ОБРОБКА ЗАГОТОВОК НА ТОКАРНО-ГВИНТОРІЗНИХ ВЕРСТАТАХ

Мета роботи:Ознайомитися з основами токарної обробки; вивчити будову та принцип роботи токарно-гвинторізного верстата; ознайомитися з пристроями, які ви­користовуються при точінні,

Забезпечення роботи: токарно-гвинторізний верстат 1А62; набір різців: патрон трьохкулачковий; набір заготовок; вимірювальні інструменти.

Теоретичні відомості

Токарна обробка с однією з найпоширеніших видів різання металів - у загально­му парку металорізального устаткування доля токарних верстатів складає до 40 відсо­тків. Технологічний метод формоутворення поверхні при токарній обробці характе­ризується обертанням заготовки (головний рух) і поступальним переміщенням ін­струмента (рух подачі). Точінням обробляють зовнішні та внутрішні циліндричні та конічні поверхні, плоскі поверхні, нарізають зовнішні та внутрішні різьби.

Режими різання при токарній обробці визначаються глибиною І, подачею 5, швидкістю різання V.

Глибина різання І (мм) -- віддаль між оброблюваною та обробленою поверхнями, виміряна перпендикулярно до останньої:

t = (D - d)/2 (6.1)

де D - діаметр оброблюваної поверхні, d - діаметр обробленої поверхні.

Подача - це шлях, пройдений різальною кромкою різця відносно заготовки за один її оберт (мм/об). Подача буває поперечною Sпоп (переміщення різця перпендику­лярно осі заготовки) чи поздовжньою Sпозд (переміщення різця паралельно осі загото­вки).

Швидкість різання V (м/хв) визначається як лінійна швидкість точки заготовки, яка знаходиться на оброблюваній поверхні на найбільшій віддалі від осі заготовки:

V = (πDп)/1000 (6.2)

де п — частота обертання заготовки.

Будова верстата 1А62. Токарно-гвинторізний верстат 1А62 призначений для обробки зовнішніх і внутрішніх циліндричних і конічних, фасонних і торцьових по­верхонь, для нарізання метричних, дюймових, модульних, пітчевих і торцьових різьб.

Основними вузлами верстату (рис.5.1) є: станина, передня бабка, в якій розміще­на коробка швидкостей, шпиндель, задня бабка, коробка подач, супорт з фартухом. гітара змінних коліс.

Станина служить для встановлення на ній всіх інших вузлів верстата. Вона ви­готовлена з сірого чавуну та мас дві тумби. На її верхній частині закріплені напрямні, по яких переміщаються каретка супорта та задня бабка.

Передня бабка нерухомо закріплена на станині і в ній розміщається коробка швидкостей, яка призначена для зміни частот обертання шпинделя - головного вала верстата, на якому за допомогою патрона, планшайбі! чи центрів кріпиться оброблю­вана заготовка. Шпиндель мас наскрізний отвір, який використовується для розмі­щення довгих заготовок і видалення із шпинделя центрів.

Схема токарно-гвинторізного верстата

Рис. 6.1. 1 - станина; 2 - передня бабка; 3- задня бабка;

4 - шпиндель; 5 - супорт; 6 - фартух

Задня бабка підтримує правий кінець заготовки (за допомогою центра), а також служить для закріплення осьових інструментів – свердл, зенкерів, розверток, мітчи­ків. Центри й інструменти встановлюють в пінолі. Задню бабку-можна переміщати по напрямних станини і закріплювати в потрібному місці.

Коробка подач служить для отримання різних значень подач. Вона отримує рух від шпинделя верстата через механізм гітари із змінними зубчастими колесами. Від коробки подач рух передасться ходовому валові чи ходовому гвинту.

Супорт призначений для закріплення і подачі різального інструменту. Він скла­дається з каретки (яка переміщається по напрямних станини), нижньої частини (яка переміщається по напрямних каретки в поперечному напрямі), поворотної та верхньої частин (служать для переміщення різця під кутом до осі заготовки). Механічний при­від супорта здійснюється від фартуха через зубчасті колеса, а ручний - рукоятками.

Фартух кріпиться до нижньої частини супорта і служить для розміщення механі­змів перетворення обертового руху ходового гвинта чи ходового вала в поступальний рух подачі супорта.

6.2 Порядок виконання роботи

1. Вивчити будову та принцип роботи токарно-гвинторізного верстата 1А62, за­писати його основні технічні параметри (табл.6.1).

2. Ознайомитися з інструментами та пристроями, які застосовуються.

3. Вивчити креслення деталі і встановити послідовність її обробки.

4. Вибрати рекомендовані параметри різання для всіх операцій, визначити швид­кості різання.

