Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Новосибирский Государственный Технический Университет

Бердский филиал

РГР

По предмету «Технология машиностроения»

Тема: Обработка деталей на токарных станках

Выполнил: Студент 3 курса

Группы ЭУБ-72.

Камышанов А.Ю.

Шифр: 505667207

Проверил: Никитин Юрий

Вадимович

г. Бердск

2009 год

Оглавление:

• Введение
• Основные понятия и определения токарной обработки
• Оборудование, применяемое при токарной обработке
• Инструмент, применяемый при токарной обработке
• Технологическая оснастка
• Автоматизация и механизация токарной обработки
• Заключение
• Список использованной литературы
• Приложение
• Введение
• Научно-технический прогресс во всех отраслях общественного производства означает непрерывное развитие и совершенствование орудий и предметов труда, создание принципиально новых машин, материалов, источников энергии, технологических процессов, а также связанных с ними прогрессивных форм организации производства.
• Ведущая роль в решении этих задач принадлежит машиностроению, которое создает наиболее активную часть основных производственных фондов, в значительной степени определяет темпы технического прогресса, роста общественного производства и его эффективности.
• Продукция машиностроения обеспечивает создание не только собственной технологической базы, но и технологической базы для других отраслей промышленности, а также во многом определяет уровень развития социально-экономической системы страны и ее национальной безопасности.
• Обработка резанием -- одна из наиболее распространенных операций при изготовлении деталей из конструкционных материалов. В настоящее время до 80% деталей машин, аппаратов и приборов изготовляется методом снятия стружки. Большое разнообразие конструкционных материалов, применяемых в машиностроении, а также высокие требования к точности и качеству обрабатываемых поверхностей ставят перед технологами проблемы изыскания методов и средств наиболее производительной и экономически целесообразной обработки резанием.
• Токарная обработка является одной из разновидностей обработки металлорезанием. Она осуществляется срезанием с поверхностей заготовки определенного слоя металла (припуска) резцами, сверлами и другими режущими инструментами на токарных станках. На них можно производить обтачивание и растачивание цилиндрических, конических, шаровых и профильных поверхностей этих деталей, подрезание торцов, вытачивание канавок, нарезание наружных и внутренних резьб, накатывание рифлений, сверление, зенкерование, развертывание отверстий и другие виды токарных работ. Станок сообщает заготовке вращение, а режущему инструменту - движение относительно нее. Благодаря различным движениям заготовки и резца происходит процесс резания.
• Основные понятия и определения токарной обработки

Особенности конструкции токарно-программных станков и особенности их применения

Конструктивно, программные и универсальные станки имеют те же узлы, но вместо механических приводов с ручным переключением подач и скоростей в этих станках стоят электроприводы с изменением скорости и подачи плавно, непрерывно по командам ЧПУ.

Назначение программных станков: токарная обработка точных диаметральных и линейных размеров, завязанных между собой жесткими требованиями цилиндричности, допусков перпендикулярности торцов коси деталей. Применяют в единичном и в серийном производствах.

В карусельных станках для обеспечения безопасности обслуживания ось шпинделя вертикальна, а базовая плоскость планшайбы - горизонтальна (рис.6).

Карусельные станки бывают: 1) одностоечные; 2) двухстоечные.

2. Токарно-карусельные станки. Относятся к классу средних и тяжелых станков, которые служат для обработки деталей диаметром от 500 мм и выше, массой более 50 - 100 кг.

Токарные станки серийного производства. Они отличаются от универсальных тем, что на них обрабатывают заготовки штампованные, литые, т.е. весь припуск можно снимать за один проход одного инструмента. Конструктивно у них имеется переднепоперечный суппорт и задний револьверный суппорт.

Токарно - револьверные станки позволяют резко увеличить производительность при обработки сложных деталей, требующих большого количества инструментов в серийном производстве.

Многорезцовые токарные полуавтоматы. Токарные резцовые полуавтоматы служат для обработки из поковок и отливок многоступенчатых валов в серийном и крупносерийном производстве. Такие станки могут одновременно выполнять более одной операции, с использованием большого количества инструментов (до 10 резцов), что серьёзно повышает производительность таких станков ( рис.7).

Рисунок 7. Эскиз устройства резцедержателя и обработки заготовки на многорезцовом токарном полуавтомате

Инструмент, применяемый при токарной обработке

Резцы. Основными инструментами при токарной обработке являются резцы. В зависимости от характера обработки резцы бывают черновые и чистовые. Геометрические параметры режущей части этих резцов таковы, что они приспособлены к работе с большой и малой площадью сечения срезаемого слоя. По форме и расположению лезвия относительно стержня резцы подразделяют на прямые (рис. 8, а), отогнутые (рис.8, б), и оттянутые (рис.8, в). У оттянутых резцов ширина лезвия обычно меньше ширины крепежной части.

Рисунок 8. Разновидности токарных резцов: а -- прямые, б -- отогнутые, в -- изогнутые, г -- оттянутые по отношению к оси державки резца или быть смещено вправо или влево.

По назначению токарные резцы разделяют на проходные, расточные, подрезные, отрезные, фасонные, резьбовые и канавочные (рис.9).

Рисунок 9. Типы токарных резцов: а -- проходные прямые и б -- проходные отогнутые, в -- проходные упорные, г, д -- подрезные, е -- расточные проходные, ж -- расточные упорные, 3 -- отрезные, и --фасонные, к --резьбовые

Проходные прямые (рис.9, а) и отогнутые (рис.9, б) резцы применяют для обработки наружных поверхностей.

Для одновременной обработки цилиндрической поверхности и торцовой плоскости применяют проходные упорные резцы (рис.9, в), работающие с продольным движением подачи.

Подрезные резцы применяют для подрезания торцов заготовок. Они работают с поперечным движением подачи по направлению к центру (рис.9, г) или от центра (рис.9, д) заготовки. Расточные резцы используют для растачивания отверстий, предварительно просверленных или полученных штамповкой или литьем. Применяют два типа расточных резцов: проходные - для сквозного растачивания (рис.9, е), упорные -- для глухого (рис.9, ж).

Отрезные резцы применяют для разрезания заготовок на части, отрезания обработанной заготовки и протачивания канавок. Они работают с поперечным движением подачи (рис.9, з).

Фасонные резцы применяют для обработки коротких фа сонных поверхностей с длиной образующей линии до 30-40 мм. Форма режущей кромки фасонного резца соответствует профилю детали. По конструкции такие резцы подразделяют на стержне вые, круглые, призматические, а по направлению движения подачи -- на радиальные и тангенциальные. На токарновинторезных станках фасонные поверхности обрабатывают, как правило, стержневыми резцами, которые закрепляют в резцедержателе станка (рис.9, и). Резьбовые резцы (рис.9, к) служат для формирования наружных внутренних резьб любого профиля: прямоугольного, треугольного, трапецеидального. Форма их режущих лезвий соответствует профилю и размерам поперечного сечения нарезаемых резьб.

По конструкции различают резцы цельные, изготовленные из одной заготовки; составные (с неразъемным соединением его частей); с припаянными пластинами; с механическим креплением пластин (рис.10).

Рисунок 10. Типы токарных резцов по конструкции: цельные (а, б) составные с припаянными (в) или с механическим креплением (г) пластинами.

Сверла. Свёрла предназначены для сверления и рассверливания орверстий диаметром до 80 мм. Различают следующие типы сверл (рис. 1 приложения): цилиндрические с винтовой канавкой и коническим хвостовиком (стандартные и удлиненные); сверла для рассверливания чугуна с пластинкой из твердого сплава; перовые для глубоких отверстий; полые для кольцевого сверления отверстий диаметром более 60 мм.

Зенкеры. Зенкеры предназначены для окончательной обработки просверленных отверстий по 11, 12-13 квалитетам или для обработки гнезд с плоским дном под головки винтов и болтов.

Зенкеры бывают следующих типов (рис. 2 приложения): 1) со спиральным зубом, коническим и цилиндрическим хвостовиком (быстрорежущие или с пластинками твердого сплава); 2) со спиральным зубом (насадные и цельные); 3)насадные, со вставными ножами, быстрорежущие; 4) насадные, оснащенные твердым сплавом; 5) для цилиндрических углублений (цельные и съемные); 6) для зачистки торцовых поверхностей (пластинчатые или со вставными ножами); 7) зенковки обратные со штифтовым замком, оснащенные пластинками твердого сплава; 8) специальные для борштанг.

Развертки. Развертки предназначены для чистовой обработки отверстий с целью получения правильной формы и точных размеров по 6-7 и 8-9 квалитетам и шероховатости поверхности по 7-8 классам.

Типы разверток следующие (рис. 3 приложения): 1)цельные с цилиндрическим или коничским хвостовиком; 2) насадные для сквозных и глухих отверстий; 3) конические; 4) специальные для оправок и борштанг.

Метчики. На токарных станках нарезание резьбы в отверстиях производятся машинными метчиками или резьбовыми резцами. Машинные метчики (рис. 15) используют для нарезания метрической резьбы от М6 до М52 мм, дюймовой резьбы от ј до 2'' , трубной резьбы от 1/8 до 2'' и конической резьбы от 1/16 до 2''.

Рисунок 15. Метчики: а -- для цилиндрических резьб, б -- для конических резьб

Резьбы большого диаметра нарезают сборными регилируемыми метчиками, размеры и конструкция которых не стандартизированы.

Технологическая оснастка

Универсальность металлорежущего станка расширяется применением принадлежностей и приспособлений. На токарном станке основными из них являются: патроны, центры (рис.16), люнеты. Применяются и вспомогательные приспособления: сверлильный патрон, переходные втулки, хомутики.

Рисунок 16. Вращающийся центр

Из патронов наибольшее распространение получил самоцентрирующийся трех кулачковый патрон (рис.17). Его конструкция обеспечивает одновременное перемещение трех кулачков в радиальном направлении, благодаря чему заготовка устанавливается по оси шпинделя.

Рисунок 17. Самоцентрирующийся трех кулачковый патрон

При несимметричном сечении заготовок, когда правильное ее закрепление в трех кулачковом патроне невозможно, применяют четырех кулачковый патрон с раздельным зажимом кулачков или планшайбу (рис.18).

Рисунок 18. Планшайба

При обработке в центрах, для придания вращения заготовке, применяют поводковые патроны (рис.19). При наружной обработке длинномерных заготовок малого диаметра с целью предотвращения прогиба используют неподвижный (рис.20, а) или подвижный (рис.20, б) люнеты.

Рисунок 19. Обработка в центрах: 1 -- поводковый патрон, 2 -- передний центр, 3 -- хомутик, 4 -- задний патрон, 5 -- пиноль задней бабки

Рисунок 20. Обработка длиномерных заготовок с использованием неподвижного (а) и подвижного (б) люнетов

Конические поверхности на токарном станке обрабатывают следующим способами: широким, токарным резцом, поворотом верхних салазок, смещением корпуса задней бабки в поперечном направлении и с помощью копирной или конусной линейки.

Широким резцом (рис.21, а) обтачивают обычно короткие конические поверхности с длиной в 25- 30 мм.

При обработке конических поверхностей поворотом верхнего суппорта (рис.21, б) его устанавливают под углом, равным половине угла при вершине обрабатываемого конуса. Обработка ведется при ручной подаче. Угол поворота определяется по формуле:

Смещением корпуса задней бабки в поперечном направлении (рис.21, в) обтачивает длинные конические поверхности с небольшим углом конуса при вершине (до 12°). При этом смещение заднего центра в поперечном направлении определяется из выражения:

Способ обработки конических поверхностей с помощью конусной линейки (рис.21, г), прикрепляемой к станине станка, позволяет получать коническую поверхность с углом при вершине до 40°. Обработка ведется с включением механической подачи.

Рисунок 21. Способы обтачивания конусов: а - широким резцом, б- поворотом верхнего суппорта, в -смещением корпуса задней бабки; г - с помощью конусной линейки, 1- поворотная линейка, 2 - ползушка, 3 - неподвижная линейка, 4 - винт, 5 - шкала, 6- тяга, 7 - кронштейн, 8 -салазки, 9 -корпус; где D u d- диаметры обрабатываемых конических поверхностей, мм; L - высота конуса, мм.

В зависимости от формы и размеров заготовок применяют различные способы их закрепления. При отношении длины заготовки к диаметру L/D < 4 заготовку закрепляют в патроне. При 4<L/D<10 заготовку устанавливают в центрах, а при L/D>10 используют люнеты.

Распространенным способом является обработка в центрах (рис. 22), так как она позволяет переставлять деталь со станка на станок без последующей выверки. При этом в торцах обрабатываемой детали предварительно засверливают центровые отверстия. Форма и размеры центровых отверстий (рис.22) стандартизованы. При установке на станке в эти отверстия входят острия центров передней и задней бабок станка. Для передачи вращения от шпинделя передней бабки к обрабатываемой детали применяют поводковый патрон 1 (рис.22), устанавливаемый на шпинделе, и хомутик 2, закрепленный на заготовке.

Рисунок 22. Обработка в центрах: 1 -поводковый патрон, 2 -- хомутик, 3 - гайка, 4 -стержень, 5 -гайка, 6 - вращающийся центр, 7 - втулка, 8 - передний центр

Центры устанавливаются в шпинделе станка и пиноли задней бабки. Центр, установленный в шпинделе, вращается вместе с заготовкой. Простой центр (рис.23, а), установленный в пиноли задней бабки, не вращается, поэтому изнашивается сам и изнашивает центровое отверстие заготовки. Для предотвращения износа применяют вращающийся центр Иногда используют: срезанный центр при подрезке торца; обратный центр (рис.23, б) при обтачивании заготовок небольшого диаметра (до 5 мм).

Рисунок 23. Токарные центры: а -- простой центр (1 -- конус, 2 -- шейка, 3 -- конус, 4 -- хвостовик); б -- обратный центр

Автоматизация и механизация токарной обработки