Токарная обработка

2.1 Правила техники безопасности при работе на токарных станках

1. Надеть полагающую исправную спец. одежду. Не носить одежду нараспашку или слишком свободно со свисающими концами. Не носить на работе шарфа или галстука. Обшлага рукавов должны быть застегнуты не пуговицы, женщины должны убрать волосы под косынку, сетку или берет.

2. Проверить исправности всех частей стенка и инструменте; резец, патрон, рычаги управления, переводные и пусковые приспособле­ния и т.д.» а также убедиться в наличии и исправности ограждений.

3. Если при осмотре станка окажутся в неисправности какие-либо части и приспособления, необходимо принять меры к приведению их в порядок в случае невозможности самостоятельно устранить неисправ­ности, доложить о них начальнику РМЦ иди мастеру. Не приступать к работе пока не будет устранены замеченные неисправности.

4. Проверить наличие и исправность ограждений шестерен передней бабки, сменных шестерен станка.

5. Проверить наличие и исправность ограждения зоны вращения хомутов, если он имеет выступающие части, могущие захватывать одежу.

6. Проверить наличие и исправность ограждения обрабатываемого ма­териале или в валов, выступающих из шпинделя.

7. При установке инструмента проверяй его неисправность, отсутствие надломов, трещин и правильности заточки.

8. Не оставляй ключ в патроне.

9. Ознакомиться с предстоящей работой, продумай порядок безопас­ного его выполнения, при неясности решения этого вопроса и при полу­чении ново* работы подучи дополнительной инструктаж.

10. Следить за жестам закреплением детали и резца.

2.2 Наладка станка

Настройка режимов резания состоит в кинематической подготовке станка к обработке заготовки в соответствии с выбранным или заданным режимом резания. Для этого настраивают кинематические цепи станка, устанавливая в должные положения органы управления скоростями главного движения и подачи. Нередко предварительно рассчитывают необходимые передаточные отношения настраиваемых цепей, затем устанавливают эти отношения с помощью рукояток коробки скоростей и коробки подач, переключением частоты вращения регулируемого электродвигателя, установкой соответствующих зубчатых колес, сменных кулачков, копиров и т.д.

Настройка скоростной цепи современных токарно-винторезных станков не требует каких-либо расчетов и состоит в переключении рукояток коробки скоростей в положения, соответствующие заданной частоте вращения шпинделя. Для сокращения времени переключения на станках имеются таблицы, указывающие, какое положение рукояток соответствует определенному значению частоты вращения. При бесступенчатом регулировании частота вращения шпинделя указывается стрелочным прибором.

Движение подачи при токарной обработке сообщается ходовым валиком каретке суппорта или его поперечным салазкам. Требуемую подачу на один оборот шпинделя устанавливают переключением рукояток без каких-либо расчетов. Значения возможных подач для облегчения процесса переключения предварительно вычислены и оформлены в виде таблиц, приведенных в паспорте станка.

При нарезании резьб используют оба органа настройки — коробку подач и гитару сменных колес, которую перестраивают только при изменении вида нарезаемых резьб. Необходимые для этого сменные колеса поставляются со станком. Переключение блоков зубчатых колес в коробке подач и смена шестерен гитары обеспечивают настройку станка на нарезание большинства стандартных резьб. Перечень стандартных резьб приведен в паспортах соответствующих моделей токарных станков.

Следующим элементом наладки является выбор и установка резца в резцедержателе по высоте оси центров станка. Для этого резцедержатель подводят к центру задней бабки, вершину головки резца устанавливают так, чтобы вылет резца не превышал 1...1,5 высоты его державки, определяют взаимное положение вершины головки резца и центра станка и совмещают их по высоте введением подкладок под державку резца. Подкладки должны иметь параллельные и хорошо обработанные поверхности, не должны по длине и ширине выходить за пределы опорной поверхности резцедержателя. Число подкладок должно быть не более двух.

2.3 Основные виды токарной обработки

На токарных станках, и в частности на токарно-винторезных, можно выполнить следующие виды работ: точение в центрах, в патроне и на планшайбе; растачивание; торцовое точение; отрезку и подрезку; нарезание резьбы; точение конусов, фасонных поверхностей и другие виды работ с применением соответствующих инструментов и приспособлений.

Обработка поверхностей осуществляется либо с продольной, либо с поперечной подачей. Формообразование поверхностей при обработке с продольной подачей осуществляется по методу следов, при обработке с поперечной подачей – в основном по методу копирования.

2.4 Конструкция резцов, правила их заточки

Резец состоит из рабочей части, называемой головкой, и тела — державки. Основными элементами рабочей части являются главная режущая кромка, вспомогательная режущая кромка и вершина — точка пересечения двух кромок. Срезание слоя металла осуществляется главной кромкой, имеющей прямую или фасонную форму. Образующаяся в процессе работы стружка сходит по передней поверхности резца.