5. Виконати налагодження верстата у відповідності з картою (табл, 6.2) і у вста­новленій послідовності виконати обробку

Таблиця 6.1

Технічна характеристика верстата 1А62

Таблиця 6.2

Карта налагодження токарно-гвинторізного верстата

6.3. Зміст звіту

У звіті потрібно навести назву, мету та забезпечення роботи, короткі теоретичні відомості про точіння, короткий опис, схему та технічну характеристика верстата, ес­кіз деталі, карту налагодження верстата для виконання заданих робіт, висновки.

Контрольні запитання

1. Вкажіть головний рух і рух подачі при точінні. 2. Назвіть параметри режимів різання при точінні. 3. Які ви знаєте основні типи токарних верстатів? 4. Назвіть ос­новні частини токарно-гвинторізного верстата і їхнє призначення. 5. Які інструменти і пристрої застосовуються при точінні? 6. Якими явищами супроводжується процес точіння?

Лабораторна робота № 7

ОБРОБКА ЗАГОТОВОК НА СВЕРДЛИЛЬНИХ

ВЕРСТАТАХ

Мета робити: Ознайомитися з основами свердління; вивчити будову та прин­цип роботи вертикально-свердлильного верстата: ознайомитися з пристроями, які ви­користовуються при свердлінні; вивчити будову спірального свердла.

Забезпечення роботи: вертикально-свердлильний верстат 2А125; набір свердел; пристрої.

7.1 Теоретичні відомості

На свердлильних верстатах виконують свердління, розсвердлювання і зенкеру­вання отворів, розвірчування циліндричних і конічних отворів, підрізання торців і цекування, нарізування різьби мітчиками. При цьому інструмент здійснює два рухи: обертальний (головний рух) і осьовий (рух подачі).

Свердлильні верстати згідно загальноприйнятої класифікації входять у групу свердлильно-розточувальних верстатів і представлені трьома типами:

1)вертикально-свердлильні, які мають вертикальне розміщення осі шпинделя. В свою чергу ці верстати поділяють на декілька типорозмірів. Наприклад, настільно-свердлильні дозволяють свердлити отвори діаметром до 16 мм, на великих вертика­льно-свердлильних верстатах отримують отвори діаметром до 75 мм. Суміщення осі отвору, який повинен оброблятися, з віссю свердла здійснюється переміщенням заготовки по столі верстата до моменту їхнього співпадання;

2)радіально-свердлильні верстати також мають вертикальне розміщення шпин­деля, але їх технологічні можливості дозволяють обробляти важкі і великогабаритні заготовки. У цих верстатах суміщення осі отвору, який повинен оброблятися, і віссю свердла здійснюється переміщенням шпиндельної бабки по дузі чи радіусу до момен­ти їхнього співпадання;

1) спеціальні та спеціалізовані верстати, призначені для виконання різноманітних робіт в умовах серійного та масового виробництва.

Найбільшого поширення у промисловості набули вертикально-свердлильні верс­тати (рис.7.1). На фундаментній плиті 1 змонтована станина 6, на вертикальних на­прямних якої встановлено стіл 2. на якому закріплюється заготовка. Стіл може пере­міщуватися у вертикальній площині. Інструмент закріплюється у шпинделі 3. який отримує рух подачі від коробки подач 4 і головний рух - від коробки швидкостей, розміщеної у шпиндельній бабці 5

Рис. 7.1. Схема вертикально-свердлильного верстата

Свердла. В залежності від конструкції і призначення розрізняють такі типи свердел: спіральні, перові, для глибокого свердління, центрувальні, з пластинками з твердих сплавів тощо.

Найбільшого поширення отримали спіральні свердла. Перові свердла внаслідок малої продуктивності і низької точності отворів застосовують рідко. Для свердління отворів глибиною більш як п'ять діаметрів спіральні свердла малопридатні через не­достатню жорсткість, погане відведення стружки й інших недоліків. Тому для глибо­кого свердління застосовують спеціальні свердла (наприклад, гарматні і рушничні). Центрувальні свердла застосовують для утворення центрових отворів у деталях. Све­рдла, оснащені пластинками з твердих сплавів, мають високу стійкість і забезпечують високу продуктивність роботи. Ними обробляють крихкі і тверді матеріали (чавун, тверду сталь, скло, мармур) при роботі на високих швидкостях рвання і з невеликими подачами. .

