Основные механизмы металлорежущих станков

Рассмотрение вопросов кинематики металлорежущих стан­ков начните с изучения классификации станков, разработан­ном ЭНИМС (Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков) Выясните, что обозна­чают цифры и буквы, входящие в обозначение модели стан­ка (например, 1К62, 2135. 7М36 и т. д.). Рассмотрите вопрос о кинематических схемах, обратив внимание на условные обозначения, принятые при их вычерчивании. Четко уясните понятия: «передаточное отношение», «передача»; рассмотрите основные передачи, применяемые в станках (ременная, цеп­ная, зубчатая, реечное зацепление, червячная, винт и гайка, вариатор Светозарова) и их передаточные отношения. Необ­ходимо также знать, что такое кинематическая цепь и чему равно ее передаточное отношение; по какому закону строят­ся ряды частот вращения шпинделя и ряды подач; уравнение кинематическою баланса и его назначение.

Изучение узлов и механизмов станков следует начать с привода, затем изучить коробки скоростей, коробки подач.

“При изучении механизмов станков необходимо обратить внимание на назначение и устройство следующих механиз­мов: для преобразования движения, получения возвратно-по­ступательного движения, реверсивных, бесступенчатого регу­лирования скоростей, тормозных, блокировки, управления. Следует изучить устройство и работу гидропривода, который находит все большее применение в конструкции станков (по­перечно-строгальные, шлифовальные и др.) Мехатронные и работизированные станки.

Эксплуатация металлорежущих станков

Установка станков на фундаменты и их монтаж, смазка и технический уход производится в соответствии с руководст­вом к станку. Следует ознакомиться с руководством к токар­ному станку, знать, как и для чего проводится проверка то­карного станка на точность. Необходимо изучить систему планово-предупредительного ремонта (ППР) станков и твер­до знать технику безопасности при работе на металлорежу­щих станках.

Вопросы для самопроверки

1. Дайте определение понятиям: «передаточное отноше­ние», «передача». Схемы основных передач, применяемых в станках, их передаточные отношения.

2. Что такое привод станка? Схемы различных типов при­водов станков.

3. Закон построения ряда частот вращения шпинделя станка и ряда подач

4. Как правильно установить станок на фундамент?

5. Каков порядок смазки токарного станка?

6. Какие измерения проводятся при проверке токарного станка на точность?

2.3.3.1 Токарная обработка

Важнейшим элементов режима резания при точении являет­ся скорость резания. Необходимо уметь рассчитывать скорость резания для конкретных условий обработки (известны: обра­батываемый материал, применение СОЖ, глубина резания, подача, стойкость инструмента). Знать, какие факторы и как влияют на скорость резания.

Очень важно изучить методику назначении режима реза­ния при точении (глубину резания, подачу, скорость резания, частоту вращения заготовки).

При изучении силы резания и ее составляющих при точе­нии следует нарисовать на схеме точения разложение силы Р на Рz, Рx, Р_у, понять, какие факторы и как влияют на эти силы, как можно рассчитать силу Рz для конкретных условий обработки (известны обрабатываемый материал, глубина ре­зания, подача). Необходимо знать расчет мощности и крутя­щего момента резания при точении.

Необходимо уметь рассчитывать основное время, а также определять штучное время и его составляющие.

Четко представлять пути повышения производительности работы при точении, иметь понятие об обрабатываемости ма­териалов и о критериях ее оценки.

Изучение станков токарной группы и работы на них сле­дует начинать с рассмотрения устройства какой-нибудь моде­ли современного токарного станка.

Особое внимание нужно обратить на определение частоты вращения шпинделя для различных видов токарных работ, а также на определение продольных и поперечных подач.

После этого следует перейти к рассмотрению работ, вы­полняемых па однорезцовых токарных станках, применяемых резцах и приспособлениях, и схем устройства многорезцовых токарных, карусельных и револьверных станков.

Далее можно перейти к изучению схем устройства и прин­ципа работы токарных автоматов и полуавтоматов, устройств для автоматизации работы токарных станков.

Почти на любом предприятии имеются механические цехи или мастерские, в которых в той или иной мере представле­ны металлорежущие станки, в том числе и токарные. При изучении этой темы, а также других тем настоящего раздела весьма желательно использовать наличие металлорежущих станков для углубленного изучения их устройства и принци­па действия, а если возможно, то и для упражнений по изго­товлению простейших деталей.

