123449 (Обробка металів різанням), страница 3

П ідрізні різці призначені для оброблювання торців, відрізні - для відрізування частини металу заготовки (рис. 1.8, а). Довжина головки цих

Рис. 1.8 - Типи токарних різців

різців повинна бути дещо більшою за радіус заготовки, що розрізають.

Розточувальні різці застосовуються при розточуванні наскрізних і глухих отворів, а нарізні — для нанесення зовнішніх (рис. 1.8, ж) і внутрішніх нарізів. Форма різальної кромки таких різців повинна відповідати профілю нарізу. Головні різальні кромки різця (рис. 1.8, ж) для нарізання симетричних нарізів заточують під кутом 60°.

Канавочні різці застосовують для прорізання канавок різного профілю: прямокутних (рис. 1.8, в), подібних до трапеції (рис. 1.8, г) тощо. Фасонні різці (рис. 11.8,і) застосовують для виготовлення і оброблювання складних фасонних поверхонь. Профіль різальної кромки такого різця повинен відповідати профілю оброблюваної поверхні.

До верстатів токарної групи відносяться також карусельні, револьверні, автомати та напівавтомати.

Токарно-карусельні верстати призначені для обробки важких заготовок великого діаметра і невеликої довжини, що не перевищує 0,7 діаметра. Зазвичай це деталі типу дисків: ротори водяних та газових турбін, шківи, маховики, зубчасті колеса та інші. Заготовки вставляють і закріплюють на круглому горизонтальному столі - планшайбі, яка обертається навколо вертикальної осі. На токарно-карусельних верстатах різцями можна обробляти зовнішні і внутрішні циліндричні, конічні, фасонні та плоскі поверхні, кільцеві канавки різного профілю. Крім цього, на них також можна свердлити, зенкерувати та розвертати отвори.

На відміну від звичайних токарних верстатів багаторізцеві зазвичай мають два незалежних один від одного супорти: передній та задній. В кожному з них закріплюють по кілька різців, які працюють одночасно. Передній супорт має тільки повздовжню подачу, тому встановленими у ньому різцями обробляють тільки циліндричні поверхні. Задній супорт має тільки поперечну подачу і різцями, що встановлені в ньому, обробляє торцеві площини, канавки, короткі конічні та фасонні поверхні, фаски. На багаторізцевих верстатах обробляють заготовки різних деталей: ступінчатих валів, зубчастих коліс, дисків тощо.

Закріплюють заготовки в центрах, трикулачкових патронах, на оправках тощо. Швидку та точну установку різців при наладці верс­тата роблять за встановленою на верстаті перед початком роботи еталонній деталі або за шаблоном. Багаторізцеві верстати доцільно використовувати в умовах масового та багатосерійного виробництва.

Токарно-револьверні верстати призначені для обробки достатньо великих партій деталей, що мають відносно складну форму, для обробки яких необхідно послідовно застосовувати різні інструменти: різці, свердла, зенкери, розвертки, мітчики, плашки та інші. Типові деталі, що обробляються на револьверних верстатах, - це болти, гвинти, гайки, втулки, валики, різноманітні деталі арматури та інші. На відміну від токарних, у револьверних верстатів немає задньої бабки і ходового гвинта, а на поздовжньому супорті розміщена багатопозиційна револьверна голівка, до якої при наладці установлюють необхідні інструменти і при обробці вводять їх в роботу в певній послідовності.

Розрізняють револьверні верстати з вертикальною та горизонтальною віссю револьверної голівки. Залежно від типу оброблюваних заготовок розрізняють револьверні верстати для пруткових (характеризуються найбільшим діаметром прутка) та патронних (характеризуються найбільшим діаметром оброблюваної заготовки над станиною і супортом) робіт.

Токарними автоматами називають верстати, на яких після наладки обробка виконується автоматично.

Напівавтоматами називають верстати, в яких весь цикл обробки заготовки та зупинки верстата після її закінчення виконується автоматично, а установка, зняття заготовок та пуск верстата виконується вручну. Напівавтоматами є багаторізцеві токарні верстати. На токарних автоматах обробляють кріпильні деталі, валики, втулки, кільця, деталі арматури та інше; їх використовують зазвичай в масовому та великосерійному вироб­ництві. На токарних напівавтоматах обробляють осі, вали, фланці, зубчасті колеса та інші деталі; застосовують їх головним чином в серійному виробництві.

