ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Методические указания к
Лабораторной работе № 16
Устройство токарно-винторезного станка
по дисциплине
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ.
ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Направление подготовки: 110300 “Агроинженерия”
Специальность: 110303 “Механизация переработки
сельскохозяйственной продукции”
Форма обучения очная
Тула 2010 г.
1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ
Ознакомление с устройством токарно-винторезного станка, приспособлениями к нему, типами резцов, применяемых при обработке деталей.
Ознакомление со способами настройки станка на обточку конических поверхностей.
2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Токарно-винторезный станок применяется для обработки деталей, имеющих форму тела вращения. В его состав входят узлы (рис. 1):
1. Станина станка с горизонтальными и призматическими направляющими. Служит для монтажа узлов. Закреплена на двух тумбах.
В передней тумбе смонтирован электродвигатель главного привода стенка, в задней тумбе - бак для хранения смазочно-охлаждающей жидкости и насосная станция для подачи жидкости в зону резания при обработке заготовок.
2. Передняя бабка. В ней смонтирована коробка скоростей для передачи шпинделя (основному валу коробки скоростей) различных чисел оборотов.
3. Коробка подач. В ней смонтированы механизмы и передачи, позволяющие получать различные скорости движения суппортов.
4. Коробка сменных зубчатых колес, необходимых для наладки станка на нарезку резьбы резцами.
5. Задняя бабка. В пиноли устанавливают центр или инструмент для обработки отверстий (сверла, зенкеры, развертки).
6. Фартук станка. В нем смонтированы механизмы и передачи, преобразующие вращательное движение ходового валика или ходового винта в поступательное движение суппортов.
7. Продольный суппорт. Устанавливается на направляющих станины, перемещается по ним и обеспечивает продольную подачу резца.
8. Поперечный суппорт. Смонтирован на направляющих продольного суппорта, обеспечивает перемещение в поперечном направлении.
9. Верхний поворотный суппорт. Позволяет устанавливать резец под любым углом к оси вращения заготовки.
10. Резцедержатель. Служит для крепления резцов. Одновременно может быть закреплено 4 резца.
11. Ходовой винт.
12. Ходовой валик.
Рис.1. Общий вид токарно-винторезного станка
Для крепления деталей при обработке на токарных станках применяют следующие приспособления (рис.2):
1. Центры 3 служат для установки (базировки) заготовок между шпинделем станка и пинолью задней бабки. Передача крутящего момента от шпинделя при обработке в центрах осуществляется патронами или поводковыми устройствами. Поводковый патрон 1 навинчивается на шпиндель, а хомутик 2 закрепляется на левом конце заготовки с помощью болта.
2. Самоцентрирующие патроны. Применяют для закрепления цилиндрических заготовок с одновременным их центрированием. Закрепляют их на шпинделе станка (рис. 3).
3. Четырехкулачковые патроны. Применяют для крепления деталей квадратной и прямоугольной форы (рис.4).
Рис. 2. Поводковое устройство
Рис.3. Самоцентрирующий трехкулачковый патрон
Рис.4. Четырехкулачковый патрон
4. Планшайба. На планшайбе обрабатываемые детали крепятся с помощью угольников, которые вводятся в пазы планшайбы и закрепляются на ней. Набор угольников прилагается к планшайбе (рис. 5).
Рис. 5. Планшайба
5. Оправки. Оправки бывают: жесткие, цанговые, плунжерные, самозажимные и другие. На рис. 6, а показана простейшая коническая оправка, на которой заготовка удерживается за счет силы трения на сопряженных поверхностях; на рис. 6, б показана цанговая оправка с разжимными упругими элементами - цангами.
Рис. 6. Оправки
6. Быстродействующие зажимные патроны. Они бывают пневматические и гидравлические. Использование таких патронов позволяет значительно экономить время при закреплении деталей.
7. Люнеты. При обтачивании нежестких валов (длина которых в 10 раз превышает диаметр ) установка их только в центрах без опоры в средней части оказывается недостаточной, так как под действием силы резания будет происходить значительный изгиб заготовки.
Предотвращение изгиба обеспечивается введением дополнительной опоры для заготовок - люнетов.
Люнеты бывают подвижные, устанавливаемые на продольных салазках суппорта (рис. 7), и неподвижные, устанавливаемые на станине станка (рис. 8).
Рис. 7. Подвижный люнет Рис. 8. Неподвижный люнет
Для обработки заготовок применяют токарные резцы, которые можно классифицировать по нескольким признакам;
1. По направлению подачи резцы бывают проходные правые (рис. 9, а) и левые (рис. 9, б).
Если при наложении на резец ладони правой руки главная режущая кромка оказывается расположенной на стороне большого пальца, то резец называется правым.
Если при наложении на резец ладони левой руки главная режущая кромка оказывается расположенной на стороне большого пальца, то резец называется левым.
