§7.Токарные автоматы и полуавтоматы
Автоматом называется станок, в котором автоматизированы все основные и вспомогательные движения, необходимые для выполнения технологического цикла обработки заготовки, а также загрузка заготовки и выгрузка обработанной детали.
Полуавтоматом называется станок, в котором автоматизированы все основные и вспомогательные движения, составляющие цикл обработки заготовки. По окончании цикла полуавтомат останавливается; для повторения цикла необходимо снять готовую деталь, поставить и закрепить новую заготовку и пустить станок.
Токарные автоматы и полуавтоматы предназначены для изготовления деталей сложной конфигурации путем обработки заготовок несколькими (многими) инструментами.
Токарные автоматы и полуавтоматы подразделяют по различным признакам:
назначению— на универсальные и специализированные;
виду заготовки— на прутковые и патронные;
количеству шпинделей— на одно- и многошпиндельные;
расположению шпинделей— на горизонтальные и вертикальные.
Наиболее распространенными типами одношпиндельных токарных автоматов являются: фасонно-отрезные автоматы, автоматы фасонно-продольного точения, часто называемые также автоматами продольного точения и токарно-револьверные автоматы.
Многошпиндельные токарные автоматы (рис. 32) предназначены для изготовления деталей из прутка или штучных заготовок в условиях массового производства. В зависимости от вида заготовок эти автоматы разделяются на прутковые и патронные.
Глава 3.Обработка на сверлильных станках §1.Элементы резания при сверлении и рассверливании. Типы сверл
Элементы резания при сверлении и рассверливании. На сверлильных станках сверлу сообщается главное вращательное движение со скоростью резания V м/мин и осевое перемещение— подача S мм/об.
По значению скорости резания V определяют необходимое число оборотов сверла по формуле:
об/мин,
где D— диаметр сверла в мм.
Глубина резания t при сверлении (рис. 33, а) равна D/2 мм, а при рассверливании (рис. 33, б) она равна
Толщина 2а и ширина b срезаемого слоя выражаются в миллиметрах.
На сверлильных станках в качестве режущих инструментов применяют сверла, зенкера, зенковки, развертки, цековки, метчики.
§2.Части, элементы и геометрические параметры спирального сверла. Зенкеры и развертки
Спиральные сверла имеют наибольшее распространение. Это сверло (рис. 34) состоит из рабочей части, включающей режущую часть, шейки, конического (рис. 34, а) или цилиндрического (рис. 34, б) хвостовика для крепления сверла в шпинделе станка, лапки, служащей упором для выбивания сверла из гнезда шпинделя. Режущая часть (рис. 34, 6) состоит из двух зубьев, образованных двумя канавками для отвода стручки; сердцевины— срединной части сверла, соединяющей оба зубца; двух передних поверхностей, по которым сбегает стружка и которые воспринимают силу резания; двух ленточек— узких полосок по наружному диаметру сверла, служащих для его направления и центрирования в отверстии; двух главных режущих лезвий, образованных пересечением передних и задних поверхностей и выполняющих основную работу резания; поперечного лезвия или перемычки, образованной пересечением обеих задних поверхностей.
Спиральное сверло содержит пять лезвий: два главных, два вспомогательных (вдоль ленточек) и поперечное, которое не режет, а сминает, выдавливает металл. Поперечное лезвие у сверла есть основной его дефект. Геометрические параметры сверла рассматриваются на его режущей части.
Задний угол α рассматривается в плоскости АА, параллельной оси сверла (рис. 34, г), для текущей точки х (см. сечение АА), он изменяется от αmin на периферийной точке сверла до αmax у перемычки сверла.
Передний угол γ берется в плоскости ББ, перпендикулярной режущему лезвию сверла (рис. 34, г), для текущей точки х; этот угол изменяется от γmin у перемычки сверла до γmax на периферийной точке сверла. Угол при вершине сверла 2φ находится между главными режущими лезвиями: 2φ = 116...118O при обработке стали, чугуна, твердой бронзы; 2φ = 140O при обработке алюминия и легких сплавов; 2φ = 80...90O при обработке эбонита, целлулоида, мрамора.