Токарні автомати і напівавтомати класифікують по вигляду заготовки (пруткові та патронні), кількості шпинделів (одношпиндельні та багатошпиндельні) і по розташуванню шпинделів (горизонтальні та вертикальні).

Свердління, розточування

На верстатах свердлування та розточування виконують свердлення, зенкерування, зенкування, розточування отворів різцями, розвертування, цекування, нанесення нарізу мітчиком.

Свердління - найпоширеніший спосіб виготовлення отворів у суцільному матеріалі з використанням свердла. Збільшення вже існуючих отворів свердлом називають розсвердлюванням. Оброблення ж циліндричних литих, штампованих або попередньо просвердлених отворів зенкером для надання їм необхідної геометричної форми, розмірів і шорсткості поверхні називають зенкеруванням. Зенкер, що використовується для цього, має конструктивні елементи, подібні до свердла. Відміна лише в тому, що зенкер не має поперечного леза, а різальних лез у нього не два, а три або чотири. Отвори розточуються різцями при необхідності додержання точної співвісності отворів.

Оброблювання отворів з метою отримання точних розмірів і малої шорсткості називають розвертуванням. Робоча частина розвертки, подібно до свердла, має заборний конус і калібруючу частину, далі за нею є ділянка зі зворотним конусом для зменшення тертя.

Зенкування - це утворення циліндричних або конічних заглиблень у попередньо зроблених отворах під головки болтів, гвинтів тощо. Здійснюють зенкування за допомогою циліндричних або конічних зенкерів (зенковок).

Цекування - це оброблення торцевих поверхонь під гайки, шайби й кільця з використанням ножів (пластин) або торцевих зенкерів.

При виготовленні нарізу в глухих отворах за допомогою мітчиків верстат додатково обладнують пристосуванням для реверсивного (зворотного) обертання шпинделя, щоб забезпечити вилучення мітчика з нарізаного отвору. При такій обробці деталей інструменту (крім різця) надається головний обертальний рух (рух різання) і осьове переміщення (рух подачі).

При свердленні використовують такі основні типи свердел: перові, спіральні, свердла для глибокого свердління та центровочні.

Перові свердла являють собою стрижні або закріплену в оправці пластинку з ріжучими кромками, заточеними під кутом від 80° до 150°. Застосовують їх порівняно рідко - переважно при свердленні отворів в твердих поковках і відливках, обробці ступінчатих отворів.

Спіральні свердла широко використовують при роботі не тільки на свердлильних, але й на токарних, револьверних та інших метало-ріжучих верстатах. Свердла для глибокого свердлення як однолезові, так і двохлезові використовуються при свердленні отворів, глибина яких перевищує діаметр у 5 і більше разів. Центровочні свердла призначені для одержання осьових гнізд в заготовках, що обробля­ються на токарних верстатах (у центрах).

Спіральне свердло складається з таких основних конструктивних елементів (рис. 1.9): робочої частини (І), що поділяється на різальну або заборну (II) і центруючу (III); шийки-виточки (IV) для виходу шліфувального круга; хвостовика (V) (зазвичай конічного) з лапкою (VI).

Діаметр свердла дещо зменшується у напрямку хвостовика для зниження тертя свердла по стінках отвору. Різальна частина свердла (рис. 1.9, б) складається з гвинтової канавки (7) для відведення стружки (дно канавки є передньою поверхнею головного різального леза (2); стрічки (3), що спрямовує свердло в отвір; головної задньої поверхні (4); поперечного різального леза (5).

Швидкість різання (м/хв) під час свердлення (зенкерування) отворів визначають з виразу

,

де D — зовнішній діаметр свердла, мм; n — частота обертання, хв.^-1 (рис. 11.9, в).

Глибина різання при свердленні t дорівнює половині діаметра отвору: t = D / 2, мм.

Подачу визначають за формулою

де C_s, x_s - коефіцієнти, що залежать від оброблюваного матеріалу, точності обробки і шорсткості поверхні. Значення C_s, x_s наведені у довідниках.

Основні типи свердлильних верстатів:

• вертикально-свердлильні;

• радіально-свердлильні;

• багатошпиндельні;

• горизонтально-свердлильні;

• агрегатні та інші.

