Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Основные сведения о токарной обработке

Основные сведения о токарной обработке

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 Р 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):

  • 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;
  • 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;
  • 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;
  • 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.

1.2. Устройство токарно-винторезных станков

Токарный станок, оснащенный специальным устройством для нарезания резьбы, называется токарно-винторезным. Станок состоит из следующих основных частей и узлов (сборочных единиц) (рис. 5).

Станина 7— массивное чугунное основание, на котором смонтированы основные узлы станка. Верхняя часть станины имеет две плоские и две призматические направляющие, по которым перемещаются суппорт и задняя бабка. Передняя бабка 2 — чугунная коробка, внутри которой расположены главный рабочий орган станка — шпиндель и коробка скоростей.

Рис. 5. Токарно-винторезный станок: 1- коробка подач, 2 — передняя бабка, 3 — поперечные салазки, 4 — верхние салазки суппорта, 5 — задняя бабка, 6 — продольные салазки, 7 — станина, 8 — ходовой винт, 9- ходовой вал, 10 — фартук, 11 — гитара сменных зубчатых колес, 12 — маховики управления продольным и поперечным перемещениями, 13 — электрошкаф

Механическое (автоматическое) движение подачи суппорт получает от ходового вала 9 или ходового винта 8 (при нарезании резьбы).

Читайте так же:
Стол верстак складной своими руками

Суппорт состоит из следующих сборочных единиц; продольных салазок 6, фартука 10, поперечных салазок 3, верхних (резцовых) салазок 4, рез резцедержателя. Коробка подач представляет собой механизм, передающий вращение от шпинделя к ходовому валу или ходовому винту. Коробка подач служит для изменения скорости движения подачи суппорта (величины подачи). Вращательное движение к коробке подач передается от шпинделя через реверсивный механизм (трензель) и гитару со смежными зубчатыми колесами.

Гитара 11 предназначена для настройки станка на различные виды нарезаемых резьб.

Задняя бабка 5 предназначена для поджатая с помощью центра длинных заготовок в процессе обработки, а также для закрепления и подачи стержневых инструментов (сверл, зенкеров, разверток).

Электрооборудование станка размещено в шкафу 13.

Включение и выключение электродвигателя, пуск и останов станка, управление коробкой скоростей, коробкой подач, механизмом фартука и т.д. производится соответствующими органами управления (рукоятками, кнопками, маховичками).

Для наиболее ясного представления о работе и взаимосвязях деталей в станках применяют кинематические схемы, в которых детали и передачи изображены условными упрощенными обозначениями. На этих схемах указываются числа зубьев зубчатых колес, диаметры шкивов, число заходов червяков и число зубьев червячных колес, шаг винтовых передач, мощность и частота вращения вала электродвигателя, порядковая нумерация валов, муфт и т.д. На этих схемах четко просматриваются кинематические цепи, связывающие источник движения и исполнительные органы станка, с помощью которых обеспечиваются передача движения, изменение скорости и направление движения.

1.3. Организация рабочего места токаря

Рабочим местом токаря называется участок производственной площади цеха, оснащенный; одним или несколькими станками с комплектом принадлежностей; комплектом технологической оснастки, состоящим из различных приспособлений, режущего, измерительного и вспомогательного инструментов; комплектом технической документации, постоянно находящейся на рабочем месте (инструкции, справочники, вспомогательные таблицы и т.д.); комплектом предметов ухода за станком (масленки, щетки, крючки, совки, обтирочные материалы и т.д.); инструментальными шкафами, подставками, планшетами, стеллажами и т.п.; передвижной и переносной тарой для заготовок и изготовленных деталей; подножными решетками, табуретками или стульями. Комплект технологической оснастки и комплект предметов ухода (за станком и рабочим местом) постоянного пользования устанавливаются в зависимости от характера выполняемых работ, типа станка и типа производства. Наибольшим количеством такой оснастки располагают токари, работающие в условиях единичного и мелкосерийного производств, и значительно меньшим — токари, работающие в условиях-серийного и крупносерийного производств. Планировка рабочего места, как и его оснащение, зависят от многих факторов, в том числе от типа станка и его габаритных размеров и формы заготовок, типа и организации производства и др.

