Методичні вказівки з дисципліни «Матеріалознавство та технологія конструкційних матеріалів», розділ "Обробка металів різанням" для студентів спеціальності 7.091902 "Механізація сільського господарства" склав Полянський П.М.
РЕЦЕНЗЕНТИ: зав. кафедрою "Матеріалознавство та технологія металів" УДМТУ доц., ц. т. н. Дубовий О. І. доц. кафедри ТСіЕ МТП, МДАА, доц. к.т.н. Мамарін В. В.
Друкується за рішенням методичної комісії факультету механізації Миколаївської державної аграрної академії, протокол № І, від 29.09.1999р.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1
Токарні різці 1.
Теоретичні відомості.
Токарні різці поділяються по призначенню, матеріалу робочої частини, формі головки та направленню подачі, конструкції, перетину тіла різця (стрижня) та ін.
По призначенню розрізняють різці прохідні, підрізні, відрізні, розточні, галтельні, фасонні та різьбові. На рис. 1 показані найбільш часті типи токарних різців, що застосовуються.
Прохідні різці застосовують для зовнішнього точіння: чернеткові (рис. 1, а, б) й чистові (рис. 1, в, г, д). Прохідний завзятий різець (рис. 1, є) має головний кут φ=90°, він працює з повздовжньою подачею та водночас підрізає торець.
Підрізні різці (рис. 1, ж) застосовують в основному для підрізання торців; вони працюю із поперечною подачею.
Відрізні різці (рис. 1, з) застосовують для відрізання заготовок й точіння канавок. Відрізний різець має одну головну й дві допоміжні ріжучі кромки. Для зменшення тертя допоміжні задні поверхні заточують під кутом 1,5-2°
Розточні різці застосовують для розточування отворів, заздалегідь просвердлених чи одержаних в процесі штамповки або виливки. Розточні різці використовують для розточування наскрізних отворів (рис. 1, и) й глухих отворів (рис. 1, к) Різці для розточування глухих отворів мають головний кут φ=90°, а для розточування наскрізних отворів φ=45-60°.
Галтельні різці застосовують для точіння закруглений (галтелей).
В якості матеріалу робочої частини токарних різців використовують швидкоріжучі сталі, інструментальні сталі, леговані інструментальні сталі, тверді сплави, мінералокераміку і алмази. Вуглецеві та легуючі інструментальні сталі для виготовлення токарних різців застосовують рідко. По формі головки та напряму подачі прохідні різці поділяють на праві та ліві. У правих різців (рис, 1, а, б) головна ріжуча кромка розміщена з лівої сторони, та вони працюють подачею від задньої бабки до передньої. У лівих різців головна ріжуча кромка розміщена праворуч, й працюють вони у зворотному напрямку - від передньої бабки до задньої.
Рис. 1. Основні різновиди токарних різців
Різці можуть мати головки, одігнуті (рис. 1, б) праворуч або ліворуч, зігнуті вгору або вниз й відтягнуті (рис. 1, з).
Щодо перетину стрижня розрізняють різці прямокутні, квадратні та круглі.
Щодо конструкції різці можуть бути цільні (головка й тіло зроблені з одного матеріалу), з привареною головкою (наприклад, головка з швидкоріжучої стали, а державка різця з маловуглецевої сталі), с припаяною пластинкою (твердого сплаву або швидкоріжучої стали) та різці з механічним кріпленням ріжучих пластинок.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2.
Вивчення конструкції та складання паспорту токарно-гвинторізного верстату.
Теоретичні відомості.
1. Завдання роботи.
Вивчити конструкцію та кінематику токарно-гвинторізного верстату; засвоїти управління верстатом та налагодити верстат на заданий режим; ознайомитися з складанням паспорту верстату та з перевіруючим розрахунком слабих ланок верстату з метою виявлення його технологічних можливостей.
2. Порядок виконання роботи.
- Користуючись верстатом в натурі (наприклад, моделі 1А62 або 1К62), паспортом або навчальною допомогою за теоретичним курсом, ознайомитися з конструкцією та управлінням верстату.
- Налагодити верстат на заданий режим (по вказівці викладача).
- Вивчити кінематичну схему верстату по навчальній допомозі або паспорту. Записати рівняння для визначення мінімальної та максимальної частот обертання шпинделя, повздовжньої та поперечної подач.
- Заповнити форму паспорту токарного верстату. Пояснення по виконанню основних граф паспорту наведені нижче.
Тип верстату. Вказати різновид верстату (токарно-гвинторізний, токарно-обдирочний та ін.).
Модель. Умовне позначення, марка верстату, під якою він випущений заводом-виготивником (наприклад, 1А616, 1А62, 1624) та ін.). Модель вибрати згідно таблички на верстаті, каталогу або з інших даних.
Клас точності. Вказати позначення класу, до якого відноситься верстат, в залежності від точності деталей, що обробляються. Встановлено три основних класи точності верстатів: Н - нормальної точності, П - підвищеної, В - високої. До класу Н відносяться верстати, що забезпечують точність обробки виробів не менше ніж по 10...9 квалітетам точності.
Верстат особливо придатний або пристосований. Стисло вказати, на які роботи розрахований верстат (обробка колінчастих валів, нарізання різьби та ін.). Для універсальних верстатів ця графа не виконується або в ній пишеться "універсальний".