Вопросы для самопроверки

1. Напишите формулы для расчета Р_и скорости резания, крутящего момента и эффективной мощности при точении.

2. Как назначить режим резания при точении?

3. Как повысить производительность работы при точении?

4. Рассмотрите цепь главного движения токарного станка. По кинематической схеме определите максимальную частоту вращения шпинделя.

5. Сущность высокопроизводительной обработки металлов на токарных станках (скоростное и силовое резание). Приме­няемые резцы при этих видах обработки, их особенности.

2.3.4.4 Сверление, зенкерование, развертывание

Изучение следует начать со схемы сверления (движения инструмента и заготовки) и элементов режима резания: ско­рости подачи, глубины резания.

Далее изучите назначение и типы сверл, их конструктив­ные элементы, геометрию режущей части спирального сверла (на натуральном сверле большого диаметра), значение уг­лов сверла в процессе резания, мероприятия по повышению эксплуатационных свойств спиральных сверл: двойная заточ­ка, подточка перемычки, подточка ленточки и др. Важно знать, какая получается точ­ность обработки и шероховатость обработанной поверхности после сверления.

В таком же примерно порядке, используя натуральные инструменты, следует изучить зенкеры и развертки.

Затем изучаются вопросы, относящиеся к процессу реза­ния при сверлении: силы, крутящий момент, мощность при сверлении; их расчет, измерение осевой силы и крутящего момента при сверлении динамометрами, скорость резания и стойкость сверла, влияние различных параметров на скорость резания, расчет скорости резания, основного времени, мето­дика расчета (назначения) режима резания.

В таком же порядке изучить зенкерование и развертывание.

После изучения материала выполните практически опера­цию сверления заготовки на вертикально-сверлильном стан­ке с последующей его обработкой зенкером и разверткой. Для этого задайтесь условиями обработки, рассчитайте эле­менты режима резания, осевую силу, крутящий момент, мощ­ность, основное (машинное) время. Установите на станке по­лученный режим резания, просверлите отверстие, оцените точность, шероховатость обработанной поверхности.

После ознакомления с классификацией сверлильных стан­ков следует изучить устройство вертикально-сверлильного и радиально-сверлильного станков, обратив особое внимание на механизмы привода главного движения и движения подачи.

Далее ознакомьтесь с основными видами сверлильных ра­бот с применяемыми при этом приспособлениями. Изучите устройство и работу радиально-сверлильных станков, область их применения.

Необходимо знать, какую точность и шероховатость по­верхности можно получить при сверлении, зенкеровании и развертывании.

Вопросы для самопроверки

1. Покажите на сверле, зенкере, развертке их главные уг­лы.

2. Какую точность и шероховатость обработанной поверх­ности можно получить после сверления, зенкерования и раз­вертывания?

3. Устройство вертикально-сверлильного станка. Инстру­мент иприспособления, применяемые при сверлении ираста­чивании.

4. Устройство радиально-сверлильного станка. Основные виды сверлильных работ, инструмент и приспособления, при­меняемые на этих станках.

2.3.4.5 Фрезерование

Рекомендуется следующий порядок изучения.

Схема фрезерования (движение инструмента и заготов­ки), элементы режима резания, область применения, разно­видности фрезерования. Торцовое фрезерование, схема обра­ботки и элементы режима резания.

Далее изучите типы фрез, конструктивные элементы остроконечных фрез, геометрию зуба фрезы, зуба пилы по металлу и конструкцию пил; затылованные и фасонные фре­зы, заточку фрез, износ и критерии затупления фрез.

Затем следует изучить основные вопросы процесса реза­ния при фрезеровании, силу резания, крутящий момент, мощность, скорость резания, их расчет, факторы, влияющие на скорость резания.

В конце изучите методику назначения режима резания при фрезеровании, а также точность и шероховатость обработанной поверхности.

Обязательно выполните операцию фрезерования заготов­ки согласно рекомендациям, изложенным в теме 2.3.9. Далее надо изучить устройство горизонтально- и вертикально-фре­зерного станков, механизмы привода главного движения и движения подачи.

В заключение ознакомьтесь с основными видами фрезер­ных работ, применяемыми приспособлениями, с настройкой делительных головок для простого, дифференциального деле­ния и фрезерования винтовых канавок.

Необходимо четко представлять, как производится фрезе­рование плоскостей, пазов, фасонных поверхностей, разрезка заготовок; какую точность и шероховатость поверхности можно получить при фрезеровании.

Вопросы для самопроверки

1. Покажите главные углы остроконечной фрезы.

2. Какую точность и шероховатость обработанной поверх­ности получают при фрезеровании?

3. Устройство широкоуниверсального фрезерного станка, применяемый инструмент.

4. Как производится настройка делительной головки для простого деления?

2.3.4.6 Строгание, долбление и протягивание

Изучение следует вести в том же порядке, что и предыдущие способы механической обработки, то есть сначала изучить схемы строгания, долбления, протягивания, обратив внимание на отличие протяжки от прошивки, конструкцию и геометрию режущей части стро­гальных, долбежных резцов, протяжек, элементы режима ре­зания.

Затем изучите вопросы, относящиеся к процессу резания: силу резания, мощность, определение основного времени, вы­бор режима резания, точность обработки и шероховатость по­верхности.

Изучение строгальных, долбежных и протяжных станков и работы на них следует начинать с рассмотрения схем реза­ния, направления главного движения и движения подачи при работе на этих станках, а также элементов режима резания, характеризующих строгание, долбление и протягивание

Надо уметь определить основное время и скорость реза­ния. уяснить особенности конструкции и углы резцов протя­жек для этих видов обработки, знать материал резцов и про­тяжек, изучить конструкцию и работу поперечно-строгаль­ных. продольно-строгальных, долбежных и протяжных стан­ков, их кинематические схемы, операции, выполняемые на этих станках, и применяемые приспособления.

Необходимо знать, какая точность и шероховатость по­верхности получаются при строганин, долблении и протяги­вании.

Вопросы для самопроверки

1. Покажите на строгальном и долбежном резцах, про­тяжке главные углы режущей части

2. Какую точность и шероховатость обработанной поверх­ности можно получить при строгании, долблении и протяги­вании?

3. Устройство продольно-строгального станка, основные виды строгальных работ, выполняемые на этом станке, при­меняемые приспособления. Строгальные резцы, их элементы и углы.

4. Конструкции и геометрия «зуба» протяжки. Работа гори­зонтально-протяжного станка с гидроприводом.

Зубонарезание

Изучите сначала методы копирования и обкатки для наре­зания цилиндрических зубчатых колес (движения инструмен­та и заготовки), конструкцию и геометрию применяемого ин­струмента (модульные, дисковые, пальцевые, червячные фре­зы, долбяки).

Затем ознакомьтесь с нарезанием конических колес с пря­мыми и спиральными зубьями, с конструкцией и геометрией применяемого при этом инструмента.

Необходимо уметь определять основное время при зубонарезании, знать методы заточки зубонарезного инструмента, иметь понятие о резцовых головках для нарезания кониче­ских колес с криволинейными зубьями.

Далее изучите методы отделки зубьев шестерен шлифова­нием, притиркой, шевингованием, обкаткой.

Далее следует изучить устройство и работу зубофрезерных станков, обратив внимание на виды рабочих движений, а также на кинематические цепи главного движения, цепи деления и цепи вертикальных подач.

Вопросы для самопроверки

1. В чем сущность методов копирования и обкатки?

2. Как настроить универсальную делительную головку для нарезания зубчатого колеса с 19 зубьями? Характеристика головки N=40.

Резьбонарезание

Сначала следует изучить методы и схемы резьбонарезания, элементы режима резания (скорость резания, подача, толщи­на, ширина и сечение срезаемого слоя).

Затем изучить конструкцию и геометрию режущей части резьбонарезных инструментов: резьбовых резцов, машинных и слесарных метчиков, плашек (круглых, раздвижных, для резьбонарезных головок), разновидности резьбонарезных го­ловок, конструкцию радиальных головок, с круглыми 40 гребенками тангенциальных с плоскими гребенками, конструкцию резьбонарезных фрез. Необходимо знать, как изнашиваются метчики и плашки, критерии износа и как производится их заточка.

Далее изучить процесс резьбонарезания: скорость реза­ния, ее расчет и связь со стойкостью, расчет мощности резьбонарезания, методика расчета режима резания и основного времени. Важно знать, какая получается шероховатость об­работанной поверхности.

В заключение выполните операцию нарезания резьбы па токарно-винторезном станке с применением резьбового резца.

Вопросы для самопроверки

1. Покажите на метчике и плашке главные углы зуба.

2. Как правильно заточить метчик и плашку?