Рис. 6 Схема размещения оргоснастки на рабочем месте токаря: 1- станок, 2- урна для мусора, 3 — планшет для чертежей, 4 — инструментальный шкаф, 5 — лоток для инструмента, 6 — решетка, 7 — тара, 8 — стеллаж

При обработке заготовок с установкой в центрах, левой рукой планировка рабочего места соответствует схеме, изображенной на рис. 6.

Инструментальный шкаф в этом случае располагается с правой стороны от рабочего, а стеллаж для деталей слева, если токарь устанавливает заготовку и снимает обработанные детали правой рукой, то инструментальный шкаф располагается с левой стороны от рабочего, а стеллаж — с правой. Перед станком на полу укладывают деревянную решетку. Высоту расположения решеток выбирают в зависимости от роста рабочего.

В верхнем ящике инструментального шкафа хранят чертежи, технологические карты, рабочие наряды, справочники, измерительные инструменты, в среднем — резцы, сгруппированные по типам и размерам. Ниже последовательно располагают режущие инструменты, переходные втулки, центры, хомутики, подкладки. В самое нижнее отделение укладывают патроны, а также кулачки к ним. Не следует загромождать шкаф излишним запасом инструмента: все необходимое для работы лучше получать в начале смены из кладовой. Перед началом работы все предметы, которые берут правой рукой, располагают справа от рабочего; а предметы, которые берут левой рукой, — слева; предметы, которыми пользуются чаще (на пример, ключ патрона), кладут ближе к рабочему, чем предметы, которыми пользуются реже <например, ключ резцедержателя). Часто применяемые ключи и подкладки укладывают на лоток, который помещают на передней бабке, станине или на специальной стойке.

Рабочее место важно всегда содержать в чистоте, так как грязь и беспорядок приводят к потере рабочего времени, браку, несчастным случаям, простою и преждевременному износу станка. Пол на рабочем месте должен быть ровным и чистым, не иметь подтеков масла и смазочно-охлаждающей жидкости. Рабочее помещение оборудуется устройствами для удаления загрязненного воздуха и притока свежего.

Температура воздуха в цехе (мастерской) должна быть 15 — 18 градусов С.

Для достижения высокой производительности труда при наиболее полном использовании технических возможностей производственного оборудования и при нормальной физической нагрузке работающего организация рабочего места должна отвечать требованиям научной организации труда (НОТ).

Научная организация труда предусматривает: рациональную планировку рабочего места; оснащение рабочего места необходимым комплектом инвентаря, приспособлений, режущего и измерительного инструмента; своевременную подачу необходимого количества заготовок на рабочее место и вывоз готовых деталей или перемещение их на соседнее рабочее место; своевременный контроль деталей контролером отдела технического контроля (ОТК); четкую организацию получения и сдачи инструментов, их своевременную заточку; своевременное обеспечение технической документацией (чертежами, операционными картами, рабочими нарядами); использование наиболее рациональных режимов резания.

Читайте так же:
Разделка труб под сварку гост

Токарь обязан обслуживать свое рабочее место: ежедневно убирать станок и околостаночное пространство, проводить очистку смазочно-охлаждающей жидкости и т.д.

Режущие инструменты токарных станков и контроль их состояния

Режущие инструменты токарных станков в процессе работы нуждаются в постоянном контроле их состояния. В этой статье представлен обзор, какие существуют средства и методы чтобы контролировать режущий инструмент применяемый на токарных станках. Предложен способ контроля состояния инструмента на базе пневмопреобразователя «сопло-заслонка», встроенного в державку режущего инструмента. Обработка резанием – одна из наиболее распространенных операций при изготовлении деталей из конструкционных материалов. В настоящее время до 80% деталей машин, аппаратов и приборов изготавливается методом снятия стружки. Резец — основной режущий инструмент на токарном станке. 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. Повышение требований к качеству металлообработки ставит задачу оценить и спрогнозировать остаточную стойкость, которую имеет режущий инструмент для токарных станков с чпу для предотвращения его поломки, особенно при функционировании автоматизированного станочного оборудования.