Найбільший діаметр виробу, встановлюваного над станиною. Визначити найменшу з відстаней від осі центрів до внутрішніх кромок, що спрямовують, станини. Цей розмір більше висоти центрів. В паспорті зазначається 1,95 найменшого розміру.
Відстань між центрами. В шпиндель верстату й піноль задньої бабки вставляють центри. Заміряти відстань при крайньому положенні задньої бабки так, щоб торець підстави бабки був врівень з торцем станини. Піноль задньої бабки повинна бути втягнута в неї. Точність заміру в ±1 мм.
Висота центрів. Вказати розмір по перпендикуляру від лінії центрів до площини кромок, що спрямовують, станини. У випадку призматичних спрямовувачів за площину, що спрямовує приймається площина основи призм. Точність заміру h ±1 мм.
Найбільший діаметр прутка. Береться рівним 0.97 найменшого отвору шпинделя.
Найбільша довжина обточки. Вказати максимальну довжину встановлюваного на верстаті виробу, що може бути оброблена при найбільшому повздовжньому ході супорта.
Найбільші розміри державки різця. Вказуються найбільша висота та ширина державки різця, що може бути встановлена в різцеутримувачі. Висота різця вважається від опорної поверхні до лінії центрів верстату.
Ціна одного ділення лімба. Переміщення супорта на одне ділення шкали лімба визначається поверненням лімба на один оберт; переміщення лімба знаходять діленням на число поділок лімба.
Конус шпинделя, система, номер. По шпинделю передньої бабки вказуються система конуса (Морзе, метричний) та його номер. Центр має два конуса: передній - для закріплення деталі, що обробляється, та задній - на хвостовиці, що вставляють в відповідний конічний отвір шпинделя. Передній конус виготовляється звичайно з кутом 60°. Задній конус (хвостовик) центру виготовляється часто по системі Морзе. В таблиці наведені основні розміри конусів системи Морзе та їхні номери.
№ конуса Морзе | В1 | В2 | L | l |
9,212 | 54,0 | |||
12,239 | 57,5 | |||
17,981 | 69,0 | |||
24,052 | 85,5 | |||
31,544 | 108,5 | |||
44,732 | 138,0 | |||
63,762 | 192,1 |
Рід приводу. Вказується рід приводу (індивідуальний або трансмісійний).
Призначення електродвигуна. Головний рух, для подач, для насоса та ін.
Частота обертання електродвигуна. В хвилинах береться з таблички закріпленої на електродвигуні.
Потужність електродвигуна. Зазначена в укріпленої на ньому табличці.
Коефіцієнт корисної дії. Визначають розрахунком.
Потужність на шпинделі у кВт. По приводу (номінальну) розраховують по формулі: 
кВт,
де Nд - потужність електродвигуна, кВт; η - ККД верстата.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3
Точіння циліндричного валика.
1. Мета роботи.
1. Ознайомлення з прийомами роботи та управління верстатом при точінні циліндричних заготовок.
2. Вивчити необхідний ріжучий інструмент.
3. Ознайомитися з налагодженням верстату й вибором ріжучого інструменту.
2. Порядок виконання роботи.
До початку обробки заготовки деталі на токарному верстаті потрібно:
Вибрати ріжучий інструмент. Вибрати схему установки та закріплення заготовки на токарному верстаті. По кресленню заготовки необхідно скласти послідовність переходів для обробки деталі:
а) Підрізати торець О;
б) Проточити по всій довжині заготовки в розмір В1, В2, В3; подовжиш l1, l2, l3.
в) Відрізати в розмір l.
Для обробки деталь затискується в трьохкулачковий самоцентруючий патрон, виставляється та кріпиться. На токарно-гвинторізних верстатах застосовуються й інші універсальні пристрої: різні центри (для обробки деталей довжиною більше 4-10 діаметрів), поводковий патрон з повідцем (при обробці в центрах), різноманітні цангові патрони (при обробці деталей типу втулки), для обробки деталей довжиною, що перевищує 10 діаметрів, застосовуються люнети.
4. Після встановлення заготовки та кріплення її на верстаті встановлюємо різці, потрібні для обробки валика (правий прохідний завзятий, лівий прохідний завзятий, правий підрізний та відрізний різці). Виставлення різця виконуємо по висоті відносно осі деталі (ріжуча кромка різця повинна співпадати з віссю деталі, що обробляється), регулювання різця по висоті виконуємо накладними пластинками, виліт різця відносно різцеутримувача робимо мінімально можливим.
Згідно з таблиць на верстаті встановлюємо оберти та подачу різця при обробці. Оберти та подачу вибираємо згідно з матеріалом, що обробляється, діаметру заготовки та матеріалу ріжучої кромки інструменту, глибини різання.
По вибраним даним визначаємо швидкість різання по формулі:
де Dмах - максимальний діаметр деталі, що обробляється; п - число обертів.
Розраховуємо машинний час обробки:
; S – подача, п - частота обертання, і – кількість проходів.
і=(D-d)/2
5. Контроль розмірів деталі при точінні виконуємо штангенциркулем.
3. Прилади, обладнання та матеріали. Токарно-гвинторізний верстат 1А616. Набір різців. Заготовка. Вимірювальний інструмент.
4. Оформлення звіту по роботі:
Описати та замалювати інструмент, що використовується.
Описати технологію виготовлення ступеневого циліндричного валика.
Описати якість деталей, що виготовляються.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4.
