Токарные станки

     Растачивание  отверстий с уступами отличается от растачивания гладкого цилиндрического  отверстия расточным упорным  резцом тем, что обработку выполняют  за несколько проходов. Длина стержня  резца должна быть такой, чтобы можно  было растачивать на полную глубину  все ступенчатое отверстие, а  поперечное сечение головки и  стержня резца должно быть меньше малого диаметра ступенчатого отверстия. Если высота уступа менее 5 мм и растачивание большего диаметра выполняют за один проход (t<5 мм), то применяют резец  с главным углом в плане =90°, подачу резца производят только в  продольном направлении. При растачивании глухих цилиндрических отверстий или  сквозных отверстий с уступами высотой  более 5 мм применяют резец с главным  углом в плане =95°, подача резца  в этом случае производится сначала  в продольном направлении, а при  подходе резца к уступу -- в  поперечном направлении. Размер от торца  заготовки до уступа выдерживают  различными способами: по риске на резце  плоским упором, закрепленным в резцедержателе, а также продольным упором, установленным  на направляющих станины, или по продольному  лимбу. Размер от торца заготовки  до уступа (или дна глухого цилиндрического  отверстия) можно измерить различными измерительными инструментами: измерительной  линейкой, глубиномером штангенциркуля, штангенглубиномером или шаблоном. Диаметр отверстия измеряют штангенциркулем. При использовании штангенциркуля с отсчетом по нониусу 0,05 мм необходимо к показаниям штангенциркуля прибавлять толщину губок, указанную на них. Проверить полученный диаметр отверстия  можно предельными калибрами-пробками. Проходная сторона пробки (ПР) должна проходить в отверстие без  особых усилий, а непроходная сторона (НЕ) не должна проходить в отверстие. 
 

7. Обработка конических отверстий

     Обработку конических поверхностей на токарных станках выполняют различными способами: поворотом верхней части суппорта; смещением корпуса задней бабки; поворотом конусной линейки; широким  резцом. Применение того или иного  способа зависит от длины конической поверхности и угла уклона конуса.

     Обработка наружного конуса способом поворота верхних салазок суппорта целесообразна  в тех случаях, когда необходимо получить большой угол уклона конуса при сравнительно небольшой его  длине. Наибольшая длина образующей конуса должна быть несколько меньше хода каретки верхнего суппорта. Обработка  наружного конуса способом смещения корпуса задней бабки удобна для  получения длинных пологих конусов  с малым углом уклона (3...5). Для  этого корпус задней бабки сдвигают в поперечном направлении от линии  центров станка по направляющим основания  бабки. Обрабатываемая заготовка закрепляется между центрами станка в поводковом патроне с хомутиком. Обработку  конусов с помощью конусной (копировальной) линейки, закрепленной с задней стороны  станины токарного станка на плите, применяют для получения пологого конуса значительной длины. Заготовку  крепят в центрах или в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне. Резец, закрепленный в резцедержателе суппорта станка, получает одновременное перемещение  в продольном и поперечном направлениях, в результате чего обрабатывает коническую поверхность заготовки.

     Обработку наружного конуса широким резцом применяют при необходимости  получения короткого конуса (l<25 мм) с большим углом уклона. Широкий  проходной резец, режущая кромка которого длинней образующей конуса, устанавливают в резце держатель  так, чтобы главная режущая кромка резца составляла с осью заготовки  угол а, равный углу уклона конуса. Обработку  можно вести как с продольной, так и с поперечной подачей. На чертежах деталей часто не указывают  размеры, необходимые для обработки  конус и их необходимо подсчитывать. Для подсчета неизвестных элементов  конусов и их размеров (в мм) можно  пользоваться следующими формулами

     а) конусность K= (D--d )/l=2tg

     б) угол уклона конуса tg = (D--d)/(2l) = K/2

     в) уклон i = K/2=(D--d)/(2l) = tg

     г) больший диаметр конуса D = Кl+d = 2ltg

     д) меньший диаметр конуса d = D-- К1 = D--2ltg

     е) длина конуса l = (D--d)К = (D--d)/2tg

     Обработку внутренних конических поверхностей на токарных станках выполняют также  различными способами: широким резцом, поворотом верхней части (салазок) суппорта, поворотом конусной (копировальной) линейки. Внутренние конические поверхности  длиной до 15 мм обрабатывают широким  резцом, главная режущая кромка которого установлена под требуемым углом  к оси конуса, осуществляя продольную или поперечную подачу. Этот способ применяют в том случае, когда  угол уклона конуса большой, а к точности угла уклона конуса и шероховатости  поверхности не предъявляют высоких  требований. Внутренние конусы длинней 15 мм при любом угле наклона обрабатывают поворотом верхних салазок суппорта с применением ручной подачи.

