Обработка заготовок на металлорежущих станках реферат

Обновлено: 07.07.2024

Механическая обработка — обработка заготовки из различных материалов при помощи механического воздействия различной природы с целью создания по заданным формам и размерам, а также требуемым показателям качества изделия или заготовки для последующих технологических операций.

Прикрепленные файлы: 1 файл

реф 2 продолжение.docx

Механическая обработка — обработка заготовки из различных материалов при помощи механического воздействия различной природы с целью создания по заданным формам и размерам, а также требуемым показателям качества изделия или заготовки для последующих технологических операций.

Виды механической обработки

Обработка резанием

Обработка резанием осуществляется на металлорежущих станках путём внедрения инструмента в тело заготовки с последующим выделением стружки и образованием новой поверхности. Виды резания:

наружные цилиндрические поверхности — точение, шлифова ние, притирка, обкатывание, су перфиниширование;

внутренние цилиндрические поверхности — растачивание, св ерление, зенкерование, разверт ывание, протягивание, шлифован ие, притирка,хонингование, дол бление;

плоскости — строгание, фрезеро вание, шлифование.

При обработке резанием механическая обработка также разделяется по чистоте обработанной поверхности:

Черновая обработка

Получерновая обработка

Чистовая обработка

Получистовая обработка

Суперфиниш

Обработка методом пластической деформации

Осуществляется под силовым воздействием внешней силы, при этом меняется форма, конфигурация, размеры, физикомеханические свойства детали. Это процессы: ковка, штамповка, пр ессование, накатывание резьбы.

Обработка методом деформирующего резания

Обработка методом деформирующего резания основана на совмещении процессов резания и пластического деформирования подрезанного слоя. Используется для получения поверхностей с регулярным макрорельефом (теплообменных, фильтрующих), для восстановления размеров изношенных поверхностей трения.

Электрофизическая обработка

Основана на использовании специфических явлений электрического тока: искра (электроэрозионная обработка), электрохимия (Электрохимическая обработка), дуга (электрическая дуговая сварка).

Режущий инструмент на производстве

В работе машиностроительных предприятий большую роль играет инструментальная оснастка. От степени ее совершенства в значительной мере зависят производительность труда и экономика машиностроения, возможности автоматизации технологических процессов и темпы технического прогресса.

Инструментальная оснастка – это зажимающие, направляющие (или настроечные), установочные, делительные и поворотные устройства, а также механизированные (пневматические, механические, гидравлические и др.) приводы, предназначенные для перемещения установочных, зажимающих и прочих элементов. Иными словами, инструментальная оснастка представляет собой множество приспособлений, предназначенных для установки и крепления инструмента и заготовок, а также транспортировки деталей, изделий и заготовок, осуществления операций сборки.

Сегодня инструментальную оснастку можно условно разделить на контрольные, блокировочные, защитные, и подналадочные устройства.

Контрольные средства, как правило, связаны напрямую с процессом обработки, взаимосвязаны с основным приспособлением. Их функция заключается в подаче командного импульса на прекращение обработки при достижении деталью заданного размера.

Защитные и блокировочные устройства служат для мгновенного прекращения обработки при выходе из строя инструмента, сбое настроек и прочих подобных ситуациях.

Подналадочные устройства подают командный импульс для автоматической корректировки настроек механизмов, а также обеспечивают контроль детали непосредственно после ее обработки

Металлорежущие станки широко применяются в машиностроении, промышленности и приборостроении.

В зависимости от своего предназначения, металлорежущие станки условно делятся на следующие виды:
· токарные станки;
· фрезерные станки;
· сверлильные станки;
· разрезные станки;
· шлифовальные станки;
· строгальные металлорежущие станки;
· многопозиционные станки.

На сегодняшний день особенной популярностью пользуются металлорежущие станки с ЧПУ. Причина в том, что подобные модели практически не допускают брака, поскольку человеческий фактор при их использовании сведен к минимуму.
Металлорежущие станки, оснащенные ЧПУ, могут работать как в автоматическом, так и в полуавтоматическом режимах.