Точіння конусних зовнішніх поверхонь.
1. Мета роботи.
1. Ознайомитися з прийомами роботи й управлінням верстатом при обробці зовнішніх конічних поверхонь.
2.-Вивчити основні елементи конуса. Поняття конусності та обчислення розмірів конуса.
3. Ознайомитися з налагодженням верстату при зміщенні задньої бабки або повернутої каретки супорта.
2. Прилади, обладнання та матеріали.
Верстат 1 А 616.
Різці (прохідний, підрізний).
Заготовка діаметром 18 мм Ст. 40
Вимірювальний інструмент.
3. Теоретичні відомості.
Основними елементами конуса є:
L - довжина конуса (відстань між основою або відстань від вершини конуса до його основи); 2 х - кут при вершиш;
х - кут ухилу конуса, рівний половині кута при вершині.
К - конусність.
- ухил конуса (величина вдвічі менше конусности)
Зовнішні конічні поверхні на токарних верстатах можна обробляти декількома способами: широким різцем; при повернутій на певний кут каретці супорта; при поперечному зміщенні центру задньої бабки. Широким різцем обробляються короткі конуси (довжиною не більш 30 мм). При обробці поверхні такому різцю надають тільки поперечну подачу або повздовжнє переміщення.
Короткі конуси, довжина яких не перевищує довжини ходу каретки, можна обробляти звичайними прохідними різцями, але для цього каретку необхідно повернути на кут конуса. Якщо при такому положенні каретки обертати держак її гвинта, то різець буде переміщатися не паралельно лінії центрів верстату, а під кутом до неї.
Кут повороту відраховують на поперечному супорті. Якщо заготовку встановити в центрах й змістити задню бабку в поперечному напрямку на деяку величину, то при повздовжньому переміщенні супорта поверхня, що обробляється, буде мати конічну форму. Це пояснюється несумісністю осі деталі, що обробляється, з напрямком руху різця. Застосовуючи такий спосіб можна обробляти тільки зрізанні конуси. При одній і тій же довжині заготовки, але при різній величині (8) зміщення заднього центру поверхня, що обробляється, буде мати різну конусність. Величину 5 визначають по формулі:
.
На кресленнях звичайно не проставляють обидва діаметри основ конуса, а вказують тільки один з них та довжину конуса. Кут конуса проставляють безпосередньо в градусах, або вказують конусність або ухил.
Якщо кут заданий в градусах, то його не важко перевести в відповідний ухил (знайти його тангенс) та визначити з наведеної вище формули. Величину 8 можна, відрахувати за шкалою та рисці на плиті та корпусі задньої бабки Заготовку обробляють прохідним різцем при механічному повздовжньому переміщені супорта.
4. Порядок виконання роботи.
1. По кресленню деталі визначити:
а) конусність деталі;
б) ухил конуса;
в) величину зміщення задньої бабки.
По відомому куту зміщення задньої бабки перевірити точність визначення величини.
Закріпити та проточити два діаметра в довжину.
Повернути каретку на кут конуса. Кут повороту відраховувати по шкалі на поворотній частиш каретки.
Прохідним різцем обробляти конічну поверхню.
5. Оформлення звіту по роботі.
Описати й провести розрахунки по пунктам 1, 2, 3, 4, 5 (див. порядок виконання роботи).
Замалювати ескіз деталі.
Контроль та оцінка якості виготовленої деталі.:
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5
Обробка внутрішніх циліндричних поверхонь.
1. Мета роботи.
1. Ознайомлення з прийомами роботи та управлінням верстату при обробці внутрішніх циліндричних поверхонь.
2. Вивчити технологічні прийоми при установці розточних різців,
3. Ознайомлення з точінням канавки та підрізанням уступів у виточеній втулці.
2. Прилади, обладнання та матеріали. Верстат 1А 616, Різці (Розточні, опорнорозточні, канавочні, відрізні). Заготовка Д = 45 мм. Вимірювальний інструмент.
3. Теоретичні відомості.
Технологія виготовлення внутрішніх циліндричних поверхонь призначається в залежності від попередньої обробки. Розточування отвору виконують, якщо в заготівлі вже є отвір певних розмірів. Встановлення і ріжучого інструменту виконується наступним чином: державку різця необхідно встановлювати паралельно осі центрів; виліт різця повинен на 15-20 мм перевищувати довжину, що розточується отвір, вершина різця повинна бути на висоті центрів.
Для чистової обробки рекомендується встановлювати різець вище центру на величину 0.01 діаметру розточуємого отвору, що розточується.
Глибина різання при розточуванні визначається так само, як і при обробці зовнішніх поверхонь. Перед виводом різця з отвору, що обробляється, його необхідно трохи перемістити до центру деталі, щоб між вершиною його й поверхнею, що обробляється, утворився проміжок. Це необхідно для того, щоб вершина різця не зіпсувала обробленої поверхні. Величину повздовжнього переміщення супорта потрібно відрахувати по лімбу повздовжньої подачі або користуватися повздовжнім упором. Невисокі уступи можна підрізати спеціальними різцями, закінчуючи розточування отворів повздовжньою подачею. Кромку різця, якою підрізують уступ, при встановленні зміщують з заздалегідь обробленим торцем заготовки. Високі уступи підрізають за декілька проходів. Різець встановлюють так, щоб кут між торцем заготовки й головною ріжучою кромкою дорівнював 8-10°. Канавки в отворах обробляють канавочними різцями, причому в залежності під ширини канавки, її обробляють за один або декілька проходів. Ширину канавки перевіряють штангенциркулем, а глибину - лінійкою й кронциркулем.
