material (Обработка деталей резанием), страница 3

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ

В основу классификации металлорежущих станков, принятой в нашей стране, положен технологический метод обработки заготовок. Классификацию по технологическому .методу обработки проводят в соответствии с такими признаками, как вид режущего инструмента, характер обрабатываемых поверхностей и схема обра­ботки. Станки делят на токарные, сверлильные, шлифовальные, полировальные и доводочные, зубообрабатывающие, фрезерные, строгальные, разрезные, протяжные, резьбообрабатывающие и т. д.

Классификация по комплексу признаков наиболее полно отражается в общегосударственной Единой системе условных обозначений станков. Она построена по десятичной системе; все металлорежущие станки разделены на десять групп, группа — на десять типов, а тип — на десять типоразмеров. В группу объединены станки по общности технологического метода обработки или близкие по назначению (например, сверлильные и расточные). Типы станков характеризуют такие признаки, как назначение, степень универсальности, число главных рабочих органов, конструктивные особенности. Внутри типа станки различают по техническим харак­теристикам.

В соответствии с этой классификацией каждому станку при­сваивают определенный шифр. Первая цифра шифра определяет группу станков, вторая тип, третья (иногда третья и четвертая) показывает условный размер станка. Буква на втором или третьем месте позволяет различать станки одного типоразмера, но с разными техническими характеристиками. Буква в конце шифра указывает на различные модификации станков одной базовой модели. Напри­мер, шифром 2Н135 обозначают вертикально-сверлильный станок (группа 2, тип 1), модернизированный (Н), с наибольшим условным диаметром сверления 35 мм (35).

Различают станки универсальные, широкого применения, специализированные и специальные. На универсальных станках выполняют самые разнообразные работы, используя заготовки многих наименований. Примерами таких станков могут быть токарно-винторезные, горизонтально-фрезерные консольные и др. Станки широкого назначения предназначены для выполнения определенных работ на заготовках многих наименований (многорезцовые, токарно-отрезные станки). Специализированные станки предназначены для обработки заготовок одного наименования, но разных размеров (например, станки для обработки коленчатых валов). Специальные станки выполняют определенный вид работ на одной определенной заготовке.

По степени автоматизации различают станки с ручным управле­нием, полуавтоматы, автоматы и станки с программным управлением. По числу главных рабочих органов станки делят на одношпиндель­ные, многошпиндельные, односуппортные, многосуппортные. При классификации по конструктивным признакам выделяются существенные конструктивные особенности (например, вертикальные и горизонтальные токарные полуавтоматы). В классификации по точности установлены пять классов станков: Н — нормальной, П — повышенной, В — высокой, А — особо высокой точности и С — особо точные станки.

Условные обозначения основных передач и механизмов металлорежущих станков

Рис. 15. Кинематическая схема фрезерного станка модели 6Р13ФЗ

Рис. 23. Вертикально-фрезер­ный станок

На рис. 15 показана кинематическая схема вертикально-фрезер­ного станка с ЧПУ модели 6Р13ФЗ. Механизм главного движения станка представляет собой обычную коробку скоростей, в которой 18 частот вращении шпинделя получают переключением двух трой­ных и одного двойного блока (19—22—16; 37—46—26 и 82—19). Источником движения служит электродвигатель М1 (N = 7,5 кВт, п = 1450 об/мин). Диапазон частот вращения шпинделя 40— 2000 об/мин.

Механизм подачи станка обеспечивает перемещение заготовки, установленной на столе, в двух взаимно перпендикулярных напра­влениях — продольном и поперечном. Шпиндель станка вместе с ползуном перемещается в вертикальной плоскости. Эти три движе­ния осуществляются от трех исполнительных механизмов. Каждый из них состоит из электродвигателя (М2, Мз, М4), который управляет гидродвигателем (Г2, Гз, Г4). Гидродвигатели приводят в движение рабочие органы станка (стол и ползун) через зубчатые колеса и шари­ковые винтовые пары (2, 3, 4). Каждому импульсу, поступающему от системы ЧПУ, соответствует перемещение ползуна со шпинделем или стола на 0,01 мм. Скорость подачи 20—600 мм/мин.

Консоль станка со столом и салазками имеет установочное вер­тикальное перемещение от гидродвигателя Г1 через пару конических колес 18/72 и винтовую пару 1.