Проходные резцы
Рис. 9 Проходные резцы
По форме головки и ее расположению резцы разделяются на прямые: (рис. 10, а), отогнутые (рис. 10, б) и изогнутые (рис. 10, в)с оттянутой головкой.
Рис.10. Токарные резцы с различной формой головки
Различают черновое и чистовое обтачивание цилиндрических поверхностей проходными резцами. При черновом обтачивании снимается припуск 2-5 мм. В результате чернового обтачивания получают 5-7-й классы точности 1-3-й классы шероховатости. Черновое обтачивание выполняют обдирочными резцами, которые, так же как и чистовые проходные бывают правые и левые, прямые и отогнутые. Чистовое обтачивание применяют для отделочной обработки заготовок. В результате чистового обтачивания получают 2-4-й классы точности и 4-7-й классы шероховатости.
Обтачивание торцовых поверхностей производят обдирочными, чистовыми и подрезными резцами.
Отрезание частей заготовок и протачивание кольцевых канавок производят отрезными резцами.
Растачивание предварительно просверленных отверстий производят расточными резцами.
Фасонные резцы применяют для обтачивания фасонных поверхностей. К группе фасонных относятся и резьбовые резцы, предназначенные для нарезки резьб.
Для обточки конических поверхностей используют 4 способа настройки токарно-винторезного станка:
1. Широким резцом. Главная режущая кромка резца заточена под необходимый угол конуса. Этот способ используется при обточке конусов небольшой длины.
2. Поворотом верхнего поворотного суппорта, позволяющим установить резец на необходимый угол обтачиваемого конуса.
3. Смещением задней бабки в поперечном направлении. Этим способом обтачивают конусы с небольшими углами, так как максимальная величина сдвига бабки в поперечном направлении относительно невелика (до 20 ми у средних станков).
4. С помощью копировальной линейки. Этот способ обеспечивает возможность получения более высокой точности углов.
Растачивание внутренних конусов можно производить широким резцом методом поворота верхних салазок суппорта или при помощи копировальной линейки с применением соответствующих резцов.
3. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ И НАГЛЯДНЫЕ ПОСОБИЯ
3.1. Токарно-винторезный станок.
3.2. Токарные резцы.
3.3. Приспособления.
3.4. Перечисленные в библиографическом списке рекомендуемые источники.
4. ЗАДАНИЕ НА РАБОТУ
4.1. Изучить теоретическую часть.
4.2. Изучить устройство и принцип работы токарно-винторезного станка.
4.3. Изучить резцы и приспособления к станку.
5. ХОД РАБОТЫ
5.1. Настроить токарно-винторезный станок на обточку цилиндрической поверхности.
5.2. Установить заготовку в патрон.
5.3. Установить резец в резцедержатель.
5.4. Обточить заготовку.
6. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
Отчет по данной работе должен содержать следующее:
6.1. Название работы.
6.2. Цель и задачи работы.
6.3. Краткое содержание теоретической части.
6.4. Эскизы станка, резцов, приспособлений.
7. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Технология конструкционных материалов (Технологические процессы в машиностроении) [Электрон. ресурс]: в 4-х ч. /Под ред. Э.М. Соколова; С.А. Васина; Г.Г. Дубенского. — Тула: Изд-во ТулГУ, 2007.
Ч.1: Машиностроительные материалы: учебник для вузов /Е.М. Гринберг, Г.В. Маркова, В.А. Алферов. — 2007. — 1 опт. диск (CD ROM).
Ч.2: Сварочное производство: учебник для вузов /А.А. Протопопов, В.А. Судник, А.С. Рыбаков. — 2007. — 1 опт. диск.(CD ROM).
Ч.3: Производство заготовок: учебник для вузов /О.В. Мартынов, С.П. Яковлев, Л.Г. Юдин . — 2007. — 1 опт. диск (CD ROM).
Ч.4: Производство заготовок: учебник для вузов /В.В. Любимов, Ю.Н. Федоров, А.С. Ямников. — 2007. — 1 опт. диск (CD ROM).
2. Дальский, А.М. Технология конструкционных материалов: учебник для машиностроит. вузов /А.М. Дальский [и др.]; под общ. ред. А.М. Дальского. — 6-е изд., испр.и доп. — М.: Машиностроение, 2005. — 592с.: ил.
3. Колесов, С.Н. Материаловедение и технология конструкционных материалов: учебник для вузов /С.Н. Колесов, И.С. Колесов. — М.: Высшая школа, 2004. — 519с.: ил.
4. Карпенков, В.Ф. Материаловедение. Технология конструкционных материалов. Кн.2. /В.Ф. Карпенков [и др.]: Учебник для вузов. — М.: Колос, 2006. — 312 с.: ил.
5. Арзамасов, Б.Н. Материаловедение: Учебник для вузов /Б.Н. Арзамасов [и др.]; под общ. ред. Б.Н. Арзамасова, Г.Г. Мухина. — 7-е изд., стер. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. — 648с.: ил.