4. Порядок виконання роботи.
Загострити розточувальний різець та виставити його для обробки циліндричної втулки.
Розточити отвір Д=37 мм,
Виставити різець для обробки канавки Д=38.5 мм та уступ Д=39 мм.
Відрізати готову деталь від заготовки відрізним різцем на l =55 мм
5. Оформлення звіту по роботі.
Описати та провести розрахунки по кресленню деталі.
Замалювати деталь.
Контроль та оцінка якості виготовленої деталі.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 6.
Нарізання різьби на токарно-гвинторізному верстаті 1 А 616.
1. Мета роботи:
1. Ознайомлення з прийомами роботи та управлінням токарного верстату 1А616 при нарізанні різьби.
2. Вивчення попередньої обробки зовнішніх та внутрішніх поверхонь. заготовки для нарізання різьби.
3. Ознайомлення з налагодженням верстату при нарізанні різьби.
4. Вивчення основних елементів різьбового різця.
2. Прилади та обладнання.
1. Токарно-гвинторізний верстат 1 А 616.
Різьбові різці.
Заготовка.
Вимірювальні інструменти.
3. Порядок виконання роботи. При нарізанні різьби на токарному верстаті різець за один оберт заготовки повинен переміщатися у повздовжньому напрямку на величину кроку різьби. Сучасні токарні верстати налагоджують на необхідну для нарізання різьби подачу за допомогою механізму коробки подач. Для надання супорту повздовжньої подачі при нарізанні різьби потрібно в ввімкнути ходовий гвинт верстату. При включенні ходового гвинта розрізна гайка охоплює ходовий гвинт, при цьому супорт верстату починає рухатися по ходовому гвинту.
Для нарізання різьби потрібно заздалегідь обробити поверхню заготовки по заданим розмірам в залежності від типу різьби. Зовнішній діаметр повинен бути менш на 0.1 мм, ніж діаметр заданої різьби. Наприклад: потрібно виточити болт з різьбою М 10x1, де М - метрична різьба, 10 мм - зовнішній діаметр різьби; 1.0 мм - крок різьби. Для такого болта потрібна заготовка діаметром 9.9 мм., діаметр для внутрішньої різьби підбирають обчисленням кроку різьби з діаметру внутрішньої різьби.
Наприклад: гайка з різьбою М 16 х 1.5. Діаметр всередині заготовки рівний діаметру 16-1.5=14.5+0.1=14.6. Виточивши заготовку й закріпивши у патроні, підбирають, ріжучий інструмент для нарізання різьби? Різець для обробки трикутної форми різьби встановлюють відносно заготовки згідно з шаблону. Вершина різця повинна розташуватися на висоті центрів. Повний профіль різьби одержують за декілька проходів, кожний раз поглиблюючи різець в заготовку. Перед кінцем кожного робочого ходу супорта різець відводять від поверхні, що обробляється. Щоб полегшити обробку, в кінці нарізної частини заготовки виточують канавку. Якщо заготовка при нарізанні різьби обертається на токаря, а супорт з різцем переміщується ліворуч, то різьба буде правою. Ліву різьбу можна нарізати при такому ж обертанні заготовки, але при зворотному переміщенні супорта. Швидкість різання вибирають в залежності від твердості заготовки, що обробляється. Крок різьби перевіряють лінійкою чи різьбоміром. Для перевірки елементів різьби застосовують різьбові калібри.
Для виготовлення болта з різьбою М 10x1 виточують заготовку діаметром 9.9 мм, довжиною 60 мм. Для виготовлення гайки М 40x1, 5 виточують втулку діаметром 38.5 +0.1=38.6 мм довжиною - 33 мм.
Заточити різець з кутом 60° при його вершині, виставити його суворо по центру відносно заготівлі.
Налагодити верстат на нарізання різьби за допомогою держаків, розташованих в середній частиш передньої бабки верстату, до включеної маточної гайки ходового гвинта. Налагодження виробити по формулам
де: ім - передатне відношення змінних шестерень.
і - загальне передатне відношення від шпинделя до ходового гвинта.
ік.в - крок ходового гвинта у мм.
інар. - крок нарізаної різьби
По даній формулі налагоджують верстат для нарізання різьби підвищеної точності, шляхом підбору змінних шестерень.
Для нарізання різьби М 10x1 достатньо налагодити верстат за допомогою механізму коробки подач.
4. Після настройки верстату й установки різця по шаблону відносно заготівлі, вмикаємо автоматичну подачу та нарізаємо різьбу на l =30 мм для болта, та l =33 мм для гайки.
4. Оформлення звіту по роботі.
Описати налагодження верстату та виконання роботи.
Опис попередньої обробки заготовки для нарізання різьби.
Контроль та оцінка якості виготовленої різьби.
ЗМІСТ
Стор.
Лабораторна робота № 1 3
Лабораторна робота № 2 5
Лабораторна робота № 3 8
Лабораторна робота № 4 11
Лабораторна робота № 5 14
Лабораторна робота № 6 16
Зміст 19
Методичні вказівки для виконання лабораторних робіт, модуль "Фрезерна обробка" для студентів спеціальностей 7.091902 - "Механізація сільського господарства", та 6.010100 - "Професійне навчання" склали:
Чернов В. Ю. - к.т.н., доц. кафедри загальнотехнічних дисциплін;
Опанюк С.П. - ст. викл. кафедри загальнотехнічних дисциплін;
Улінець О.М. - м.в.н. кафедри загальнотехнічних дисциплін..