Р ис. 1.9 - Елементи спірального свердла {а, 6) і розміри шару металу, що зрізується (б)

Вертикально-свердлильні - це найбільш розповсюджені верстати цієї групи. Застосовують їх в одиничному та серійному виробництвах для обробки отворів в малогабаритних деталях. Основною їхньою характеристикою є найбільший діаметр отвору, який можна свердлити в сталі середньої твердості. Серійно випускають верстати з умовним діаметром свердлення 6, 12, 18, 25, 35, 50 та 75 мм.

Радіально-свердлильні верстати призначені для обробки отворів у великих та важких деталях. Осі інструмента та оброблюваного отвору суміщаються при переміщенні шпинделя верстата відносно непорушної заготовки.

Багатошпиндельні свердлильні верстати мають декілька шпинделів, взаємне розташування яких може бути постійним або мінятися залежно від оброблюваної деталі; застосовуються в масовому та багатосерійному виробництвах.

Горизонтально-свердлильні застосовуються для свердлення глибоких отворів (l/D > 5). У цих випадках обертається заготовка, а свердлу передається поздовжня подача.

Агрегатні верстати найбільш поширені в багатосерійному та масовому виробництвах.

Основні типи розточних верстатів:

• горизонтально-розточні;

• координатно-розточні;

• алмазно-розточні та інші.

На розточних верстатах свердлять, зенкерують, розточують, розвертають отвори, підрізають торці, обточують зовнішні циліндричні поверхні, нарізають різьбу, фрезерують плоскі та фасонні поверхні. Головний обертаючий рух здійснює ріжучий інструмент, а поступальний рух подачі - інструмент або заготовка. Залежною від форми оброблюваної поверхні подача може бути поздовжньою або поперечною, горизонтальною, вертикальною, радіальною. За рахунок відповідного сполучення головного руху з рухом подачі здійснюється необхідне формоутворення поверхонь.

Горизонтально-розточні верстати - це найбільш поширений тип верстатів. Вони призначені для виконання різноманітних розточних робіт, головним чином у складних та великогабаритних деталях.

Координатно-розточні верстати призначені для обробки точних отворів, осі яких повинні бути розташовані на точно визначеній відстані одна від одної або від базових поверхонь. На цих верстатах можна також свердлити, фрезерувати, а також розмічати заготовки і проводити їхні точні виміри.

Алмазно-розточні верстати призначені для тонкої розточки отворів алмазними або твердосплавними різцями в деталях порівняно невеликих розмірів. Залежно від розміщення шпинделя алмазно-розточні верстати підрозділяють на горизонтальні та вертикальні, а за кількістю шпинделів - на одно- та багатошпиндельні.

Фрезерування

Фрезерування - це процес обробки металу різанням, під час якого інструмент (фреза) здійснює головний обертальний рух, а заготовка - поступальний або обертальний рух подачі. Лише в окремих випадках фреза здійснює, окрім головного, і рух подачі.

Фрезерування - один з найпродуктивніших і найпоширеніших методів обробки різанням. На фрезерних верстатах обробляють горизонтальні, вертикальні й похилі площини, фасонні поверхні; фрезерують пази і шпоночні канавки, зубці прямозубчастих й гвинтових зубчастих коліс; набором фрез обробляють складні поверхні, виконують нарізи.

Фреза - це тіло обертання, на поверхні якого розміщені різальні зубці. Залежно від форми і призначення фрези поділяють на:

• циліндричні;

• торцеві;

• дискові;

• кінцеві;

• кутові;

• нарізні (різьбові);

• черв'ячні та інші.

За формою задньої поверхні зубців розрізняють фрези з гостро заточеними і затилованими зубцями (кут заточування відповідно до 6° і 25°). За конструктивними ознаками фрези поділяють на суцільні та зі вставними зубцями (ножами). Суцільні фрези виготовляють переважно зі швидкорізальної сталі. Корпус фрез зі вставними ножами виготовляють з конструкційної сталі, а ножі - з твердих сплавів. Залежно від способу кріплення фрез на верстаті розрізняють фрези насадні з отвором, які закріплюють на оправці, та фрези кінцеві з конічними або циліндричними хвостовиками.

Циліндричні фрези мають зуби тільки на циліндричній поверхні. Застосовуються вони для обробки площин. Суцільні гвинтові зубчасті фрези виготовляють з великими і малими зубцями відповідно для чорнового і чистового фрезерування.

Торцеві фрези також застосовують для обробки площин. Вони оснащені зубцями на торці й на боковій поверхні та можуть бути суцільними або із вставними ножами.