Реферат: Металлорежущий станок
Введение
Металлорежущийстанок – станок, предназначенный для размерной обработки металлическихзаготовок путем снятия материала.
Историяметаллорежущих станков
Считается,что история металлорежущих станков начинается с изобретения суппорта токарногостанка. Около 1751 г. французский инженер и изобретатель Жак Де Вокансон первыйприменил специальное устройство для фиксации резца – устранив, таким образом, непосредственноевлияние руки человека на формообразование поверхности.
Классификацияметаллорежущих станков
Станкиклассифицируются по множеству признаков:
Поклассу точности металлорежущие станки классифицируются на пять классов:
(Н)Нормальной точности
(П)Повышенной точности
(В)Высокой точности
(А)Особо высокой точности
(С)Особо точные станки (мастер-станки)
Классификацияметаллорежущих станков по массе:
лёгкие(< 1 т)
средние(1-10 т)
тяжёлые(>10 т)
уникальные(>100 т)
Классификацияметаллорежущих станков по степени автоматизации:
ручные
полуавтоматы
автоматы
станкис ЧПУ
гибкиепроизводственные системы
Классификацияметаллорежущих станков по степени специализации:
Универсальные.Для изготовления широкой номенклатуры деталей малыми партиями. Используются вединичном и серийном производстве. Также используют при ремонтных работах.
Специализированные.Для изготовления больших партий деталей одного типа. Используются в среднем икрупносерийном производстве
Специальные.Для изготовления одной детали или детали одного типоразмера. Используются вкрупносерийном и массовом производстве
Описаниеосновных групп и типов станков
Повиду обработки в СССР была принята классификация станков, которая продолжаетдействовать и в настоящее время в России. В соответствии с ней металлорежущиестанки разделяются на следующие группы и типы:
Станки Группа Типы станков 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Токар-ные 1 Автоматы и полуавтоматы Револь-верные Сверли-льно-отрезные Кару-сельные Токар-ные и лобото-карные Много-резцовыеСпециа-лизированные для
фасон-ных изделий
Разные токарные Одно-шпин-дельные Много-шпиндельные Свер-лильные и расточ-ные 2 Верти-кально-сверлильные Одно-шпиндельные полуав-томаты Много-шпиндельные полу-автоматы Координатно-расточ-ные односто-ечные Радиа-льно-сверли-льные Горизонтально-расточ-ные Алмазно-расточные Горизон-тально-сверлиль-ные Разные сверлильные Шлифо-вальные, полиро-вальные, доводоч-ные 3 Кругло-шлифо-вальные Внутри-шлифо-вальные Обдироч-ношлифо-вальные Специа-лизиро-ванные шлифо-вальные - Заточ-ные Плоско-шлифова-льные с прямоуго-льным или круглым столом Прити-рочные и полиро-вальные Разные станки, работаю-щие аб-разивным инстру-ментом Комбинированные 4 Универ-сальные Полуав-томаты Автоматы Электро-хими-ческие Элект-роиск-ровые - Электро-эрозион-ные, ульт-развуко-вые Анодно-механические - Зубо- резьбо-обрабатывающие 5 Зубостр-огальные для цилинд-рических колёс Зуборезные для кониче-ских колёсЗубофре-зерные для цилиндри-ческих ко-лёс и шли-цевых
валиков
Зубофре-зерные для червяч-ных колёс Для обрабо-тки торцов зубьев колёс Резьбо-фрезер-ные Зубоотде-лочные Зубо- и резбо- шлифовальные Разные зубо- и резьбо- обрабат-ывающие Фрезер-ные 6 Вертика-льно-фрезер-ные Фрезер-ные непре-рывного дейст-вия - Копиро-вальные и гравиро-вальные Верти-кальные бескон-сольные Продо-льные Широко-универ-сальные Горизон-тальные консоль-ные Разные фрезер-ные Строга-льные, долбеж-ные, про-тяжные 7 Продольные Попереч-ностро-гальные Долбёж-ные Протя-жные горизонтальные - Протяж-ные вертика-льные - Разные строгаль-ные Односто-ечные Двухс-тоечные Разрез-ные 8 Отрезные, работающие: Правиль-но-отрезные Пилы - - токарным резцом Абразив-ным кругом Фрикцио-нным блоком Ленточ-ные Диско-вые Ножовоч-ные Разные 9 Муфто- и трубо- обрабат-ывающие Пилона-секате-льные Правиль-но- и бес-центрово- обдироч-ные - Для испыта-ния ин-струме-нта Делите-льные машины Балансировочные - -Формообразующие движения
Дляосуществления процесса резания на металлорежущих станках необходимо обеспечитьвзаимосвязь формообразующих движений.
Уметаллорежущего станка имеется привод (механический, гидравлический, пневматический),с помощью которого обеспечивается передача движения рабочим органам: шпинделю, суппортуи т. п. Комплекс этих движений называется формообразующими движениями. Ихклассифицируют на два вида:
1)Основные движения (рабочие), которые предназначены непосредственно дляосуществления процесса резания:
а)Главное движение Dг – осуществляется с максимальной скоростью. Можетпередаваться как заготовке (например в токарных станках) так и инструменту(напр. в сверлильных, шлифовальных, фрезерных станках). Характер движения:вращательный или поступательный. Характеризуется скоростью — v (м/с).
