Московський державний університет
Приладобудування та Інформатики
Кафедра Технологічної інформатики
Контрольна робота "Точіння циліндричної поверхні на прохід" з дисципліни:
«Фізичні засади різання матеріалів»
Медведєва Світлана Ігорівна
ТІ-1 2 курс 151900
Прийняв:доцент Володимир Олександрович Панайоті
Реферат на тему: «Точіння»
Розрахунок режимів різання
Реферат на тему: «Точіння»
Сутність методу обробки точенням.
Токарна обробка— один із можливих способів обробки виробів шляхом зрізання із заготівлі зайвого шару металу до отримання деталі необхідної форми, розмірів та шорсткості поверхні. Вона здійснюється на металорізальних верстатах, званих токарними. На токарних верстатах обробляються деталі типу тіл обертання: вали, зубчасті колеса, шківи, втулки, кільця, муфти, гайки тощо.
Точення є одним із основних видів обробки металу різанням. Точення застосовують, щоб отримати деталі, що являють собою тіла обертання. Точення виробляють на токарних верстатах - простих та гвинторізних. Інструментом для роботи на токарних верстатах є різці. Головним рухом при точенні є обертальний рух деталі. Рух подачі надається ріжучому інструменту. Прямолінійний рух подачі може бути спрямований уздовж або поперек осі обертання виробу, відповідно і подача називається поздовжньою або поперечною. Точення здійснюється на токарних верстатах. Характерною ознакою його є безперервність різання.
Методом точення можна виконувати такі види робіт: обточування зовнішніх та розточування внутрішніх поверхонь, підрізання торцевої поверхні, фасонне точення фасонним різцем та копіювальне точення по копіру.
Усеспособи обробки металів, засновані на видаленні припуску та перетворенні його на стружку, визначаються поняттям різання металу. Для успішної роботи необхідно, щоб процес різання протікав безперервно та швидко. Форма оброблюваної деталі забезпечується, з одного боку, відносним рухом заготовки та інструменту, з іншого, – геометрією інструменту.
На оброблюваній заготівлі виділяються такі поверхні; оброблювана, оброблена та поверхня різання. При зрізанні припуску утворюється елемент, званий стружкою.
Виділяються такі види стружки (рис. 1):
Рис.1 Види стружки.
Елементна стружка(стружка сколювання) утворюється при обробці твердих і малов'язких матеріалів з низькою швидкістю різання (наприклад, при обробці твердих сталей). Окремі елементи такої стружки слабко пов'язані між собою чи зовсім пов'язані;
Ступінчаста стружкаутворюється при обробці сталі середньої твердості, алюмінію та його сплавів із середньою швидкістю різання. Вона є стрічкою — гладкою з боку різця і зазубреною з внутрішньої сторони;
Злита стружкаутворюється при обробці м'якої сталі «міді, свинцю, олова та деяких пластмас при високій швидкості різання. Ця стружка має вигляд спіралі чи довгої (часто плутаної) стрічки;
Стружка надломуутворюється при різанні малопластичних матеріалів (чавуну, бронзи) і складається з окремих шматочків.
Устаткування для обробки
Токарна обробка виконується на токарних верстатах різних типів, що відрізняються за призначенням, компонуванням, ступенем автоматизації та іншими ознаками. До верстатів токарної групи належать: токарно-гвинторізні, токарно-револьверні, лоботокарні, токарно-карусельні (рис. 2), токарні автомати танапівавтомати, токарні верстати із програмним керуванням.
Точення виробляють на токарних верстатах - простих та гвинторізних. Простий токарний верстат відрізняється від гвинторізного тим, що нарізка різьблення на гвинторізному верстаті може виконуватися спеціальним різцем при автоматичній поздовжній подачі.
При виготовленні деталей моделей застосовують токарно-гвинторізні верстати, а також настільні прецизійні, гвинторізні та годинникові верстати.
Токарний верстат необхідний для кожної лабораторії та майстерні.
Влаштування токарно-гвинторізних верстатів.
Токарний верстат, оснащений спеціальним пристроєм для нарізування різьблення, називається токарно-гвинторізним. Верстат складається з наступних основних частин та вузлів (складальних одиниць) (рис. 3).
