Лабораторная работа № 3.
Особенности обработки заготовок на токарных станках
Цель работы: ознакомиться видами токарных работ, с типовыми схемами обработки, с применяемым режущим инструментом, способами закрепления заготовок.
Основные теоретические положения
Точение является одним из основных методов обработки для получения поверхностей вращения с использованием различных резцов. В соответствии с выполняемыми переходами применяют универсальные – проходные, расточные, подрезные или специальные профильные – канавочные и резьбовые резцы.
При обработке на токарных станках заготовке и инструменту сообщают движения: заготовка вращается, а режущий инструмент перемещается относительно заготовки поступательно или по более сложной траектории.
Обработку точением выполняют на токарных, токарно-револьверных и карусельных станках.
Токарные станки предназначены для получения на деталях цилиндрических, конических, винтовых, фасонных и плоских (торцовых) поверхностей. На токарных станках выполняют обтачивание наружных и растачивание внутренних поверхностей заготовок, подрезание торцов, отрезание и другие виды работ. При этом обеспечивается точность размеров не выше 6…8 квалитета точности и шероховатость поверхностей с параметром Ra до 0,63 мкм.
Типовые схемы обработки на токарных станках.
Наружные цилиндрические поверхности обтачивают прямыми, отогнутыми или упорными проходными резцами. Торцевые поверхности заготовки подрезают подрезными резцами. Часто для этих целей применяют и проходные отогнутые резцы, имеющие более массивную режущую часть по сравнению с подрезными резцами. Для точения канавок, а также для отрезания используют соответственно канавочные и отрезные резцы. К фасоным поверхностям, обрабатываемым на токарных станках, относят поверхности вращения, имеющие сложный наружный контур. Такие поверхности можно получать фасонными резцами и проходным резцом, перемещающимся по криволинейной траектории сочетанием продольного и поперечного движений механической подачи.
Для обработки отверстий на токарных станках в качестве режущих инструментов применяют сверла, зенкеры, развертки, а также расточные резцы. Тот или иной инструмент выбирают в зависимости от вида заготовки, требуемой точности обработки, размеров и параметров шероховатости обработанной поверхности. При сверлении отверстий на токарных станках заготовка, закрепленная в патроне, совершает вращательное движение, а сверло, установленное в задней бабке станка, получает движение продольной подачи вручную с помощью маховика. Повышение точности просверленного отверстия достигают последующим зенкерованием, развертыванием или растачиванием отверстия.
Наружные и внутренние резьбы нарезают резьбовыми резцами, форма режущих кромок которых определяет профиль нарезаемых резьб. Сквозные отверстия на токарно-винторезных станках растачивают проходными расточными прямыми резцами, глухие – упорными.
Приспособления, используемые на токарном станке. В зависимости от условий обработки заготовка может быть установлена в центрах и поводковом патроне, в самоцентрирующем трех-, четырех- патроне с поджимом заготовки задним центром или в каком-либо специальном приспособлении. На токарном станке используют также оправки, хомуты, переходные втулки, сверлильный патрон. Наибольшее распространение получил трехкулачковый самоцентрирующийся патрон. При несимметричном сечении заготовки, когда правильное ее закрепление в трехкулачковом патроне невозможно, применяют четырехкулачковый патрон с раздельным зажимом кулачков или планшайбу. При наружной обработке длинномерных заготовок малого диаметра с целью предотвращения прогиба используют неподвижный или подвижный люнеты.
От способа установки при прочих равных условиях зависит получаемая точность обработки, связанная с прогибом заготовки. При обтачивании длинномерных заготовок в центрах или в самоцентрирующем патроне и заднем центре в результате прогиба заготовка приобретаеь бочкообразнцю форму. Для повышения жесткости и уменьшения бочкообразности обработку проводят либо в подвижных, либо в неподвижных люнетах. При этом люнет является элементом поддержки заготовки, а не установки.
На токарно-револьверных станках, токарных автоматах и полуавтоматах для закрепления заготовок-прутков используют цанговый патрон. Для крепления деталей на станке используют различного рода центра, обработка в центрах обеспечивает лучшую точность, позволяет переставлять заготовку со станка на станок без последующей выверки. Для этого в торцах обрабатываемой детали предварительно засверливают центровые отверстия. Форма и размеры центровых отверстий стандартизованы. Для передачи вращения от шпинделя передней бабки к обрабатываемой детали применяют поводковый патрон и хомутик. Центр, устанавливаемый в шпинделе станка, вращается вместе с заготовкой, а центр, устанавливаемый в задней бабке, не вращается, поэтому изнашивается сам и изнашивает центровое отверстие заготовки. Для предотвращения износа при больших частотах вращения детали и больших припусках используют вращающийся центр. Для закрепления заготовок типа втулок, колец, стаканов применяют различного рода оправки (жесткие цилиндрические, конические, цанговые, разжимные). На конической оправке заготовка крепится силой трения. Преимуществами конических оправок являются простота конструкции и дешевизна. Положение заготовки вдоль оси оправки зависит от колебаний диаметра базового отверстия.