б)Движение подачи Ds – осуществляется с меньшей скоростью и так же можетпередаваться и заготовке и инструменту. Характер движения: вращательный, круговой,поступательный, прерывистый. Виды подач:
подачана ход, на двойной ход Sх. (мм/ход), Sдв.х. (мм/дв.ход);
подачана зуб Sz (мм/зуб);
подачана оборот So (мм/оборот);
частотная(минутная) подача Sm (об/мин).
2)Вспомогательные движения – способствуют осуществлению процесса резания, но неучаствуют в нём непосредственно. Виды вспомогательных движений:
наладкастанка;
задачарежимов резания;
установкаограничителей хода в соответствии с размерами и конфигурациями заготовок;
управлениестанком в процессе работы;
установказаготовки, снятие готовой детали;
установкаи смена инструмента и прочие.
Применяемыйрежущий инструмент
Режущийинструмент – инструмент, предназначенный для изменения формы и размеровобрабатываемой заготовки путём удаления части материала в виде стружки илишлама с целью получения готовой детали или полуфабриката.
Подразделяется:
потипу применения – на ручной и машинный (станочный), строительный, монтажный, и т.д.
потипу обрабатываемого материала – металлорежущий, дереворежущий, и т. д.,
потипу применяемого материала – быстрорежущий, для высокоскоростной обработки, и т.д.,
потипу обрабатываемой детали – зуборезный, резьбообразующий, и т. д.,
похарактеру обработки – абразивный, шлифовальный, и т. д.,
почистоте обработанной поверхности – черновая обработка, получерновая обработка, чистоваяобработка, получистовая обработка, суперчистовая обработка.
Настанках применяется следующий инструмент:
Резец
Резец– ( англ. cutting tool ) – режущий инструмент с одним прямым, изогнутым илифасонным главным режущим ребром.
/>Резец – один из наиболее простых и распро-страненных металлорежущихинструментов. Он срезает слой металла в основном своей главной режущей кромкой,имеющей прямую или фасонную форму. Подача резца производится перпен-дикулярнодвижению резания.
Резцыприменяются для токарных, строгальных и долбёжных работ для полу-чения простыхповерхностей и в ряде специальных случаев.
Относительнообрабатываемой детали резцы могут быть двух типов: радиальные и тангенциальные.
Первыйиз них работает с установкой перпендикулярно оси обрабатываемой детали, второй– касательно. При работе радиального резца усилие Рг создает соответствующийизгибающий момент, а в тангенциальном резце усилие Рг направлено вдоль осирезца, благодаря чему тело резца не подвергается изгибу.
Еслипервый тип резца имеет широкое применение в промышленности за счет простотысвоего крепления и более удобного выбора геометрических параметров режущейчасти, то второй применяется главным образом на токарных автоматах иполуавтоматах, где основой является чистота обработки.
Резцыразделяются на правые и левые.
Правымназывается резец, у которого при наложении на него сверху ладони правой рукитак, чтобы пальцы были направлены к его вершине, главная режущая кромка будетнаходиться под большим пальцем. На токарных станках эти резцы работают приподаче справа налево, то есть к передней бабке станка.
Левымназывается резец, у которого при наложении на него левой руки указанным вышеспособом главная режущая кромка окажется под большим пальцем.
Поформе головки и ее положению относительно стержня резцы разделяются на прямые, отогнутые,изогнутые и с оттянутой головкой.
Прямымирезцами называются такие, у которых ось в плане и боковом виде прямая.
Отогнутыминазываются резцы, у которых ось резца в плане изогнута.
Изогнутымирезцами называют такие, у которых ось в боковом виде загнута назад (вниз) иливперед (вверх).
Поприменяемости на станках, виду и характеру обработки резцы разделяются на:
токарные
строгальные
долбежные
Токарныерезцы:
проходные,производящие обтачивание детали вдоль оси ее вращения или в плоскости, перпендикулярнойк этой оси (лобовые)
подрезные— для подрезания уступов под прямым и острым углом к основному направлениюобтачивания
отрезные— для отрезки материала под прямым углом к оси вращения и для прорезания узкихканавок
расточные— для растачивания отверстий в направлении оси вращения
фасочные— для снятия фасок
фасонные— для получения сложной фасонной формы обтачиваемой детали
Основныетипы токарных резцов в настоящее время стандартизованы.
Кроместандартных резцов, имеется ряд типов резцов, предложенных в разное время ииспользуемых в тех или иных случаях.
Длятяжелых обдирочных работ находят применение чашечные резцы. Так как затуплениечашечного резца при каждой его установке происходит на небольшом участке егорежущей кромки, то, поворачивая резец вокруг оси, можно значительно увеличитьего стойкость до переточки. Такой резец состоит из державки, собственночашечного поворотного резца («грибка») и эксцентрикового прижимного кольца.Чашечный резец крепят в державке на пальце. Существуют и другие конструкциикрепления этих резцов.
Строгальныеи долбежные резцы
проходные— для строгания верхней поверхности обрабатываемой детали;
боковые— подрезные для строгания детали с боков;
отрезныеи прорезные — для разрезания детали и прорезания канавок.
Резец,снимающий стружку при прямолинейном взаимном перемещении резца и материала, называетсястрогальным (при горизонтальном резании) или долбежным (при вертикальном).
Характерработы строгального и долбежного резцов одинаков и отличается от работытокарных резцов, где резание непрерывно. Как при строгании, так и при долблениирезец режет только при рабочем ходе. В то же время в моменты начала и концакаждого хода возникают толчки, вредно влияющие на работу этих резцов.