Период стойкости режущего инструмента Т – это время, в течение которого инструмент сохраняет работоспособными свои контактные поверхности и лезвия. Период стойкости а Т зависит от рода, механических и теплофизических свойств обрабатываемого и инструментального материалов, геометрических параметров инструмента, параметров режима резания и применяемой смазочно-охлаждающей жидкости.

Остаточная стойкость которую имеют режущие инструменты токарных станков определяется для каждой пары «инструмент – деталь» и зависит от многочисленных факторов, т.е. является случайной величиной, которую можно прогнозировать с помощью статистических методов с известной долей вероятности.

В общем случае, работоспособность режущего инструмента характеризуется таким состоянием, при котором он способен выполнять обработку резанием при установленных в нормативно-технической документации (НТД) условиях с установленными требованиями. При этом состояние режущего инструмента характеризуют совокупностью значений его параметров (например, значениями заднего и переднего углов, износа по задней поверхности лезвия и др.) в данный момент.

Режущий инструмент применяемый на токарных станках может иметь нарушение работоспособного состояния (неработоспособность), это является следствием отклонения от установленных значений хотя бы одного из параметров режущего инструмента, требований или характеристик обработки, выполняемой этим инструментом.

Залог успеха многих производств — это современные станки с ЧПУ, обрабатывающие центры, точное контрольно-диагностическое оборудование и приборы, специальный режущий инструмент. При этом к металлорежущим станкам предъявляются постоянно растущие требования к точности обработки, увеличению производительности и надежности. В то же время, применяемое измерительное и контрольно-диагностическое оборудование, приборы и средства метрологического обеспечения не всегда позволяют в полной мере получать достоверные и своевременные сведения о техническом состоянии объектов.

На сегодняшний день известно немало способов чтобы проводить диагностику и контроль режущего инструмента. Основным звеном в современных системах мониторинга работоспособности технологической системы являются датчики контроля параметров управляемого процесса резания, которые во многом определяют надежность функционирования всей системы. Традиционно методы контроля состояния режущего инструмента принято разделять на методы активного контроля, которые осуществляются в процессе механообработки и пассивного контроля, которые осуществляются вне основного времени рабочего цикла технологического оборудования.

Режущий инструмент для токарных станков с чпу в процессе резания можно диагностировать способом, при котором диагностическим признаком служит температура резания. Превышение ее сверх установленной границы служит признаком предельного износа инструмента. Способ диагностики, основанный на измерении силы резания, позволяющий диагностировать как износ, так и поломку инструмента. Силу резания измеряют пьезодатчиками или другими приборами, установленными на режущем инструменте, деталях оснастки и станка. Измерение силы и обработку данных ведут непрерывно или дискретно. Медленный рост силы резания сигнализирует об износе инструмента, а резкий скачок о его поломке.

Контролировать режущие инструменты токарных станков можно по величине термоЭДС, который позволяет контролировать величину износа инструментов в процессе резания при заранее выбранных режимах резания.

Недостатком этих способов является то, что они только фиксируют величину износа режущих кромок, но не обеспечивают возможности управления временем их надежной работы, а также то, что они не могут быть применены для контроля состояния и положения режущих кромок сборного многолезвийного инструмента.

В работе B. Fainsteinet предлагают использование автоматической системы контроля состояния инструмента на токарных (или фрезерных) операциях. В основу работы такой системы положен расчет крутящего момента привода главного движения станка по формуле:

Mрасч = A * S(α) * fср(β), (Нм) (1)

где А, α и β – переменные степенные коэффициенты; fср – средний справочный коэффициент износа режущей кромки (кромок) инструмента.

Читайте так же:
Основные типы подшипников скольжения

Далее производят измерение фактического крутящего момента Mфакт, при этом, соотношение Mрасч и Mфакт определяет значение переменных коэффициентов

А, α и β в формуле (1) на начальном этапе обработки. Через определенные промежутки времени производят измерение фактического крутящего момента Mфакт, и по отношению величин крутящих моментов Mфакт и Mрасч определяют величину действительного износа режущего инструмента fдейст.

