, особенно в автономном и автоматизированном режиме. В современных станках используют широкий набор средств измерения, иногда очень точных, таких например, как лазерный интерферометр, для сбора текущей информации о состоянии станка, инструмента вспомогательных устройств и для получения и для получения достоверных данных о исправной работе.

Специалисты в области технологии машиностроения, металлорежущих станков и инструментов находятся на одном из самых ответственных участков всего научно-технического прогресса. Задача заключается в том, что бы в результате коренного совершенствования технологии обработки, создания новых металлорежущих станков с микропроцессорным управлением, станочных модулей для гибких производственных систем обеспечить техническое и организационное перевооружение всех отраслей машиностроения и на этой основе обеспечит существенное повышение производительности труда. Для успешного творческого труда инженеры станкостроители должны быть фундаментально подготовлены в области математики, физики, вычислительной техники, иметь фундаментальные знания и навыки по общим инженерным дисциплинам и, наконец, хорошо знать свою будущую специальность. Необходимо ясно представлять общие важнейшие свойства и качества, определяющие технологический уровень металлорежущих станков, с тем, чтобы создавать лучшие образцы и новые модели станков. В настоящее время и в обозримом будущем потребуется создание новых моделей станков, станочных модулей, гибких производственных систем, поэтому будущие специалисты-станкостроители должны владеть основами конструирования станков и их важнейших узлов. Для успешного применения вычислительной техники при конструировании необходимо хорошо знать содержание процесса проектирования всех видов станочного оборудования, владеть методами его моделирования и оптимизации. Современный станок органически соединил технологическую машину для решения размерной обработки с управляющей вычислительной машиной на основе микропроцессора. Поэтому специалист-станкостроитель должен хорошо понимать принципы числового программного управления станками, владеть навыками подготовки и контроля управляющих программ. Он должен знать устройства микропроцессорных средств управления, основные их характеристики и возможности применительно к станочному оборудованию.

Классификация станков

Основные определения

Металлообрабатывающий станок – машина для размерной обработки заготовок в основном путём снятия стружки. Кроме металлических заготовок на станках обрабатывают так же детали из других материалов. К станкам относят и технологическое оборудование, использующее для обработки электрофизические и электрохимические методы, сфокусированный электронный или лазерный луч, поверхностное пластическое деформирование и некоторые другие виды обработки.

Помимо основной рабочей операции, связанной с изменением формы и размеров заготовки, на станке необходимо осуществлять и вспомогательные операции для смены заготовок, их зажима, измерения, операции по смене режущего инструмента, контроля его состояния и состояния всего станка.

Собственно станок подразделяется на несколько важнейших частей, обычно называемых узлами.

Главный привод (1) станка сообщает движение инструменту или заготовке для осуществления процесса резания с соответствующей скоростью. У подавляющего большинства станков главный привод сообщает вращательное движение шпинделю, в котором закреплён режущий инструмент или заготовка.

Привод подачи (3) необходим для перемещения инструмента относительно заготовки (или наоборот) для формирования обрабатываемой поверхности. У подавляющего большинства станков привод подачи сообщает узлу станка прямолинейное движение. Сочетанием нескольких прямолинейных, а иногда и вращательных движений можно реализовать любую пространственную траекторию.

Привод позиционирования необходим во многих станках для перемещения того или иного узла станка из некоторой исходной позиции в другую заданную позицию, например, при последовательной обработке нескольких отверстий или нескольких параллельных плоскостей на одной и той же заготовке. Во многих современных станках с числовым программным управлением (ЧПУ) функции приводов подачи и позиционирования выполняет один общий привод.

Несущая система (2) станка состоит из последовательного набора соединённых между собой базовых деталей. Соединения могут быть неподвижными (стыки) или подвижными (направляющие). Несущая система обеспечивает правильность взаимного расположения режущего инструмента и заготовок под воздействием силовых и температурных факторов.

Манипулирующие устройства необходимы для автоматизации различных вспомогательных движений в станке, для смены заготовок, их зажима, перемещения или поворота, смены режущих инструментов, удаления стружки и т.п. Современный многооперационный станок имеет набор манипуляторов транспортёров, поворотных устройств, а в некоторых случаях обслуживается универсальным манипулятором с программным управлением (промышленным роботом).

Контрольные и измерительные устройства необходимы в станке для автоматизации и наблюдения за правильностью его работы. С помощью них контролируют состояние наиболее ответственных частей станка, работоспособность режущего инструмента, измеряют заготовки и изделие. При достаточно высоком уровне автоматизации результаты контроля измерения поступают в управляющее устройство, а оттуда в виде управляющих сигналов корректируют положение узлов станка.

Устройство управления может быть с ручным обслуживанием оператором, с механической системой управления или с ЧПУ. В настоящее время происходит широкое внедрение микропроцессорных устройств ЧПУ для управления всеми видами станочного оборудования.

Вопросы для самоконтроля

1.Как оборудуется рабочее место токаря?

2.Расскажите об основных видах токарной обработки.

3.Какой режущий инструмент применяется при обработке на токарных станках?

4.Как крепится режущий инструмент на токарно- винторезных станках?

5.Назовите основные элементы резьбы?

6.Как измеряют резьбы?