Вуказанных ГОСТах приведены типы и размеры резцов: проходных, подрезных икерамические резцы
Керамическиерезцы
Применениекерамических резцов является дальнейшим шагом в развитии инструмента дляскоростного резания металлов по сравнению с использованием твердосплавныхрезцов. Высокая красностойкость таких резцов позволяет обеспечить более высокиескорости резания в сравнении с твердосплавными резцами, однако повышеннаяхрупкость керамики ограничивает их применение; в настоящее время они большейчастью применяются при чистовом и получистовом обтачивании черных и цветныхметаллов, и реже — при обдирочном. Для работы таких резцов необходима жесткаясистема станок — деталь — инструмент. Следует избегать использованиякерамических инструментов при ударной нагрузке. Работа обычно производится безприменения смазывающе-охлаждающей жидкости, так как керамические пластинкиобладают большой термостойкостью.
Фасонныерезцы
Приобтачивании фасонных деталей обычные токарные резцы не обеспечивают точностиполучения профиля и малопроизводительны. Их применение целесообразно главнымобразом для обтачивания фасонных деталей в единичном или мелкосерийномпроизводстве. В крупносерийном и массовом производстве в качестве основноговида режущего инструмента для обработки фасонных деталей находят применениеспециальные фасонные резцы. Они обеспечивают идентичность формы, точностьразмеров и высокую производительность, а также допускают большое количество переточек.
Фасонныерезцы можно разделить на призматические и круглые.
Круглыерезцы применяются для наружного и внутреннего обтачивания. Призматические —только для наружного. В процессе работы призматические фасонные резцы могутиметь расположение базы крепления либо параллельно оси детали, либо наклонно.Ось круглых фасонных резцов располагается либо параллельно оси обрабатываемойдетали, либо наклонно.
Наклонноерасположение базы крепления призматического резца или оси круглого фасонногорезца применяется в исключительных случаях, когда конфигурация детали наотдельных участках профиля не обеспечивает получения оптимальных задних угловпри параллельном расположении. Приведенные выше резцы являются радиальными, тоесть устанавливаются по отношению к деталям таким образом, чтобы обеспечитьпоперечную подачу по радиусу или наклонно к нему. При этом ось детали впроцессе резания пересекается одно или несколькими точками режущей кромки. Приработе радиальных фасонных резцов происходит постепенное срезание в виденепрерывной стружки всего подлежащего удалению объема металла одним режущимлезвием, причем режущая часть периметра постепенно увеличивается и к концуработы достигает всей длины лезвия резца. Вследствие этого радиальный резецработает в тяжелых условиях резания. При обработке длинных деталей возможенпрогиб его от сил резания.
Призматическиерезцы могут быть также тангенциальными. В этом случае они осуществляюткасательное направление подачи к обрабатываемой фасонной поверхности. Режущиелезвия призматических тангенциальных резцов устанавливаются на определенномрасстоянии от оси обрабатываемой детали. Так как тангенциальные резцы ввидусильно вытянутых в длину фасонных лезвий обрабатывают профиль не сразу по всемуконтуру, а постепенно, ими можно обтачивать относительно длинные фасонныедетали.
Круглыефасонные резцы бывают с кольцевыми образующими фасонных поверхностей или собразующими, расположенными по винтовой линии.
Болееширокое применение находят круглые фасонные резцы, главным образом из-за простотыизготовления. Кроме того, эти резцы выдерживают большое число переточек.Призматические фасонные резцы обладают повышенной точностью и надежностьюкрепления.
Сверло
/>Сверло — двурезцовый или реже однорезцовый режущий инструмент, свращательным движением резания и осевым движением подачи, предназначенный длявыполнения отверстий в сплошном слое материала. Состоит из режущей части, рабочейчасти и хвостовика. Рабочая часть представляет собой винт Архимеда и служит дляудаления стружки из сверлимого отверстия.
Сверлопредставляет собой режущий инструмент, применяемый для изготовления отверстий всплошном материале.
Свёрламогут также применяться для рассверливания, т. е. увеличения уже имеющихся, предварительнопросверленных отверстий, и засверливания, т. е. получения конусных углублений всплошном материале.
Поконструктивным особенностям свёрла делят на следующие типы:
спиральные;
перовые(пёрки);
дляглубокого сверления;
центровочные;
сверлильныеголовки;
длякольцевого сверления.
Спиральныесвёрла изготовляют для сверления «на проход», «под зенкер», «под развёртку илишлифовку» и «под резьбу».
Точностьдиаметра сверла (величина допуска и его пределы) установлена по стандарту дляточного машиностроения и приборостроения, а также для общего машиностроения.
Перовоесверло (пёрка) представляет собой пластинку, у которой режущие кромкирасположены симметрично друг к другу и по отношению к оси сверла. Угол наклонарежущих кромок перовых свёрел бывает различным. Перовые свёрла отличаютсяпростотой конструкции и дёшевы в изготовлении, но в последнее время применяютсяредко, главным образом при ручной работе, так как не допускают высокихскоростей резания.
Центровочныесвёрла применяют для сверления центровых отверстий в деталях. Отверстие, просверленноесверлом, в дальнейшем раззенковывается специальным инструментом — зенкером, описаннымниже. Существуют два вида центровочных свёрел:
Свёрластандартного набора для диаметров от 0, 5 до 12 мм.
Комбинированныебез предохранительного конуса и с предохранительным конусом для диаметров от 1до 6 мм.