Программа работы станка задается с помощью чисел в закодиро­ванном виде на программоносителе — перфорированной бумажной ленте.

III. ОБРАБОТКА ЗАГОТОВОК НА СТАНКАХ ТОКАРНОЙ ГРУППЫ

1. ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДА ТОЧЕНИЯ

Технологический метод формообразования поверхностей заготовок точением характеризуется двумя движениями: вращатель­ным движением заготовки (скорость резания) и поступательным дви­жением режущего инструмента — резца (движение подачи). Движе­ние подачи осуществляется параллельно оси вращения заготовки (продольная подача), перпендикулярно к оси вращения заготовки (поперечная подача), под углом к оси вращения заготовки (наклон­ная подача),

Разновидности точения: обтачивание — обработка наружных поверхностей; растачивание — обработка внутренних поверхно­стей; подрезание — обработка плоских (торцовых) поверхностей;

резка — разделение заготовки на части или отрезка готовой детали от заготовки — пруткового проката.

На вертикальных полуавтоматах, автоматах и токарно-карусельных станках заготовки имеют вертикальную ось вращения, на токарных станках других типов — горизонтальную. На токарных станках выполняют черновую, получистовую и чистовую обработку поверхностей заготовок.

2. ТОКАРНЫЕ РЕЗЦЫ

По технологическому назначению различают резцы (рис. 16, а); проходные 1—3 для обтачивания наружных цилиндри­ческих и конических поверхностей; подрезные 4 для обтачивания плоских торцовых поверхностей; расточные 5 и 6 для растачивания сквозных и глухих отверстий; отрезные 7 для разрезания заготовок;

Рис. 16. Токарные резцы

резьбовые для нарезания наружных 8 и внутренних резьб; фасонные круглые 9 и призматические 10 для обтачивания фасонных поверхно­стей; прорезные для обтачивания кольцевых канавок и др.

По характеру обработки различают резцы черновые, получисто­вые и чистовые. По форме рабочей части резцы (рис. 16, а) делят на прямые 1, отогнутые 2, оттянутые 7. По направлению подачи резцы подразделяют на правые и левые (рис. 16, б). Правые работают с по­дачей справа налево, левые — слева направо. По способу изготовле­ния различают резцы целые, с приваренной встык рабочей частью, с приваренной или припаянной пластинкой инструментального ма­териала, со сменными пластинками режущего материала.

Для высокопроизводительного точения с большими подачами ис­пользуют резцы с дополнительной режущей кромкой (рис. 16, в). Длина В дополнительной режущей кромки составляет l,lsпp. Резец устанавливают на станке так, чтобы режущая кромка была парал­лельна линии центров станка.

В промышленности применяют резцы с многогранными неперета­чиваемыми твердосплавными пластинками (рис. 16, г). Когда одна из режущих кромок выходит из строя вследствие затупления, от­крепляют механический прижим пластинки и устанавливают в рабо­чее положение следующую кромку.

3. ОБРАБОТКА ЗАГОТОВОК НА ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНЫХ СТАНКАХ

Токарно-винторезный станок состоит из следующих узлов (рис. 17). Станина 2 с призматическими направляющими служит для монтажа узлов станка и закреплена на тумбах. В передней тумбе / смонтирован электродвигатель главного привода станка, в задней тумбе 12 — бак для смазочно-охлаждающей жидкости и насосная станция.

В передней бабке 6 смонтированы коробка скоростей станка и шпиндель. Механизмы и передачи коробки скоростей позволяют получать разные частоты вращения шпинделя. На шпинделе закреп­ляют зажимные приспособления для передачи крутящего момента обрабатываемой заготовке. На лицевой стороне передней бабки уста­новлена панель управления 5 механизмами коробки скоростей.

Коробку подач 3 крепят к лицевой стороне станины. В коробке смонтированы механизмы и передачи, позволяющие получать разные скорости движения суппортов. С левой торцовой стороны станины установлена коробка 4 сменных зубчатых колес, необходимых для наладки станка на нарезание резьбы

Продольный суппорт 7 перемещается по направляющим станины и обеспечивает продольную подачу резцу. По направляющим про­дольного суппорта перпендикулярно к оси вращения заготовки пере­мещается поперечная каретка, на которой смонтирован верхний суп­порт 9. Поперечная каретка обеспечивает поперечную подачу резцу. Верхний поворотный суппорт можно устанавливать под любым углом к оси вращения заготовки, что необходимо при обработке конических поверхностей заготовок.