Рецензенти:
проректор з наукової роботи Миколаївського державного педагогічного
університету, професор Гуйтур В.І.,
доцент кафедри загальнотехнічних дисциплін Миколаївської
державної аграрної академії
канд. техн. наук Табацков В.П.
Відповідальний за випуск
проректор з наукової роботи, завідувач кафедри вищої та прикладної математики Миколаївської державної аграрної академії, докт. техн. наук, професор Шебанін В.С.
Друкується за рішенням методичної комісії факультету механізації сільського господарства МДАУ
від "__" ____ 2001р., протокол № ___.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1
«ФРЕЗЕРНИЙ ВЕРСТАТ 6Р80, ЙОГО КІНЕМАТИЧНА СХЕМА І КЕРУВАННЯ"
МЕТА РОБОТИ:
1. Вивчити конструкцію та кінематичну схему верстата 6Р80.
2. Засвоїти керування верстатом і його налагодження на робочий режим. ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ:
Фрезерування - метод обробки металів різанням за допомогою багатолезового різального інструменту - фрези. Особливість процесу фрезерування є перервність різання кожним зубом фрези. Зуб фрези контактує із заготовкою і виконує роботу по різанню тільки на деякій ділянці оберту, а потім продовжує рух не торкаючись заготовки до наступного врізання.
В залежності від призначення і виду поверхонь, що обробляються розрізняють наступні типи фрез (рис. 1): циліндричні, торцьові, дискові, кінцеві, кутові, шпоночні, фасонні, різьбові. Фрези виготовляють суцільними або збірними.
Не дивлячись на велику різноманітність верстатів, їх привідні, передатні і виконавчі механізми мають багато спільного і складаються із приводів, передач, механізмів перетворення руху та ін. Всі механізми, за допомогою яких приводяться у рух елементи верстатів, для наочності зображують на кінематичних схемах.
У перелік основних складових частин верстата входять:
станина; стіл; хобот; підвіски; консоль; коробка швидкостей; коробка подач; шпинндель.
На основі встановлена стійка, кронштейн з гайкою гвинта підйому консолі і насос охолодження. Внутрішня порожнина основи є резервуаром для охолодження рідини. На правому боці стійки закріплена електрошафа, у верхній частині - коробка швидкостей та механізм перемикання швидкостей. На хоботі верстата закріплюються підвіски, які є опорами для фрезерних оправок. Салазки переміщуються у поперечному напрямі на консолі і мають направляючі для стола. Поворотні салазки на верстаті дають можливість здійснювати повертання стола в межах 45° в горизонтальній площині.
Привід головного руху верстату виконується від електричного двигуна через клинопасову передачу і коробку швидкостей. Шляхом переміщення блоків на валу та перемиканням шестерень перебору на шпинделі отримуємо 12 швидкостей. Привід передач здійснюється від електричного двигуна, який змонтовано в консолі. Обертання від вала коробки подач передається на вал консолі. Прискорене переміщення стола йде від електричного двигуна через вали, електромагнітну муфту, обгінну муфту і вал консолі.
Всі фрезерні верстати поділяються на 7 типів:
- вертикально фрезерні консольні;
- фрезерні безперервної дії;
- котирувальні і гравірувальні;
- вертикально-безконсольні;
- поздовжні;
- широкоуніверсальні;
- горизонтально-консольні.
Найбільш розповсюджені консольно-фрезерні верстати (рис, 2), для яких характерно те, що стіл може рухатись у трьох напрямках: поздовжньому, поперечному і вертикальному.
Консольно-фрезерні верстати поділяються на:
горизонтальні;
вертикальні;
універсальні;
широко-універсальні.
Ці верстати відрізняються один від одного, головним чином, компонуванням шпинделя та будовою стола. У горизонтально-фрезерному верстаті шпиндель розташований горизонтально. Консольно-фрезерні верстати зі столами одного розміру складають гамму. Верстати однієї гамми уніфіковані, тобто мають ряд однакових частин та вузлів, тому досить розглянути пристрій одного з них, щоб мати уяву про всі моделі. Розглянемо кінематичну схему подібних верстатів.
Привід головного руху верстата. Він складається із електричного двигуна, коробки швидкостей (див. плакат) і шпинделя з перебором. Вал електричного двигуна за допомогою муфти поєднаний з валом коробки швидкостей. Звідси рух передається через рухомий блок зубчастих колес на вали 2, 3, 4. Таким чином, коробка швидкостей забезпечує вісім різних швидкостей обертання.
Від вала 4 рух передається на шпиндель через клинопасову передачу. Шпиндель проходить через втулку вільно і тому на нього не діють зусилля натягу пасів. Від шківу рух може передаватись на шпиндель безпосередньо або через перебір. Це залежить від того, яке положення займає зубчасте колесо. Таким чином, перебір подвоює кількість швидкостей обертання шпинделя.