Свёрладля кольцевого сверления (сверлильные головки) применяются двух типов:
Длясверления отверстий большей частью больших диаметров в сплошном материале;
Длясверления больших отверстий в листовом материале.
Длясверления отверстий в сплошном материале применяются пустотелые свёрла, превращающиев стружку только узкую кольцевую часть материала.
Рабочаячасть сверла
Свёрладля обработки металлов и сплавов
Свёрладля глубокого сверления.
Свёрлас механическим креплением твердосплавных пластин.
Спиральныесвёрла. Это самые распространённые свёрла, с диаметром сверла от 0, 1 до 80 мм и длиной рабочей части до 275 мм широко применяются для сверления различных материалов.Спиральная канавка служит для образования режущей кромки, удаления стружки иподвода охлаждающей жидкости. Режущая часть спирального сверла образует конус, взависимости от обрабатываемого материала угол при вершине конуса (2φ)будет различным. (Широко распространено ошибочное название винтов спиралью, насамом деле винтовая линия отличается от спиральной линии).
Угол при вершине конуса (2φ) спиральных свёрл в зависимости от обрабатываемого материала, ° Материал Угол 2φ Сталь конструкционная 118 Сталь инструментальная 118-150 Коррозиционно-стойкая сталь и сплавы 127 Медные и алюминиевые сплавы 90-150 Титановые сплавы 135-140 Чугун 90-150 Пластмассы порошковые 30-35 Пластмассы волокнистые 45-50 Пластмассы слоистые 70-80Геометрическиеразмеры спиральных свёрл регламентируются следующими стандартами:
сцилиндрическим хвостовиком:
средняясерия — ГОСТ 10902-77, DIN 338;
удлинённаясерия — ГОСТ 886-77, DIN 340;
укороченнаясерия — ГОСТ 4010-77, DIN 1896.
сконическим хвостовиком:
средняясерия — ГОСТ 10903-77, DIN 345;
удлинённаясерия — ГОСТ 2092-77, DIN 1870;
длиннаясерия — ГОСТ 12121-77, DIN 341.
Свёрладля глубокого сверления (пушечные, ружейные), предназначены для сверленияотверстий сравнительно большой длины. Имеют увеличенный угол наклона винтовойлинии для интенсификации отвода стружки.
Центровочныесвёрла, обладающие большой жёсткостью для обработки центровых отверстий.
Эжекторныесвёрла.
Свёрладля обработки конических отверстий.
Перовыесвёрла, имеющие только одну режущую кромку.
Комбинированныйинструмент для изготовления отверстий (например, ступенчатое сверло, сверло-зенкер,сверло-зенковка, сверло-развёртка), с двумя ступенями обработки, соединённый водно целое.
Метчик
Метчикиприменяют для нарезания внутренних резьб. Метчик представляет собой винт спрорезанными прямыми или винтовыми стружечными канавками, образующими режущиекромки. Рабочая часть метчика имеет режущую и калибрующую части. Задняяповерхность для исключения трения её об обрабатываемую деталь выполняетсязатылованной (некруглой). Профиль резьбы метчика должен соответствовать профилюнарезаемой резьбы. При нарезании крупных резьб часто используют комплекты из двухили трёх метчиков, отличающихся размерами, на вязких материалах (титановыхсплавах) используются комплекты из пяти метчиков.
Метчикимогут использоваться на токарных и сверлильных станках и обрабатывающих центрах,а также для нарезания резьб вручную. Метчик закрепляют на станке в специальномпатроне.
Дляполучения внутренних резьб пластическим деформированием — накатыванием —применяют бесстружечные метчики (раскатники). Их основным отличием от режущихметчиков является отсутствие стружечных канавок.
Плашка
Плашкаи лерка – резьбонарезной инструмент для нарезания наружной резьбы ручным илимашинным способом. В настоящее время разделение на плашки и лерки пересталосуществовать. Ранее название плашка использовалось применительно к наборному ирегулируемому резьбонарезному инструменту предпочтительно больших диаметров.Термин лерка применялся для обозначения пластины с резьбовым отверстием иканавками для отвода стружки. Лерки использовались для изготовления болееточной резьбы мелких диаметров.
Плашкипредназначены для нарезания или калибрования наружных резьб за один проход.Наиболее распространены плашки для нарезания резьб диаметром до 52 мм. Плашка представляет собой закаленную гайку с осевыми отверстиями, образующими режущие кромки.Как правило, на плашках делают 3-6 стружечных отверстий для отвода стружки.Толщина плашки 8-10 витков. Режущую часть плашки выполняют в виде внутреннегоконуса. Длина заборной части 2-3 витка. Плашки выполняются из легированныхсталей (9ХС, ХВСГФ), быстрорежущих сталей (Р18, Р6М5, Р6М5К5, Р6М5К8), а впоследнее время — и из твёрдых сплавов. На них маркируется обозначение истепень точности нарезаемой резьбы, марка стали (9ХС не указывается).
Видыплашек: цельные, разрезные и раздвижные (клупповые). В зависимости от формынаружной поверхности плашки бывают круглые, квадратные, шестигранные, призматические.
Круглыеплашки — закрепляют для работы в воротках стопорными винтами или крепят врезьбонарезных патронах. Для этого на наружном цилиндре плашки существуютконические углубления и угловой паз. Последний позволяет разрезать плашкушлифовальным кругом по перемычке и частично регулировать по диаметру. Длякруглых разрезных плашек применяют воротки с пятью винтами, с помощью которыхрегулируют диаметр нарезаемой резьбы.