3. Державка служит для закрепления инструмента в держателе станка и обычно имеет квадратную или прямоугольную форму поперечного сечения.

Державка служит для закрепления инструмента в держателе станка и обычно имеет квадратную или прямоугольную форму поперечного сечения.

В зависимости от того, как по отношению к обрабатываемой поверхности установлены резцы, эти инструменты подразделяются на радиальные и тангенциальные. Первые расположены перпендикулярно оси детали, вторые — касательно.

Если первый тип резца имеет широкое применение в промышленности за счет простоты своего крепления и более удобного выбора геометрических параметров режущей части, то второй используется главным образом на токарных автоматах и полуавтоматах, где особенно важна чистота обработки.

По направлению подачи резцы подразделяются на два типа: правые и левые. Если при наложении ладони правой руки сверху на инструмент главная режущая кромка находится под большим пальцем, то резец называется правым. Если режущая кромка располагается подобным образом при наложении левой руки, то и резец, соответственно, будет левым.

Форма головки и её положение относительно стержня также могут быть различными. По этим параметрам резцы делятся на прямые, отогнутые, изогнутые и с оттянутой головкой.

Прямые имеют прямую ось в плане и боковом виде. Ось отогнутых в плане изогнута. У изогнутых ось загнута в боковом виде. У резцов с оттянутой головкой ширина головки меньше ширины тела резца

Резцы применяются для токарных, строгальных и долбежных работ и имеют соответствующие названия. Сейчас мы более подробно коснемся резцов, используемых на токарных станках, и расскажем об их разновидностях.

Заточка токарных резцов производится как при их изготовлении, так и при износе. Процесс заточки проходит на точильно-шлифовальных станках с непрерывным охлаждением. Сначала затачивается главная поверхность, затем задняя и вспомогательная. После этого обрабатывают переднюю поверхность резца до получения ровной режущей кромки.

На каждом станке для заточки резцов имеется два шлифовальных круга: из электрокорунда и из зеленого карбида кремния. Первый применяется для обработки резцов из быстрорежущей стали, второй используется для заточки твердосплавных резцов. Для проверки правильности заточки резца существуют специальные шаблоны.

2.5 Выбор режима токарной обработки

От выбора режима резания (глубины резания, подачи и скорости резания) зависит производительность труда, качество и стоимость изготовления обрабатываемых деталей.

Токарь должен уметь правильно выбирать режимы резания, исходя из наилучшего использования режущих свойств резца и мощности станка при обеспечении заданных точности и чистоты обработки.

Припуск на обработку можно снять в один или несколько проходов; выгоднее работать с возможно меньшим количеством проходов. Следует весь припуск снимать за один проход, если мощность и прочность станка, а также прочность резца и жесткость обрабатываемой детали допускают это. Если же припуск на обработку велик, а обработанная поверхность должна быть точной и чистой, следует припуск распределить на два прохода, оставляя на чистовую обработку 0,5—1 мм на сторону или 1—2 мм по диаметру.

Для получения наибольшей производительности следует работать с возможно большими подачами.

Величина подачи при черновой обработке - ограничивается жесткостью детали, прочностью резца и слабых звеньев механизма подачи станка.

Скорость резания зависит главным образом от обрабатываемого материала, материала и стойкости резца, глубины резания, подачи и охлаждения.

На основании опыта токарей-скоростников передовых заводов и лабораторных исследований разработаны специальные таблицы, по которым можно выбрать необходимую скорость резания при обработке твердосплавными резцами.

В качестве примера в табл. 6 приводятся рекомендуемые скорости резания для различных глубин резания и подач при продольном точении конструкционных углеродистых и легированных сталей с пределом прочности при растяжении сигмаb = 75 кг/мм² твердосплавными резцами Т15К6.

2.6 Причины поломок резцов

- Неточно выставлена центровка

- Неверная заточка резца

- Неправильный выбор скорости для текущей операции

- Большая подача

- Биение заготовки

2.7 Приемы выполнения работ

Обтачивание гладких цилиндрических поверхностей. Гладкие цилиндрические поверхности деталей обтачивают проходными резцами в два приема. Сначала черновым резцом производят обдирку — грубое обтачивание, — быстро снимая основную массу лишнего металла.

После обточки черновым резцом на поверхности детали остаются крупные риски и качество обработанной поверхности поэтому невысоко. Для окончательной обработки служат чистовые резцы.

Подрезание торцов и уступов. Для подрезания торцов и уступов на токарном станке пользуются обычно подрезными резцами.

Вытачивание канавок. Для вытачивания канавок служат прорезные резцы. Их режущая кромка точно воспроизводит форму канавки.

Вытачивание конусов. При изготовлении наружного или внутреннего конуса на детали, закрепленной в патроне, пользуются другим приемом. Повернув верхнюю часть суппорта на угол, равный половине угла конуса при его вершине, протачивают деталь, двигая резец с помощью верхних салазок суппорта. Так точат относительно короткие конусы.