Формообразование поверхностей заготовок точением осуществляется двумя движениями: вращательным движением заготовки (главное движение резания) и поступательным движением резца (движение подачи) (рис.1.3).

Рис. 1.3. Схемы формообразования поверхностей резанием на токарных станках:
а — продольная обработка; б — поперечная обработка; в — нарезание резьбы;
г — обточка фасонной поверхности; 1 — инструмент; 2 — заготовка

Данная обработка производится на токарных станках с ЧПУ, которые могут быть токарно-револьверные, токарно-карусельные и др.(рис.1.4).

Рис. 1.4. Примеры токарных станков:
а — токарно-револьверный; б — токарно-карусельный

Заготовка на токарно-револьверных станках устанавливается и зажимается в патроне (или в цанге) на шпинделе 1 станка (рис.1.4, а) и получает вращательное движение с заданной частотой, определяемой выбранной скоростью резания (в токарно-карусельных станках заготовка устанавливается на вращающейся карусели 1). Режущие инструменты устанавливаются на суппортах или в револьверной головке 2 и получают движение подачи параллельно оси вращения заготовки (продольная подача по координате Z), перпендикулярно оси вращения заготовки (поперечная подача по координате X).

Токарные станки по технологическому назначению и типам обрабатываемых заготовок подразделяют на центровые, патронные, патронно-центровые, карусельные, прутковые.

Центровые станки служат для обработки заготовок типа валов с прямолинейными и криволинейными контурами. Обрабатываются только наружные поверхности заготовок. Для поддержания правого конца изготавливаемого вала и снижения его прогиба на станке применяется задняя бабка, а при значительной длине применяется люнет.

Патронные станки служат для обработки заготовок типа зубчатых колес, фланцев, шкивов. Обрабатываются как наружные, так и внутренние поверхности.

Токарно-карусельные станки (рис. 1.4, б) предназначены для обработки крупных, тяжелых заготовок, у которых отношение длины (высоты) заготовки к диаметру составляет 0,3–0,5. Это заготовки рабочих колес водяных и газовых турбин, зубчатых колес, маховиков. Особенностью станков является наличие круглого стола-карусели 1 с вертикальной осью вращения.

В прутковых токарных станках с ЧПУ в качестве заготовки применяются прутки длиной порядка 3 м.

Для увеличения количества устанавливаемых режущих инструментов (не только резцов, но и сверл, фрез, метчиков) и сокращения времени смены этих инструментов на токарных станках с ЧПУ устанавливают одну, две и иногда три револьверные головки. Такие станки получили название токарные многоцелевые станки. На некоторых таких станках устанавливается также противошпиндель.

Различные виды обработки отверстий на заготовках осуществляются вращающимся режущим инструментом (сверла, зенкеры, зенковки, развертки, расточные головки, метчики и др.), установленным в шпинделе станка (рис. 1.5).

Рис. 1.5. Схемы обработки отверстий:
а — сверлом; б — зенкером; в — цековкой; г — цилиндрической разверткой;
д— метчиком; 1 — инструмент, 2 — заготовка

В начальный период разработки станков с ЧПУ выпускались сверлильные станки с ЧПУ (например, мод. 2Р135Ф2 и др.). В настоящее время выпускаются в основном сверлильно-фрезерно-расточные станки с ЧПУ, называемые многоцелевыми станками, с горизонтальной и вертикальной компоновкой шпинделя (рис. 1.6). На этих станках кроме обработки обычных отверстий может производиться расточка точных отверстий и фрезерование поверхностей. Как указывалось выше, обработка различных отверстий, а также фрезерование поверхностей могут производиться и на токарных многоцелевых станках с ЧПУ.

Рис. 1.6. Примеры многоцелевых станков:
а — с горизонтальной компоновкой шпинделя; б — с вертикальной компоновкой шпинделя;
1 — шпиндель; 2 — крестовый стол; 3, 4 — поворотные столы

Типовые схемы обработки поверхностей заготовок фрезерованием показаны на рис. 1.7.