Цельныеплашки — благодаря своей высокой жёсткости дают возможность получить резьбувысокого качества (метрическую, коническую), но обладают небольшойизносостойкостью.
Раздвижныеплашки — устанавливают в клуппах, имеющих для этой цели специальныенаправляющие. Плашка состоит из двух частей закрепляемых в рамке клуппа сухарёми винтом. Этим винтом регулируют диаметр нарезаемой резьбы. К клуппуприкладывают набор плашек, который позволяет изготавливать резьбы разныхразмеров.
Разрезныеплашки — могут немного пружинить, изменяя диаметр нарезаемой резьбы на 0, 1-0, 3 мм. Из-за малой жесткости разрезные плашки не дают чистой и точной резьбы.
Фреза
Торцеваяфреза
Фреза— режущий многолезвийный инструмент в виде тела вращения с зубьями дляфрезерования. Бывают цилиндрические, торцевые, червячные и др. Материал режущейчасти — быстрорежущая сталь, твёрдый сплав, минералокерамика, алмаз, массивкардной проволоки. В зависимости от конструкции и типа зубьев фрезы бывают цельные(полностью из одного материала), сварные (хвостовик и режущая часть состоит изразличного материала, сваренные вместе), сборные (из различного материала, носоединённые стандартными крепёжными элементами — винтами, болтами, гайками, клиньями).
Концевыефрезы.
Концевыефрезы представляют собой группу фрез, отличающихся креплением в шпинделефрезерного станка. Крепление фрез в шпинделе станка производят при помощицилиндрического или конического хвоста. Зубья на цилиндрической частиконструируют аналогично зубьям цилиндрических фрез, а на торцовой частианалогично зубьям на торцовой части торцевых фрез.
Концевыефрезы подразделяют на:
концевыеобыкновенные с неравномерным окружным шагом зубьев, с цилиндрическим иконическим хвостовиками
концевые,оснащенные коронками и винтовыми пластинками из твердого сплава
концевыешпоночные с цилиндрическим и коническим хвостовиками
шпоночные,оснащенные твёрдым сплавом
концевыедля Т-образных пазов
концевыедля сегментных шпонок
Угловыефрезы
Угловыефрезы находят применение преимущественно для фрезерования канавок. Они бывают:
одноугловые
двухугловые
Одноугловыефрезы применяют для фрезерования прямых канавок на фрезах и другом инструменте.
Двухугловыенесимметричные фрезы применяют для фрезерования прямых и винтовых канавок, асимметричные для фрезерования канавок фасонных фрез.
Дисковыефрезы
Дисковыефрезы необходимы для формирования пазов и канавок.
Дисковыефрезы бывают трех типов:
пазовые
двусторонние
трёхсторонние
Пазовыедисковые фрезы имеют зубья только на цилиндрической поверхности. Для уменьшениятрения по торцам толщина фрезы делается на периферии больше, чем в центральнойчасти у ступицы. Важным элементом дисковой пазовой фрезы является ширина, таккак фреза предназначена в том числе и для обработки пазов. Важной областьюприменения дисковой пазовой фрезы является распиловка заготовок из дерева иметалла.
Двусторонниедисковые фрезы, кроме зубьев, расположенных на цилиндрической поверхности, имеютзубья на торце.
Утрёхсторонних дисковых фрез зубья расположены на цилиндрической поверхности ина обоих торцах. Условия резания у торцовых зубьев менее благоприятны, чем узубьев, расположенных на цилиндрической поверхности. Небольшая глубина канавкиу торца не дает возможности получить необходимые задние и передние углы.
Монолитныефрезы
Монолитныефрезы — это фрезы, выполненные полностью из твердосплавного материла. Иногда ихназывают «пальчиковые фрезы». Их применение позволяет значительно ускоритьпроцесс обработки, экономя время на замену/заточку и увеличивая скоростьпрохода в пять — шесть раз. Так же твёрдый сплав в режущем инструменте служитдля обработки стали в закаленном виде, что исключает погрешности от деформации.Монолитные
фрезывыпускаются следующих сплавов: Т5К10, Т15К6, ВК8, ВК10-ОМ. Самый передовойсплав — ВК10-ОМ, он отличается экономичностью и повышенной износоустойчивостью.
Отечественныепроизводители твердосплавных фрез:
Томскийинструмент
СлавПромСтрой
Сестрорецкийинструментальный завод
Московскийзавод режущих инструментов «Фрезер»
Ижевскиймашиностроительный завод
Развёртка
Развёртка– режущий инструмент, который нужен для окончательной обработки отверстий послесверления, зенкерования или растачивания. Развёртыванием достигается точностьдо 6-9 квалитета и шероховатость поверхности до Ra = 0, 32…1, 25 мкм. Высокоекачество обработки обеспечивается тем, что развертка имеет большое числорежущих кромок (4-14) и снимается малый припуск. Развёртка выполняет работу присвоём вращении и одновременном поступательном движении вдоль оси отверстия.