Рис. 17. Схема токарно-винторезного станка

На верхнем суппорте смонтирован четырехпозиционный пово­ротный резцедержатель 8, в котором можно одновременно закреплять четыре резца. К продольному суппорту крепят фартук 10. В фартуке смонтированы механизмы и передачи, преобразующие вращательное движение ходового валика или ходового винта в поступательные движения суппортов. Задняя бабка 11 установлена с правой стороны станины и перемещается по ее направляющим. В пиноли задней бабки устанавливают задний центр или инструмент для обработки отвер­стий (сверла, зенкеры, развертки).

Корпус задней бабки смещается относительно основания в попе­речном направлении, что необходимо при обтачивании наружных конических поверхностей. Для предохранения работающего от травм, сходящей стружкой на станке устанавливают специальный защитный экран.

Рис. 18. Схемы обработки заготовок на токарно-винторезном станке

Обтачивание наружных цилиндрических поверхностей выполняют прямыми, отогнутыми или упорными проходными резцами с про­дольной подачей (рис. 18, а); гладкие валы, — при установке заготовки на центрах. Вначале обтачивают один конец заготовки, а затем ее поворачивают на 180° и обтачивают остальную часть.

Ступенчатые валы обтачивают по схемам деления припуска на части (рис, 18, б) или деления длины заготовки на части (рис. 18,в). В первом случае обрабатывают заготовки с меньшей глубиной резания, однако общий путь резца получается большим и резко возрас­тает То. Во втором случае припуск с каждой ступени срезается сразу за счет обработки заготовки с большой глубиной резания. При этом То уменьшается, но требуется большая мощность привода станка,

Нежесткие валы рекомендуется обрабатывать упорными, про­ходными резцами, с главным углом = 90°. При обработке заготовок валов такими резцами радиальная составляющая .силы резания Ру = 0, что снижает деформацию заготовок.

Подрезание торцов заготовки выполняют перед обтачиванием наружных поверхностей. Торцы подрезают подрезными резцами с поперечной подачей к центру (рис. 18, г) или от центра заготовки. При подрезании от центра к периферии поверхность торца получается менее шероховатой.

Обтачивание округлений между ступенями валов (рис. 18, д) выполняют проходными резцами с закруглением между режущими кромками по соответствующему радиусу с продольной подачей или специальными резцами с поперечной подачей.

Протачивание канавок (рис. 18, е) выполняют с поперечной подачей прорезными резцами, у которых длина главной режущей кромки равна ширине протачиваемой канавки. Широкие канавки протачивают теми же резцами сначала с поперечной, а затем с про­дольной подачей.

Сверление, зенкерование и развертывание отверстий выполняют соответствующими инструментами, закрепляемыми в пиноли задней бабки. На рис. 18, ж показана схема сверления в заготовке цилин­дрического отверстия.

Растачивание внутренних цилиндрических поверхностей выпол­няют расточными резцами, закрепленными в резцедержателе станка, g продольной подачей. Гладкие сквозные отверстия растачивают проходными резцами (рис. 18, з); ступенчатые и глухие — упор­ными расточными резцами (рис. 18, и).

Отрезку обработанных деталей выполняют отрезными резцами с поперечной подачей. При отрезке детали резцом с прямой главной режущей кромкой (рис. 18, к) разрушается образующаяся шейка и приходится дополнительно подрезать торец готовой детали. При отрезке детали резцом с наклонной режущей кромкой (рис. 18, л) торец получается чистым.

Обтачивание наружных конических поверхностей заготовок осу­ществляют на токарно-винторезных станках одним из следующих способов.

1. Широкими токарными резцами (рис. 19, а). Обтачивают ко­роткие конические поверхности с длиной образующей до 30 мм токарными проходными резцами, у которых главный угол в плане равен половине угла при вершине обтачиваемой конической поверхности. Обтачивают с поперечной или продольной подачей. Способ используют при снятии фасок с обработанных цилиндрических по­верхностей.

Рис. 19. Схемы обтачивания наружных конических поверхностей на токарно-винторезном станке