     Независимо  от способа обработки конуса резец  обязательно устанавливают точно  по высоте центров станка. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8. Нарезание резьбы на токарных станках

     Нарезание резьбы резцами производится на токарно-винторезных  станках, имеющих ходовой винт с  разъемной гайкой, гитару сменных  колес, коробку подач и реверсивный  механизм. На станке можно нарезать различные резьбы -- наружные и внутренние, метрические и дюймовые, правые и  левые, однозаходные и многозаходные, крепежные и грузовые; по форме  профиля -- треугольные, прямоугольные, трапецеидальные и др. Кроме того, на токарно-винторезных станках  нарезают червяки. Перед нарезанием резьбы заготовку обтачивают (растачивают) до определенного диаметра, который  должен быть несколько меньше наружного  диаметра резьбы. Это объясняется  наличием упругих и пластических деформаций, возникающих в материале  заготовки, от чего наружный диаметр  стержня увеличивается, а внутренний диаметр отверстия уменьшается. Выбор диаметра заготовки производится по специальным таблицам.

     Для нарезания резьбы применяют стержневые, призматические и круглые (дисковые) резцы и резьбовые гребенки. Более  широкое применение находят стержневые резцы. У резцов для окончательной  обработки передний угол г = 0, у резцов для предварительной обработки  резьбы, когда искажение профиля  резьбы не имеет большого значения, применяют положительный передний угол г = 10...20°. Угол профиля в режущей  части резца равен углу профиля  резьбы (например, для метрической - 60°, для лобковой - 55°). Угол профиля  режущей части резца и установку  его в резцедержателе измеряют шаблоном или угломером на просвет. Для  нарезания резьбы необходимо увязать  вращение заготовки (шпинделя) с подачей  резьбового резца (суппорта). Резьба нужного  шага получится в том случае, когда  за один оборот заготовки резец переместится в провальном направлении на один шаг (нитку) нарезаемой резьбы.

     Современные токарно-винторезные станки с коробкой подач имеют очень простую  и заданный шаг резьбы. Настройка  либо к нахождению по таблице, прикреплённой  в зависимости от модели верхней  или боковой стенке коробки, или  на барабане настройки станка на требуемую  резьбу нужного положения рукояток барабанов коробки подач, либо чисел  зубьев сменных зубчатых колес и  установке их в нужное положение. Станки обычно имеют два комплекта  сменных колес. В тех токарно-винторезных  станках, в которых нет коробки  подач, настройку производят только по расчету. К таким станкам прилагают  комплекты сменных зубчатых колес  из 17, 19, 38 или другого количества колес. Резьбу нарезают за несколько  предварительных и окончательных  ходов, количество которых зависит  от шага резьбы. Применяют несколько  способов (схем) подачи резьбового резца  на глубину резания при каждом проходе. При нарезании резьбы с  шагом Р < 2 мм резец подается в  поперечном направлении перпендикулярно  оси нарезаемой заготовки -- радиальная подача . При нарезании резьбы с  шагом Р>2...2,5 мм для облегчения деформации и свободного выхода стружки  из зоны резания применяют комбинированную  подачу резца -- одновременно поперечную и продольную. Вторая схема резания  может быть также осуществлена с  помощью подачи верхних салазок  суппорта, повернутых к оси центров  станка под углом 60°. Для получения  более точной резьбы окончательные  проходы желательно выполнять только с радиальной подачей -- по первой схеме. Возврат резьбового резца в исходное рабочее положение для выполнения очередного прохода осуществляют двумя  способами, выбор которых зависит  от шага нарезаемой резьбы и шага ходового винта станка. При нарезании на токарно-винторезном станке различают  кратную (четную) и некратную (нечетную) резьбы. Кратной называют резьбу, у  которой отношение шага Рx резьбы ходового винта делится без остатка  на шаг Рн нарезаемой резьбы или  число ниток пн на 1" нарезаемой дюймовой резьбы делится без остатка  на число ниток пх ходового винта. Некратной называют такую резьбу, у которой в результате указанного деления получаются дробные, а не целые числа. При нарезании кратной  резьбы возврат резца (суппорта) в  первоначальное положение осуществляют путем включения разъемной гайки  ходового винта и быстрого перемещения  суппорта вручную. При нарезании  некратной резьбы, после отвода резца  от заготовки в поперечном направлении, переключают вращение шпинделя на обратный (ускоренный) ход, не размыкая разъемной  гайки, и перемещают суппорт с  резцом в исходное положение для  выполнения очередного прохода.