Классификация
Взависимости от характера применения, формы обрабатываемого отверстия, формызакрепления, конструкции зубьев, регулирования на размер, рода режущегоматериала развёртки разделяют на группы:
Ручныецилиндрические с хвостовиком (ГОСТ 7722-55)
Машинныецилиндрические с хвостовиком и насадные (ГОСТ 1672-53)
Машинныецилиндрические с хвостовиком и насадные со вставными зубьями (ГОСТ 883-51)
Ручные(ГОСТ 3509-47):
Разверткирегулируемые:
Раздвижные(лепестковые)
Разжимные(с шариком)
Разверткицельные:
Сгладким направляющим диаметром
Ступенчатые
Разверткиспециальные:
Шкворневые
Машинныес напайными пластинками твёрдого сплава с хвостовиком и насадные (ГОСТ 6646-53)
Машинныесо вставными зубьями, оснащёнными твёрдым сплавом (ГОСТ 9329-60)
Коническиепод конические штифты (ГОСТ 6312-52)
Коническиепод коническую резьбу (ГОСТ 6226-52)
Коническиепод конус Морзе (ОСТ НКТМ 2513-39)
Коническиепод метрический конус (ОСТ НКТМ 2514-39)
Коническиес конусностью 1:30 (ОСТ НКТМ 2516-39)
Цилиндрическиемелкоразмерные с утолщённым хвостовиком (ГОСТ 8035-56)
Зенкер
Зенкерование(от нем. Senken) — вид механической обработки резанием, в котором с помощьюспециальных инструментов (зенкеров) получают отверстия или фаски различного диаметраи глубины, после предварительного сверления. Зенкерование является получистовойобработкой резанием.
Назначениезенкерования
Зенкерованиекак получистовая и, отчасти, чистовая операция механической обработки имеетследующие основные назначения:
Очисткаи сглаживание поверхности отверстий: перед нарезанием резьбы илиразвёртыванием;
Калиброваниеотверстий: для болтов, шпилек и другого крепежа;
Снятиефасок: для скругления острых углов и удаления заусенцев, также для размещенияголовок болтов и винтов.
Выполнениезенкерования. Виды зенкеров
Зенкерованиеявляется точной операцией механической обработки и требует высокой мощности, соответственно,является машинной операцией и выполняется на следующих станках:
Сверлильныестанки всех типов: наиболее часто.
Станкитокарной группы: наиболее часто.
Расточныестанки: часто как вторичная операция.
Фрезерные(горизонтальные и вертикальные): редко. В основном на фрезерных с ЧПУ (какчасть программы).
Агрегатныестанки: как одна из операций в автоматической линии.
Зенкерованиевыполняется зенкерами. Зенкер представляет собой многолезвийный (3—12 лезвий)инструмент, имеющий ось вращения, при вращении которого его лезвиямипроизводится обработка отверстия.
Основныевиды зенкеров:
Зенкерымашинные цельные с метрическим конусом либо конусом Морзе;
Зенкерынасадные;
Зенковкиконические и цилиндрические: снятие фасок, зенкерование «потайных» углубленийдля винтов и шурупов.
Зенкерыизготовляют преимущественно из быстрорежущих сталей или оснащёнными пластинами твёрдыхсплавов. При зенкеровании широко применяются смазочно-охлаждающие вещества.
Протяжка
/>Протяжка ─ многолезвийный инструмент с рядом последовательновыступающих одно над другим лезвий в направлении, перпендикулярном кнаправлению скорости главного движения, предназначенный для обработки припоступательном или вращательном главном движении лезвия и отсутствии движенияподачи.
Видыпротяжек.
Внутренниепротяжки – применяют для обработки цилиндрических, шлицевых, многогранных идругих отверстий, а также шпоночных пазов. Разновидностью протяжногоинструмента являются прошивки, применяемые для обработки отверстий, пазов идругих поверхностей. В отличие от протяжки, работающей на растяжение, прошивкаработает на сжатие и продольный изгиб. Для прошивания отверстий применяютмеханические и гидравлические прессы.
Конструктивныеэлементы внутренних протяжек.
Внутренняяпротяжка имеет следующие конструктивные элементы: хвостовик с длиной l1, служитдля закрепления протяжки в патроне протяжного станка и передачи силы резания, шейкудлиной l2, переходный направляющий конус длиной l3, переднюю направляющую l4, рабочуючасть длиной l5, которая состоит из участков длиной l6 с черновыми зубьями, длинойl7 с чистовыми зубьями и участка l8 с калибрующими зубьями, заднюю направляющуючасть длиной l9 и задний хвостовик l10. На рабочей части протяжки (длина l5)расположены черновые, чистовые и калибрующие зубья. Чистовые зубья имеютменьший подъем зуба, чем режущие. Режущие зубья предназначены для снятияосновного припуска с обрабатываемой поверхности заготовки. Подъем на зуб Szопределяется в зависимости от типа протяжки и обрабатываемого материала. Формарежущих зубьев в сечении, проходящем через ось протяжки. Режущие кромки обычнорасположены в плоскости, перпендикулярной к оси. Расстояние между лезвиямирежущих зубьев, т. е. шаг р, является одним из основных размеров, определяющихконструктивные элементы, конструкцию протяжки и ее работоспособность. Междузубьями расположены стружечные канавки. Форму и размеры зуба и стружечнойканавки устанавливают исходя из условий возможности резания и образованиястружки, размещения стружки в канавке и прочности зуба.Они зависят от шагазубьев р, высоты hк стружечной канавки, ширины b спинки зуба, переднего γи заднего α углов; основание канавки делают в форме дуги радиусом rк.Передний угол γ принимают в зависимости от обрабатываемого материала: длястали γ = 10─20°, для чугуна γ = 5─8°. Задний угол нарежущих зубьях α = 3─4°, на чистовых α = 2°, на калибрующихα = 1°. Зубья с прямолинейной спинкой применяют для материалов, дающихстружку надлома, с радиусной спинкой ─для вязких материалов, дающихсливную стружку. Канавки удлиненной формы применяют при обработке отверстий, прерывистыхпо длине, а также при большой длине протягивания.