Угол наклона поперечного лезвия ψ равен 55O.
Заточка сверл. Заточкой придают сверлу (рис. 34, г) следующие значения углов:
αmin ≈ 7O, αmax ≈ 26O, γmin ≈ 3O, γmax ≈ 30O.
Критерием правильной заточки является соблюдение углов 2φ, ψ и αmin.
Кроме этого, нужно, чтобы ось сверла проходила через середину перемычки и делила угол при вершине 2 φ на две равные части и чтобы главные режущие лезвия были равны.
Во избежание защемления сверла на сверле дают обратный конус в сторону хвостовика на величину примерно 0,05 мм на 100 мм длины.
Зенкеры. Они служат для обработки цилиндрических отверстий, предварительно просверленных, и в необработанных (литых, кованых, штампованных) заготовках.
Зенкер (рис. 35, а) состоит из рабочей части l мм, режущей или заборной части l1 мм и калибрующей части l2 мм, шейки l3 мм, хвостовика l4 мм и лапки е мм.
Число зубцов у зенкеров обычно 3—4, но есть и двузубые зенкеры, а у некоторых насадных зенкеров число зубцов колеблется от 4 до 6. Изготовляют зенкеры из инструментальных сталей У12А, 9ХС; быстрорежущих сталей Р9; твердых сплавов из групп ВК и ТК.
Основная работа производится главными режущими лезвиями (рис. 35, б).
Геометрические параметры зенкера включают ряд углов: передний угол γ рассматривается в плоскости N—N, перпендикулярной к главному (рис. 35, б) режущему лезвию; для легких материалов γ берется 25...30°. Задний угол α рассматривается в той же плоскости N—N (рис. 35, б); α берется порядка 8° на периферийной точке.
Угол при вершине φ показывает наклон главных режущих лезвий; применяют также лезвия ломаной формы (углы φ и φ1), что повышает их стойкость; угол φ примерно равен 60°.
Угол наклона винтовой канавки ω достигает до 30°; при обработке чугуна ω берут равным 0О.
Угол наклона режущего лезвия λ для стали, чугуна и бронзы равен 0O; для усиления режущего лезвия на зенкерах с пластинками из твердых сплавов положительный (рис. 35, в) угол + λ доводят до 10...15O и даже до 20°.
Развертки. Развертки производят окончательную обработку отверстий.
Развертки бывают ручные цилиндрические (вращение их производят воротками) и машинные.
Элементы разверток. На рис. 36, а дана развертка с квадратом под вороток. Развертка состоит из следующих частей: рабочей l1 —режущей с направляющим конусом l2, калибрующей l3, шейки —l4, цилиндрического хвостовика l5.
Диаметр разверток колеблется от 3...6 до 50 мм, насадные развертки имеют диаметр до 80...100 мм.
Число зубцов развертки берется четным с целью удобств измерения диаметра развертки; обычно у разверток от 6 до 12 зубцов.
Для достижения большей точности и чистоты поверхности при развертывании развертки изготовляют с дифференцированным шагом между зубцами, но противоположные зубцы берут в диаметральной плоскости.
Геометрические параметры разверток включают следующие углы:
Передний угол γ для чистовых разверток (рис. 36, б); при резании хрупких металлов он равен 0О, а у разверток с пластиками твердых сплавов он колеблется в пределах от 0О до -5О.
Задний (рис. 36, б) угол α колеблется от 6О до 15О, α = 15О берется для разверток малых диаметров; задний угол на калибрующей части равен нулю, так как у нее имеется цилиндрическая ленточка.
Угол конуса заборной части φ (рис. 36, а) обычно не превышает у группы разверток 5°; для глухих отверстии φ = 60О; для разверток с пластинками твердых сплавов φ = 30...45О
Угол наклона канавок ω при обработке чугуна и твердой стали равен 7...8О, для легких сплавов ω 35...45О; многие развертки делаются с прямыми зубцами; т. е. ω = 0. Элементы резания разверток даны на рис. 36, в.