Токарная обработка металлов

Содержание

1. Введение. Общие сведения  о токарной обработки                                           

2. Токарно-винторезный станок                                                                             

3. Токарно-карусельные станки

3.1 Функции токарно-карусельных станков

3.2 Принцип  работы токарно-карусельных станков

 

3.3 Применение токарно-карусельных  станков

 

Список использованной литературы  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение

Токарная обработка — один из возможных способов обработки изделий путем срезания с заготовки лишнего слоя металла до получения детали требуемой формы, размеров и шероховатости поверхности. Она осуществляется на металлорежущих станках, называемых токарными.

На токарных станках обрабатываются детали типа тел вращения: валы, зубчатые колеса, шкивы, втулки, кольца, муфты, гайки и т.д.

Основными видами работ, выполняемых на токарных станках, являются: обработка цилиндрических, конических, фасонных, торцовых поверхностей, уступов; вытачивание канавок; отрезание частей заготовки; обработка отверстий сверлением, растачиванием, зенкерованием, развертыванием; нарезание резьбы; накатывание (рис. 1).

Инструменты, применяемые для выполнения этих процессов, называются режущими. При  работе на токарных станках используются различные режущие инструменты: резцы, сверла, зенкеры, развертки, метчики, плашки, резьбонарезные головки и др.

Процесс резания подобен процессу расклинивания, а рабочая часть режущих инструментов — клину (рис. 2).

При действии усилия на резец его режущая  кромка врезается в заготовку, а передняя поверхность, непрерывно сжимая лежащий впереди слой металла и преодолевая силы сцепления его частиц, отделяет их от основной массы в виде стружки. Слой металла, срезаемый при обработке, называется припуском.

Все способы обработки металлов, основанные на удалении припуска и превращении его в стружку, определяются понятием резание металла. Для успешной работы необходимо, чтобы процесс резания протекал непрерывно и быстро. Форма обрабатываемой детали обеспечивается, с одной стороны, относительным движением заготовки и инструмента, с другой, — геометрией инструмента.

Процесс резания возможен при наличии  основных движений: главного движения — вращения заготовки и поступательного  движения резца, называемого движением  подачи, которое может совершаться вдоль или поперек изделия, а также под постоянным или изменяющимся углом к оси вращения изделия.

Рис. 1. Основные виды токарных работ:

 а - обработка наружных цилиндрических поверхностей; б - обработка наружных конических поверхностей; в - обработка торцов и уступов; г — вытачивание канавок, отрезка заготовки; д - обработка внутренних цилиндрических и конических поверхностей; е - сверление, зенкерование и развертывание отверстий; ж - нарезание наружной резьбы; з - нарезание внутренней 'резьбы; и — обработка фасонных поверхностей; к - накатывание рифлений; 1 проходной прямой резец; 2 - проходной упорный резец 3 - проходной отогнутый резец; 4 - отрезной резец; 5 - канавочный резец; б - расточной резец; 7 - сверло; 8 - зенкер; 9 - развертка; 10 — резьбовой резец; 11 - метчик; 12 - фасонный резец; 13 - накатка (стрелками показаны направления перемещения инструмента вращения заготовки)

Рис. 2. Схемы работы клина (а) и резца (6):

1 — стружка; 2 — резец; 3 — заготовка; 4 — снимаемый слой металла;  Р сила, действующая на резей  и клин при работе; (5 — угол  заострения.)

Вращение заготовки называется главным движением, так как оно  выполняется с большей скоростью. На обрабатываемой заготовке выделяются следующие поверхности; обрабатываемая, обработанная и поверхность резания. При срезании припуска образуется элемент, называемый стружкой.        