Головкарезьбонакатная
Резьбонакатнаяголовка — приспособление для получения резьбы пластическим деформированием —накатыванием — на универсальных станках токарной или сверлильной группы.
Различают:
головкидля накатывания резьбы с осевой подачей (аксиальные);
головкидля накатывания резьбы с тангенциальной подачей (тангенциальные);
головкидля накатывания резьбы с радиальной подачей (радиальные).
/>Аксиальные головки оснащаются комплектом из трех или болеерезьбонакатных роликов, имеющих коническую заборную и цилиндрическуюкалибрующую часть. Применяются для накатывания длинных резьб и резьб на полыхзаготовках.
Тангенциальныеголовки оснащаются двумя цилиндрическими роликами. Применяются для накатываниярезьб, длина которых не превышает ширину роликов. Имеют более высокуюпроизводительность по сравнению с аксиальными.
/>Радиальные головки оснащаются двумя или тремя роликами, обычнозатылованными (некруглыми). Применяются для накатывания резьб, длина которых непревышает ширину роликов. Имеют наибольшую производительность по сравнению сдругими типами резьбонакатных головок, однако весьма сложны по конструкции.
Шлифовальныйинструмент
Типышлифовального инструмента:
Эльборовыекруги на керамических связках применяется для обработки высокоточных деталей изсталей и сплавов твердостью HRC>50, износостойких покрытий.
Эльборовыйинструмент на органических связках, в том числе отрезные круги, применяются, главнымобразом, на операциях заточки инструмента (сверла, фрезы, резцы и т. д.) избыстрорежущих сталей, вышлифовки стружечных канавок, отрезки и прорезки пазов.
Алмазныйинструмент на органических связках, в том числе отрезные круги, применяются длязаточки режущего инструмента из твердых сплавов, деталей из композита икерамики. Алмазные отрезные круги применяются для высокоточной резки твердогосплава, технической керамики, цветных металлов, кварцевого стекла, ферритов, кварца.
Алмазныйинструмент на керамических связках применяется при шлифовании твердосплавныхдеталей (пуансонов, калибров, валков и др.), а также для шлифования режущихпластин из композитов, деталей из сочетания стали и твердого сплава.
Алмазныеотрезные круги на металлических связках используются для обработки и резкистекла, хрусталя, драгоценных и полудрагоценных камней. Бруски изсинтетического алмаза на металлической связке используются для чернового ичистового хонингования деталей из чугуна и стали.
Специальныйабразивный инструмент, в том числе высокопористый, применяют в производстветурбин при шлифовании деталей из вязких, высокопластичных сплавов (жаропрочных,титановых), для бесприжогового производительного шлифования зубчатых колес, атакже для шлифования цветных сплавов, полимерных покрытий на валахбумагоделательных машин.
Шкуркаи паста из эльбора и алмаза используются для финишных операций, притирки иполирования, с целью получения поверхностей с минимальной шероховатостью (Ra=0,08-0, 02 мкм).
Рассмотримособенности работы, конструкцию и применяемую оснастку токарно-винторезногостанка.
Токарныйстанок — станок для обработки резанием (точением) заготовок из металлов и др.материалов в виде тел вращения. На токарных станках выполняют обточку ирасточку цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, нарезание резьбы, подрезкуи обработку торцов, сверление, зенкерование и развертывание отверстий и т. д.Заготовка получает вращение от шпинделя, резец — режущий инструмент —перемещается вместе с салазками суппорта от ходового вала или ходового винта, получающихвращение от механизма подачи.
Всостав токарной группы станков входят станки выполняющие различные операцииточения: обдирку, снятие фасок, растачивание и т. д.
Значительнуюдолю станочного парка составляют станки токарной группы. Она включает, согласноклассификации ЭНИМС, девять типов станков, отличающихся по назначению, конструктивнойкомпоновке, степени автоматизации и другим признакам. Станки предназначеныглавным образом для обработки наружных и внутренних цилиндрических, коническихи фасонных поверхностей, нарезания резьб и обработки торцовых поверхностейдеталей типа тел вращения с помощью разнообразных резцов, свёрел, зенкеров, развёрток,метчиков и плашек.
Применениена станках дополнительных специальных устройств (для шлифования, фрезерования, сверлениярадиальных отверстий и других видов обработки) значительно расширяеттехнологические возможности оборудования.
Токарныестанки, полуавтоматы и автоматы, в зависимости от расположения шпинделя, несущегоприспособление для установки заготовки обрабатываемой детали, делятся нагоризонтальные и вертикальные. Вертикальные предназначены в основном дляобработки деталей значительной массы, большого диаметра и относительнонебольшой длины. Самый известный токарный станок в советское время – 16К20
Токарно-винторезныйстанок предназначен для выполнения разнообразных токарных и винторезных работпо чёрным и цветным металлам, включая точение конусов, нарезание метрической, модульной,дюймовой и питчевых резьб.