Для изготовления длинных и пологих конусов нужно сместить задний центр, передвинуть на определенное расстояние к себе или от себя заднюю бабку.

Обработка внутренних поверхностей. Обработка отверстий может производиться различными инструментами, в зависимости от требуемой формы поверхности и точности обработки. На производстве встречаются заготовки с отверстиями, сделанными при отливке, ковке или штамповке. У юного металлиста готовые отверстия будут встречаться главным образом в отливках. Обработку отверстий в сплошных заготовках, не имеющих подготовленных отверстий, всегда придется начинать со сверления.

2.8 Виды и причины брака

При обтачивании цилиндрических поверхностей возможны следующие виды брака:

часть поверхности детали осталась необработанной;

размеры обточенной поверхности неправильны;

обточенная поверхность получилась конической;

обточенная поверхность получилась овальной;

шероховатость обработанной поверхности не соответствует указаниям в чертеже.

Часть поверхности детали остается необработанной из-за неправильных размеров заготовки, недостаточного припуска на обработку, плохой правки (кривизна) заготовки, неправильной установки и неточной выверки детали, неточного расположения центровых отверстий и смещения заднего центра. Такой брак обычно неисправим.

. Неправильные размеры обточенной поверхности возможны при неточной установке резца на глубину резания или при неправильном измерении детали при снятии пробной стружки. Исправить этот брак можно повторным обтачиванием только в том случае, если размер диаметра детали получился больше требуемого. При получении диаметра детали меньше требуемого, брак неисправим.

Конусность обточенной поверхности получается обычно при результате смещения заднего центра относительно переднего. Для устранения причины этого вида брака необходимо правильно установить задний центр. Обычной причиной смещения заднего центра является попадание грязи или мелкой стружки в коническое отверстие пиноли. Очисткой центра и конического отверстия пиноли можно устранить и эту причину брака. Если и после очистки вершины конусов переднего и заднего центров не совпадают, надо соответственно переместить корпус задней бабки на ее плите.

Овальность обточенной детали получается при биении шпинделя вследствие неравномерной выработки его подшипников или неравномерного износа его шеек. Предупредить брак по этой причине можно своевременной проверкой и ремонтом станка. Указанный вид брака получается также при биении переднего центра вследствие попадания грязи или мелкой стружки в коническое отверстие шпинделя.

2.9 Контроль точности и предупреждение брака

Любой брак можно предотвратить частой проверкой размеров заготовки(контролем).Увеличением припуска на обработку можно добиться запаса заготовки на исправление брака. Перепроверять центра и точность установки заготовки и резцов.

Неправильное расположение торцовой поверхности или уступа по длине получается при неверном или неточном нанесении риски на поверхности детали, при неточной установке резца или несвоевременном выключений самохода (при продольной подаче), а также при осевом смещении детали в патроне в результате недостаточно прочного ее закрепления. Если при этом граница уступа перейдена, то брак неисправим. Предупредить такой брак можно более тщательным нанесением рисок, проверкой установки резца и прочности закрепления детали в патроне, а также своевременным выключением самохода при работе с продольной подачей.

Неперпендикулярное расположение торцовой поверхности или уступа к оси детали при работе с поперечной подачей получается при неточности направляющих суппорта, вследствие отжима резца из-за его чрезмерно большого вылета или слишком малого сечения, непрочного закрепления резца в резцовой головке, а также из-за завышенных подачи и глубины резания. При работе с продольной подачей обычная причина брака — неправильная установка резца. Устранив перечисленные причины, брак, указанный в п. 3, можно избежать. Часто, когда требуется изготовить большую партию деталей, измеряют не диаметр канавки, а ее глубину, пользуясь для этого шаблоном. Для этой же цели можно пользоваться штангенциркулем, у которого для таких измерений имеется специальный выдвигаемый стержень, или штангенглубиномером. Ширину канавки измеряют линейкой, штангенциркулем или шаблоном.

Неточное расположение канавки по длине детали получается при неправильной разметке места под канавку или неверной установке резца и является результатом невнимательности токаря; брак является неисправимым. Предупредить брак можно точной разметкой и правильным нанесением рисок под канавки, проверкой нанесенных рисок и правильной установкой резца по длине детали.

Ширина канавки получается больше или меньше требуемой, если ширина резца выбрана неверно. Брак неисправим, когда ширина канавки получилась больше требуемой; при ширине канавки меньше требуемой исправление возможно дополнительным вытачиванием.

Глубина канавки больше требуемой получается при неправильной длине прохода резца. Брак неисправим.

Неправильная длина отрезанной детали получается при невнимательной работе. Брак неисправим, если длина отрезанной детали получилась меньше требуемой.

Недостаточная чистота поверхности канавки, а также торца отрезанной детали, получается, по причинам, указанным выше для такого же вида брака при подрезании торцов и уступов. Кроме того, причиной может быть неверная установка резца, касающегося боковым краем уже обработанной поверхности.