Станіна 7 - масивна чавунна основа, на якій змонтовані основні вузли верстата. Верхня частина станини має дві плоскі та дві призматичні напрямні, якими переміщуються супорт і задня бабка. Передня бабка 2 – чавунна коробка, всередині якої розташовані головний робочий орган верстата – шпиндель та коробка швидкостей.
Мал. 2 Токарні верстати: а - токарно-гвинторізний, б - токарно-револьверний,
в – лоботокарний, г – токарно-карусельний.
Мал. 3 Токарно-гвинторізний верстат: 1 - коробка подач, 2 - передня бабка, 3 - поперечні санки, 4 - верхні санки супорта, 5 - задня бабка, 6 - поздовжні санки, 7 - станина, 8 - ходовий гвинт, 9 - ходовий вал , 10 - фартух, 11 - гітара змінних зубчастих коліс, 12 - маховики управління поздовжнім та поперечним переміщеннями, 13 - електрошафа.
Шпиндель є порожнистим валом. На правому кінці шпинделя кріпиться пристрій (наприклад, патрон), що затискає заготовку. Коробка швидкостей служить для зміничастот обертання Супорт — пристрій закріплення різця і забезпечення руху подачі, тобто. переміщення різця в поздовжньому та поперечному напрямках. Рух подачі може здійснюватися вручну чи механічно.
Механічне (автоматичний) рух подачі супорт отримує від ходового валу 9 або ходового гвинта 8 (при нарізанні різьблення).
Супорт складається з наступних складальних одиниць; поздовжніх санчат 6, фартуха 10, поперечних санок 3, верхніх (різцевих) санок 4, різ різцетримача. Коробка подач є механізмом, що передає обертання від шпинделя до ходового валу або ходового гвинта. Коробка подач служить зміни швидкості руху подачі супорта (величини подачі). Обертальний рух до коробки подач передається від шпинделя через реверсивний механізм (трензель) та гітару із суміжними зубчастими колесами.
Гітара 11 призначена для налаштування верстата на різні види різьб.
Задня бабка 5 призначена для підтискання за допомогою центру довгих заготовок у процесі обробки, а також для закріплення та подачі стрижневих інструментів (свердел, зенкерів, розгорток).
Електроустаткування верстата розміщено у шафі 13.
Включення та вимикання електродвигуна, пуск та зупинка верстата, керування коробкою швидкостей, коробкою подач, механізмом фартуха тощо. провадиться відповідними органами управління (рукоятками, кнопками, маховичками). Для найбільш ясного уявлення про роботу та взаємозв'язки деталей у верстатах застосовують кінематичні схеми, в яких деталі та передачі зображені умовними спрощеними позначеннями. На цих схемах вказуються числа зубів зубчастих коліс, діаметри шківів, число заходів черв'яків та число зубів черв'ячних коліс, крок гвинтових передач, потужність та частота обертання валу.електродвигуна, порядкова нумерація валів, муфт і т.д. На цих схемах чітко проглядаються кінематичні ланцюги, що зв'язують джерело руху та виконавчі органи верстата, за допомогою яких забезпечуються передача руху, зміна швидкості та напрямок руху.
Точення проводиться різцями, що закріплюються на супорті в різцетримачі. За допомогою підкладок різець встановлюють ріжучою кромкою проти центру обертання деталі. При подачі супортом до центру різець знімає стружку, яка сходить по передній поверхні різця. При русі супорта вздовж деталі стружка знімається послідовно по довжині деталі, що обточується.
Заточування різців виробляють на заточувальному верстаті. Від правильного заточування різців залежить продуктивність роботи та чистота оброблюваної поверхні.
Кути загострення різця, які повинні бути різними для кожного матеріалу, перевіряють шаблоном для заточування різців. Інструменти, що застосовуються для виконання процесів токарної обробки, називаються ріжучими. При роботі на токарних верстатах використовуються різні ріжучі інструменти: різці, свердла, зенкери, розгортки, мітчики, плашки, різьбонарізні голівки та ін.
При дії зусилля Р на різець його ріжуча кромка врізається в заготовку, а передня поверхня, безперервно стискаючи шар металу, що лежить попереду, і долаючи сили зчеплення його частинок, відокремлює їх від основної маси у вигляді стружки. Шар металу, що зрізується під час обробки, називається припуском.
Мал. 4 Схеми роботи клина (а) та різця (6): 1 - стружка; 2 - різець; 3 - заготівля; 4 — шар металу, що знімається; Р сила, що діє на різей і клин при роботі; (5 - Кут загострення.)
Процес різанняможливий за наявності основних рухів: головного руху - обертання заготівлі та поступального руху різця, званого рухом подачі, який може відбуватися вздовж або впоперек виробу, а також під постійним або кутом, що змінюється, до осі обертання виробу. Обертання заготівлі називається головним рухом, оскільки воно виконується з більшою швидкістю.
Швидкість різання дорівнює окружній швидкості точок, що лежать на поверхні деталі, і залежить від діаметра деталі, що обробляється, і числа оборотів шпинделя верстата. Підраховується вона за такою формулою:
де V - швидкість різання, м/хв;
D – діаметр виробу, мм;
n - частота обертання шпинделя, мін-1.
Вибір швидкості різання залежить від матеріалу, що обробляється, і стійкості різця.
Форма різців, що застосовуються під час гостріння, залежить від виду роботи. Назва різця вказує на його застосування. Крім різців, призначених для роботи на супорті, у моделюванні часто застосовуються ручні різці, якими працюють на підручнику.
Ручні різці є сталевими стрижнями, зазвичай круглого перерізу, вставлені в ручку. Цими різцями можна виконати майже всі роботи у моделюванні.
Ручними різцями набагато простіше і легше надавати складні форми дрібним деталям із кольорових металів, пластмас та деревини. Недоліком ручних різців є менша їхня стійкість при обробці сталі.
Матеріалом для виготовлення різців є кращі сорти інструментальної швидкорізальної сталі, самокальні та високовуглецеві сталі, а також пластинки надтвердих сплавів.
Для виготовлення ручних різців найчастіше застосовують калібровану сталь 48, звану також сріблястою.
Деталі встановлюють на верстаті одним із наведених нижче способів:
у трикулачковому патроні(планшайбі) при обробці складних деталей;
у центрах з поводковим хомутиком під час виготовлення валів;
у цангах, якими, як правило, затискають дрібні деталі.
Пристосування та технологічне оснащення
Універсальність металорізального верстата розширюється застосуванням приладдя та пристроїв. На токарному верстаті основними є: патрони, центри (рис.5), люнеты. Застосовуються і допоміжні пристрої: свердлильний патрон, перехідні втулки, хомутики.
Мал. 5 Центр, що обертається
Мал. 6 Три кулачковий патрон, що самоцентрується.
З патронів найбільшого поширення набув три кулачковий патрон, що самоцентрується, (рис.6). Його конструкція забезпечує одночасне переміщення трьох кулачків у радіальному напрямку, завдяки чому заготовка встановлюється по осі шпинделя.
При несиметричному перерізі заготовок, коли правильне її закріплення в трьох кулачковому патроні неможливе, застосовують чотири кулачкові патрони з роздільним затиском кулачків або планшайбу (рис.7).
При обробці в центрах для надання обертання заготівлі застосовують повідкові патрони (рис.8). При зовнішній обробці довгомірних заготовок малого діаметра з метою запобігання прогину використовують нерухомий (рис.9 а) або рухомий (рис.9 б) люнети.
Рис.8 Обробка в центрах: 1 - паводковий патрон, 2 - передній центр, 3 - хомутик, 4 - задній патрон, 5 - піноль задньої бабки
Рис.9 Обробка довжиномірних заготовок з використанням нерухомого (а) та рухомого (б) люнетів
Конічні поверхні на токарному верстаті обробляють наступними способами: широким, токарним різцем, поворотом верхніх санчат, зміщенням корпусу задньої бабки у поперечномунапрямку та за допомогою копірної або конусної лінійки.
Схема токарної обробки - точення циліндричної поверхні