Токарно-винторезныестанки являются наиболее универсальными станками токарной группы и используютсяглавным образом в условиях единичного и мелкосерийного производства.Конструктивная компоновка станков практически однотипна. Основными узламипринятого в качестве примера станка 16К20 являются:
станина,на которой монтируются все механизмы станка;
передняя(шпиндельная) бабка, в которой размещаются коробка скоростей, шпиндель и другиеэлементы;
коробкаподач, передающая с необходимым соотношением движение от шпинделя к суппорту (спомощью ходового винта при нарезании резьбы или ходового валика при обработкедругих поверхностей);
фартук,в котором преобразуется вращение винта или валика в поступательное движениесуппорта с инструментом;
Впиноли задней бабки может быть установлен центр для поддержки обрабатываемойдетали или стержневой инструмент (сверло, развертка и т. п.) для обработкицентрального отверстия в детали, закрепленной в патроне;
суппортслужит для закрепления режущего инструмента и сообщения ему движений подачи.
Суппортсостоит из нижних салазок (каретки), перемещающихся по направляющим станины. Понаправляющим нижних салазок перемещаются в направлении, перпендикулярном клинии центров, поперечные салазки, на которых располагается резцовая каретка срезцедержателями. Резцовая каретка смонтирована на поворотной части, которуюможно устанавливать под углом к линии центров станка. Основными параметрамистанков являются наибольший диаметр обрабатываемой детали над станиной инаибольшее расстояние между центрами. Важным размером станка является такженаибольший диаметр заготовки, обрабатываемой над поперечными салазкамисуппорта. Токарно-винторезный станок предназначен для выполнения разнообразныхтокарных и винторезных работ по чёрным и цветным металлам, включая точение конусов,нарезание метрической, модульной, дюймовой и питчевых резьб.
Особенностиконструкции станка 16К20
жесткость,виброустойчивость и температурная стабильность конструкции позволяют получатьнеобходимую точность обработки
коробкаподач обладает высокой жесткостью кинематической цепи, имеет двеэлектромагнитные муфты дистанционного переключения передач без остановки станка
высокаямощность привода и жесткость станка, широкий диапазон частоты вращения шпинделяи подач позволяют полностью использовать возможности прогрессивных инструментовпри обработке различных материалов
Несмотряна большое разнообразие конструкций станков, в их механизмах и движениях естьмного общего и сходного. Поэтому применяют упрощенные, условные обозначениямеханизмов и их элементов (на рисунке ниже), дающие наглядное представление окинематике станков и в некоторой степени представление об их конструкции. Схемы,вычерченные с применением условных обозначений, называются кинематическими.Условные обозначения не могут обеспечить полного представления о станке, поэтомуна кинематической схеме станка дополнительно указывают диаметры шкивов, числозубьев и модуль зубчатых и червячных колес, число заходов червяка, шаг ходовоговинта, мощность и частоту вращения электродвигателя, опоры рычагов, порядковуюнумерацию валов, рукоятки и маховики для ручного перемещения сборочных единиц(узлов) и др.
/>
Условныеобозначения основных элементов на кинематических схемах станков:
I- ременные передачи плоским ремнем (1), плоским ремнем перекрестная (2), клиновымремнем (3), 4 — цепная передача; II — зубчатые передачи: цилиндрическимиколесами (5), коническими колесами (6), винтовыми колесами (7), червячная (8), реечная(9); III — передача ходовым винтом с неразъемной (10) и разъемной (11) гайками;IV — муфты: кулачковая односторонняя (12), кулачковая двусторонняя (13), конусная(14), дисковая односторонняя (15), дисковая двусторонняя (16), обгоннаяодносторонняя (17), обгонная двусторонняя (18); V — тормоза: конусный (19), колодочный(20), ленточный (21), дисковый (22), патронный конец шпинделя (23)
Внашей стране и за рубежом широко применяется токарно-винторезный станок мод.16К20 производства московского станкостроительного завода “Красный Пролетарий”им. А. И. Ефремова.
Кинематическаясхема токарно-винторезного станка мод. 16К20
/>
/>
Заключение.
Такимобразом, в ходе прохождения станочной практики были закреплены полученные вовремя сессии теоретические знания по видам технологических операций, выполняемыхна металлорежущих станках, выбору технологического оснащения для выполненияразличных станочных работ, закреплены ранее приобретенные производственныенавыки по выполнению на станках различных технологическихопераций.
Список литературы
А.М. Дальский и др. Технология конструкционных материалов. — М.: Машиностроение, 1987г.
Краткийсправочник металлиста. Под ред. Орлова П.Н. 1986 г.
РодинП.Р. Режущие инструменты… — К.: Вища школа, 1984г.
ЯкухинВ.Г., Ставров В.А. Изготовление резьб. Справочник… — М.: Машиностроение., 1989г.
Большаясоветская энциклопедия. Гл. ред. А. М. Прохоров, 3-е изд. Т. 20. Плата — Проб.1985г.
И.И.Семенченко,В.М.Матюшин, Г.Н.Сахаров «Проектирование металлорежущих инструментов». М:Машгиз. 1963г. в ред. 1999г.
ГОСТ25751-83 – Инструменты режущие. Термины и определения общих понятий.
З.И.Кремень, В.Г. Юрьев, А.Ф. Бабошкин Технология шлифования в машиностроении. —Санкт-Петербург: Политехника, 2007г. — ISBN 978-5-7325-0517
В.С.Лысанов Эльбор в машиностроении. — Машиностроение, 1978г.
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта referat.ru/