     Прямоугольную и трапецеидальную резьбы и червяки  в зависимости от размеров и точности нарезают одним или несколькими  резцами. При нарезание резьбы применяют  различные смазочно-охлаждающие  жидкости, которые поглощают теплоту, уменьшают трение трущихся поверхностей резца и заготовки, удаляют мелкие частицы стружки. При обработке  стальных деталей используют эмульсию, масло, сульфофрезол; бронзовых и латунных без охлаждения или сурепное масло; чугунных без охлаждения или керосин.

     Нарезание наружной и внутренней треугольной  крепежной резьбы метчиками и  плашками на токарных, токарно-револьверных и других станках один из высокопроизводительных способов обработки. Резьбу нарезают окончательно за один или несколько проходов инструмента. Специальную настройку станка на нарезание резьбы не производят. Приемы работ просты, во многом сходны с  приемами нарезания резьбы, освоенными учащимися при прохождении слесарной  практики и не требуют высокой  квалификации. Наиболее целесообразно  применять метчики и плашки для  нарезания неточных крепежных резьб  диаметром до 25..30 мм и с шагом  не более 3 мм.

     Плашка  представляет собой кольцо с резьбой  на внутренней поверхности и стружечными  отверстиями, образующими режущие  кромки. Метчики применяются для  нарезания внутренних резьб и  делятся на слесарные, машинно-ручные, машинные, гаечные и специальные. Машинные метчики применяют при  нарезании резьбы на токарных, токарно-револьверных и сверлильных станках, а специальные  и гаечные метчики на различных  гайкорезных автоматах. Метчик состоит  из рабочей части, имеющей резьбовую  поверхность и канавки для  образования режущих кромок и  хвостовика, который служит для закрепления  инструмента в патроне. Обычно при  нарезании резьбы на станке пользуются одним машинным метчиком, обеспечивающим получение резьбы за один проход. Для  нарезания резьбы в заготовках из твердых металлов пользуются двумя  или тремя метчиками (двух- и трех комплектными). Первый--черновой делает предварительную нарезку, а чистовой доводит резьбу до требуемых размеров и зачищает ее. При ввинчивании  метчика или навинчивании плашки в нарезаемую поверхность заготовки  зубья заборной части инструмента  постепенно прорезают винтовые канавки  профиля резьбы. Толщина срезаемого слоя аz каждым зубом заборной части, а, следовательно, сила резания и  крутящий момент зависят от числа  зубьев, угла заборной части и шага резьбы. Для закрепления инструмента  на станке и предохранения его  от поломок и срыва резьбы в  процессе нарезания, особенно в глухих отверстиях и на ступенчатых валиках, применяют предохранительные компенсирующие патроны различных конструкций  и размеров. Основная особенность  таких патронов--возможность перемещения  инструмента на некоторое расстояние вдоль оси хвостовика и компенсирование  некоторого рассогласования фактической  подачи инструмента с шагом нарезаемой резьбы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

9. Ознакомление с работой станков с ЧПУ

     Основная  особенность станков с ЧПУ  состоит в том, что программа, то есть данные о величине, скорости и направлении перемещений рабочих  органов, задается в виде символов, нанесенных на специальный программоноситель. На станке с ЧПУ для того, чтобы  обработать деталь новой конфигурации, часто достаточно установить в УЧПУ новую УП, которая содержит определенную задающую информацию (ЗИ). Устройством  ввода программы (УВП) программа  считывается, то есть преобразуется  в электрические сигналы, и направляется в устройство обработки программы (УОП), которое через устройство управления приводом (УУП) воздействует на объект регулирования - привод подач (ПП) станка. Заданное перемещение подвижных  узлов станка, связанных с приводом подач, контролируют датчики обратной связи. Информация обратной связи с  датчика через устройства обратной связи поступает в УОП, где  происходит сравнение фактического перемещения узла подачи с заданным по программе для внесения корректив  в произведенные перемещения. Для  исполнения дополнительных функций  электрические сигналы поступают  с УВП в устройство технологических  команд. Происходит включение или  выключение различных двигателей, муфт, электромагнитов и др.

     Применение  станков с ЧПУ взамен универсального оборудования имеет существенные особенности  и создает определенные преимущества: сокращение цикла производства товара, повышение производительности труда  и др. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Литература 

1. Сеть Internet