Рис. 1.7. Схемы формообразования поверхностей фрезерованием:
а — концевой фрезой; б — цилиндрической фрезой; в — торцевой фрезой;
г — фасонной концевой фрезой; 1 — инструмент; 2 — заготовка

Режущий инструмент (фреза) устанавливается в шпинделе станка и получает вращательное (Dr) движение, а заготовка устанавливается на столе станка и получает продольное (Dsпp) и поперечное (Dsп)перемещения. Вертикальное (Dsв) перемещение получает шпиндельная бабка или консольный стол.

Фрезерные станки с ЧПУ выпускаются как специализированные (в том числе и с револьверной головкой) для обработки деталей в инструментальном производстве (типа штампов), деталей в авиационной промышленности и др.

Обработка поверхностей фрезерованием чаще применяется в многоцелевых станках с ЧПУ совместно с обработкой отверстий (в том числе и на токарных станках). Шлифование является одним из видов обработки резанием, осуществляемым абразивным инструментом — шлифовальным кругом. Его применяют для чистовой и отделочной обработки заготовок с высокой точностью. Для заготовок из закаленных сталей шлифование является одним из наиболее распространенных методов окончательного формообразования (рис. 1.8).

Рис. 1.8. Схемы обработки на шлифовальных станках:
а — на плоскошлифовальных станках; б — на внутришлифовальных станках;
в — на круглошлифовальных станках; г — на бесцентровошлифовальных станках;
1 — шлифовальный круг; 2 — нож; 3 — заготовка; 4 — ведущий круг

При плоском шлифовании (рис. 1.8, а) возвратно-поступательное перемещение заготовки 2 относительно шлифовального круга 1 необходимо для обеспечения продольной подачи Dsпр. Для обработки поверхности на всю ширину заготовка или круг должны иметь движение поперечной подачи Dsп. Периодически происходит и движение подачи Dsв на глубину резания. Движения, осуществляемые при внутреннем шлифовании, показаны на рис. 1.8, б. На некоторых внутришлифовальных станках с ЧПУ применяется револьверная головка с несколькими кругами.

При круглом шлифовании (рис. 1.8, в) движение продольной подачи обеспечивается возвратно-поступательным перемещением заготовки.Вращение заготовки является движением круговой подачи Dsкр.

При бесцентровом шлифовании (рис. 1.8, г) заготовка 3 обрабатывается в незакрепленном состоянии. Ее устанавливают на нож 2 между двумя кругами — шлифующим 1 и ведущим 4. Эти круги вращаются в одном направлении, но с разными скоростями. Трение между ведущим кругом и заготовкой больше, чем между ней и рабочим кругом. Вследствие этого заготовка увлекается во вращение со скоростью, близкой к окружной скорости ведущего круга.

Перед шлифованием ведущий круг устанавливают наклонно под углом θ (1–7°) к оси вращения заготовки. Вектор v_в.к скорости этого круга разлагается на составляющие, и возникает скорость движения подачи v_sпр. Поэтому заготовка перемещается по ножу вдоль своей оси и может быть прошлифова на на всю длину. Чем больше угол θ, тем больше подача.

На рис. 1.9 показаны кругло- и плоскошлифовальные станки и основные движения в них. Круглошлифовальный станок состоит из следующих основных узлов (рис. 1.9, а): станины 2, стола 3, передней бабки 4 с коробкой скоростей, шлифовальной бабки 5, задней бабки 1.

Рис. 1.9. Примеры шлифовальных станков:
а — круглошлифовальный; б — плоскошлифовальный с горизонтальным шпинделем

Наибольшее распространение получили методы шлифования на центрах (см. рис. 1.8, в). Возможно консольное закрепление заготовок в кулачковых патронах.

На плоскошлифовальном станке (рис. 1.9, б) заготовка устанавливается на столе 2, который имеет возвратно-поступательное движение по направляющим станины 1. Шлифовальный круг установлен в шпиндельной бабке 3, имеющей вертикальное перемещение настойке 4, которая, в свою очередь, имеет поперечное перемещение по направляющим станины 1.

Большую группу изготавливаемых деталей составляют различные типы зубчатых колес. Обработка заготовок зубчатых колес осуществляется несколькими методами, среди которых наибольшее применение получил метод обкатки (рис. 1.10, а, б).

Рис. 1.10. Примеры схем формообразования зубчатых колес:
а — зуборезным долбяком; б — червячной модульной фрезой;
1 — инструмент; 2 — заготовка

Он основан на зацеплении зубчатой пары: режущего инструментаи заготовки. Режущие кромки инструмента имеют профиль зуба сопряженной рейки или сопряженного колеса. Боковая поверхность зуба на заготовке образуется как огибающая последовательных положений режущих кромок инструмента в их относительном движении (рис. 1.10, б). Метод обкатки обеспечивает непрерывное формообразование зубьев колеса.

Наиболее широкое распространение в промышленности получили зубообрабатывающие станки, работающие по методу обкатки: зубофрезерные, зубодолбежные и зубострогальные.

Зубофрезерные станки предназначены для нарезания цилиндрических колес внешнего зацепления с прямыми и косыми зубьями и червячных колес. На рис. 1.11, а показана компоновка и основные движения зубофрезерного полуавтомата. На станине 1 слева установлена неподвижная стойка 2. Фрезу, закрепленную на оправке, устанавливают в шпинделе фрезерного суппорта 3, который перемещается по вертикальным направляющим стойки. Суппорт может поворачиваться в вертикальной плоскости. Заготовку закрепляют на оправке вращающегося стола 6. На корпусе стола, перемещаемом по горизонтальным направляющим станины, установлены задняя стойка 4 с подвижным кронштейном 5 для поддержания верхнего конца оправки.

Рис. 1.11. Примеры зубообрабатывающих станков:
а — зубофрезерный; б — зубодолбежный

Зубодолбежные станки предназначены для нарезания цилиндрических зубчатых колес внешнего и внутреннего зацепления с прямыми и косыми зубьями (рис. 1.11, б). На этих же станках можно нарезать блоки зубчатых колес с малым расстоянием между венцами колес, а также шевронные колеса.

Долбяк, закрепленный в шпинделе 3, получает вращательное и одновременно возвратно-поступательное движение. Суппорт 2 перемещается по направляющим станины 1 в поперечном направлении. Заготовку закрепляют на шпинделе стола 4 и сообщают ей вращательное движение. Кроме того, заготовка имеет возвратно-поступательное движение в горизонтальной плоскости для отвода заготовки от долбяка перед каждым его вспомогательным ходом.

В настоящее время все более широкое применение получают зубофрезерные и зубодолбежные станки с ЧПУ.

Формообразование поверхности заготовок строганием (рис. 1.12, а) характеризуется наличием двух движений: возвратно-поступательно горезца 1 (скорость движения резания) и прерывистого прямолинейного движения подачи заготовки 2, направленного перпендикулярно к вектору главного движения. Процесс резания при строгании прерывистый, и удаление материала происходит только при прямом рабочем ходе. Во время обратного (вспомогательного) хода резец работу не производит. Прерывистый процесс резания способствует охлаждению инструмента, что исключает в большинстве случаев применение смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ).

Рис. 1.12. Примеры схем формообразования:
а — строгальным резцом; б — долбяком;
в — плоской протяжкой;г — круглой протяжкой

Разновидностью строгания является долбление, где главное движение резания — возвратно-поступательное совершает резец 1 в вертикальной плоскости (рис. 1.12, б). Заготовка 2 имеет прерывистую подачу.

Строгальные станки предназначены для обработки резцами плоских поверхностей, канавок, фасонных линейчатых поверхностей. Широкое применение строгальные станки находят в станкостроениии тяжелом машиностроении, когда необходимо обрабатывать крупные, большой массы заготовки станин, корпусов, рам, оснований, колонн и других деталей.

На рис. 1.13 показаны компоновки и основные движения поперечно-строгального (рис. 1.13, а) и одностоечного продольно-строгального станка (рис. 1.13, б).

Рис. 1.13. Примеры строгальных станков:
а — поперечно-строгальный; б — одностоечный продольно-строгальный

На поперечно-строгальном станке заготовка устанавливается на столе 1, который перемещается в поперечном направлении по направляющим консоли 4. Консоль может перемещаться в вертикальном направлении по направляющим стойки 3. Строгальный резец установлен в откидном резцедержателе на суппорте ползуна 2, который осуществляет возвратно-поступательные движения: вперед — рабочий ход со съемом припуска; обратно — вспомогательный.

На долбежных станках главное движение резания — возвратно-поступательное в вертикальной плоскости — сообщают ползуну, на котором установлен резцедержатель с резцом. Заготовку закрепляют на столе станка, который имеет прерывистое движение продольнойи поперечной подач.

Обработка заготовок 2 протягиванием (рис. 1.12, в, г) производится многолезвийным режущим инструментом — протяжкой 1 при ее поступательном движении относительно неподвижной заготовки (главное движение резания). По форме различают круглые, шлицевые, шпоночные, многогранные и плоские протяжки.

Протяжные станки отличаются простотой конструкции и эксплуатации. Это обусловлено тем, что формообразование поверхности на протяжном станке осуществляется копированием формы режущих кромок зубьев инструмента.

Протяжные станки предназначены для обработки внутренних и наружных поверхностей различной формы, чаще всего в условиях крупносерийного и массового производства. В зависимости от вида обрабатываемых поверхностей их делят на станки для внутреннего и наружного протягивания; по направлению главного движения — на горизонтальные и вертикальные.

Подробные технические характеристики отечественных станков, в том числе и станков с ЧПУ, приведены в соответствующей литературе.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Технологии обработки металлов.

Понятие технологии обработки металлов охватывает широкий спектр работ с металлом, начиная от изготовления исходных заготовок и заканчивая создания конкретных деталей, узлов и механизмов. Широкий ряд выполняемых задач требует наличие целого ряда различных процессов обработки, инструмента, знаний и навыков.

Современные достижения металлообработки стали возможными благодаря накоплению знаний и навыков человека на протяжении тысячелетий. Современный парк машин для обработки металла включает станки, способные с высокой точностью создать конечный продукт из необработанной заготовки. Многочисленные технологии обработки металлов можно разбить на три группы: формообразование, обработка резанием, сборка.

Процесс придания формы заключается в воздействии на материал тепловой энергии или энергии давления, т.е. формообразования путем деформации объекта, без механического удаления материала.

К процессам формообразования можно отнести следующие виды обработки металлов:

Литье – конечная форма изделия придается путем заливки расплава материала в специальную форму.

Ковка, прокат, штамповка и гибка – придание формы путем воздействия на заготовку давлением. Процесс проходит как с подогревом заготовок, так и без.

Обработка металлов резанием подразумевает механическое удаление части материала заготовки при помощи различных инструментов.

Основные виды обработки металла резанием:

Фрезерование – процесс резания металла, при котором инструмент (фреза) совершает вращательное движение, а заготовка совершает поступательное движение в различных плоскостях.

Точение – процесс обработки тел вращения, при котором заготовке придается вращательное движение, в то время как инструмент совершает перемещение в продольном и поперечном направлении.

Шлифование – процесс придания требуемых размеров и чистоты поверхности заготовке путем снятия припуска на обработку абразивным инструментом.

Разрезка – отделение требуемой части металла от исходной заготовки.

Сверление отверстий – процесс получения отверстий различного диаметра и глубины путем подачи вращающегося инструмента (сверла) в тело заготовки.

Прочие процессы – нарезание резьбы, строгание, слесарная обработка и т.д

Перечисленные выше технологии обработки металлов не всегда являются конечными в процессе создания готового продукта.

Содержание

1.0. Введение
1.1. Основные типы токарных станков
1.2. Классификация токарно-винторезных станков
1.3. Элементы резцов
1.3.1. Основные положения
1.3.2. Геометрические параметры режущей части резцов
1.3.3. Типы токарных резцов
1.4. Приспособления
1.4.1. Назначение приспособлений
1.4.2. Основные конструктивные элементы приспособлений
1.4.3. Кулачковые патроны
1.4.4. Центры
1.4.5. Хомутики
1.4.6. Цанговые патроны
1.4.7. Способы закрепления заготовок на станке
1.4.8. Вспомогательный инструмент
1.5. Обработка заготовок на токарно-винторезных станках
1.6. Список использованных источников

Вложенные файлы: 1 файл

ТИТУЛЬНИК.doc

Тема: ______________________________ _

Выполнил:

Содержание

1.1. Основные типы токарных станков

1.2. Классификация токарно-винторезных станков

1.3. Элементы резцов

1.3.1. Основные положения

1.3.2. Геометрические параметры режущей части резцов

1.3.3. Типы токарных резцов

1.4.1. Назначение приспособлений

1.4.2. Основные конструктивные элементы приспособлений

1.4.3. Кулачковые патроны

1.4.6. Цанговые патроны

1.4.7. Способы закрепления заготовок на станке

1.4.8. Вспомогательный инструмент

1.5. Обработка заготовок на токарно-винторезных станках

1.6. Список использованных источников

Введение

Обработка металлов резанием – технологические процессы обработки металлов путем снятия стружки, осуществляемые режущими инструментами на металлорежущих станках с целью придания деталям заданных форм, размеров и качества поверхностных слоев. Основные виды обработки металлов резанием: точение, строгание, сверление, развертывание, протягивание, фрезерование и зубофрезерование, шлифование, хонингование и др.. Закономерности обработки металлов резанием рассматриваются как результат взаимодействия системы станок – приспособление – инструмент – деталь. Любой вид обработки металлов резанием характеризуется режимом резания, представляющим собой совокупность следующих основных элементов: скорость резания u, глубина резания t и подача s. Скорость резания – скорость инструмента или заготовки в направлении главного движения, в результате которого происходит отделение стружки от заготовки, подача – скорость в направлении движении подачи. Например, при точении скоростью резания называется скорость перемещения обрабатываемой заготовки относительно режущей кромки резца (окружная скорость) в м/мин, подачей – перемещение режущей кромки резца за один оборот заготовки в мм/об. Глубина резания – толщина (в мм) снимаемого слоя металла за один проход (расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное по нормали).

В разработку основ механики процесса резания большой вклад внесли русские ученые: И. А. Тиме, К. А. Зворыкин, А. А. Брикс, А. В. Гадолин, Я. Г. Усачев, А. Н. Челюсткин, И. М. Беспозванный, Г. И. Грановский, А. М. Даниелян, Н. Н. Зорев, А. И. Исаев, М. В. Касьян, А. И Каширин, В. А. Кривоухов, В. Д. Кузнецов, М. Н. Ларин, Т. Н. Лоладзе, А. Я. Малкин, А. В. Панкин, Н. И. Резников, А. М. Розенберг и другие.

В зависимости от условий резания стружка, снимаемая режущим инструментом (резцом, сверлом, протяжкой, фрезой и др.) в процессе обработки металлов резанием, может быть элементной, скалывания, сливной, надлома. Характер стружкообразования и деформации металла рассматривается обычно для конкретных случаев, в зависимости от условий резания; от химического состава и физико-механических свойств обрабатываемого металла, режима резания, геометрии режущей части инструмента, ориентации его режущей части инструмента, ориентации его режущих кромок относительно вектора скорости резания, смазывающе-охлаждающей жидкости и др.. Деформация металла в разных зонах стружкообразования различна, причем она охватывает также и поверхностный слой обработанной детали, в результате чего он приобретает наклеп и возникают внутренние (остаточные) напряжения, что оказывает влияние на качество деталей в целом.

В результате превращения механической энергии, расходуемой при обработке металлов резанием, в тепловую возникают тепловые источники (в зонах деформации срезаемого слоя, а также в зонах трения контактов инструмент – стружка и инструмент – деталь), влияющие на стойкость режущего инструмента (время работы между переточками до установленного критерия затупления) и качество поверхностного слоя обработанной детали. Тепловые явления при обработке металлов резанием вызывают изменение структуры и физико-механических свойств, как срезаемого слоя металла, так и поверхностного слоя детали, а также структуры и твердости поверхностных слоев режущего инструмента. Скорость резания свойства обрабатываемого металла существенно влияют на температуру резания в зоне контакта стружки с передней поверхностью резца. Тепловые и температурные факторы процессов обработки металлов резанием выявляются следующими экспериментальными методами: калориметрическим, при помощи термопар по изменению микроструктуры, при помощи термокрасок, оптическим, радиационным и др. Трение стружки и обрабатываемой детали о поверхности режущего инструмента, тепловые и электрические явления при обработке металлов резанием вызывают его изнашивание. Различают следующие виды износа: адгезионный, абразивно-механический, электродиффузионный. Характер изнашивания металлорежущего инструмента является одним из основных факторов, предопределяющих выбор оптимальной геометрии его режущей части.

Значительное влияние на обработку металлов резанием оказывают активные смазочно-охлаждающие жидкости, при правильном подборе, а также при оптимальном способе подачи которых увеличивается стойкость режущего инструмента, повышается допускаемая скорость резания, улучшается качество поверхностного слоя и снижается шероховатость обработанных поверхностей, в особенности деталей из вязких жаропрочных и тугоплавких труднообрабатываемых сталей и сплавов. Вынужденные колебания (вибрации) системы станок – приспособление – инструмент – деталь, а также автоколебания элементов этой системы ухудшают результаты обработки металлов резанием. Колебания обоих видов можно снизить, воздействуя на вызывающие их факторы – прерывистость процесса резания, дисбаланс вращающихся частей, дефекты в передачах станка, недостаточную жесткость и деформации заготовок и др.

Повышение производительности труда и уменьшение потерь металла (стружки) при обработке металлов резанием связано с расширением применения методов получения заготовок, форма и размеры которых максимально приближаются к готовым деталям. Это обеспечивает резкое сокращение (или исключает полностью) обдирочных (черновых) операций и приводит к преобладанию доли чистовых и отделочных операций в общем объеме обработки металлов резанием.

Дальнейшее направление развития обработки металлов резанием: интенсификация процессов резания, освоение обработки новых материалов, повышение точности и качества обработки, применение упрочняющих процессов, автоматизации и механизации обработки.

1.1. Основные типы токарных станков

Станки токарной группы наиболее распространены в машиностроении и металлообработке по сравнению с металлорежущими станками других групп. В состав этой группы входят токарно-винторезные, токарно-револьверные, токарно-карусельные, токарные автоматы и полуавтоматы и другие станки.

Токарно-винторезные станки предназначены для наружной и внутренней обработки, включая нарезание резьбы, единичных и малых групп деталей.

Токарно-револьверные станки предназначены для обработки малых и больших групп деталей сложной формы из прутка или штучных заготовок, требующих применения большого числа наименований инструмента.

Токарно-карусельные станки предназначены для обработки разнообразных по форме деталей, у которых диаметр намного больше длины. Эти станки отличаются от других токарных станков вертикальным расположением оси вращения планшайбы, к которой крепится обрабатываемая деталь.

Токарные автоматы предназначены для обработки деталей из прутка, а токарные полуавтоматы – для обработки деталей из прутка и штучных заготовок.

Металлорежущие станки отечественного производства имеют цифровое обозначение моделей.

1.2. Классификация токарно-винторезных станков

По массе токарные станки делят на легкие — до 500 кг (D = 100-200 мм), средние — до 4 т (D = 250-500 мм), крупные — до 15 т (D = 630-1250 мм), тяжелые — 400 т (D = 1600-4000 мм).

Легкие токарные станки применяют в инструментальном производстве, приборостроении, часовой промышленности, в экспериментальных и опытных цехах. Эти станки выпускаются с механической подачей и без нее.

На средних токарных станках выполняют 70—80 % общего объема токарных работ. Станки этой группы предназначены для выполнения чистовой и получистовой обработки, нарезания резьб. Станки имеют высокую жесткость, достаточную мощность и широкий диапазон частот вращения шпинделя и подач инструмента, что позволяет обрабатывать детали с применением современных прогрессивных инструментов из твердых и сверхтвердых материалов. Предусмотрено также оснащение станков различными приспособлениями для расширения их технологических возможностей, облегчающих труд рабочего и повышающих качество обработки. Станки имеют достаточно высокий уровень автоматизации.

Крупные и тяжелые токарные станки предназначены в основном для тяжелого и энергетического машиностроения и других отраслей. Станки этого типа менее универсальны, чем станки среднего типа, и приспособлены в основном для обработки определенных типов деталей (валков прокатных станов, железнодорожных колесных пар, роторов турбин и др.).

1.3.Элементы резцов

1.3.1. Основные положения

Среди многих способов обработки металлов резанием важное место занимает обработка резцом. Резцы делят на три основные группы: токарные, строгальные и долбежные.

Токарные резцы используют на токарных (или подобных им) станках для получения из заготовок деталей с цилиндрическими, коническими, фасонными и торцовыми поверхностями, образующимися в результате вращения заготовки и перемещения резца; подобный процесс принято называть точением. В общем парке металлорежущих станков токарные станки (включая токарные полуавтоматы и револьверные станки) составляют около 35%, поэтому токарные резцы являются наиболее распространенными и к тому же наиболее простым видом режущего инструмента.

Резец состоит из головки, т. е. рабочей части, и тела, или стержня, служащего для закрепления резца в резцедержателе. Головка резца образуется при специальной заточке (на заточных станках) и имеет следующие элементы: переднюю поверхность, задние поверхности, режущие кромки и вершину.

Передней поверхностью называются поверхность резца, по которой сходит стружка. Задними поверхностями называются поверхности резца, обращенные к обрабатываемой заготовке (главная и вспомогательная).Режущие кромки образуются при пересечении передней и задних поверхностей.

Главная режущая кромка (лезвие) выполняет основную работу резания. Она образуется от пересечения передней и главной задней поверхностей. Вспомогательная режущая кромка (лезвие) образуется от пересечения передней и вспомогательной задней поверхностей. Вспомогательных режущих кромок может быть две (например, у отрезного резца). Вершина резца — это место сопряжения главной и вспомогательной режущих кромок; при криволинейном сопряжении режущих кромок вершина имеет округленную форму с радиусом r. По направлению подачи резцы разделяются на правые и левые. Правыми резцами называются такие, у которых при наложении на них сверху ладони правой руки (так, чтобы четыре пальца были направлены к вершине) главная режущая кромка оказывается расположенной на стороне большого пальца. При работе такими резцами, на токарном станке они перемещаются справа налево (от задней бабки к передней). Левыми резцами называются такие резцы у которых при наложении ладони левой руки (как указано выше) главная режущая кромка оказывается расположенной на стороне большого пальца. По форме и расположению головки относительно стержня резцы разделяются на прямые, отогнутые изогнутые и с оттянутой головкой. У прямых резцов ось прямая; у отогнутых резцов головка резца в плане отогнута в сторону; у изогнутых резцов ось резца изогнута уже в боковой проекции; у резцов с оттянутой головкой головка уже тела резца; она может быть расположена как симметрично относительно оси тела резца, так и смещена относительно ее; головка может быть прямой, отогнутой, и изогнутой. Высотой головки резца h называется расстояние между вершиной резца и опорной поверхностью, измеренное перпендикулярно к ней. Высота головки считается положительной, когда вершина резца выше опорной поверхности, и отрицательной, когда вершина резца ниже опорной поверхности. Длиной головки резца l называется наибольшее расстояние от вершины резца до линии выхода поверхности заточки, измеренное параллельно боковой стороне тела резца. На обрабатываемой заготовке различают обработанную поверхность и поверхность резания. Обработанной поверхностью называется поверхность, полученная после снятия стружки. Поверхностью резания называется поверхность, образуемая на обрабатываемой заготовке непосредственно главной режущей кромкой.

Читайте также: