Составил: студент группы ТКА-11 Соколов В. И
Пермский национальный исследовательский
Политехнический университет
Аэрокосмический факультет
Кафедра “Технология, конструирование и автоматизация в специальном машиностроении”
ОТЧЕТ
По лабораторной работе №1
<<Обработка заготовок на токарных станках>>
По дисциплине ОПД.Б.3-Б:
<<ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В МАШИНОСТРОЕНИИ>>
Составил: студент группы ТКА-11 Соколов В. И. ______
Принял: преподаватель Ярушин С.Г.
_______ _______
Дата оценка
Пермь, 2012г
1.Технологический метод формообразования поверхностей заготовок точением характеризуется двумя движениями: вращательным движением заготовки (главное движение резания) и поступательным движением режущего инструмента - резца (движение подачи).
2. Токарная обработка – способ обработки металлических деталей, в основном тел вращения, с помощью токарного станка. Токарная обработка предполагает постепенное удаление лишнего материала заготовки путем снятия металлической стружки в тех местах, где это требуется по проекту детали. Также токарная обработка детали подразумевает сверление, зенкерование и развертывание отверстий.
3. В состав токарной группы станков входят станки, выполняющие различные операции точения: обдирку, снятие фасок, растачивание и т. д.
4. Токарные станки, полуавтоматы и автоматы, в зависимости от расположения шпинделя, несущего приспособление для установки заготовки обрабатываемой детали, делятся на горизонтальные и вертикальные. Вертикальные предназначены в основном для обработки деталей значительной массы, большого диаметра и относительно небольшой длины.
Токарные станки подразделяются на 9 типов:
· одношпиндельные автоматы и полуавтоматы;
· многошпиндельные автоматы и полуавтоматы;
· токарно-револьверные;
· токарно-отрезные;
· токарно-карусельные;
· токарные, токарно-винторезные, токарно-лобовые;
· многорезцовые, токарно-полировальные;
· специализированные для фасонных изделий;
· специальные.
Токарно-винторезные станки используются в единичном и серийном производствах. На них можно выполнять все виды токарных работ, в том числе и нарезание резьбы. На токарно-винторезных станках производится 70...80 % общего объема токарных работ.
Возможные движения токарно-винторезного станка
Лобовые и карусельные станки. Эти станки используются для обработки заготовок, у которых диаметр значительно превышает длину, например для изготовления шкивов, маховиков, зубчатых колес. В отличие от токарно-винторезных станков у них отсутствует задняя бабка, и планшайба, установленная на шпинделе. Имеет большой диаметр (до 4 м).
Токарные полуавтоматы и автоматы
Карусельные станки
Автоматами называются такие станки, на которых после их наладки все движения связаны с циклом обработки детали, а также загрузка заготовки и снятие готовой детали выполняются по заданной программе без участия рабочего; на полуавтоматах установку заготовки, снятие готовой детали, пуск станка производит рабочий. Токарные автоматы являются более производительными станками, так как на них весь цикл работы производится автоматически.
Токарные станки с программным управлением используются в серийном производстве. Они позволяют повысить точность обработки, снизить высоту микронеровностей, легко налаживать станок для обработки сложных деталей и переналаживать, если необходимо обрабатывать деталь другой конфигурации
5. Токарно винторезный станок 16К20 предназначены для выполнения разнообразных токарных работ: обтачивания и растачивания цилиндрических и конических поверхностей, нарезания наружных и внутренних метрических, дюймовых, модульных и питчевых резьб, а также сверления, зенкерования, развертывания,и т.п. Отклонение от цилиндричности 7 мк, конусности 20 мк на длине 300 мм, отклонение от прямолинейности торцевой поверхности на диаметре 300 мм - 16 мк.
Станки оснащены механическим фрикционом, приводом быстрых перемещений суппорта, задняя бабка имеет аэростатическую разгрузку.
Станок 16К20
6. Приспособления для токарных станков могут сделать токарную обработку более производительной, удобной, повысится точность обработки. Также за счет приспособлений для станков возможно увеличение срока службы инструментов и отдельных механических узлов оборудования. Специальные приспособления могут значительно расширить возможности универсальных токарных станков до простых фрезерных операций или операций сверления. К таковым приспособлениям для станков токарных можно отнести патроны: кулачковые, поводковые, цанговые и мембранные, которые в зависимости от размеров обрабатываемой детали могут иметь разные размеры.
При необходимости обработки длинномерных изделий используется такое приспособление для станка как вращающиеся центра, которые устанавливаются в конусное отверстие пиноли задней бабки. Центра отличаются конструктивными особенностями, размерами и материалом, определяемым в зависимости от материала вращающейся заготовки. На производстве широко используются центра со сменными насадками, повышающие производительность и удобство технологического процесса.
При обработке с большими скоростями и нагрузками применяют задние вращающиеся центры. В хвостовой части 4 центра на опорах качения 2, 3, 5 вращается ось, на конце которой выполнена рабочая часть 1 центра.
7. Планшайба - специальное устройство для крепления деталей или инструмента на оси шпинделя. Планшайбы служат для установки и закрепления изделия, требующего расточки гнезд или отверстий, а также торцовой и другой обработки. Они имеют посередине с задней стороны втулку с нарезкой для крепления на шпиндель. Поверхность лицевой (передней) стороны планшайбы должна быть строго перпендикулярна к оси вращения. Это значительно облегчает установку изделий. Установка изделий на планшайбах довольно затруднительна, но, несмотря на это, планшайбы получили очень большое применение. Какой бы сложной формы ни было изделие, его всегда можно с помощью различных угольников, подкладок, планок и т. д. правильно установить и закрепить на планшайбе. Чем больше в диске планшайбы продольных лучеобразно расположенных отверстий, тем удобнее и быстрее производить установку изделий. Планшайбы делаются возможно большего диаметра, но не больше удвоенной высоты расположения центров над выемкой станины, а если выемки нет, то над направляющими станины станка. Детали крепят на планшаибе планками, прижимаемыми болтами, или болтами, ввернутыми в кулачки (солдатики), которые передвигают вручную и закрепляют в пазах.
Планшайба
8. Оправки. Для деталей, имеющих внутреннюю цилиндрическую поверхность, в качестве установочных элементов используют оправки. Это делается для того, чтобы деталь не сломалась и не деформировалась во время обработки.
Конструктивно оправки подразделяют на жесткие и разжимные. Жесткие оправки могут быть коническими и цилиндрическими для посадки заготовок с гарантированным натягом или зазором.
На станке оправки устанавливают в центрах с помощью конусного хвостовика или фланца. Центровые оправки имеют центровые гнезда. Для того чтобы сообщить оправке вращательное движение, на левом ее конце выполняют квадрат или лыски; с этой же целью устанавливают поводки.
Конические оправки обеспечивают высокую точность центрирования. Конусность рабочей части оправки принимается равной (1:1500)... (1:2000). Заготовка на оправку насаживается легкими ударами. Благодаря расклинивающему действию оправки достигается совмещение ее оси и оси базового отверстия. Заготовка удерживается от поворота за счет достигнутого натяга, и зажима ее не требуется.
К недостаткам конических оправок относятся: отсутствие точного ориентирования заготовок по длине при обработке партии из-за изменений в пределах допуска диаметра базового отверстия, а следовательно, невозможность обработки торцов и уступов на предварительно настроенных станках; невозможность установки длинных заготовок, так как они будут удерживаться только одним концом. Применяя при запрессовке упорные кольца, можно точно ориентировать заготовку по длине оправки. Использование таких оправок позволяет одновременно подрезать оба торца заготовки.
Недостаток оправок - необходимость установки дополнительного оборудования (прессов для запрессовки и распрессовки оправок). В качестве баз при установке заготовок в приспособлениях используют цилиндрические, плоские и конические, реже сферические и другие сложные поверхности. Любая заготовка имеет погрешности формы, размеров, расположения и шероховатости поверхностей.
9. Люнеты. Длинные и тонкие детали, длина которых в 10 - 12 раз больше диаметра, при обтачивании прогибаются под действием собственного веса и сил резания, в результате чего они получают бочкообразную форму - в середине толще, а по концам тоньше. Избежать этого можно, применив особое поддерживающее приспособление - люнеты. При применении люнетов можно обтачивать детали, снимая стружку большего сечения, не опасаясь прогиба их.
Люнеты бывают неподвижные и подвижные. Неподвижный люнет состоит из чугунного корпуса, с которым посредством болта скрепляется откидная крышка, что облегчает установку детали. Основание корпуса люнета имеет форму соответственно направляющим станины, на которых он закрепляется планкой и болтом. В корпусе при помощи регулировочных болтов перемещаются два кулачка, а в крышке - один кулачок. Такое устройство позволяет устанавливать в люнет валы различных диаметров.
Подвижный люнет закрепляют на каретке суппорта. Вместе с ней он, следуя за резцом, перемещается вдоль обтачиваемой детали и поддерживает ее в месте приложения усилия, предохраняя от прогибов. Подвижный люнет применяют при чистовом обтачивании длинных деталей. Он имеет только два кулачка. Их выдвигают и закрепляют так же, как кулачки неподвижного люнета.
10. Кулачковые патроны. На токарных станках применяют двух-, трех- и четырехкулачковые патроны с ручным и механизированным приводом зажима. В двухкулачковых самоцентрирующих патронах закрепляют различные фасонные отливки и поковки; кулачки таких патронов, как правило, предназначены для закрепления только одной детали. В трехкулачковых самоцентрирующих патронах закрепляют заготовки круглой и шестигранной формы или круглые прутки большого диаметра. В четырехкулачковых самоцентрирующих патронах закрепляют прутки квадратного сечения, а в патронах с индивидуальной регулировкой кулачков - детали прямоугольной или несимметричной формы.
Наиболее широко применяют трехкулачковый самоцентрирующий патрон (рисунок ниже). Кулачки патрона перемещаются одновременно, что позволяет закрепить деталь соосно шпинделю.
Четырехкулачковый патрон с независимым перемещением кулачков (рисунок ниже) состоит из корпуса 1, в котором выполнены четыре паза, в каждом пазу смонтирован кулачок 4 с винтом 3, используемым для независимого перемещения кулачков по пазам в радиальном направлении. От осевого смещения винт 3 удерживается сухарем 2. При повороте кулачков на 180 градусов патрон может применяться для крепления заготовок по внутренней поверхности. На передней поверхности патрона нанесены концентричные круговые риски (расстояние между рисками 10-15 мм), с помощью которых кулачки выставляются на одинаковом расстоянии от центра патрона
11. Наладка токарных станков при обработке сложных поверхностей.
Обработка деталей на токарных станках с многоинструментальной наладкой позволяет обрабатывать различные поверхности заготовки как последовательно, так и параллельно. В результате повышается производительность труда благодаря уменьшению основного и вспомогательного времени, а также повышается точность обработки. Многоинструментальная наладка осуществляется на многорезцовых токарных станках, токарно-револьверных станках, многошпиндельных автоматах и полуавтоматах, имеющих целый ряд суппортов для закрепления режущего инструмента. На токарно-револьверных станках инструмент закрепляют как на попе-речных суппортах, так и в револьверной головке.
Режущий инструмент, расположенный на поперечных суппортах, обычно используют для отрезания заготовки и прорезания канавок, а также для снятия фасок. На револьверной головке крепят концевой инструмент (сверла, зенкеры, развертки), а также режущие инструменты, установленные в специальных державках.
12. Способы обработки конических поверхностей:
а) широким резцом;
б) поворотом верхнего суппорта по контуру;
в) смещением задней бабки;
г) с помощью конусной линейки.
д) путем согласования величины продольной и поперечной подач резца;
Наружные и внутренние конусы длиной до 15 мм обрабатывают
резцом, главную режущую кромку которого устанавливают под требуемым углом к оси конуса, осуществляя при этом продольную или поперечную подачу. Этот способ применяют в том случае, когда обрабатываемая заготовка жесткая, угол наклона конуса большой, а точности угла конуса, шероховатости поверхности и прямолинейности образующей не предъявляют высоких требований. Получение конической поверхности поворотом верхнего суппорта заключается в том, что резцовые салазки поворачивают на угол. Так как подача осуществляется вручную, данный способ используют при обработке конусов длиной до 50 мм.
Обработку конических поверхностей осуществляют также путем смещения (в поперечном направлении) корпуса задней бабки относительно ее основания. Этот способ применяют для заготовок относительно большой длины с малым углом уклона. Заготовку при этом закрепляют только в центрах. Учитывая неизбежный износ центровых поверхностей (даже при малых углах конуса), обработку ведут следующим образом: сначала черновую, а затем после правки центровых отверстий - чистовую.
13. Способы обработки фасонных поверхностей:
1) Обычными резцами (без копира) с комбинированием продольной и поперечной ручных подач. Этот способ применяют главным образом при небольшом числе обрабатываемых заготовок, когда не оправдываются расходы на изготовление фасонного резца или копировального приспособления. Способ малопроизво-дителен, требует от токаря высокой квалификации и внимательности. Точность обработки невысокая, шероховатость неравномерная по поверхности обработанной детали.
2) Фасонными резцами. Этот способ, рациональный при обработке поверхностей небольшой длины (до 50 мм), весьма производителен, но требует изготовления фасонных резцов, что является трудоемкой и сложной работой.
3) Обычными резцами при помощи приспособлений с круговой подачей или поводковых устройств. Этот способ применяют при обработке сферических и радиусных поверхностей средних размеров.
4) Специальными (кольцеобразными и подобными им) режущими инструментами. Этот способ используют при обработке сферических поверхностей.
5) Обычными резцами при помощи копировальных приспособлений. Такой способ используют при обработке различных фасонных поверхностей. Способ производительный. Обеспечивает высокую точность обработки и малую шероховатость поверхности.