Недостатком данного способа является то, что на каждое сочетание Mфакт и Mрасч необходимы свои значения переменных коэффициентов А, α и β, что предполагает создание и хранение огромного массива данных.

Авторы работы предлагают осуществлять контроль режущего инструмента при фрезеровании по величине отношения продольной и поперечной составляющих сил резания.

Однако, общим недостатком данных способов, является применение динамометрических приспособлений для измерения крутящего момента Mфакт и составляющих сил резания в работе, которыми очень сложно оснастить парк станков различных габаритов и типоразмеров, обладающих различной технологической оснасткой и приспособлениями.

Современным этапом развития систем мониторинга состояния инструментального оборудования, является применение методики позволяющей контролировать режущий инструмент применяемый на токарных станках на основе микродатчиков, встроенных в инструмент. Следует отметить несомненное преимущество такой методики основным недостатком, которой может являться лишь трудоемкость изготовления инструментального оборудования со встроенными микродатчиками. Но в целом – это направление является перспективным на этапе развития современных средств диагностики отказов.

Лезвийная обработка неизбежно влечет за собой деформации и разрушения металлов. Эти процессы способствуют возникновению виброакустического излучения и формированию виброакустического сигнала. Во многих отечественных и зарубежных работах описана методика при которой контроль режущего инструмента выполняется с использованием сигналов виброакустики. В основу данной методики положена регистрация волн акустической эмиссии, сопровождающих процесс резания, с помощью микрофона или пьезоэлектрического акселерометра, расположенных в зоне резания. Полученный виброакустический сигнал разлагается на составляющие, по соотношению которых, судят о состоянии режущего инструмента. Достоинством данного способа является то, что он позволяет выявлять трещинообразование в инструменте, предотвращая его хрупкое разрушение.

К недостаткам таких способов контроля состояния процессов резания, можно отнести то обстоятельство, что изменение хотя бы одного технологического фактора, влечет за собой изменение основных характеристик сигнала (амплитуды и частоты).

Еще одним недостатком данного способа, является необходимость расположения датчиков вблизи зоны резания, поскольку сигнал существенно ослабляется при прохождении стыков упругой системы технологического оборудования, что зачастую трудно реализуемо на практике. Следует также отметить, что многие закономерности изменения акустического сигнала в настоящее время мало изучены.

Весьма эффективным является применение пневматических преобразователей, которые позволяют обеспечить возможность бесконтактно, непрерывно контролировать режущие инструменты токарных станков и их степень износа. В частности в некоторых работах, описан способ косвенной оценки состояния инструмента при измерении диаметра обрабатываемой детали на токарном станке (см. рис. 1) с использованием преобрабователя «сопло – заслонка».

Принцип работы таких преобразователей основан на изменении давления в измерительной камере 2 при изменении зазора δ.

Обрабатываемые материалы на токарных станках

Чтобы облегчить изучение технологических процессов изготовления различных деталей, последние разделяют на классы по сходным признакам (размерам, форме, технологическим особенностям). Применительно к деталям, обрабатываемым на токарных станках, различают следующие классы: валы, втулки, стаканы, диски, фланцы, эксцентриковые и корпусные детали.

К валам относят круглые детали, длина которых значительно превышает диаметр. Втулки отличаются наличием сквозного отверстия и небольшой длиной по сравнению с наружным диаметром. Стаканами называют детали типа круглых сосудов, имеющие сплошное дно или небольшое отверстие в нем. Характерной особенностью деталей типа дисков является их небольшая длина, в несколько раз меньшая диаметра. Фланцы — детали дисковой формы с отверстием и ступицей, расположенной с одной или с двух сторон. Эксцентриковые детали характеризуются наличием круглых поверхностей с параллельно смещенными осями. И, наконец, корпусные детали имеют произвольную, часто пустотелую форму,

Кроме указанных основных особенностей, детали каждого класса могут различаться между собой размерами, формой поверхностей и другими признаками, влияющими на технологические способы их обработки. Поэтому внутри каждого класса детали дополнительно разделяют на группы.

В данной главе рассматриваются способы и примеры токарной обработки деталей различных классов за исключением эксцентриковых и корпусных деталей, технологические особенности которых были изложены в главе XIII.

Приведенные ниже технологические маршруты токарной обработки подчинены общим правилам и принципам, изложенным в § 7 гл. IV и являются иллюстрацией к ним на конкретных примерах изготовления типовых деталей.

Вопросы для повторения

1. Приведите классификацию деталей, обрабатываемых на токарных станках.

2. Дайте характеристику деталям различных классов.

Смотрите также:

Токарный станок и токарное дело. Столярные работы. — Приспособление для выделки тел вращения из дерева и других твердых материалов

Токарные станки с ЧПУ. Наладка и эксплуатация токарных станков.

Гидро- и пневмоприводы токарных станков. Автоматизация и механизация токарной обработки.

Автоматизация и механизация токарной обработки. 17.1. Общие сведения.

19.3. Конструктивные особенности токарных станков с ЧПУ.
Фрезерное дело. Основные сведения о фрезеровании.

Читайте так же:
Тс106 10 схема простого регулятор напряжения

Слесарное дело.
Наиболее многочисленную группу металлорежущих станков составляют токарные станки ( 45).

Токарный станок токарное дело. Точеные изделия находятся во множестве между египетскими древностями, а станки … Т. станки с маточным винтом.

Двухстоечные токарно-карусельные станки. 22.2 Подвесной пульт управления станка модели 1512.

Электрическая схема токарного станка. Рассмотренные выше элементы составляют электрооборудование станка, а взаимодействие их определяется
Фрезерное дело.

Слесарное дело.
Рассмотрим конструкцию широко применяемого при обработке металлов резанием инструмента — токарного резца.

§ 7. Приспособления и приемы токарно-расточных работ. Способы обработки деталей штампов. § 1. Рабочее место слесаря-инструментальщика по штампам.

Режимы и особенности токарной обработки металла

Для токарных работ используются токарные станки, инструменты и приспособления в виде резцов, которые являются многофункциональными и способны создавать детали любых геометрических форм: цилиндрических, конических, сферических из всех металлов: титана, бронзы, нержавеющей стали, чугуна, меди и др.

Токарная технология

Токарная обработка металла производится на токарном станке, имеющим сверла, резцы и иные режущие приспособления, срезающие слой металла с изделия до установленной величины. Является оптимальной для работы с деталями из нержавеющей стали.

Вращение обрабатываемой детали называется главным движением, а постоянное перемещение режущего инструмента обозначается движением подачи, обеспечивающим непрерывную резку до установленных показателей.

Возможность сочетать различные движения позволяет обтачивать на токарном устройстве детали резьбовых, конических, цилиндрических, сферических и многих других поверхностей.

Также на токарных устройствах нарезается резьба, отрезаются части деталей из разных металлов и нержавеющей стали, обрабатываются различные отверстия сверлением, развертыванием, растачиванием. Все процессы подробно представлены на видео.

Для таких видов резания обязательно нужно использовать разнообразные измерительные приспособления (штангенциркули, нутромеры и т.д.).

Эти инструменты и приспособления определяют формы и размеры, и иные параметры деталей, изготовленных из различных материалов: свинца, железа, титана, нержавеющей стали и др.

Технология токарной обработки следующая. Когда под воздействием усилия в деталь врезается кромка режущего инструмента, данная кромка отмечает зажим обрабатываемого изделия.

В это время резцом удаляется лишний слой металла, превращающийся в стружку. Принцип резания можно посмотреть на видео.

Стружка подразделяется на следующие виды:

слитая — возникает при высокоскоростной обработке олова, меди, пластмасса, мягкой стали;

элементная — образовывается при низкоскоростной обработке твердого металла, например, титана;

надлом — образовывается при обработке малопластичных заготовок;

ступенчатая — образовывается при среднескоростной обработке металлов средней твердости.

Для производительного резания нужно правильно произвести расчет режима.

Таблица характеристик

Расчет режимов производится на основе справочных и нормативных сведений, которые объединяет специальная таблица.

Таблица отображает режимы скорости резания для разных материалов: меди, чугуна, титана, латуни, нержавеющей стали и т.д. Также таблица отображает плотность и другие физические параметры материала.

Расчет режимов служит гарантией подбора оптимальных значений всех показателей и обеспечения высокоэффективного резания стали.

Любой расчет начинается с подбора глубины резания, после чего устанавливается подача и скорость.

Расчет должен выполнять строго в данной последовательности, так как скорость больше всего влияет устойчивость и износ резца.

Расчет режимов будет идеальным, если учесть геометрическую форму резца, металл изготовления резца и материал обрабатываемой заготовки.

В первую очередь, производится расчет величины шероховатости заготовки.

Исходя из данного показателя, выбирается оптимальный способ обточки поверхностей заготовки, таблица содержит данные значения.

Таблица содержит данные, указывающие на то, какой инструмент рекомендуется для резания.

Нужно иметь в виду, что таблица также содержит иллюстрации, демонстрирующие рациональные способы токарной обработки поверхностей разных металлов: олова, алюминия, титана, меди, нержавеющей стали.

Расчет глубины высчитывается показателем припуска на обточку поверхностей. На расчет величины подачи влияет уровень требуемой чистоты обточки.

Максимальные показатели выставляются для черновой обработки, минимальные – для чистовой.

Расчет скорости обработки поверхностей основывается на основе полученных значений по формулам. Допускается брать скорость, значения которой содержит таблица.

Также необходим расчет усилия резания по эмпирическим формулам, установленным для каждого типа обработки.

Преимуществами токарного резания можно назвать:

возможность производства деталей самых сложных форм: сферических, цилиндрических и др.;

возможность обработки любых металлов (и деталей из них) и сплавов: бронзы, нержавеющей стали, чугуна, титана, меди;

высокая скорость, качество и точность обработки металла и деталей;

минимальное количество отходов, так как образовавшаяся стружка может повторно переплавляться и использовать для создания деталей.

Какие используются резцы?

Широкий спектр токарных работ обеспечивается разнообразием обрабатывающих инструментов. Наиболее распространенным инструментом являются резцы.

Ключевое отличие всех резцов — форма режущей кромки, влияющей на тип обработки.

Все режущие приспособления изготовлены из металлов, прочность которых превышает прочность обрабатываемого изделия: вольфрама, титана, тантала.

Также можно встретить резцы керамические и алмазные, использующиеся для обточки, требующей высокой точности.

На эффективность работы оборудования влияет глубина и скорость обработки, величина продольной подачи заготовки.

Данные параметры обеспечивают:

высокую скорость вращения шпинделя механизма и обточки детали;

высокую устойчивость устройства для рассекания;

максимально допустимое количество образовывающейся стружки.

Скорость резки зависит от вида металла, типа и качества режущего приспособления. Показатель обточки и скорость рассекания устанавливают частоту вращения шпинделя.

Токарный механизм может иметь чистовые или черновые резцы.

Геометрические размеры режущего приспособления позволяют срезать малые и большие площади слоя. По направлению движения резцы делятся на правые и левые.

Читайте так же:
Углеродистые инструментальные высококачественные стали маркируют

По размещению лезвия и форме резцы бывают следующих видов:

оттянутые (когда ширина резца меньше ширины крепления).

Токарные резцы

По назначению режущие приспособления подразделяются на:

  • резьбовые;
  • расточные;
  • фасонные;
  • проходные;
  • канавочные;
  • подрезные;
  • отрезные.

Эффективность токарной обработки значительно увеличивается при грамотном подборе геометрии резца, влияющей на качество и скорость обработки.

Для правильного выбора нужно знать про углы, представляющие собой углы между направлением подачи и кромками режущего инструмента.

Углы бывают следующих видов:

  • вспомогательные;
  • главные;
  • при вершине.

Угол при вершине выставляется в зависимости от расточки резца, а главный и вспомогательный – от установки резца.

При больших показателях главного угла снизится стойкость резца, так как в работе будет только небольшая часть кромки.

При низких показателях главного угла, резец будет устойчивым, что обеспечит эффективную обработку резцом.

Для тонких деталей средней жесткости главный угол выставляется в значении 60-90°, для деталей с большим сечением выставляется угол в 30-45°.

Вспомогательный угол для создания деталей должен составлять 10-30°. Большое значение угла ослабит вершину резца.

Для торцовых, сферических и цилиндрических поверхностей деталей одновременно используются упорные проходные резцы.

Для наружных поверхностей используются отогнутые и прямые резцы, отрезные резцы применяются для обточки канавок и отрезания определенных частей изделия.

Обточка фасонных поверхностей, у которых образуется линия длиной до 4 см, осуществляется фасонными резцами круглыми, стержневыми, тангенциальными и радиальными по направлению подачи.

Какое оборудование используется?

Самым востребованным оборудованием для резания поверхностей является токарно-винторезный станок, который считается широко универсальным.

Основными узлами данного оборудования являются:

передняя бабка на станке, имеющая коробку скоростей и шпиндель, и задняя бабка, оснащенная корпусом, продольной салазкой и пинолью;

суппорт – верхне- и среднеполочные, продольные нижние салазки на станке, держатель резца;

станина горизонтального плана с тумбами, в которых расположены двигатели на станке;

Главным критерием токарного станка считается скорость, напрямую увеличивающая производительность.

Для получения высокоточных линейных и диаметральных геометрических величин часто используются программируемые станки с ЧПУ.

Плюсами резания механизмом с ЧПУ являются:

высокая антивибрационная устойчивость;

наличие программ предварительного нагрева узлов, что снижает термическую деформацию заготовок;

отсутствие станочных приводов-зазоров в передаточных устройствах;

рассекание любых металлов: чугуна, меди, титана, нержавеющей стали и др.;

обточка поверхностей любых форм: сферических, цилиндрических и т.д.

Все устройства с ЧПУ оснащены износостойкими направляющими с низкими показателями силы трения, что обеспечивает высокую точность и скорость обработки.

В устройстве с ЧПУ направляющие могут быть расположены вертикально и горизонтально.

Для максимально эффективного использования токарного устройства с ЧПУ должен быть тщательно подготовлен весь процесс и составлена программа управления.

Важным моментом является грамотное связывание системы координат механизма с ЧПУ, положение обрабатываемой заготовки и исходной точки передвижения режущего инструмента.

Основой программирования механизма с ЧПУ является движение режущего приспособления по отношению к системе координат двигателя, которая находится в состоянии покоя.

Обработка деталей механизмом с ЧПУ производится следующим образом:

Разделение процесса на 3 стадии: черновую, чистовую и дополнительную отделочную. Если есть возможность, то последние оба вида отделки нужно совместить, что увеличит производительность и снизит трудоемкость;

Соблюдение конструкторских и технологических правил для уменьшения погрешностей крепления и размещения детали;

Обеспечение полной обработки детали при минимальном количестве установок;

Рациональная работа с деталями.

Важной частью процесса резания на устройстве с ЧПУ является, так называемая, отдельная операция, подразумевающая обработку одного изделия на одном станке.

Процесс состоит из нескольких переходов, которые делятся на самостоятельные проходы.

Правильное программирование механизма с ЧПУ нуждается в разработке последовательности процесса.

Для этого нужно задать общее количество установок, количество переходов и проходов, тип обработки.

Также для резания используются такие виды станков, как токарно-револьверные, предназначенные для сложных изделий, токарно-карусельные, многорезцовые полуавтоматические, токарно-винторезные, токарно-фрезерные, лоботокарные.

Частое применение получили винторезные и карусельные станки. Отличаются карусельные станки возможностью обработки крупных заготовок, на винторезном механизме это невозможно.

В токарно-револьверном оборудовании режущие приспособления фиксируются в барабане.

Такой вид оборудования оснащается приводными блоками, расширяющими спектр работ в отличие от стандартных устройств, например сверление отверстий, нарезание резьбы, фрезеровка.

Используются подобные станки на крупных предприятиях.

С использованием токарного обрабатывающего центра выполняется токарно-фрезерная обработка в полуавтоматическом режиме.

Токарно-фрезерная обработка часто используется для титана, алюминия и других сложных в обработке материалов.

Токарная обработка металла – один из популярных методов резания любых металлов: алюминия, титана, меди, олова и других, однако осуществить такую обработку можно лишь на предприятии, что обусловлено использованием станков.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector