Занятие №1 изучение конструкции токарно-винторезного станка и работ, выполняемых на нем

Практическое занятие № 1


ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНОГО СТАНКА И РАБОТ, ВЫПОЛНЯЕМЫХ НА НЕМ.
Цель работы: изучение основных узлов токарно-винторезного станка и его основных технических характерис­тик. Ознакомление с различными типами резцов приспособления для закрепления заготовок на то­карных станках. Изучение видов работ, выполняемых на них и изготовление детали
Технологический метод формообразования поверхностей заго­товок точением характеризуется двумя движениями: вращательным движением заготовки (скорость резания) и поступательным дви­жением режущего инструмента - резца (движение подачи). Движе­ние подачи осуществляется параллельно оси вращения заготовки (продольная подача), перпендикулярно к оси вращения заготовки (поперечная подача), под углом к оси вращения заготовки (на­клонная подача).
Токарно-винторезный станок состоит из следующих основ­ных узлов (см. плакат станка 1A62, 1K62). Станина с призматичес­кими направляющими служит для монтажа узлов станка и закреп­лена на тумбах. В передней бабке смонтированы коробка скорос­тей станка и шпиндель. Механизмы и передачи коробки скоростей, позволяют получить разные частоты вращения шпинделя. На шпин­деле закрепляют зажимные устройства для передачи крутящего мо­мента обрабатываемой заготовке. На лицевой панели передней баб­ки находятся рукоятки управления механизмами коробки скоростей.
Коробка подач находится на лицевой стороне станины под ко­робкой скоростей. В коробке смонтированы механизмы и передачи, позволявшие получить разные скорости движения суппортов. С ле­вой торцевой стороны станины установлена коробка сменных зуб­чатых колес, необходимый для наладки станка на нарезание резь­бы.

Рис. 1. Схема токарно-винторезного станка.

1- передняя тумба;2- станина;3- коробка подач;4- коробка сменных зубчатых колес;5- панель управления механизмами коробки скоростей;6- передняя бабка;7- продольный суппорт;8- четырехпозиционный поворотный резцедержатель;9- верхний суппорт; 10- фартук;11- задняя бабка;12- задняя тумба с баком для СОЖ.
Продольный суппорт перемещается по направляющим станины и обеспечивает продольную подачу резцу. По направляющим продоль­ного суппорта перпендикулярно к оси вращения заготовки -переме­щается поперечная каретка, на которой смонтирован верхний суп­порт. Поперечная каретка обеспечивает поперечную подачу резцу.
Верхний поворотный суппорт можно устанавливать под любым углом к оси вращения заготовки, что необходимо при обработке кони­ческих поверхностей заготовок.
На верхнем суппорте смонтирован четырехпозиционный пово­ротный резцедержатель, в котором можно одновременно закреплять четыре резца. К продольному суппорту крепят фартук, В фартуке смонтированы механизмы и передачи, преобразующие вращательные движения ходового валика или ходового винта в поступательное движение суппортов. Задняя бабка установлена с правой стороны станины и перемещается по ее направляющим. В пиноли задней баб­ки устанавливают задний центр или инструмент для обработки от­верстий {сверла, зенкеры, развертки). Корпус задней бабки сме­щается относительно основания в поперечном направлении, что не­обходимо при обтачивании наружных конических поверхностей.
Станок имеет систему подачи CОЖ. Для предохранения работаю­щего от травм сходящей стружкой на станке устанавливают спе­циальный защитный экран.
При обработке заготовок используют различные типы резцов. По технологическому назначению различают резцы (рис.2): проход­ные 1-3 для обтачивания наружных цилиндрических и конических по­верхностей; подрезные 4 для обтачивания плоских торцевых по­верхностей; расточные 5 и 6 для растачивания глухих и сквозных отверстий; отрезные 7 для разрезания заготовок; резьбовые для нарезания наружных 8 и внутренних резьб; фасонные круглые 9 и призматические 10 для обтачивания фасонных поверхностей; прорез­ные для обтачивания кольцевых канавок и др.
По характеру обработки различают резцы черновые, получистовые и чистовые. По форме рабочей части резцы делят на прямые I, отогнутые 2, оттянутые 7. По направлению подачи резцы подразде­ляют на правые II я левые 12. Правые работают с подачей справа налево, левые - слева направо. По способу изготовления различа­ют резцы целые, с приваренной встык рабочей частью, с припаянной или приваренной пластинкой инструментального материала , со смен­ными пластинками режущего материала.
В промышленности используют резцы с многогранными не перетачиваемыми твердосплавными и керамическими пластинками 13.когда открепляют механический важны пластинки в устанавливают а ра­бочее положение следующую кромку. Характер установки и закрепле­ния заготовки, обрабатываемой на токарно-винторезном станке, зависит от типа станка, вида обрабатываемой поверхности, характеристики заготовки(отношение длин заготовки к диаметру), требуемой точности обработки.
На токарно-винторезном станке для закрепления заготовок используют трех кулачковые самоцентрирующие патроны. На кор­пусе патрона расположены три радиальных паза, до которым пе­ремещаются кулачки. Патроны применяют для закрепления загото­вок при .отношении их длины к диаметру l/d≤4. Для обработки квадратной или прямоугольной заготовки используют четырех кулачковый несамоцентрирующий патрон, у которого индиви­дуальный привод на каждый кулачок. При отношении 4< l/d≤10 заготовку устанавливают в центрах. Для установки в центрах ее необходимо зацентровать, т.е. сделать центровые глухие отверстия с торцев вала. Центровые отверстия делают специальными центровочными сверлами. Центры бывают неподвижными и вращающимися. Вращающиеся центры применяют при резании с большими сечениями срезаемого слоя металла, когда возникают большие силы резания, или при об­работке на больших скоростях резания.
При установке заготовки в центрах для передачи на нее кру­тящего момента от шпинделя станка используют поводковый патрон и хомутик.
При отношении l/d>10 для уменьшения деформации заготовки от сил резания применяют люнеты. Подвижный открытый лю­нет устанавливают на продольном суппорте станка, а неподвижный закрытый люнет закрепляют на станине. Силы резания воспринима­ют опоры люнетов, что повышает точность обработки.
Для установки заготовок типа втулок, колец, станков при­меняет конические оправки и заготовка удерживается на оправке силой трения на сопряженных поверхностях, цанговые оправки о разжимными упругими элементами - цангами и др.
На токарно-винторезном станке можно выполнять следующие работы:
обтачивание наружных цилиндрических поверхностей (риc.3 а,б,в). Нежесткие ступенчатые валы рекомендуется обрабаты­вать по схеме 3,6 упорными, проходными резцами, с главным уг­лом в плане φ=90°. При обработке заготовок валов такими резцами радиальная составляющая силы резания Rx = 0, что снижает деформацию заготовок.
Подрезание торцов заготовок выполняет перед оттачиванием наружных поверхностей. Торцы подрезают подрезными резцами о поперечной подачей к центру (рис. 3,г) или от центра заго­товки. При подрезании от центра к периферии поверхность тор­ца получается менее шероховатой. Обтачивание округлений меж­ду ступенями валов (рис. 3,д) выполняют проходными резцами с закруглением между режущими кромками по соответствующему ра­диусу с продольной подачей или специальными резцами с попе­речной подачей.
Протачивание_ канавок (рис. 3_; е) выполняют с поперечной подачей прорезными резцами, у которых длина главной режущей кромки равна ширине протачиваемой канавки. Широкие канавки протачивают теми же резцами сначала с поперечной, а потом и продольной подачей,
Сверление, зенкерование и развертывание отверстий выпол­няет соответствующими инструментами, закрепляемыми в пиноли задней бабки. На рис. 3,к показана схема сверления в заготов­ке цилиндрического отверстия.
Растачивание внутренних цилиндрических поверхностей за­готовок выполняют расточными резцами, закрепленными в резцедержателе станка, с продольной подачей. Гладкие сквозные от­верстия растачивают проходными резцами (рис. 3,з); ступенча­тые и глухие - упорными расточными резцами (рис.3,и).
Отрезку обработанных деталей выполняют отрезными резцами с поперечной подачей. При отрезке детали резцом с прямой Главной режущей кромкой (рис.3,к) разрушается образующая шей­ка и приходится дополнительно подрезать торец готовой детали. При отрезке детали резцом с наклонной ревущей кромкой (рис. 3,л) торец получается чистым.
Обтачивание наружных конических поверхностей заготовок осуществляют на токарно-винторезных станках одним из следую­щих способов:
1. Широкими токарными резцами, у которых главный угол в плане равен половине угла при вершине обтачиваемой конической поверхности. Обтачивают с поперечной или продольной подачей. Способ используют при снятии фасок с обратных цилиндрических поверхностей и при длине образующей до 30 мм (рис.3,и).
2. Поворотом каретки верхнего суппорта (рис.3,н) обраба­тывают с ручной подачей верхнего суппорта. Обтачивают кони­ческие поверхности, длина образующей которых не превышает величины хода каретки верхнего суппорта. Угол конуса любой.
3. Смещением корпуса задней байки в поперечном направ­лении обтачивают с продольной подачей резца длинные коничес­кие поверхности с большим углом конуса при вершине ( α≤4⁰), (рис.3,о).
Нарезание резьбы на токарно-винторезных станках выполняют резцами, метчиками и плашками. Форма режущих кромок резцов определяется профилем а размерами поперечного сечения нарезаемых резьб. На токарно-винторезных станках нарезают метричес­кие, дюймовые, модульные и специальные резьбы. Нарезание многозаходных резьб на станке требует точного углового деления обрабатываемой заготовки при переходе от одной нитки нарезае­мой резьбы к другой.
Обтачивание фасонных поверхностей заготовок с длиной образующей до 40 мм выполняют токарными фасонными резцами. По конструкции фасонные резцы делят на стержневые, круглые, приз­матические и тангенциальные. Фасонные поверхности этими резцами обтачивают только с поперечной подачей. Длинные фасонные поверхности обрабатывают проходными резцами с продольной подачей с помощью фасонного копира. В серийном производстве для обработки фасонных поверхностей на токар­ных станках используют специальный гидрокопировальный суппорт вместо поперечного суппорта, который обеспечивает движение резца по сложной траектории.