На рис.7.2 показана конструкція спірального свердла з конічним хвостовиком. Свердло складається з робочої частини l1(в тому числі - різальної частини l4), шийки l2, хвостовика l3 з лапкою l5. Свердло мас дві головні різальні кромки l, утворені пе­ретинанням передніх поверхонь 2 (гвинтові поверхні канавки 7, по яких сходить стружка) і головних задніх поверхонь 3 (поверхні, звернені до поверхні різання); по­перечну різальну кромку 4, утворену перетинанням обох головних задніх поверхонь, і дві допоміжні різальні кромки 5, утворені перетинанням передньої поверхні з допо­міжною задньою поверхнею леза 6. Допоміжні різальні кромки 5 беруть участь у рі­занні на всій заданій довжині. Стрічка 6 (вузька смужка на циліндричній поверхні, розташована вздовж гвинтової канавки), забезпечує напрям свердла при різанні. За­вдяки наявності двох спіральних канавок свердло має два зуби 8 із спинками 9.

Рис. 7.1. Схема спірального свердла

Кут нахилу гвинтової канавки ω - кут між віссю свердла і дотичною до гвинтової лінії по зовнішньому діаметрі свердла (звичайно ω=18...30°).

Кут нахилу поперечного різального леза ψ - гострий кут між проекціями попере­чної і головної різальної кромок на площину, перпендикулярну до осі свердла. Зви­чайно цей кут дорівнює 50...55°.

Кут при вершині 2φ- кут між головними різальними кромками. При свердлінні сталей середньої твердості він дорівнює 116... 120°, при свердлінні твердих сталей - 125°. Передній кут у - кут між дотичною до передньої поверхні у розглядуваній точці різальної кромки і нормаллю в тій же точці до поверхні обертання різальної кромки навколо осі свердла. Передній кут по довжині різальної кромки є змінною величиною - в міру наближення до осі свердла передній кут зменшується, а в поперечній різаль­ній кромці він набуває від’ємного значення.

Задній кут леза а - кут між дотичною до задньої поверхні в розглядуваній точці різальної кромки і дотичної в тій же точці до траєкторії її обертання навколо осі свер­дла. Задній кут свердла також змінна величина: на периферії а =8...14°. в міру набли­ження до поперечної різальної кромки задній кут зростає, досягаючи 20...26°.

Режими різання при свердлінні визначаються глибиною t, подачею S, швидкістю різання V.

Глибина різання t (мм) визначається видом роботи. При свердлінні в суцільному матеріалі t=D/2; при розсвердлюванні - t=(D-d)/2,

де £) - діаметр свердла, мм; сі - діаметр отвору до розсвердлювання, мм.

Подача S - переміщення свердла з осьовому напрямку за один оберт (мм/об). Оскільки свердло має дві головні різальні кромки, то подача, яка припадає на кожну різальну кромку, Sz=S/2.

Швидкість різання V (м/хв) - окружна швидкість обертання точки різальної кро­мки, розташованої на зовнішньому діаметрі свердла:

V = (πDп)/1000, (7.1)

де п - частота обертання свердла, хв^-1.

7.2. Порядок виконання роботи

1.Вивчити будову та роботу вертикально-свердлильного верстата 2А125, записа­ти основні параметри його технічної характеристики (таблиця 7.1).

2.Ознайомитися з інструментами та пристроями, які застосовуються при сверд­лінні.

3. Вивчити креслення деталі і встановити послідовність її обробки.

4. Вибрати рекомендовані параметри різання для всіх операцій.

5. Виконати налагодження верстата у відповідності з картою (табл. 7.1) і у вста­новленій послідовності виконати обробку.

Таблиця 7.1

Технічна характеристика верстата 2АІ25

Зміст звіту

У звіті потрібно навести назву, мету та забезпечення роботи, короткі теоретичні відомості про свердління, опис, схему та технічну характеристику вертикально-свердлильного верстата, ескіз заготовки; таблицю налагодження верстата для вико­нання запланованих робіт, висновки.

Контрольні запитання

1. Вкажіть головний рух і рух подачі при свердлінні. 2. Назвіть параметри ре­жимів різання при свердлінні. 3. Які ви знаєте основні типи свердлильних верстатів? 4. Назвіть основні частини вертикально-свердлильного верстата і їхнє призначення. 5. Які інструменти і пристрої застосовуються при свердлінні? 6. З яких матеріалів ви­готовляють свердла, зенкери, розвертки?

8. Список рекомендованої літератури

1. Попович В.В., Попович В.В. Технологія конструкційних матеріалів та матеріалознавство: Підручник. - Львів: Світ, 2006. - 624 с.: Іл.

2. Гуляев А.П. Металловедение. - М.: Металлургия. 1986. – 544 с.: ил.

3. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. - М.: Машиностроение, 1990. – 528 с.: ил.

4. Мозберг Р.К. Материаловедение. - М.: Высш. шк, 1991. - 448 с.: ил.

5. Материаловедение и технология металлов./ Г.П. Фетисов, М.Г. Карпман, В.М. Матюнин и др. – М.: Высш.шк., 2001. – 638с.

6. Геллер Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение. - М.: Металлургия. 1983. - 384 с.: ил.