Выделяются следующие виды стружки (рис. 3):

1. элементная стружка (стружка скалывания) образуется при обработке твердых и маловязких материалов с низкой скоростью резания (например, при обработке твердых сталей). Отдельные элементы такой стружки слабо связаны между собой или совсем не связаны;
2. ступенчатая стружка образуется при обработке стали средней твердости, алюминия и его сплавов со средней скоростью резания. Она представляет собой ленту — гладкую со стороны резца и зазубренную с внутренней стороны;
3. слитая стружка образуется при обработке мягкой стали» меди, свинца, олова и некоторых пластмасс при высокой скорости резания. Эта стружка имеет вид спирали или длинной (часто путаной) ленты;
4. стружка надлома образуется при резании малопластичных материалов (чугуна, бронзы) и состоит из отдельных кусочков.

Рис. 4. Токарные станки:

а — токарно-винторезный, б —  токарно-револьверный, в — лоботокарный, г — токарно-карусельный

Токарная  обработка выполняется на токарных станках разных типов, различающихся  по назначению, компоновке, степени  автоматизации и другим признакам.

К станкам токарной группы относятся: токарно-винторезные, токарно-револьверные, лоботокарные, токарно-карусельные (рис. 4), токарные автоматы и полуавтоматы, токарные станки с программным управлением.

 

 

 

 

 

 

2. ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНЫЙ СТАНОК

2.1 Устройство и классификация

Рисунок 1. Сборочные единицы (узлы) и механизмы токарно-винторезного станка:

1 - передняя бабка, 2 - суппорт, 3 - задняя бабка, 4 - станина, 5 и 9 - тумбы, 6 - фартук, 7 - ходовой винт, 8 - ходовой валик, 10 - коробка подач, 11 - гитары сменных шестерен, 12 – электро-пусковая аппаратура, 13 - коробка скоростей, 14 – шпиндель.

Токарно-винторезные станки предназначены  для обработки, включая нарезание  резьбы, единичных деталей и малых  групп деталей. Однако бывают станки без ходового винта. На таких станках можно выполнять все виды токарных работ, кроме нарезания резьбы резцом.

Техническими  параметрами, по которым классифицируют токарно-винторезные станки, являются наибольший диаметр наибольшая длина L обрабатываемой заготовки (детали) и масса станка. Наибольшая длина L обрабатываемой детали определяется расстоянием между центрами станка.

Легкие токарные станки применяются  в инструментальном производстве, приборостроении, часовой промышленности, в экспериментальных  и опытных цехах предприятий. Эти станки выпускаются как с  механической подачей, так и без  нее.

На средних станках производится 70 - 80% общего объема токарных работ. Эти станки предназначены для чистовой и получистовой обработки, а также для нарезания резьб разных типов и характеризуются высокой жесткостью, достаточной мощностью и широким диапазоном частот вращения шпинделя и подач инструмента, что позволяет обрабатывать детали на экономичных режимах с применением современных прогрессивных инструментов из твердых сплавов и сверхтвердых материалов. Средние станки оснащаются различными приспособлениями, расширяющими их технологические возможности, облегчающими труд рабочего и позволяющими повысить качество обработки, и имеют достаточно высокий уровень автоматизации.

3. Токарно-карусельные станки

     

Токарно-карусельный  станок 1Л532

Станки предназначены для токарной обработки деталей больших габаритов. На этих станках можно выполнять точение и растачивание цилиндрических и конических поверхностей, подрезать торцы, прорезать канавки. При оснащении станка дополнительными устройствами на них можно точить фасонные поверхности по копиру. Можно производить фрезерование, шлифование, и нарезание резьбы резцом.

Основным узлом является стол. На нём находится планшайба, на которой  крепится заготовка. Две стойки. Стойки соединяются порталом. По двум стойкам  перемещается траверса. На траверсе находится два суппорта. Правый суппорт — револьверный суппорт. Он состоит из продольной каретки и ползуна (перемещающегося вертикально). На ползуне расположена револьверная головка. В отверстия револьверной головки устанавливается державки с инструментом. Револьверный суппорт используется при подрезании торцов при сверлении отверстий, иногда для обработки наружных поверхностей. Второй суппорт называется расточным суппортом. Он состоит из продольной каретки, на которой устанавливается поворотная часть, на которой есть ползун, на который устанавливается резцедержатель. Расточной суппорт используется при растачивании отверстий, прорезания внутренних канавок и при обработке конических поверхностей. На правой стойке расположен боковой суппорт. Он состоит из продольной каретки, ползуна и резцедержателя и предназначен для обработки наружных поверхностей.

 

3.1 Функции токарно-карусельных станков.

 

Карусельное оборудование – это  тип промышленного оборудования, используемый на производстве предприятий  для обработки металлических деталей небольших размеров со значительной массой, а также изделий с малой длинной при большом диаметре. Оборудование является сложноустроенной техникой. Карусельные машины многофункциональны, обладают высоким уровнем производительности и имеют возможность для расширения своего технического потенциала. С помощью станков можно осуществлять обработку деталей в соответствии со строгими стандартами качества. Оборудование позволяет выполнять множество технологических операций: растачивание и обтачивание различных типов поверхностей (цилиндрических, фасонных, конических), подрезание торцов. Применение дополнительных приспособлений позволяет расширить технологические возможности станков. С их помощью на машинах можно проводить шлифование, фрезерование, долбление поверхностей и нарезание резьб. В случае оснащения станка револьверной головкой машина позволяет сверлить, зенкеровать и развертывать отверстия. Суппорты также могут снабжаться специальными инструментами, применение которых не только способствует увеличению производительности оборудования, но и появлению возможности обработки массивных деталей с большим диаметром.

3.2 Принцип работы токарно-карусельных станков.

 
Станки могут быть одноколонными  или двухколонными. В конструкции  оборудования в зависимости от типа модели могут находиться электронные и гидравлические механизмы. Машины оснащены вертикальными и боковыми суппортами. Один из вертикальных суппортов снабжен поворотно-револьверной головкой. В процессе функционирования возникает движение нескольких элементов (шпинделя и стола с закрепленной заготовкой, дополнительных суппортов, поперечины).

Планшайба (или стол) служит для  установки на ней обрабатываемой детали. Для достижения максимальной точности заготовку прикрепляют  к столу при помощи специальных кулачков. В результате деталь стягивается собственным радиальным перемещением. Планшайба может свободно передвигаться и вращаться относительно оси шпинделя. Деталь, установленная на ней, также вращается. В процессе ее перемещения масса и нагрузка переходит на круговые направляющие стола. Основные движения в станке выполняют боковые и горизонтальные суппорты в результате их горизонтальных и вертикальных перемещений. При горизонтальном движении осуществляется обработка торцевых поверхностей и канавок, при вертикальном - обработка наружных поверхностей.

3.3 Применение токарно-карусельных станков.

 
Оборудование используется для  выполнения различных работ. Поэтому  станки применяются на различных  предприятиях (металлообрабатывающих, машиностроительных, на производстве атомных станций и гидроэлектростанций). Современная техника автоматизируется и оснащается системой программного управления. Модернизация способствует повышению производительности предприятий и улучшению качества обработки деталей. Производство токарно-карусельных станков осуществляется в соответствии с определенными стандартами, которые определяют степень нагрузки и характер использования машины. Оборудование изготавливается отечественными и зарубежными предприятиями. Каждая модель имеет свое руководство по эксплуатации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

1. Грачев Л.Н. Констукции и  наладка станка с программным  управлением и роботизированных  комплексов. - М Высшая школа,1986

2. Ермаков Ю.М. Токарно-винторезные  станки. М.: Машиностроение, 1990.

3.Камышный Н.И. . Конструкция и  наладка токарных автоматов и  полуавтоматов. – М: Высшая  школа, 1975.

4.Кузнецов Ю.Н. Станки с ЧПУ  – Высшая школа, 1991.

5.Локтева С.Е. Станки с программным управлением и промышленные роботы. –М.: Машиностроение,1986.

6.Технология конструкционных материалов. Учебник для ВУЗов М., «Машиностроение», 1977.