Привід подачі складається із електричного двигуна, коробки подач (див. плакат), редуктора та коробки реверса. Коробка подач складається із трьох валів. Вал 8 за допомогою муфта поєднується з валом електричного двигуна. Вал 8 проходить також через редуктор, де на нього насаджене гвинтове зубчасте колесо 45, яке знаходиться в зачепленні з колесом 14, що насаджено на вал 13. Таким чином рух від вала 8 може передаватись на вал 13 і в подальшому до стола верстату. При цьому швидкість переміщення стола буде великою, так як швидкість обертання вала зміниться несуттєво. В цей же час рух від вала 8 передається за допомогою рухомого зубчастого блока 34 і 35 на вал 9 і далі через зубчасті колеса 26-33 на вал 10. Коробка швидкостей забезпечує вісім різних швидкостей обертання вала. На валу 12 розташований черв'як у зачепленні з черв'ячним колесом. Черв'ячна передача знижує швидкість руху. Таким чином, на стіл рух передається на великій і малій швидкостях; на великій - для холостих ходів, а на малій - для робочої передачі. Ці рухи не передаються одночасно. Для запобігання аварії застосована муфта обгону. Коробка реверса призначена для того, щоб змінити напрямок подачі стола в поздовжньому, поперечному і вертикальному напрямках. Подачу можна здійснювати і в ручному режимі за допомогою маховика; механізми ввімкнення механічної та ручної подач зблоковані.
Режим роботи на фрезерному верстаті вибирають в залежності від матеріалів деталей, що обробляються. Швидкість різання визначається за формулою:
, (м/хв).
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2
«ОБРОБКА ПЛОЩИН НА ФРЕЗЕРНОМУ ВЕРСТАТІ"
МЕТА РОБОТИ;
Вивчити керування верстатом 6Р80;
Ознайомитись з прикладом роботи при фрезеруванні площин.
ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ;
При обробці площин розрізняють фрезерування за подачею та проти подачі (рис. 3). У першому випадку напрямок фрези співпадає з напрямом і подачею столу, а в другому - напрямок обертання фрези є протилежним відносно напряму подачі столу. Фрезерування за подачею забезпечує кращу якість поверхні, що обробляється, і тому є передовим засобом обробки площин. Для обробки площини застосовують або циліндричні фрези, або торцьові (рис. 4). Фрезерування площини торцьовою фрезою має певні переваги в порівнянні з роботою циліндричної фрези: при різанні одночасно приймає участь велика кількість зубів, тому робота супроводжується меншою вібрацією.
Рис. 3. Види фрезерування.
Заготовку затискують у машинних лещатах, які складаються з плити і поворотного корпусу. Лещата мають нерухомі і рухомі губки. Між ними і затискають заготовку. Поверхні, в яких затискають заготовку, повинні бути паралельними. При закріпленні лещат на столі верстата дуже важливо забезпечити їх правильне положення відносно вісі шпинделя. На столі верстата машинні лещата встановлюють за допомогою сухарів, які закріпленні у хрестовому пазу лещат. Поверхня, що обробляється, повинна виступати з лещат приблизно на 10-15 мм. Беремо торцьову фрезу і закріплюємо наступним чином: конусний кінець встановлюємо у шпиндель і затягуємо стяжним гвинтом. На іншому кінці оправки за допомогою шпонки та шплінта закріплюємо фрезу.
ПРИЛАДИ, ОБЛАДНАННЯ І МАТЕРІАЛИ:
Фрезерний верстат 6Р80.
Фреза торцьова, матеріал РІВ з напайками із Т15К6.
Заготовка, матеріал - сталь 30.
Вимірювальний інструмент.
ТЕХНОЛОГІЧНІ ОПЕРАЦІЇ:
Закріпивши інструмент і заготовку, роботу продовжують в такій послідовності:
1. Вмикаємо обертання шпинделя.
За допомогою рукояток поперечної, поздовжньої та вертикальної подач підводять заготовку до фрези так, щоб заготовка трохи торкалась її.
Відводять заготовку від фрези у поздовжньому напрямі.
Рукояткою поперечної подачі встановлюють заготовку на глибину різання.
Фіксують консоль і стіл поперечної подачі.
Прискореним рухом подають заготовку на відстань 15-20 мм від інструмента, вмикають подачу охолоджувальної рідини і механічну подачу.
Після отримання площин в тій ж послідовності обробляють інший торець по заданим розмірам.
На практиці часто приходиться обробляти на заготовці не одну, а декілька площин. Таки площини називають спряженими. При фрезеруванні спряжених площин одну з них вважають основною і від неї виконують виміри. її використовують також як установчу базу. Площини під нахилом обробляють за допомогою кутових фрез, або поворотом шпинделя, або самої заготовки у тих верстатів де це можливо.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3
"ФРЕЗЕРУВАННЯ ПАЗІВ І УСТУПІВ НА ВЕРСТАТІ 6Р80"
МЕТА РОБОТИ: Ознайомитись з керуванням верстату при фрезеруванні уступів, прямокутних пазів, шпоночних канавок.
ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ:
Не дивлячись на те, що деталі машин, які виготовляються на металорізальних верстатах, дуже різноманітні за геометричною формою, всі вони утворюються за рахунок комбінацій подібних геометричних фігур. Це стає можливим завдяки використанню принципу "складення рухів", що видно з прикладу токарного верстата.
Його головний рух - обертальний. Тому деталі, які виготовляються на токарному верстаті, мають форму тіл обертання. Від руху подачі залежить яке тіло обертання утвориться - циліндр, конус, куля, так як воно утворюється в результаті складення обертального руху шпинделя і поступального руху супорта. На фрезерному верстаті заготовка рухається поступально (рух подачі), а фреза у якості інструмента здійснює обертальний рух (головний рух) (рис. 5).
Рис. 5. Обробка пазів та уступів.
Фрезерування уступів на горизонтально-фрезерному верстаті виконують в такій послідовності:
- вмикають оберти шпинделя (обертання шпинделя);
- обертаючи рукоятки поперечної, вертикальної і поздовжньої подач, підводять заготовку до зіткнення з фрезою;
- обертанням рукоятки вертикальної подачі опускають стіл і переміщують його;
- обертаючи рукоятку поперечної подачі у напрямку руху фрези на ширину уступа, піднімають стіл до зіткнення фрези з верхньою площиною заготовки;
- обертанням рукоятки поздовжньої подачі виводять заготовку з під фрези і піднімають стіл на глибину фрезерування (глибину уступа);
- вмикають обертання шпинделя, фіксують консоль і поперечний стіл;
- встановлюють упори для механічного ввімкнення поздовжньої подачі стола на довжину фрезерування;
- вмикають обертання шпинделя і подачу охолоджувальної рідини;
- підводять заготовку до фрези і вмикають механічну поздовжню подачу. Після обробки першого уступа стіл переміщують на відстань, яка дорівнює сумі ширини уступа і фрези, і фрезерують інший уступ.
Завершивши обробку деталі, її не виймають із лещат, а перевіряють штангенциркулем глибину та ширину уступів з кожного, боку деталі. Продуктивність праці можна підвищити, застосувавши набір фрез. На валах часто виконують шпоночні канавки, які можуть бути відкритими, наскрізними або напівзакритими. Відкриті шпоночні канавки можна фрезерувати дисковими фрезами на горизонтально-фрезерних верстатах. При виготовленні шпоночної канавки потрібно забезпечити її паралельність вісі вала. Для цього фрезу виставляють у вихідне положення. Заготовку закріплюють так, щоб вона висувалась з лещат, тобто її торець повинен виходити за межі губок на розмір припуску.
ОСНОВНІ ТЕХНОЛОГІЧНІ ОПЕРАЦІЇ:
Закріпити фрезу і заготовку.
Ввімкнути обертання шпинделя.
Фрезерувати уступ по заданому розміру.
Виготовити шпоночну канавку дисковою фрезою.
ПРИЛАДИ, ОБЛАДНАННЯ І МАТЕРІАЛИ:
Фрезерний верстат 6Р80.
Фреза дискова, кінцева.
Заготовки, матеріал - сталь 30.
Вимірювальний інструмент.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №4
"УНІВЕРСАЛЬНА ДІЛИЛЬНА ГОЛОВКА"
МЕТА РОБОТИ: Вивчити будову універсальної ділильної головки;
Налагодження верстата при роботі з універсальною ділильною головкою.
ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ:
Часто виникає проблема обробляти поверхні, які повинні займати певне положення однієї відносно другої по колу, наприклад грані головок гвинтів, впадини між зубами фрез і т. д. При цьому в залежності від кількості поверхонь, що обробляються необхідно забезпечити поворот заготовки на певний кут. Для повороту заготовки застосовують пристрій, який має назву - ділильна головка (рис. 6). Ділильні головки можуть бути спрощеними і універсальними. Перші забезпечують поділ кола на певну кількість ділянок. Універсальні ділильні головки забезпечують рівномірну кількість варіантів поділу кола на ділянки.
Рис. 6. Ділильна головка. Механізм ділильної головки розташований в корпусі, який встановлюється на стіл верстата. Правильне положення корпуса забезпечується шпонкою, яка закріплена на основі корпуса і входить у паз стола.
В корпусі розташований шпиндель з конусним отвором. На його кінці і нарізана зовнішня різьба. Заготовку закріплюють в патроні, який накручується на шпиндель, або встановлюють між переднім і заднім центрами. Один з центрів і закріплений в літальній головці, а іншій - в задній бабці. Шпиндель приводять у рух рукояткою, яка поєднана з валом, що проходить через ділильну головку. Вал і шпиндель поєднані черв'ячною передачею, причому на шпиндель насаджене черв'ячне колесо, а черв'як виготовлений суцільно з валом. Таким чином для повороту шпинделя на 360° вал здійснить стільки обертів, скільки зубів має черв'ячне колесо.
Де: п - кількість обертів рукоятки, z - кількість частин заготовки, що обробляється, N - характеристика ділильної головки. При визначенні кількості обертів рукоятки можна отримати неправильний дріб. Це означає, що потрібно зробити певну кількість повних обертів, а потім повернути рукоятку додатково по колам в кожному з яких та чи інша кількість отворів.
.
ОСНОВНІ ТЕХНОЛОГІЧНІ ОПЕРАЦІЇ:
Для фрезерування граней гвинта цю роботу виконують в такій послідовності: На столі верстата встановлюють і закріпляють ділильну головку. Шпинделю ділильної головки надають вертикального положення. В патроні ділильної головки закріпляють заготовку. Фрезу виставляємо на глибину різання, для чого вертикальною подачею піднімають стіл до зіткнення торця заготовки з фрезою. Потім виводять заготовку з під фрези і піднімають стіл на задану глибину різання. Перед початком роботи затягують колодку ділильної головки гвинтами. Потім фіксують консоль і поперечний стіл. Вмикають подачу охолоджувальної рідини. Фрезерують одну грань, потім відводять заготовку від фрези і поворотом патрона виставляють деталь (заготовку) на 90°. Інші три грані фрезерують в тому ж порядку.
ПРИЛАДИ, ОБЛАДНАННЯ І МАТЕРІАЛИ:
1. Фрезерний верстат 6Р80,
Фреза торцьова.
Заготовка, матеріал - сталь 40.
Вимірювальний інструмент.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №5
"ВИБІР ОПТИМАЛЬНОГО РЕЖИМУ РІЗАННЯ І РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНОЇ КАРТИ ПІД ЧАС РОБОТИ НА ВЕРСТАТІ 6Р80"
МЕТА РОБОТИ:
Вивчити ступінь використання технічних можливостей верстата.
Навчитися послідовно розробляти технологічний процес.
ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ:
Продуктивність праці визначається кількістю виробів, які виготовлені за одиницю часу; вона залежить від часу, затраченого на виконання операції у процесі виготовлення деталі. Цей час називають штучним і визначають за формулою:
Тшт =Тосн+Тдоп+Тобcл+Твідп
де: Тосн - основний технологічний час (машинний час);
Тдоп - допоміжний час (на встановлення, закріплення і зняття деталей, на керування верстатом, холості переміщення різального інструмента, контроль
деталі);
Тобсл - час на обслуговання робочого місця і верстата (змащування верстата, прибирання стружки і т. п.);
Твідп - час перерв на відпочинок і природні потреби.
Допоміжний час залежить від багатьох факторів - складності і розмірів деталі, якості інструментів, які застосовуються при обробці, типу верстата, його налагодження, способу кріплення деталі, режимів різання і методів обробки.
Величина Тос при фрезерувати залежить від довжини поверхні, що обробляється, подачі і кількості обертів фрези:
Тосн 
(хв),
де L - загальна довжина проходів фрези в напрямку подачі, в мм;
l - довжина поверхні, що фрезерується, в мм;
l1 - шлях врізання фрези, в мм;
l2 - перебіг фрези, в мм;
Sхв - хвилинна подача, в мм/хв;
Sz - подача на один зуб. В мм;
z - число зубів фрези;
n - число обертів фрези у хвилин.
Величина врізання під час фрезерування циліндричною фрезою визначається, за формулою:
(мм),
де: t- глибина різання, в мм; D - діаметр фрези, в мм;
Величина врізання під час фрезерування торцьовою фрезою визначається за формулою:
(мм),
де В - ширина поверхні, що фрезерується, в мм.
Величина перебігу l2 береться від 1 до 5 мм в залежності від діаметра фрези.
Ступінь використання технічних можливостей верстата визначається багатьма факторами, але перше місце серед них належить різальним інструментам і правильному вибору режиму різання. Оптимальні режими різання підбирають згідно таблиць режимів різання, складеними НДІ різання на основі експериментальної перевірки. Однак потрібно вміти правильно вибрати найбільш раціональний режим різання з врахуванням матеріалу і геометрії різця, матеріалу деталі, що обробляється.
Оптимальний режим різання слід визначити з таким розрахунком, щоб за перший чорновий прохід зняти максимально допустиму частину припуску, залишаючи на напівчистову і чистову обробки мінімально допустимі припуски. Визначити найбільш допустиму подачу. Визначити найбільшу швидкість різання, враховуючи стійкість різального інструмента Наприклад, при фрезеруванні розрізняють три види подач:
подача на зуб фрези Sz - величина переміщення заготовки відносно фрези за час її повертання на один зуб (в мм/зуб);
подача на один оберт фрези Sод - величина переміщення заготовки відносно фрези за один її оберт (в мм/об);
хвилинна подача Sхв - швидкість переміщення заготовки відносно фрези (мм/хв).
Величина То при фрезеруванні залежить від довжини поверхні, що обробляється, подачі і кількості обертів фрези:
ОСНОВНІ ТЕХНОЛОГІЧНІ ОПЕРАЦІЇ:
Технологічний процес розробляють в такій послідовності:
Ознайомлюються з кресленням деталі і технічними вимогами до неї.
Вибирають заготовку.
Складають послідовність обробки деталі.
Вибирають типи і моделі верстатів.
Вибирають різальні пристрої і вимірювальні інструменти.
Визначають режим різання.
Встановлюють норми часу на виготовлення однієї деталі.
За всіма даними складають операційну карту механічної обробки, в якій вказують зміст переходів, обладнання, різальні і вимірювальні інструменти, режим роботи верстата, час, необхідний для виконання роботи, приводять ескіз деталі, що обробляється.
ОФОРМЛЕННЯ ЗВІТУ ДО РОБОТІ:
1. Описати правильність вибору режиму різання на металорізальних верстатах.
2. Підрахувати величину Тосн при фрезеруванні за один прохід площини довжиною 280 мм циліндричною фрезою з кількістю зубів z = 20 при подачі на один зуб Sz = 0,08,і швидкості фрезерування V = 40 м/хв.
Описати послідовність розробки технологічного процесу.
Скласти технологічну карту механічної обробки за ескізом деталі.
Дата добавления: 2015-08-29; просмотров: 29 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| Министерство обазования и науки Российской Федерации | | | 5.Точить поверхность выдерживая размеры 8 и 10. |