1. Производственный процесс – это совокупность взаимосвязанных процессов труда и естественных процессов, в результате которых исходное сырье и материалы превращаются в готовую продукцию.

 В зависимости от роли в общем процессе изготовления готовой продукции различают основные, вспомогательные и обслуживающие производственные процессы . Основные – это технологические процессы, превращающие сырье и материалы в готовую продукцию, на выпуске которой специализируется предприятие. Вспомогательные процессы – способствуют бесперебойному протеканию основных производственных процессов. Полученная посредством их продукция используется на предприятии для обслуживания основного производства. Обслуживающие процессы призваны создавать условия для успешного выполнения основных и вспомогательных. К ним относятся меж- и внутрицеховые транспортные операции, обслуживание рабочих мест, складские операции, контроль качества продукции.

2. Производством называют и место изготовления продукции. Например, фабрика, завод, цех, участок и т.п.

В машиностроении различают три типа производства: массовое, серийное и единичное и два метода работы: поточный и непоточный.

В массовом производствеизделия изготавливают непрерывно в относительно больших количествах и в течение продолжительного (несколько лет) времени. Характерным признаком массового производства является, однако, не количество выпускаемых изделий, а выполнение на большинстве рабочих мест только одной закрепленной за ними постоянно повторяющейся операции. Продукция массового производства – это изделия узкой номенклатуры и стандартного типа, выпускаемые для широкого сбыта потребителю. Такой продукцией являются автомобили, тракторы, велосипеды, электродвигатели, швейные машины и т. п.

В серийном производствеизготавливают партии деталей и серии изделий, регулярно повторяющиеся через определенные промежутки времени. Серийное производство многономенклатурное; его характерный признак – выполнение на большинстве рабочих мест по несколько периодически повторяющихся операций. Продукцией серийного производства являются машины установившегося типа (металлорежущие станки, стационарные двигатели внутреннего сгорания, насосы, компрессоры, оборудование для пищевой промышленности и т. п.), выпускаемые в значительных количествах.

В единичном производствевыпускают изделия широкой номенклатуры в относительно малых количествах и часто индивидуально; поэтому оно должно быть универсальным и гибким для выполнения различных заданий. Изготовление изделий либо совсем не повторяется, либо повторяется через неопределенные промежутки времени. Характерным признаком единичного производства является выполнение на рабочих местах разнообразных операций. Продукция единичного производства – машины, не имеющие широкого применения и изготовляемые по индивидуальным заказам, предусматривающим выполнение специальных требований. К ним относятся также опытные образцы машин в различных отраслях машиностроения. Единичное производство характерно для тяжелого машиностроения, продукцией которого являются крупные гидротурбины, уникальные металлорежущие станки, прокатные станы и другое оборудование. Программа выпуска в массовом производстве обуславливает возможность узкой специализации рабочих мест, за каждым из которых закреплено выполнение только одной операции, и расположение оборудования по ходу технологического процесса в виде поточных линий. На каждой линии производят обработку отдельной детали (сборку отдельного изделия или его составной части).

Технологические особенности серийного производства изменяются в зависимости от номенклатуры, выпуска и трудоемкости изделий; поэтому различают мелко-, средне- и крупносерийное производство.

Мелкосерийное производствоприближается по своим технологическим особенностям к единичному. В нем применяют преимущественно универсальное оборудование (с расположением его в цехах по типам станков), универсальный рабочий и измерительный инструмент.

В крупносерийном производственаряду с универсальным оборудованием достаточно широко применяют оборудование специального назначения и агрегатные станки. Оборудование в цехах располагают не по типам станков, а по изготовляемым предметам и в ряде случаев в соответствии с выполняемым технологическим процессом. Наряду с универсальным применяют специальный рабочий инструмент, предельные калибры и контрольные приспособления. Обработку заготовок выполняют на предварительно настроенных станках.

Среднесерийное производствозанимает промежуточное положение между крупно- и мелкосерийным.

На размер партии в среднесерийном производстве, под которым понимают число одновременно запускаемых в производство заготовок, влияют годовой выпуск изделий, календарные сроки их выпуска, длительность процессов обработки (сборки) и наладки технологического оборудования. В мелкосерийном производстве размер партии обычно составляет несколько единиц, в среднесерийном – несколько десятков и в крупносерийном – несколько сотен деталей.

3. Металлургическое производство – старейшая технология, освоенная человеческой цивилизацией. Задача металлургии состоит в извлечении металлов из соединений, встречающихся в природе и придание им требуемых форм и свойств в ходе последующей переработки. В соответствии с производимым металлом металлургию делят на черную и цветную.

Металлургическое производство базируется на месторождениях руд, коксующих углей и энергетических комплексах. На современном этапе эта технология требует огромных затрат, так как объединяет шахты, карьеры, горнообогатительные комбинаты, коксохимические заводы, энергетические, доменные, сталеплавильные и прокатные цехи, а также заводы для производства ферросплавов.

Так как металлы в нормальных условиях являются твердыми кристаллическими веществами, а процесс их получения представляет собой последовательность химических реакций, то реализовать их возможно только в условиях получения атомами достаточной свободы, т.е. в расплавах. По этой причине получение металла называют плавкой и осуществляют в металлургических печах.

4. Понятие о заготовке и детали. Общие принципы выбора способа производства заготовок.

ДЕТАЛЬ — готовое изделие, идущее непосредственно на сборку.

ЗАГОТОВКА — полуфабрикат, предназначенный для дальнейшей обработки с целью получения готовой детали.

Наиболее широко для получения заготовок в машиностроении применяют следующие методы: литье, обработка металла давлением и сварка, а также комбинация этих методов

5.При выборе метода и способа получения заготовки не­обходимо оценить все положительные и отрицательные стороны возможных тех­нологических процессов получения заго­товки, т.е. провести сравни­тельный анализ.

На выбор метода и способа получения заготовки оказывают влия­ние эксплуатационные требования, применяемый материал, техниче­ские требования на изготовление, тип производства, конфигурация де­тали, возмож­ности имеющегося оборудования.

Основные факторы, кото­рые необходимо при этом учитывать:

1. Для получения качественных заготовок в первую очередь необ­ходимо учитывать технологические свойства сплава (жидкотекучесть, пластичность и т.п.). Если сплав обладает пониженной жидкотекуче­стью, то нежелательно применение его для литья в металлические формы. Жидкотекучесть повышается при литье под давлением, центробежном, по выплавляемым моделям, штамповке жидко­го металла. Если сплав имеет высокую склонность к усадке, не­желательно применение литья в металлические формы и под давлением, так как в первом случае воз­можно образование тре­щин из-за низкой податливости формы, во вто­ром – повыше­ние трудоемкости изготовления отливки из-за сложно­сти уста­новки прибылей, усложнения пресс-формы. Для сплавов с не­высокой пластичностью не рекомендуются способы обработки давле­нием с высокой скоростью деформации.

2. При выборе способа необходимо учитывать техно­логичность конструкции детали применительно к каждому из рассматриваемых способов.

Тонкостенные отливки наиболее сложных конструктивных форм можно получить при литье по выплавляемым моделям и под давле­нием. Литьем в песчано-глинистые формы также можно получать весьма сложные отливки. При литье в кокиль форма отливки должна быть по возможности более простой, при центробежном литье основ­ной тип деталей – тела враще­ния. Необходимо также учитывать тол­щину стенок: наиболее тонкие стенки обеспечивает литье по выплав­ляемым моделям, при литье в кокиль стенки отливок более толстые, чем при литье в песчано-глинистые формы и т.д. Специальные спо­собы литья целесообразно применять для получения мелких и сред­них по массе отливок; при литье в песчано-глинистые формы габариты и масса отливок практически не ограничены.

3. По возможности всегда следует выбирать такой способ, кото­рый обеспечил бы в заготовке заданные точность и па­раметр шерохо­ватости поверхности. Это дает возможность со­хранить при механиче­ской обработке литейную корку, имеющую повышен­ные твердость и износостойкость, сохранить целостной «волокнистую» макрострук­туру поковок, рез­ко снизить себестоимость готовых де­талей за счет экономии металла и сни­жения трудоемкости при механичес­кой обра­ботке (табл. 8).

4. Специальные способы целесообразно применять при крупносе­рийном и массовом производствах, так как эти про­цессы экономиче­ски оправдывают себя только в том случае, если стоимость оборудо­вания оснастки полностью окупается снижением рас­ходов на механи­ческую обработку.

1. 6. Методы получения литых, кованных и штампованных заготовок.

Технологический процесс получения отливки из металла состоит из следующих основных операций:

1) изготовление литейной формы;

2. плавка металла;

3. заливка металла в форму;

4. затвердевание металла и охлаждение отливки;

5. термическая обработка отливки;

6. контроль качества отливки;

7. сдача отливки на механическую обработку.

К основным операциям ковки относятся: осадка, протяжка, прошивка, отрубка, гибка.

Горячая объемная штамповка — это вид обработки металлов давлением, при котором формообразование поковки из нагретой заготовки осуществляют с помощью специального инструмента — штампа.

7. Прокатное производство и его продукция. Прессование, волочение.

Прокат применяется для изготовления заготовок деталей механических цехов, поковок и штамповок в кузнечно-штамповых , заготовок для строительных конструкций . Форма поперечного сечения проката называется профилем. Она используется в виде заготовок различного профиля для изготовления деталей машин, станков, тракторов, автомобилей, паровозов, вагонов, железнодорожных путей; для строительства различных сооружений. Указанные машины и сооружения изготавливаются из прокатных черных и цветных металлов и их сплавов.

Прессование – вид обработки давлением, при котором металл выдавливается из замкнутой полости через отверстие в матрице, соответствующее сечению прессуемого профиля. Технологический процесс прессования включает операции:

1.подготовка заготовки к прессованию (разрезка, предварительное обтачивание на станке, так как качество поверхности заготовки оказывает влияние на качество и точность профиля);

2.нагрев заготовки с последующей очисткой от окалины;

3.укладка заготовки в контейнер ;

4.непосредственно процесс прессования;

5.отделка изделия (отделение пресс-остатка, разрезка).

Сущность процесса волочения заключается в протягивании заготовок через сужающееся отверстие (фильеру) в инструменте, называемом волокой. Конфигурация отверстия определяет форму получаемого профиля.

Технологический процесс волочения включает операции:

1. предварительный отжиг заготовок для получения мелкозернистой структуры металла и повышения его пластичности;

2. травление заготовок в подогретом растворе серной кислоты для удаления окалины с последующей промывкой, после удаления окалины на поверхность наносят подсмазочный слой путем омеднения, фосфотирования, известкования, к слою хорошо прилипает смазка и коэффициент трения значительно снижается;

3. волочение, заготовку последовательно протягивают через ряд постепенно уменьшающихся отверстий;

4. отжиг для устранения наклепа: после 70…85 % обжатия для стали и 99 % обжатия для цветных металлов ;

5. отделка готовой продукции (обрезка концов, правка, резка на мерные длины и др.).

8. Обработка резанием – основной метод получения деталей. Его физическая сущность.

Обрабо́ткаре́занием — обработка, заключающаяся в образовании новых поверхностей отделением поверхностных слоёв материала с образованием стружки. Осуществляется путём снятия стружки режущим инструментом (резцом, фрезой и пр.).

Виды обработки резанием:

1. Точение (обтачивание, растачивание, подрезание, разрезание).

2. Сверление (рассверливание, зенкерование, зенкование, развёртывание, цекование).

3. Строгание, долбление.

4. Фрезерование.

5. Протягивание, прошивание.

6. Шлифование

7. Отделочные методы (полирование, доводка, притирка, хонингование, суперфиниширование, шевингование).

8. Деформирующее резание

Его физическая сущность заключается в механическом разрушении поверхностного слоя материала заготовки и удаление его в виде стружки, сопровождающегося физико-химическими и механическими явлениями, оказывающими влияние на качество обработанной поверхности и производительность обработки деталей.

9. .Преимущества и недостатки обработки резанием

Резание металла является в настоящее время    самым    распространенным способом окончательного формообразования деталей машин   и, несмотря на появление    принципиально    новых    способов    формообразования,    такое положение сохранится еще не одно десятилетие. Это определяется:

• широкими возможностями формообразования (резанием можно получить как форму простейшего ступенчатого валика, так и форму лопатки турбины)

• относительно низкимиэнергозатратами процесса

• высокой точностью и низкой шероховатостью поверхностей, достижимой в процессах резания

• достаточно широким спектром обрабатываемых материалов

• возможностью применения универсального режущего инструмента

• наличием   широкой   номенклатуры   оборудования,   обеспечивающего получение различных по форме поверхностей.

К существенным недостаткам процесса следует отнести :

• большой, в ряде случаев, отход материала в виде стружки,

• низкую производительность

• сложности автоматизации (из-за сложной кинематики процесса и трудностей контроля параметров изделия в процессе резания)

10. Движения в процессе резания, поверхности обработки. Параметры режима резания и срезаемого слоя( V,s,t,a,b)

При обработке резанием заготовка и инструмент совершают следующие движения:

· основные (для осуществления процесса резания);

· вспомогательные (для подготовки к процессу резания и завершения операции).

Основные движения при резании:

· главное движение D_г;

· движение подачи D_s.

При обработке на токарных станках главное движение – вращение заготовки, движение подачи – поступательное движение резца. Главное движение обеспечивает определенную скорость отделения стружки от заготовки; движение подачи дает возможность вести обработку по всей обрабатываемой поверхности.

При точении на обрабатываемой заготовке различают следующие поверхности (рис. 1.2):

- обрабатываемую поверхность 1, представляющую собой поверхность заготовки, которая частично или полностью удаляется при обработке;

- обработанную поверхность 3, т.е. поверхность, образованную на заготовке в результате обработки;

- поверхность резания 2, образуемую непосредственно рабочей частью главной режущей кромки резца.

Поверхность резания является переходной между обрабатываемой и обработанной поверхностями.

 

Рис. 1.2. Поверхности при токарной обработке

 

Скорость главного движения резания v– скорость рассматриваемой точки режущей кромки или заготовки в главном движении резания.

При точении, когда заготовка вращается с частотой вращения n (об/мин), скорость главного движения резания v(м/мин) в разных точках режущей кромки будет разная. В расчетах принимается максимальное ее значение

 

 , (1.1)

 

где D – наибольший диаметр поверхности резания, мм.

При продольном точении скорость резания постоянна, а при подрезке торца или отрезании – переменная, наибольшее ее значение – у периферии.

Подача S – величина перемещения точки режущей кромки относительно обработанной поверхности в единицу времени в направлении движения подачи. Различают подачу за один оборот заготовки   (мм/об), и минутную

   , (мм/мин). (1.2)

 При токарной обработке подача может быть поперечная и продольная.

Глубина резания t– величина срезаемого слоя за один проход, измеренная в направлении, перпендикулярном к обработанной поверхности. Глубина резания всегда перпендикулярна направлению подачи (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Элементы сечения срезаемого слоя

При продольном обтачивании:

   

где D – диаметр заготовки;

d – диаметр обработанной поверхности.

При отрезке заготовки глубина резания t равна ширине отрезного резца b.

Глубина резания и подача характеризуют процесс резания с технологической стороны: с точки зрения положения и движения инструмента обеспечивающих процесс резания. Но при одной и той же подаче S и глубине резания t в зависимости от формы режущей кромки и ее расположения (углов в плане) меняются ширина и толщина поперечного сечения срезаемого слоя, от которых зависят процесс пластической и упругой деформации, сопротивление металла деформированию, количество выделившегося тепла и условия теплоотвода.

Ширина срезаемого слоя b(мм) – длина стороны сечения срезаемого слоя, образованной поверхностью резания (см. рис. 1.3).

Толщина срезаемого слоя а(мм) – длина нормали к поверхности резания, проведенной через рассматриваемую точку режущей кромки, ограниченная сечением срезаемого слоя.

Толщина и ширина среза представляет собой не толщину и ширину стружки, а размеры до ее образования. Размеры стружки отличаются от размеров срезаемого слоя из-за явления усадки, происходящего вследствие деформации металла при резании. Между глубиной резания и шириной срезаемого слоя, подачей и толщиной срезаемого слоя существуют следующие зависимости:

 

 

ГдеD - диаметр обрабатываемой поверхности в мм, an- число оборотов детали в минуту (при шлифовании скорость резания изме­ряется в метрах в секунду).

Подача - отношение расстояния, пройденного рассматривае­мой точкой режущей кромки или заготовки вдоль траектории этой точки в движении подачи, к соответствующему числу циклов или определенных долей цикла другого движения во время резания.

Подача обозначается буквой s и измеряется при обточке и рас­точке в миллиметрах за один оборот детали, а при строгании и дол­блении - в миллиметрах за один рабочий ход резца.

Глубина резания - размер слоя металла, удаляемого с обраба­тываемой поверхности за один проход инструмента, измеренный по нормали к направлению движения подачи. Приведенная формули­ровка глубины резания является общей. Она справедлива не только для продольного точения, но и для любого метода обработки ме­таллов резанием. Глубина резания обозначается буквой t и измеря­ется в миллиметрах. При продольном точении глубина резания из­меряется в осевой плоскости детали и равна

t=(D-d)/2 мм,

где D - диаметр обрабатываемой, ad - диаметр обработанной по­верхности в мм.

Величина подачи s и глубины резания t определяет размеры поперечного сечения слоя металла, срезаемого резцом с поверхно­сти заготовки за один оборот детали при точении или за один рабо­чий ход резца при строгании и долблении.

11. .Конструкция и геометрия лезвия режущего инструмента. Влияние углов заточки на процесс резания.

Режущая часть резца состоит из главной режущей кромки и вспомогательной, задней вспомогательной поверхности, вершины, задней главной поверхности и передней поверхности.

Резцы. Различают токарные, расточные державочные, строгальные и долбежные резцы.

Они разделяются: – по виду обработки:  1— проходные; 2— подрезные; 3 — прорезные и отрезные; 4 — расточные; 5—канавочные; 6 и 8 — фасонные; 7 — радиусные; – по характеру установки их относительно детали: 9 — тангенциальные; — радиальные; – по направлению подачи: 11— левый; 12 — правый; – по конструкции головки: 13 — прямой; 14 — отогнутый; 15 — изогнутый; 16 — с оттянутыми головками.

Углы резца сильно влияют на резание, и в общем случае выбор углов заточки резца определяется материалом детали и режущей части резца, схемой обработки, видом инструмента и т.д.

12. Обработка металлов резанием – это процесс срезания режущим инструментом с поверхности заготовки слоя металла в виде стружки для получения необходимой геометрической формы, точности размеров, взаиморасположения и шероховатости поверхностей детали.

13.

Срезая стружку, резец преодолевает сопротивление обрабатываемого металла резанию и силы трения стружки о переднюю поверхность инструмента и задней поверхности инструмента о заготовку.

Равнодействующая сила резания R – равнодействующая сил, действующих на резец, со стороны заготовки. Условно считают, что точка приложения R находится на рабочей части главного режущего лезвия. В процессе обработки величина, направление и точка приложения равнодействующей изменяются, поэтому для практических расчетов используют не равнодействующую, а ее составляющие P_x, P_y и P_z, действующие по трем взаимно – перпендикулярным направлениям – осям X, Y и Z. Ось X – линия центров станка, т.е. она совпадает с осью вращения заготовки и параллельна направлению продольной подачи S_.; ось Z лежит в плоскости резания, она параллельна направлению главного движения; ось Y перпендикулярна осям X и Z.

Рис.4.13. Силы, действующие на резец со стороны заготовки при резании.

Р_z – вертикальная (касательная) составляющая силы резания. По силе P_z определяют крутящий момент на шпинделе станка, мощность расходуемую на резание, производят динамический расчет коробки скоростей. Иногда P_z называют главной составляющей силы резания или просто силой резания. Составляющая P_z определяет изгибающий момент М_х, действующий на стержень резца.

P_y – радиальная составляющая силы резания. По силе P_y определяют изгиб заготовки в плоскости XY.

P_x – осевая составляющая силы резания (сила подачи). По силе P_x рассчитывают механизмы подач станка и момент M_x, изгибающий стержень резца в плоскости XY.

Очевидно, что     .

На практике определяют лишь составляющую P_z (по эмпирическим формулам), а составляющие P_y и P_x берут в долях от P_z.

Соотношение P_z : P_x : P_y зависит от геометрии режущей части резца, режима резания, износа резца, физико-механических свойств обрабатываемого материала и условий обработки. Например, при точении острым проходным резцом (γ = 15^о; φ = 45^о; λ = 0^о) P_y = (0,3...0,5)P_z, P_x = (0,15...0,3) P_z.

При возрастании φ сила P_y понижается, поэтому легко деформируемые длинные детали обрабатывают резцами с большими углами φ близкими к 90^о.

При возрастании продольной подачи S отношение P_x/P_z также возрастает.

Эффективная мощность N_e – мощность, расходуемая на процесс деформирования и срезания с заготовки слоя материала.

При точении цилиндрической поверхности на токарно-винторезном станке эффективная мощность вычисляется по следующей формуле:

 , кВт,

где V – скорость резания, м/мин; n – частота вращения заготовки, об/мин; S – продольная подача, мм/об; [P_z] и [P_x] = Н.

На практике вторым слагаемым в вышеприведённой формуле пренебрегают, так как   , и эффективную мощность определяют по упрощенной формуле:

 , кВт.

Мощность потребного электродвигателя станка определится как

 ,

где η – к.п.д. станка, учитывающий потери мощности в узлах трения станка (подшипниках, зубчатых передачах и т.п.) при её передаче от электродвигателя до шпинделя станка. Обычно η ≈ 0,7…0,8.

Крутящий момент резания – момент, необходимый для преодоления сопротивления вращению обрабатываемой заготовки. Вычисляется по формуле:

 ,

где D_заг – диаметр заготовки, мм.

Для того, чтобы процесс резания был возможен, крутящий момент на шпинделе М_шп, развиваемый станком при определённом числе оборотов шпинделя, должен быть не меньше момента сопротивления М_кр:

М_кр ≤ М_шп .

14.

Изнашивание – процесс разрушения поверхности твердого тела при воздействии на него другого твердого тела и (или) внешней среды.

Износ – результат изнашивания, оцениваемый в условных единицах (например, длины, объема, массы и т.п.)

Изнашивание режущего инструмента происходит в результате трения стружки о переднюю поверхность лезвия инструмента и задних поверхностей лезвия о поверхность заготовки.

Механизм изнашивания очень сложен, и при изнашивании имеют место различные процессы, обусловливающие разрушение поверхности. Соответственно различают следующие виды изнашивания инструмента:

Абразивное изнашивание. Происходит в результате царапания и микрорезания отдельных участков поверхности инструмента твердыми включениями, находящимися в обрабатываемом материале, а так же частицами периодически разрушающегося нароста.

Адгезионное изнашивание. Происходит в результате действия сил молекулярного сцепления (адгезии), проявляющегося в слипании или схватывании (образования мостиков сварки) поверхностных слоев режущего инструмента с обрабатываемым материалом. Частицы материала вырываются с поверхности инструмента и уносятся со стружкой.

Диффузионное изнашивание. Происходит в результате диффузионного растворения инструментального материала в обрабатываемом. Взаимному диффузионному растворению металла инструмента и заготовки способствует высокая температура, большие пластические деформации и схватывание в контакте. При этом происходит диффузия отдельных элементов (углерода, кобальта, титана, вольфрама и т.п.), входящих в состав инструментального материала. Наиболее интенсивно диффузионное изнашивание идет при высоких скоростях резания, когда темпеартура превышает 800…850 ^оС.

Окислительное изнашивание. Происходит вследствие коррозии металлов в условиях активного охлаждения зоны резания и газонасыщения; при этом на поверхности образуется оксидная плёнка, которая удаляется при царапании о заготовку и стружку, материал вновь окисляется и оксидная плёнка удаляется при механическом воздействии, и процесс повторяется снова.

В условиях резания указанные виды изнашивания происходят совместно и влияют один на другой. Удельный вес каждого из этих видов зависит от свойств контактирующих материалов и условий взаимодействия (скорости резания и т.п.). При резании в условиях сухого и полусухого трения преобладает абразивное изнашивание инструмента.

Виды износа инструмента показаны на рис.4.15. На передней поверхности токарного резца может образовываться лунка шириной b и глубиной h_л, а на главной задней поверхности – ленточка шириной h_з. В зависимости от условий обработки и свойств материала может преобладать износ по передней или по задней поверхностям. У резцов из быстрорежущей стали при срезании тонкой стружки (а ≤ 0,15 мм) преобладает износ по главной задней поверхности (см. рис.4.15, а), а при толщине срезаемого слоя а ≥ 0,5 мм на больших скоростях резания – износ по передней поверхности (см. рис.4.15, в); при средних скоростях резания и толщине 0,15 < а < 0,5 мм происходит одновременный износ передней и главной задней поверхностей (см. рис.4.15, б), в этом случае на передней поверхности может образовываться перемычка. Для инструментов с пластинками из твердых сплавов характерен износ по главной задней поверхности. При обработке заготовок на настроенных станках износ инструментов приводит к разбросу размеров обработанных поверхностей заготовок, что снижает качество сборки изделий при условии соблюдения взаимозаменяемости деталей.

15. Основные требования к инструментальным материалам — наличие твердости, стойкости к изнашиванию, воздействию тепла и др. Соответствие этим критериям позволяет осуществлять резание. Чтобы осуществить внедрение в поверхностные слои изделия, подвергающегося обработке, лезвия для резки рабочей части должны быть сделаны из прочных сплавов. Твердость может быть природной или же приобретенной. К примеру, инструментальные стали заводского изготовления режутся легко. После обработки механическим и термическим способом, а также шлифовки и затачивания, уровень их прочности и твердости повышается. Как определяется твердость? Характеристику можно определить разными способами. Инструментальные стали обладают твердостью по Роквеллу, твердость имеет цифровое обозначение, а также буквенное HR со шкалой А, В или С (например, HRC). Выбор инструментального материала зависит от вида обрабатываемого металла. Самый устойчивый уровень функционирования и низкая изнашиваемость лезвий, которые прошли термическую обработку, может быть достигнута при показателе HRC 63 или 64. При более низком показателе свойства инструментальных материалов не столь высоки, а при высокой твердости они начинают крошиться из-за хрупкости. Металлы, обладающие твердостью HRC 30—35, прекрасно подвергаются обработке железными инструментами, прошедшими термическую обработку с показателем HRC 63—64. Таким образом, соотношение показателей твердости составляет 1:2. Для обрабатывания металлов с HRC 45—55 следует применять приспособления, основу которых составляют твердые сплавы. Показатель их составляет HRA 87—93. Материалы на основе синтетики можно применять при обрабатывании сталей, подвергшихся закалке. Прочность инструментальных материалов В процессе резки на рабочую часть воздействует сила в10 кН и выше. Она провоцирует высокое напряжение, которое может повлечь за собой разрушение инструмента. Чтобы этого не случилось, материалы для резки должны обладать высоким коэффициентом прочности. Лучшим сочетанием характеристик прочности имеют инструментальные стали. Рабочая часть, выполненная из них, прекрасно выдерживает сильную нагрузку и может функционировать при сжатии, кручении, изгибе и растяжении. Воздействие критической температуры нагрева на лезвия инструмента При выделении теплоты при резке металлов нагреванию подвержены их лезвия, в большей степени - поверхности. При показателе температуры ниже критической отметки (для каждого материала она своя) структура и твердость не меняются. Если температура нагрева становится выше допустимой нормы, то уровень твердости падает. Критическую температуру называют красностойкостью. Что обозначает термин «красностойкость»? Красностойкостью называется свойство металла при нагревании до температуры в 600 °С светиться темно-красным цветом. Термин подразумевает сохранение металлом твердости и стойкости к изнашиванию. По своей сути это способность противостоять воздействию высокой температуры. Для различных материалов существует свой предел, от 220 до 1800 °С. За счет чего может быть увеличена работоспособность режущего инструмента? Инструментальные материалы режущего инструмента отличаются повышенной функциональностью при повышении температурной стойкости и улучшении отведения теплоты, выделяющейся на лезвии при резке. Теплота способствует повышению температуры. Чем больше теплоты отведено от лезвия вглубь устройства, тем ниже показатель температуры на его контактной поверхности. Уровень теплопроводности зависит от состава и нагрева. К примеру, содержание в стали таких элементов, как вольфрам и ванадий, вызывает снижение уровня ее теплопроводности, а примесь титана, кобальта и молибдена вызывает его повышение. От чего зависит коэффициент трения скольжения? Показатель коэффициента трения скольжения находится в зависимости от состава и физических свойств контактирующих пар материалов, а также от значения напряжения на поверхностях, подвергшихся трению и скольжению. Коэффициент влияет на стойкость к изнашиванию материала. Взаимодействие инструмента с материалом, подвергшимся обработке, протекает при постоянном подвижном контакте. Как себя ведут в этом случае инструментальные материалы? Виды их в равной степени изнашиваются. Их характеризует: способность стирать металл, с которым он контактирует; способность проявлять стойкость к изнашиванию, то есть оказывать сопротивление стиранию другого материала. Износ лезвий происходит постоянно. В результате этого приспособления утрачивают свои свойства, а также меняется форма их рабочей поверхности. Показатель износостойкости может меняться в зависимости от условий, при которых протекает резка. На какие группы подразделяются инструментальные стали? Основные инструментальные материалы можно подразделить на следующие категории: металлокерамика (твердые сплавы); керметы, или минеральная керамика; нитрид бора на основе синтетического материала; алмазы на синтетической основе; инструментальные стали на углеродистой основе. Инструментальное железо может быть углеродистым, легированным и быстрорежущим. -

16. .Металлорежущие станки. Классификация и обозначение моделей станков.

Выделяют следующие группы станков:

1 – токарные; 2 – сверлильные; 3 – шлифовальные; 4 – комбинирован- ные; 5 – зубо и резьбообрабатывающие; 6 – фрезерные; 7- строгальные, долбёжные и протяжные; 8 – станки заготовительных производств; 9 – разные.

Обозначение модели станка состоит из сочетания трех или четырех цифр и букв. Первая цифра означает номер группы, вторая - номер подгруппы (тип станка), а последние одна или две цифры - наиболее характерные технологические параметры станка.

 Буква, стоящая после первой цифры, указывает на различное исполнение и модернизацию основной базовой модели станка. Буква в конце цифровой части означает модификацию базовой модели, класс точности станка или его особенности.

17. Привод,основные передачи и механизмы станков . Их обозначения на кинематических схемах.

Привод станка - это совокупность устройств, передающих движение от источника движения к рабочим органам станка. Различают привод главного движения, привод подачи, привод быстрых перемещений

Исполнительным или рабочим органом станка обычно является шпиндель, на котором закрепляется инструмент или заготовка, стол или суппорт на котором крепятся заготовка или инструмент.

Различают приводы главного движения, движения подачи и вспомогательных движений.

Как правило, коробки скоростей обеспечивают ступенчатое (через зубчатые колеса) регулирование чисел оборотов.

Изменение величины и направления подачи осуществляется с помощью коробки подач, а также сменных зубчатых колес и реверсивных механизмов.

Для размещения шпиндельных узлов, коробки скоростей и подач, столов, суппортов и других механизмов (передач) кинематической цепи станки имеют общую корпусную деталь – станину, которая обычно является литой или сварной.

Передачей называется механизм, передающий движение от одного элемента кинематической цепи станка к другому (с вала на вал) или преобразующий один вид движения в другой. Кинематические цепи станка служат для передачи и преобразования движений и состоят из отдельных звеньев кинематических

18. Звенья или органы станка, несущие заготовку и инструмент, в процессе обработки совершают согласованные движения, называемые рабочими,основнымиилиисполнительными. Некоторые другие движения, которые непосредственно процесс обработки не обеспечивают, но служат для подготовки к осуществлению технологического процесса обработки, называютвспомогательными.

Рабочие движения в зависимости от целевого назначения делят наформообразующие, установочные и делительные.

Формообразующие движения принято делить на движение резания (илиглавное движение) идвижение(движения) подачи.

Главное движение обеспечивает отделение стружки от заготовки, т.е. процесс резания. Движение подачи позволяет подвести под режущую кромку инструмента новые участки заготовки и тем самым обеспечить снятие стружки со всей обрабатываемой поверхности, т.е. обеспечить непрерывность процесса резания. Скорость движения резания называют скоростью резания(v), скорость движения подачи – скоростью подачи или просто –подачей(S).

18. . Обработка на токарных станках. Виды работ. Конструкция, геометрия и классификация токарных резцов.

На токарных станках выполняют обтачивание цилиндрических поверхностей, подрезание торцов, вытачивание наружных канавок, отрезание металла, сверление, рассверливание, зенкерование, развертывание, растачивание отверстий и внутренних канавок, центрование, обработку, поверхностей фасонными резцами, нарезку резьбы плашками, метчиками, резцами, резьбонакатными головками, обработку конических поверхностей. Основными инструментами при токарной обработке являются резцы. В зависимости от характера обработки резцы бывают черновые и чистовые. Геометрические параметры режущей части этих резцов таковы, что они приспособлены к работе с большой и малой площадью сечения срезаемого слоя. По форме и расположению лезвия относительно стержня резцы подразделяют на прямые (рис. 5.3, а), отогнутые (рис.5.3, б), и оттянутые (рис.5.3, в). У оттянутых резцов ширина лезвия обычно меньше ширины крепежной части. Лезвие может располагатьсясиметрично. 

Рис.1.2. Разновидности токарных резцов: а — прямые, б — отогнутые, в — изогнутые, г — оттянутые

по отношению к оси державки резца или быть смещено вправо или влево.

По направлению движения подачи резцы разделяют на правые и левые.. У правых резцов главная режущая кромка находится со стороны большого пальца правой руки, если наложить ее на резец сверху (рис.1.2, а). В рабочем движении такие резцы перемещаются справа налево (от задней бабки к передней). У левых резцов при аналогичном наложении левой руки главная режущая кромка также находится со стороны большого пальца (рис.1.2, б). Такие резцы в движении подачи перемещаются слева направо.

По назначению токарные резцы разделяют на проходные, расточные, подрезные, отрезные, фасонные, резьбовые и канавочные. Чтобы обеспечить требуемую точность и качество поверхности детали при сохранении высокой производительности труда,

Рис.2.3. Углы резцов в плане

необходимо правильно выбрать геометрию резца. Важную роль здесь играют углы в плане. Углами в плане (рис.2.3) называются углы между режущими кромками резца и направлением подачи: (φ — главный угол в плане, φ 1 — вспомогательный угол в плане, ε — угол при вершине (ε = 180° - (φ - (φi). Углы φ и φ1 зависят от заточки и установки резца, а угол ε — только от заточки. При малом угле φ в работе участвует большая часть режущей кромки, улучшается отвод теплоты, повышается стойкость резца. При большом угле φ работает меньшая часть режущей кромки, поэтому стойкость резца снижается. При обработке длинной и тонкой заготовки, когда возникает опасность ее прогиба, применяют резцы с большим углом φ, так как при этом отжимающее усилие будет меньше. Для формоизменения заготовок большого диаметра выбирают φ = 30 -45°, для тонких (нежестких) — φ = 60 - 90°. Вспомогательный угол φ1 — угол между вспомогательной кромкой и направлением подачи. Если φ1 мал, то из-за некоторого отжима резца вспомогательная кромка врезается в обработанную поверхность и портит ее.

Рис.2.4. Типы токарных резцов: о — проходные прямые и б — проходные отогнутые, в — проходные упорные, г, д — подрезные, е — расточные проходные, ж — расточные упорные, а — отрезные, и —фасонные, к —резьбовые

Большой угол φ 1 неприемлем из-за ослабления вершины резца. Обычно φ1 = 10— 30°. Проходные прямые (рис.2.4, а) и отогнутые (рис.2.4, б) резцы применяют для обработки наружных поверхностей. Для прямых резцов обычно главный угол в плане φ = 45- 60°, а вспомогательный φ1== 10-15°. У проходных отогнутых резцов углы в плане φ = φ1 = 45°. Эти резцы работают как проходные при продольным движении подачи и как подрезные при поперечном движении подачи. Для одновременной обработки цилиндрической поверхности и торцовой плоскости применяют проходные упорные резцы (рис. 2.4, в), работающие с продольным движением подачи. Главный угол в плане φ = 90°.Подрезные резцы применяют для подрезания торцов заготовок. Они работают с поперечным движением подачи по направлению к центру (рис.2.4, г) или от центра (рис. 2.4, д) заготовки. Расточные резцы используют для растачивания отверстий, предварительно просверленных или полученных штамповкой или литьем. Применяют два типа расточных резцов: проходные - для сквозного растачивания (рис. 2.4, с), упорные — для глухого (рис.2.4, ж). Они различаются формой лезвия. У проходных расточных резцов угол в плане φ = 45-60°, а у упорных — угол φ несколько больше 90°. Отрезные резцы применяют для разрезания заготовок на части, отрезания обработанной заготовки и протачивания канавок. Они работают с поперечным движением подачи (рис. 2.4, з). Отрезной резец имеет главную режущую кромку, расположенную под углом φ = 90° и две вспомогательные с углами φ1 = 1-2°. Фасонные резцы применяют для обработки коротких фа сонных поверхностей с длиной образующей линии до 30-40 мм. Форма режущей кромки фасонного резца соответствует профилю детали. По конструкции такие резцы подразделяют на стержне вые, круглые, призматические, а по направлению движения подачи — на радиальные и тангенциальные. На токарно-винторезных станках фасонные поверхности обрабатывают, как правило, стержневыми резцами, которые закрепляют в резцедержателе станка (рис. 2.4, и).Резьбовые резцы (рис.2.4, к) служат для формирования наружных внутренних резьб любого профиля: прямоугольного, треугольного, трапецеидального. Форма их режущих лезвий соответствует профилю и размерам поперечного сечения нарезаемых резьб.

По конструкции различают резцы цельные, изготовленные из одной заготовки; составные (с неразъемным соединением его частей); с припаянными пластинами; с механическим креплением пластин (рис.2.5).

Рис.2.5. Типы токарных резцов по конструкции : цельные (а, б) составные с припаянными (в) или с механическим креплением (г) пластинами

Державки резцов обычно изготавливают из конструкционных сталей 40, 45, 50 и 40Х с различным сечением: квадратным, прямоугольным, круглым и др. Резцы с механическим креплением твердосплавных пластин имеют значительные преимущества перед напайными резцами, так как при такой конструкции предотвращается возможность появления трещин в пластиках при напайке, удлиняется срок службы крепежной части резца.

19. Станки токарной группы. Приспособления для крепления инструмента и деталей на токарных станках

Станок для обработки резанием (точением) заготовок из металлов, древесины и других материалов в виде тел вращения. На токарных станках выполняют черновое и чистовое точение цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, нарезание резьбы, подрезку и обработку торцов, сверление, зенкерование и развертывание отверстий.

Виды станков: Токарно-винторезный, Лоботокарный, Токарно-карусельный, Токарно-револьверный, Автомат продольного сечения, многошпиндельный токарный автомат, токарно – фрезерный.

Для крепления заготовок на токарных станках применяют двух, трех и четырех кулачковые патроны с ручным и механизированным приводом зажима.

В зависимости от формы и размеров будущей детали или изделия для закрепления заготовок на станке чтобы она приняла вращательное движение, существуют разные способы ее закрепления различными приспособлениями: в центрах, за наружную поверхность заготовки, за отверстия.

Для закрепления заготовки в центрах служит патрон – трезубец. При закреплении центр должен совпадать с осью вращения.

Для консольного закрепления заготовки, с одной стороны применяют: трубчатый патрон, патрон-втулку, кулачковый патрон, планшайбу. Такое закрепления заготовки необходимо при обработки торца заготовки это точение полых деталей, декоративных блюд, шахмат, матрешек и т.д.

20. Главное движение. Главным движением в станке является вращение шпинделя, которое он получает от электродвигателя 1 через клиноременную передачу со шкивами 2—3 и коробку скоростей. На приемном валу II установлена двусторонняя многодисковая фрикционная муфта 97. Для получения прямого вращения шпинделя муфту 97 смещают влево и привод вращения осуществляется по следующей цепи -зубчатых колес: 4—5 или 6—7, 8—9 или 10—11, или 12—13, вал /V, колеса 14—15, шпиндель V, или через перебор, состоящий из группы передач с двухвенцовыми блоками 16—17 и 18—19 и зубчатых колес 20 и 21. Последняя пара входит в зацепление при перемещении вправо блока 15—21 на шпинделе. Переключая блоки колес, можно получить шесть вариантов зацепления зубчатых колес при передаче вращения с вала IV непосредственно на шпиндель и 24 варианта — при передаче вращения через перебор. В действительности количество значений частот вращений шпинделя: меньше (23), так как передаточные отношения некоторых вариантов численно совпадают. Реверсирование шпинделя выполняют перемещением муфты 97 вправо. Тогда вращение с вала II на вал III передается через зубчатые колеса 22— 23, 24—12 и далее по предыдущей цепи. Количество вариантов зацепления 15, фактических значений частот вращения 12, так как передаточные отношения некоторых вариантов тоже численно совпадают.

Движение подачи. Механизм подачи включает в себя четыре кинематические цепи: винторезную, продольной и поперечной подачи, цепь ускоренных перемещений суппорта. Вращение валу VIII передается от шпинделя V через зубчатые колеса 25—26, а при нарезании резьбы с увеличенным шагом — от вала VI через звено увеличения шага и далее через зубчатые колеса 27—28. В этом случае звено увеличения шага может дать четыре варианта передач:

1. шпиндель V, колеса 21—20, 29—19, 17—27—28, вал VIII;

2. шпиндель V, колеса 21—20, 29—19, 16—30, 27—28, вал VIII;

3. шпиндель V, колеса 21—20, 31—18, 17—27—28, вал VIII;

4. шпиндель V, колеса 21—20, 31—18, 16—30, 27—28, вал VIII. С вала VIII движение передается по цепи колес 32—33 или 34—35, или через реверсивный механизм с колесами 36—37—38, сменные колеса 39—40 или 41—42 и промежуточное колесо 43 на вал X. Отсюда движение можно передать по двум вариантам зацепления зубчатых колес. Вращение передается через зубчатые колеса 44—45—46 на вал XI, затем через колеса 47—48 и накидное колесо 49 зубчатому конусу механизма Нортона (колеса 50—56) и далее по цепи зубчатых передач 57—58, 59—60, 61—62 или 63—64 через колеса 65—66 или 64—67— валу XV. Затем вращение может быть передано либо ходовому винту 68, либо ходовому валу XVI. В первом случае — через муфту 101, во втором — через пару 69—70 и муфту обгона 106. С вала X через муфту 98, т. е. при сцеплении зубчатых колес наружного и внутреннего зацепления 44—71 вращение передается конусу Нортона, который становится ведущим звеном, и затем через колеса 49—48—47 валу XI и далее, через муфту 100 — валу XIII, а от последнего далее по цепи первого варианта.

Винторезная цепь. При нарезании резьбы подача суппорта осуществляется от ходового винта 68 через маточную гайку, закрепленную в фартуке. Для нарезания метрической и модульной резьб винторезную цепь устанавливают по первому варианту, а для дюймовых и питчевых — по второму. Изменение величины шага резьбы достигается переключением зубчатых колес звена увеличения шага, механизма Нортона, блоков 61—63 и 67—66 и установкой сменных колес на гитаре. При точении и нарезании метрических и дюймовых резьб в зацеплении находятся сменные зубчатые колеса 39—43—40, а при нарезании модульных и питчевых — 41—43—42. В особых случаях, при нарезании резьбы высокой точности, для устранения влияния погрешностей кинематической цепи последнюю укорачивают включением муфт 98, 99 и 101, в результате чего валы X, XII и XV образуют вместе с ходовым винтом 68 единую жесткую связь. Винторезную цепь для нарезания резьб с различным шагом настраивают в данном случае только подбором сменных колес на гитаре. Продольная и поперечная подачи суппорта. Для передачи вращения механизма фартука служит ходовой вал XVI. По нему вдоль шпоночного паза скользит зубчатое колесо 72, передающее вращение от вала XVI через пару зубчатых колес 73—74 и червячную пару 75—76 валу XVII. Для получения продольной подачи суппорта и его реверсирования включают одну из кулачковых муфт — 102 или 103. Тогда вращение от вала XVII передается зубчатыми колесами 77—78—79 или 80—81 валу XVIII и далее парой 82—83 — реечному колесу 84. Так как рейка 85 неподвижно связана со станиной станка, реечное колесо 84, вращаясь, одновременно катится по рейке и тянет за собой фартук с суппортом. Поперечная подача и ее реверсирование осуществляются включением муфт 104 или 105. В этом случае через передачи 77—78—86 или 80—87 вращение передается валу XIX и далее через зубчатые колеса 55—89—90 на винт 91, который сообщает движение поперечному суппорту. Цепь ускоренного перемещения суппорта. Для осуществления ускоренного (установочного) перемещения суппорта ходовому валу XVI сообщается быстрое вращение от электродвигателя 92 через клиноременную передачу 93—94. Механизм подачи суппорта через коробку подач при этом можно не выключать, так как в цепи привода ходового вала установлена муфта обгона 106. С помощью винтовых пар 95 и 96 можно вручную перемещать резцовые салазки и пиноль задней бабки.

Передняя бабка токарно-винторезного станка 1К62.

Передняя бабка. На рис. 10 показана передняя бабка с коробкой скоростей. Вращение от главного электродвигателя передается ведомому шкиву, сидящему на валу I. Этот вал несет реверсивную фрикционную муфту, от которой движение на вал II передается или через блок z = 56— z = 51, или через колесо z = 50 и промежуточный блок z = 24 — z = 36, сидящий на консольной оси. С вала II на вал III вращение передается через тройной блок z = 47 — z = 55 — z = 38. В левом положении блока г = 43 — г = = 52, сидящего на шпинделе, движение с вала III передается на шпиндель непосредственно через колеса z = 65 — z = 43, а в правом положении этого блока — через перебор, установленный на валах IV и V. Все валы вращаются на опорах качения, которые смазываются как разбрызгиванием, так как коробка скоростей залита маслом, так и принудительно — с помощью насоса. Движение подачи от шпинделя VI передается валу VII трензеля и далее на механизм подач.

21. Обработка на станках сверлильно-расточной группы. Сверление, зенкерование и развертывание. Режимы резания, конструкция и геометрия режущего инструмента.

Сверлильные станки — группа металлорежущих станков, предназначенных для получения сквозных и глухих отверстий в сплошном материале, для чистовой обработки, расточки (зенкерования, развёртывания) отверстий, образованных в заготовке каким-либо другим способом, для нарезания внутренних резьб, для зенкования торцовых поверхностей.

Классификация сверлильных станков:

По области применения: универсальные; специализированные, предназначенные для обработки конкретной детали. Отличительной особенностью является то, что состоят эти станки из стандартных узлов и деталей; специальные, предназначенные для крупносерийного и массового производств, создаются на базе универсальных станков путём оснащения их многошпиндельными сверлильными и резьбонарезными головками.

По способу управления: с ручным управлением; полуавтоматическое; автоматическое (с применением ЧПУ).

Основные типы сверлильно-расточных станков:Вертикально-сверлильные одно и многошпиндельные. Радиально-сверлильные. Горизонтально-сверлильные для глубокого сверления. Горизонтально-центровальные.

также: Станок на магнитном основании

При обработке заготовок на станках с ЧПУ фрезерно-сверлильно-расточной группы наибольшая эффективность достигается при выполнении с одной установки максимального количества переходов. Для этой цели приспособления должны обеспечить полную инструментальную доступность, т. е. возможность подхода инструмента по всем обрабатываемым поверхностям. Для этой цели целесообразно предусматривать у обрабатываемых заготовок платики, обеспечивающие возможность закрепления заготовки через крепежные отверстия. При отсутствии платиков у заготовок в нижней установочной поверхности выполняют технологические резьбовые отверстия, посредством которых к заготовке снизу винтами через втулки закрепляют переходную плиту, выполняющую функцию платика (ложныйплатик). Платики закрепляются на накладной плите винтами или на столе станка МЦС с ЧПУ.

По технологическим возможностям станки с ЧПУ (так же как и универсальные станки) делят на следующие группы станки токарной группы, на которых обрабатывают наружную и внутреннюю поверхности заготовок типа тел вращения с прямолинейными и криволинейными контурами, со сложными внутренними полостями, нарезают наружную и внутреннюю резьбы станки сверлильно-расточной группы сверлят и растачивают заготовки самого различного класса точности. Возможна комплексная сверлильно-расточная обработка .К особой группе относят многоцелевые станки для обработки призматических заготовок, на которых может быть выполнена комбинированная сверлильно-фрезерно-расточная обработка корпусных и плоских заготовок, а также многоцелевые станки для обработки заготовок типа тел вращения, на которых наряду с токарной обработкой производится сверление, фрезерование и растачивание. Если обработка детали производится последовательно на нескольких станках, связанных устройствами для автоматической передачи заготовок и имеющих общее автоматическое управление, такая группа станков называется автоматической линией. Большое распространение получили автоматические линии для механической обработки деталей. Эти линии состоят из агрегатных станков с гидравлическими и другими сверлильно-расточными, резьбонарезными, фрезерными и другими головками.

На станках с ЧПУ сверлильно-фрезерно-расточной группы при выполнении контрольных операций измерительный щуп устанавливают в одну из позиций инструментального магазина станка. Автооператор смены инструмента при необходимости измерения детали по команде от ЧПУ устанавливает измерительный щуп непосредственно в шпиндель станка и подводит его в соответствующие точки рабочей зоны. Измерительный щуп по программе может проверять пере обработкой положение заготовок в приспособлении-спутнике и установку спутника на столе станка. Система универсально-сборной переналаживаемой оснастки УСПО-У конструкции МГКТИ Техоснастка предназначена для сборки различных приспособлений для станков фрезерно-сверлильно-расточной группы, работающих в составе ГПС в условиях единичного и мелкосерийного производств. Система состоит из комплекта деталей и сборочных единиц установочных, зажимных и других, из которых на базовой плите собираются приспособления для базирования и закрепления различных заготовок. После обработки партии заготовок приспособления разбираются, составляющие его элементы используются для других приспособлений .

Выпускаются специальные токарно-сверлильно-фрезерно-расточные станки (например, модуль ИР320ПМФ4), на которых можно выполнять все виды обработки, характерные для станков расточной, фрезерной, сверлильной и токарной групп. Станки такого типа имеют автоматизированное загрузочное устройство, накопитель палет. Время обработки совмещено с временем установки заготовок на налету, причем налеты находятся в удобной для оператора позиции. В вертикальном накопителе и на рабочей позиции палета находится в вертикальном положении, что уменьшает размеры накопителя, улучшает отвод стружки из рабочей зоны и очистку детали.

22. Устройство вертикально-сверлильного станка и его настройка на обработку отверстий Цель работы: ознакомиться с назначением, устройством и кинематической схемой вертикально- сверлильного станка, обработкой отверстий и применяемыми режущими инструментами, настройкой и наладкой станка. Оборудование и материалы. Вертикально-сверлильный станок, тиски машинные, заготовка из стали СтЗ размерами 100x150x50 мм; сверла 015; 28 мм; зенкер 029, 75; развертки 029, 95 и 30 Н7; зенковка 030 мм; переходные втулки с конусом Морзе КМ4-3; 4-2; штангенциркуль; эталоны шероховатости. Общие сведения Вертикально-сверлильные станки предназначены для получения отверстий в сплошном металле заготовок с помощью сверл и их последующей обработки с помощью зенкеров, разверток, зенковок, цековок, метчиков, резцов, комбинированных инструментов в условиях индивидуального и мелкосерийного производства. Станок 2Н135 (рис.1) имеет следующие основные узлы: плиту 1, колонну 3, стол 2, шпиндельную бабку 6. Режущий инструмент закрепляется во внутреннем конусе (Морзе №4) шпинделя 4. Плита 1 является основанием станка, а внутренняя ее полость — резервуаром для охлаждающей жидкости. Вертикальные направляющие колонны 3 позволяют перемещать шпиндельную бабку 6 и стол 2 в положение, удобное для работы. Для уравновешивания шпиндельной бабки внутри колонны, подвешен груз. Стол 2 имеет Т-образные пазы для крепления тисков, приспособлений или детали. На шпиндельной бабке б размещены электродвигатель и механизмы привода главного движения и подач, механизмы включения вращения шпинделя, шпиндель и органы управления станком. Рис.1. Вертикально-сверлильный станок 2Н135 Для сверления отверстия, вращая штурвал 5 "на себя", опускают шпиндель. Подача шпинделя включается автоматически, когда сверло упирается в обрабатываемую поверхность. Глубина сверления настраивается кулачком 12, нарезание резьбы кулачком 14. Кулачки устанавливают по лимбу 13. Подъем шпинделя осуществляют вращением штурвала 5 "на себя". При этом отключается подача шпинделя. Рукоятка 7 включает требуемую частоту вращения шпинделя. Рукояткой 11 включают нужную подачу. Включение станка в сеть осуществляют выключателем 9, а подачу охлаждающей жидкости — выключателем 10. Кнопки управления 8 позволяют включать или отключать шпиндель. Краткая техническая характеристика станка 2Н135  Размеры рабочей поверхности стола, мм (ширина х на длину) 450x500  Наибольший диаметр сверления в стали, мм 35  Конус Морзе шпинделя №4  Наибольшее вертикальное перемещение стола, мм 300  Число ступеней частоты вращения шпинделя 12  Частота вращения шпинделя, мин-1 31,5; 45; 63; 90; 125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000; 1400  Число ступеней подач шпинделя 9  Подачи шпинделя, мм/об 0,1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,4; 0,56; 0,8; 1,12; 1,6  Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт 4 Кинематическая схема станка приведена на рис.2. Цепь главного движения соединяет электродвигатель Ml со шпинделем У1 через коробку скоростей с блоками 25-30-35, 35-42, 50-15. Уравнение баланса кинематической цепи привода главного движения: На станке можно настроить 12 различных частот вращения шпинделя в диапазоне пшп = 31,5-1400 об/мин, Вертикальные подачи осуществляются за каждый оборот шпинделя и втулки от колеса z = 34. Эта цепь состоит из постоянных зубчатых передач 34/60 и 10/54, передач коробки подач с блоками 16-31-45 и 26-31-36, соединительной муфты М2, предохранительной муфты МЗ, червячной передачи 1/60 и реечной шестерни 2 = 13, которая перемещает рейку т = 3 мм и гильзу 4 шпинделя. Уравнение баланса этой кинематической цепи: На станке можно настроить девять различных подач в диапазоне sп = 0,1-1,6 мм/об. Перемещение шпинделя вручную производится вращением штурвала с подачей Sв = 122,46 мм/об. Рис.2. Кинематическая схема вертикально-сверлильного станка 2Н135 Формообразование отверстий на вертикально-сверлильных станках На вертикально-сверлильных станках для формообразования отверстий используются следующие методы. 1. Сверление в сплошном металле и рассверливание спиральными, перовыми и шнековыми сверлами (рис.3, а, б, в) Спиральные сверла используются для получения отверстий диаметром d = 0,3-85 мм и глубиной до 10 d, перовые — диаметром d = 6...40, шнековые — диаметром d = 5...20 для отверстий глубиной до 30 d. Сверлением обеспечивается 14-12 квалитет точности и шероховатость поверхности 12-25 мкм. Спиральное сверло (рис.4) является двухзубым инструментом и состоит из рабочей части, шейки, цилиндрического или конического хвостовика, лапки. Рабочая часть состоит из режущей с двумя главными режущими кромками, поперечной режущие (перемычкой) и направляющей части с двумя вспомогательными кромками (ленточками) на винтовой поверхности зубьев и канавками для выхода стружки. Перовое сверло представляет одно или двухступенчатую лопатку и применяется при тяжелых условиях работы. Шнековое сверло имеет треугольный шлифованный профиль стружечных канавок и плоскую заточку передних и задних поверхностей. 2.Зенкерование отверстий, полученных в отливках, поковках или штамповках или ранее просверленных с помощью цельных и насадных зенкеров. Зенкер является 3-х или 4-х-зубым инструментом, что обеспечивает лучшее его центрирование отверстии и большую жесткость. Припуск на зенкерование составляет 0,5-3 мм. При зенкеровании обеспечивается 11 квалитет точности и шероховатость поверхности Ra = 3,2-6,3 мкм. 3.Развертывание (рис.5) точных отверстий с помощью разверток: ручных или машинных, цилиндрических, конических и ступенчатых; с прямыми и винтовыми канавками, право- и леворежущих. Развертка имеет 6-12 зубьев, высокую жесткость. Припуск на развертывание составляет: при черновом 0,15- 0,5 мм; чистовом — 0,05- 0,15 мм. Обеспечивается 9-7 квалитет точности и шероховатость поверхностей, Ra = 0,8-1,6 мкм и менее. 4.Зенкование и цекование — обработка конических (рис.6, а, б) и торцовых (рис.6, в) поверхностей отверстий и 'горцев бобышек (рис.6, г). 5.Растачивание с помощью расточных резцов, закрепленных в концевых оправках. 6.Нарезание резьб с помощью машинных метчиков, типы метчиков приведены на рис.8. 7. Метод пластического деформирования с помощью раскатных роликов и калибрующих устройств                                                                                        Рис.3. Сверление и рассверливание отверстий                   Рис.4. Спиральное сверло Рис.5. Рассверливание отверстий развертками Рис.6. Схемы обработки отверстий Рис.7. Схема растачивания отверстий резцом (а) и плавающим блоком (б)                                                                                             Рис.8. Типы метчиков: а — ручные (№1 — черновой, №2 — средний, №3 — чистовой), б — машинно-ручные, в — машинные, г — конические 8. Обработка комбинированными инструментами: сверло- зенкер, сверло-зенковка, сверло-метчик, сверло-развертка и др. Настройка станка на обработку отверстия 03ОН7 Формообразование отверстия, 03ОН7 (7 квалитета точности) с шероховатостью поверхностей Ra = 1,6 мкм в сплошном металле рекомендуется вести в последовательности:  сверление отверстия спиральным сверлом 015 мм;  рассверливание отверстия сверлом 028 мм;  зенкерование отверстия зенкером 029,75 мм;  развертывание черновое разверткой 029,95 мм;  развертывание чистовое разверткой 03ОН7. Условия обработки отверстия 03ОН7 приведены в табл.1. Таблица 1 Условия обработки  23. Расточные станки, работы выполняемые на них. Режущий инструмент. Приспособления для сверлильных и расточных станков.

• Расточные станки — группа металлорежущих станков, предназначена для обработки заготовок крупных размеров в условиях индивидуального и серийного производства. На этих станках можно производить растачивание, сверление, зенкерование, нарезание внутренней и наружной резьб, обтачивание цилиндрических поверхностей, подрезку торцов, цилиндрическое и торцовое фрезерование. Иногда на расточных станках можно произвести окончательную обработку заготовки корпусной детали без перестановки её на другие станки. Отличительной особенностью расточных станков является наличие горизонтального (или вертикального) шпинделя, совершающего движение осевой подачи. В отверстии шпинделя закрепляется режущий инструмент — борштанга с резцами, сверло, зенкер, развертка, фреза и др. Горизонтально-расточные станки;

• Координатно-расточные станки;

• Алмазно-расточные станки;

• Токарно-расточной станок.

Виды станков обычно указываются на станке. Например: 2А450 — здесь цифра 2 означает группа станков (2-я группа — это сверлильно-расточные станки), буква А — модификацию, цифра 4 — это вид станков (4-й вид — координатно-расточные станки), и последние цифры означают характеристику станка

 На сверлильных и расточных станках с ЧПУ используются различные виды режущего инструмента: сверла, зенкеры, развертки, метчики, зенковки, расточные оправки и т. д. В зависимости от материала режущей части все эти инструменты делятся на быстрорежущие и твердосплавные, в зависимости от конструкции — на цельные и сборные, в зависимости от выполняемых операций —на обычные и комбинированные.

Спиральные быстрорежущие сверла могут иметь цилиндрический или конический хвостовик. Спиральные быстрорежущие сверла с цилиндрическим хвостовиком выпускаются короткими (ГОСТ 4010—77), средними (ГОСТ 10902—77) и длинными (ГОСТ 886—77). Причем все эти сверла бывают с поводком и без поводка. Спиральные быстрорежущие сверла с коническим хвостовиком выпускаются сверхкороткими (ГОСТ 10903— 77) и удлиненными (ГОСТ 2092—77). Спиральные быстрорежущие сверла с цилиндрическим хвостовиком предназначены для сверления отверстий диаметром от 1 до 20 мм, а с коническим хвостовиком — свыше 5 мм.

. Сборные перовые сверла наиболее эффективны при сверлении отверстий диаметром свыше 25—30 мм. По сравнению со стандартными спиральными сверлами они имеют ряд преимуществ, основным из которых является более низкая стоимость эксплуатации в расчете на единицу длины отверстия. Это обеспечивается благодаря использованию сменных режущих пластинчатых ножей, которые позволяют резко сократить расход быстрорежущей стали.

24. и 25. Группа строгальных, долбежных и протяжных станков единствен­ная, в которой главное движение является прямолинейным. На стро­гальных и долбежных станках обработка ведется резцами, на протяжных — протяжками.

Строгальные станки разделяют на продольно-строгальные (одно - и двухстоечные) и поперечно-строгальные, главное движение сообщает­ся заготовке, а в поперечно-строгальных — инструменту. Станки эф­фективны при обработке длинных узких поверхностей, особенно сквозных, прямых канавок и пазов; получают на них и фасонные линейные наружные поверхности. Преимуществом строгальных стан­ков по сравнению с фрезерными является простота конструкции инструмента, что важно для единичного и мелкосерийного производ­ства. Основной недостаток станков данной группы — возвратно-посту­пательный характер главного движения. Наличие обратного

Рис. 149. Схема протягивания и горизонтально-протяжной станок 7Б56: а — схема протягивания, б— режущие зубья протяжки, в — горизонтально-протяжной станок 7Б56

(вспомогательного хода), даже ускоренного, и неблагоприятные дина­мические явления в процессе реверсирования снижают производитель­ность.

Протяжные станки предназначены для обработки протяжками внут­ренних и наружных линейных поверхностей с разнообразными про­филями. Для обработки достаточно одного прямолинейного движения со скоростью инструмента 1 (рис. 149, а) или заготовки 2. Разделение припуска на срезаемые слои достигается подъемом а (рис. 149, б) зубьев протяжки по длине. За счет усложнения инструмента упрощена кон­струкция станков и достигнута высокая производительность и высокая точность обработки. Эти станки применяют преимущественно в мас­совом и серийном производстве.

Долбежные и протяжные станки особенно удобны для обработки сложных внутренних поверхностей.

Различают протяжные станки общего назначения и специальные;

Для внутреннего или наружного протягивания; горизонтальные и вертикальные; обычные (с об­ратным ходом) и непрерывного действия (с движением зубьев по замкнутому контуру).

Протяжные станки характе­ризуются номинальной тяговой силой (50—1000 кН) и наиболь­шей длиной хода протяжки (1000—2000 мм).

Поперечно-строгальный станок 7Е35 предназначен для обработки плоских и фасонных поверхностей на заготовках де­талей небольших размеров в ус­ловиях единичного или мелко­серийного производства, например, в инструментальных и ремонтных цехах.

Техническая характеристика: наибольший ход — 520 мм; размер рабочей поверхности стола (длина х ширина) — 520 х 360 мм; частота хода ползуна — 13,2—150 ход/мин; горизонтальная подача стола — 0,2—4 мм.

Станок состоит из следующих основных узлов (рис. 150): по направляющим станины 5 возвратно-поступательное перемещается ползун 4, сообщая резцу главное движение. Заготовка закрепляется на столе 7, она неподвижна во время рабочего хода резца. Периодически (при каждом обратном ходе ползуна) стол может перемещаться в поперечном (горизонтальном) направлении по направляющим попе­речины 2 или вместе с поперечиной вертикально по станине. Также периодически можно перемещать в вертикальном направлении суппорт с резцом. Движение стола, суппорта является движением подачи или движением углубления. Стол и поперечину можно перемещать непре­рывно и ускоренно (установочное движение). Внутри станины распо­ложен кулисный механизм, коробка скоростей 6 и коробка подач 7.

Кинематика станка состоит из следующих цепей. Асинхронный электродвигатель М (рис. 151) служит для всех механических переме­щений узлов станка. Привод главного движения соединяет двигатель с ползуном и содержит коробку скоростей (валы /, II и III) и криво - шатунный механизм КК.

Рис. 150. Поперечно-строгальный станок 7Е35

Три двойных передвижных блока зубчатых колес дают восемь ступеней скоростей. Дисковая фрикционная муфта М позволяет сое­динить шкив 0 335 и вал /, чтобы остановить движение рабочих органов без выключения двигателя. Тормоз Т1 сблокирован с муфтой М и ускоряет остановку.

Кривошипно-кулисный механизм преобразует вращательное дви­жение зубчатого колеса 102 вместе с пальцем в возвратно-качательное движение кулисы. Верхний конец кулисы связан серьгой с ползуном. Палец соединен с гайкой, который перемещается квадратом Р2 вала / при настройке. Передвижение гайки от оси вала / увеличивает радиус кривошипа, а следовательно, угол качания кулисы и ход ползуна. Место хода (исходное положение) ползуна смещается поворотом винта руко­ятки Р1 или Р6.

Уравнение кинематического баланса при максимальной частоте ползуна (по схеме верхний блок на валу 1 — в нейтральном положении,

Два других блока в нижнем положении) птах = 1450 х (140/335) х х(42/38) х (58/42) х (18/102) = 150 дв. ход. мин.

Стол станка с заготовкой (движение подачи) получает движение от двухзаходной передачи винт-гайка с шагом р = 6 мм, поперечина от однозаходной передачи с таким же шагом. Каждая из передач работает в зависимости от положения зубчатого колеса 50на валу IX— (по схеме включена поперечина). Направление движения стола и поперечины устанавливают муфтой Мг реверсирующего механизма. Муфта Л/4 — предохранительная.

В зависимости от включения муфт М2 вал VII получает движение либо от храпового механизма XI (периодическое движение подачи), либо от зубчатой передачи (16/40) (ускоренное перемещение). Храпо­вой механизм действует от кулачка — эксцентра KI, который жестко связан с кривошипом кулисы. Кулачок KI при каждом двойном ходе ползуна нажимает на рычаг зубчатого сектора 60, который поворачивает колесо 30, а с ним поводок собачки и храповое колесо 96. Рычаг-сектор 60 возвращается пружиной до упора У, связанного с другим зубчатым сектором 57. Рукояткой РЗ через передачу (24/57) меняют положение упора и, следовательно, угол поворота рычага сектора 60, храпового колеса 96, т. е. подачу. Минимальная подача стола Sirihx = (1/96) х х(27/27) х (36/25) х (30/30 х 6 х 2) = 0,2 мм/дв. ход.

Стол (поперечина) ускоренно перемещается, получая движение от вала /через зубчатые колеса (84/36), (36/84) и цепную передачу (15/32). От колеса 84 на валу / получает движение насос Н смазки.

Механическое перемещение суппорта осуществляется при обрат­ном ходе ползуна, когда рычаг храпового механизма Z2 поворачивается кулачком К2. Вращение храпового колеса 45 передается через две пары конических колес на винт Р5х I. Гайка неподвижна, винт и вращается и перемещается так же, как и винт с рукояткой Р1 (винт стола только вращается, винт поперечины — неподвижен).

Система штанги-толкателя TJI1, шарнирного параллелограмма П и толкателя TJI2 служит для подъема откидной плиты с инструментом И при его вспомогательном ходе. Благодаря тормозу Т2 оба толкателя в начале рабочего хода штанги TJI1 снова задерживается, резец опу­скается.

Двухстоечный продольно-строгальный станок 7212 является универ­сальным; он предназначен для обработки, в том числе отделочной, плоскостей, например, направляющих, для прорезания длинных пазов различного профиля.

Техническая характеристика: наибольшие поперечные размеры: ширина — 1250 мм; высота — 1120 мм; длина рабочей поверхности стола — 400 мм; подача суппортов: при движении по поперечине — 0,5—25; при остальных движениях 0,25—12,5 мм/дв. ход.

К основным узлам станка относится стол, на котором закрепляется обрабатываемая заготовка и который перемещается возвратно-посту­пательно относительно неподвижных резцов, закрепленных в суппор­тах. Движение стола — главное движение резания; обратный ход стола вспомогательный, осуществляемый с большой скоростью, причем во время обратного хода резцы поднимаются.

Станина, стойка и соединительная балка наверху образует замкну­тый контур несущей системы. Один суппорт на стойке и два на поперечине совершают те же вертикальные и горизонтальные движе­ния и являются установочными или служат для периодической подачи резцов, а также их углубления. Суппорт может быть повернут на угол 60°. Привод стола смонтирован рядом со станиной.

Главное движение — движение резания, т. е. движение стола с обрабатываемой заготовкой сообщается от двигателя постоянного тока Мх (рис. 152) через двухступенчатую коробку скоростей с зубчатой муфтой М и косозубую реечную передачу. Максимальная скорость перемещения стола V^ = (17/63) х (26/49) х 3,14 х 12 х 10 = 80 м/мин.

С валом III через колеса (144/94), (93/50) и червячную передачу (1/55) связан механизм пульта управления ПУ. Лимб Л (рис. 152, в) этого механизма показывает длину хода стола. Маховики Р9 и Р10 через колеса ^поворачивают зубчатые секторы внутреннего зацепления 180 с упорами и кулачками, которые подают команды на замедление стола перед реверсированием и на самореверсирование. Скорости рабочего и вспомогательного ходов регулируются на пульте раздельно. Маховики удерживаются от поворота колесами 80 и фиксируются рейками.

Движение подачи на левый вертикальный суппорт передается от асинхронного электродвигателя М2 (рис. 152, б), через червячную передачу 2/58, храповой механизм XI (при включенной муфте М2 и включенном фрикционе Л/з), зубчатые колеса (55/35), (35/22) (на валу XII). От последнего колесо получает вращение колеса 22, составляющие левый ряд на валах X, XI, XII. Включение одной из кулачковых муфт М4...М1 передают вращение на один из этих валов. При включении муфты М4 влево вращается ходовой винт X горизонтальной подачи. При включении муфты М5 влево через три пары колес (23/23), (22/22), (23/23) вращение передается винту XVII вертикальной подачи.

Одновременно левым рядом колес 22 на валах X, XI, XII, XIII в противоположном направлении вращается правый ряд таких же колес. Соответствующее переключению муфт Ц4...Мп меняет направление подачи 4. Муфты MS...MU предохранительные.

Во время вспомогательного хода стола двигатель М2 реверсируется и храповый механизм, обеспечивающий периодическую подачу, заря­жается. Муфта Мъ передает движение собачке до тех пор, пока фрик­цион не разожмется. Значение подачи устанавливают маховиком Р1, от которого через передачу (19/76) (фиксирующее колесо 15 выводят вправо) поворачивают подвижный упор УД меняя угол между ними и неподвижным упором У7, т. е. угол, в пределах которого фрикцион МЗ зажат, и собачка поворачивается. 246

Рис. 152. Кинематическая схема двухстоечного продольно-строгального станка 7212

Минимальная вертикальная подача (на один зуб храповика 60) Зпш = (1/60) х (55/35) х (35/22) х 22/22) х (23/23) х (22/22) х (23/23) х 6 = = 0,25 мм/дв. ход.

Для ускоренного установочного перемещения суппорта включается электромагнитом кулачковая муфта М2. Движение возможно лишь в одну сторону, когда зубья храповика проскальзывают, отжимая собач­ку. В этом случае фрикцион разжат. Скорость быстрого горизонталь­ного перемещения Vrop = 1430 х (2/58) х (55/35) х (35/22) х (22/22) х х(22/22) х 6 х 2 = 1480 мм/мин = 1,48 м/мин.

На каждом торце поперечины предусмотрены по четыре муфты для перемещения суппортов. Кроме того, для точного вертикального под­вода суппортов 324-зубчатый сектор, при этом муфты обгона Мц и М% предохраняют от опрокидывания суппорта при повороте.

Коробка подач и механизмы бокового (горизонтального перемеще­ния) суппорта унифицированы.

Поперечина передвигается по стойкам двумя ходовыми винтами XXXI к XXXIII (рис. 152, б), которые получают вращение от двигателя М4через червячные передачи (1/30). Зажим поперечины производится системой рычагов, на которые воздействует винт XXXII (рис. 152, а). Винт перемещается двигателем М5 через червячный редуктор 1/60.

Горизонтально-протяжной станок 7Б56 предназначен для протяги­вания сквозных отверстий разнообразной формы (например, шлице - вых отверстий). Используя специальные приспособления, можно на этом станке обрабатывать и наружные поверхности. Станок используют в условиях различных производств (даже единичного — со стандарт­ными протяжками).

Техническая характеристика: номинальная сила — 200 кН; наи­большая длина хода рабочих салазок — 160 мм; скорость перемещения салазок 1,5—13 м/мин.; при рабочем ходе 1,5—13 м/мин; при обратном ходе — 20—25 м/мин.

Основные узлы станка. Станок (см. рис. 149, в) имеет составную сварную удлиненную станину с направляющими скольжения для ба­зирования рабочих салазок 2, которые содержат патрон 6. Патрон служит для захвата переднего рабочего хвостовика протяжки 3 и соединен со штоком рабочего гидроцилиндра 1. Гидроцилиндр является источником прямолинейного движения протяжки — главного движения резания. Обрабатываемая заготовка охватывает протяжку, прижимается по торцу силой резания к неподвижной опоре плиты 5.

Приставная часть 10 станины служит для базирования вспомога­тельных салазок 9 со вспомогательным патроном 8 Последний удер­живает хвостовик протяжки и перемещает ее с помощью вспомогательного гидроцилиндра в период отвода.

Полный цикл станка предусматривает быстрый подвод протяжки к рабочему патрону и захват ее; замедленный ход с большей скоростью

26. Протягивание. Протяжки и прошивки. Протяжные станки. Виды работ выполняемых на протяжных станках.

Протягивание-вид обработки металлов резанием, при котором используется специфический инструмент, так называемые протяжки. Применяется для обработки внутренних и наружных поверхностей металлических (редко неметаллических) материалов с высочайшей точностью.

Протяжка-многолезвийный металлорежущий инструмент для обработки сквозных отверстий и наружных поверхностей деталей на протяжных станках.

Прошивка-операция обработки металлов давлением-получение полости или сквозного отверстия в заготовке сплошного сечения (например при штамповке деталей типа стаканов, при изготовлении трубных заготовок на косовалковых станах).

Протяжные станки-металлорежущий станок для обработки поверхностей различного профиля инструментом протяжкой. Разделяются на станки общего назначения и специальные, служат для обработки(протягивания ) внутренних и наружных поверхностей. В протяжных станках рабочим движением является прямолинейное движение каретки, несущей протяжку, либо заготовки при неподвижной протяжке. Выпускаются модели  с горизонтальным и вертикальным расположением кареток (от одной до 6), одно- и многопозиционные (с поворотными столами для установки нескольких деталей). Горизонтальные, применяемые главным  образом для внутреннего протягивания, вертикальные - для всех видов протяжныхработ, зубопротяжные станки о вращающейся дисковой протяжкой - для протягивания зубьев цилиндрич. иконич. зубчатых колёс и т. д. Внутрипротяжные станки изготовляются горизонтальные (с одним инструментом) и вертикальные (с одним инструментом, многоинструментальные, полуавтоматы). Оба типа станков (горизонтальные и вертикальные) могут быть с простым или с полуавтоматическим циклом работы. Более разнообразны протяжные станки для наружного протягивания: горизонтальные (непрерывного действия, карусельные, тоннельные и прочие) и вертикальные (с одним инструментом, многоинструментальные, круглопротяжные).

Наружнопротяжные горизонтальные станки непрерывного действия снабжаются цепным транспортером; карусельные станки выполняются с вращающимся столом и т. д.

Наружнопротяжные вертикальные станки бывают с одноинструментной или многоинструментной настройкой; к ним же можно отнести станки для протягивания круглых поверхностей, ибо протяжки расположены и движутся вертикально.

Протяжные станки имеют следующие характеристики:

Сила резания. При работе на протяжных станках под силой резания понимают силу протягивания протяжки (рис. 353, а). На величину силы резания влияет износ зубьев протяжки, который не должен быть более 0,4 мм; периметр резания; толщина срезаемого слоя а, количество стружкоделительных канавок на зубцах протяжки, единовременно контактирующих с заготовкой; скорость резания V; передний γ и задний α углы заточки зубцов протяжки; выбранные материалы протяжки и заготовок.

Скорость резания. Под скоростью резания на протяжных станках понимают скорость поступательного движения протяжки. Величина скорости резания V зависит от выбранных материалов протяжки и заготовки, от величины стойкости протяжки Т и от толщины срезаемого слоя а.

Силы резания и скорости резания при протягивании обычно определяются по эмпирическим формулам.

Величина стойкости протяжек зависит от толщины срезаемого слоя а; переднего угла γ; заднего угла α; марки инструментальной стали, из которой сделана протяжка; марки обрабатываемого металла; скорости резания; величины износа зубьев по задней поверхности.

При протягивании стальных заготовок применяют обильное охлаждение. Чугунные заготовки можно протягивать всухую. В качестве смазывающе-охлаждающих веществ (СОВ) используют сульфофрезол, 20-процентный водный раствор эмульсола с прибавкой 4% мыла и минеральное масло.

Мощность резания. Определив значения силы резания РкГ и скорость резания V м/мин, вычисление мощности резания производят по уже известной формуле.

Работы, выполняемые на протяжных станках. Протягивание внутренних и наружных поверхностей получило широкое применение на заводах крупносерийного и массового производства благодаря высокой производительности и точности обработки. Протягивание, как правило, исключает возможность брака по размерам и чистоте обработанных поверхностей.

Протягивание применяют для обработки симметричных и асимметричных сквозных отверстий различных форм, сквозных пазов и полуоткрытых отверстий, наружных поверхностей: плоскостных, канавок, фасонных, тел вращения

27. Обработка заготовок на станках фрезерной группы. Фрезерование, параметры режима резания и срезаемого слоя.

Фрезерование – один из высокопроизводительных способов обработки заготовок многолезвийным режущим инструментом – фрезой. На фрезерных станках обрабатывают горизонтальные, вертикальные и наклонные плоскости, фасонные поверхности уступы и пазы заготовки. Режущим инструментом являются фрезы, В зависимости от назначения и типа обрабатываемых поверхностей различают цилиндрические, торцовые, дисковые, концевые, угловые, шпоночные и фасонные фрезы.

Для закрепления заготовок используют специальные и универсальные приспособления (прихваты, угольники, призмы, машинные тиски). Для обработки поверхностей используются горизонтально-фрезерные и вертикально-фрезерные станки. Горизонтальные плоскости фрезеруют цилиндрическими и торцовыми фрезами, наклонные плоскости и скосы – торцовыми и концевыми фрезами. Комбинированные поверхности фрезеруют набором фрез. Уступы и прямоугольные пазы фрезеруют дисковыми и концевыми фрезами. Пазы типа «ласточкин хвост» фрезеруют на вертикально-фрезерных станках за два прохода: прямой паз – концевой фрезой, а затем скосы – концевой одноугловой фрезой. Фрезерование цилиндрических зубчатых колес производят на горизонтально- и вертикально-фрезерных станках методами копирования и обкатки (огибания). Метод обкатки используется на специальных зубофрезерных станках с использованием специальных червячных модульных фрез. На копировально-фрезерных станках фрезеруют сложные контуры по копиру концевыми фрезами.

Производительность и качество обработки резанием во многом определяются режимом резания, под которым понимают совокупность таких параметров, как скорость резания (V), подача (S) и глубина резания (t)

Скорость резания (V) - это скорость главного движения, т.е. путь перемещения режущего лезвия инструмента относительно заготовки в направлении главного движения за единицу времени. Скорость резания измеряют в м/мин при всех методах обработки, кроме шлифования, где она имеет размерность м/с.

Подача (S) - это величина перемещения инструмента относительно заготовки в направлении движения подачи за один оборот или за двойной ход заготовки или инструмента. Размерность подачи- мм/об, мм/дв.ход.

 Глубина резания (t) - кратчайшее расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями заготовки (измеряется в мм). При продольном точении (рис. 1.3) диаметры заготовки (D) и обработанной поверхности (d) связаны с глубиной резания следующей зависимостью:

Важным элементом режима резания, существенное влияющим на физическую сторону процесса резания, является геометрия срезаемого слоя. Во многих случаях поперечное сечение срезаемого слоя имеет форму параллелограмма, например, при точении (см. рис. 1.3). Номинальная площадь поперечного сечения срезаемого слоя может быть определена через параметры режима резания (t и S):

а - толщина срезаемого слоя - кратчайшее расстояние между двумя последовательными положениями режущего лезвия за один оборот или двойной ход;

в - ширина срезаемого слоя - расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное вдоль лезвия, иными словами в - это рабочая длина лезвия режущего.

Действительное сечение срезаемого слоя будет меньше номинального на величину сечения гребешков (Рис.1.3), оставшихся на обработанной поверхности вследствие движения резца относительно заготовки по винтовой линии.

Уменьшению шероховатости обработанной поверхности способствует уменьшение t, s и углов φ и φ1

Элементом процесса резании является также основное (технологическое) или машинное время T0- время, затрачиваемое непосредственно на работу резания.

Режимы резания необходимы для качественной характеристики процесса резания и для сравнения с другими случаями обработки.

К элементам режима резания в общем случае относятся скорость главного движения (V), подача (S), глубина резания (t).

Принципиальная кинематическая схема при продольном точении определяется сочетанием двух движений: равномерного вращательного движения детали и равномерного поступательного движения резца вдоль оси детали. При продольном точении (рис. 2.1) деталь вращается вокруг своей оси с числом оборотов n в минуту, совершая движение резания.

Скорость главного движения резания (скорость резания) численно равна окружной скорости вращения точки детали, расположенной на обрабатываемой поверхности диаметром(D) (скорость перемещения главной режущей кромки относительно поверхности резания), в метрах в минуту (м/мин) и определяется по формуле:

Подача (S) – величина перемещения главной режущей кромки относительно обработанной поверхности в направлении подачи. 

Различают подачу за один оборот заготовки (S) в миллиметрах на оборот (мм/об) и подачу за 1 минуту (Sм = Sn) в миллиметрах в минуту (мм/мин)

При токарной обработке подача может быть: продольная (S) (измеряется в миллиметрах на оборот) – резец перемещается параллельно оси заготовки и поперечная подача – резец перемещается перпендикулярно оси заготовки.

В результате того, что указанные движения совершаются одновременно, с обработанной поверхности детали удаляется слой материала размером t, который называют глубиной резания.

Под глубиной резания понимают размер слоя, удаляемого с обработанной поверхности за один проход инструмента, измеренный в направлении, перпендикулярном к направлению движения подачи.

Приведенная формулировка глубины резания является общей. Она справедлива не только для продольного точения, но и для любого метода обработки металлов резанием, при котором глубина резания существует как понятие.

Режимом резания называется совокупность элементов, определяющих условия протекания процесса резания.

К элементам режима резания относятся – глубина резания, подача, период стойкости режущего инструмента, скорость резания, частота вращения шпинделя, сила и мощность резания.

28. . типы фрез, конструкция, геометрия и назначение.

Фрезы могут быть как цельными, так и сборными с напаянными и вставными ножами. Режущие лезвия фрез могут быть прямыми и винтовыми, с острым и затылованным зубом. При вращательном движении подачи фрезерованием обрабатываются поверхности вращения, а при винтовом движении подачи — всевозможные винтовые поверхности, например, стружечные канавки инструментов, впадины косозубых колес и т. п.

Фреза представляет собой исходное тело вращения, которое в процессе обработки касается поверхности детали, и на поверхности которого образованы режущие зубья. Форма исходного тела вращения зависит от формы обработанной поверхности и расположения оси фрезы относительно детали. Меняя положение оси инструмента относительно обработанной поверхности, можно спроектировать различные типы фрез, предназначенных для изготовления заданной детали.

Многообразие операций, выполняемых на фрезерных станках, обусловило разнообразность типов, форм и размеров фрез.

Цилиндрические фрезы, применяются на горизонтально-фрезерных станках при обработке плоскостей. Эти фрезы могут быть с прямыми и винтовыми зубьями. Фрезы с винтовыми зубьями работают плавно; они широко применяются на производстве. Фрезы с прямыми зубьями используются лишь для обработки узких плоскостей, где преимущества фрез с винтовым зубом не оказывают большого влияния на процесс резания. При работе цилиндрических фрез с винтовыми зубьями возникают осевые усилия, которые при угле наклона зуба ОМЕГА = 30 -:- 45* достигают значительной величины. Поэтому применяют цилиндрические сдвоенные фрезы, у которых винтовые режущие зубья имеют разное направление наклона. Это позволяет уравновесить осевые усилия, действующие на фрезы, в процессе резания. В месте стыка фрез предусматривается перекрытие режущих кромок одной фрезы режущими кромками другой. Цилиндрические фрезы изготовляются из быстрорежущей стали, а также оснащаются твердосплавными пластинками, плоскими и винтовыми.

Торцовые фрезы широко применяются при обработке плоскостей на вертикально-фрезерных станках. Ось их устанавливается перпендикулярно обработанной плоскости детали. В отличие от цилиндрических фрез, где все точки режущих кромок являются профилирующими и формируют обработанную поверхность, у торцовых фрез только вершины режущих кромок зубьев являются профилирующими. Торцовые режущие кромки являются вспомогательными. Главную работу резания выполняют боковые режущие кромки, расположенные на наружной поверхности.

Так как на каждом зубе только вершинные зоны режущих кромок являются профилирующими, формы режущих кромок торцовой фрезы, предназначенной для обработки плоской поверхности, могут быть самыми разнообразными. В практике находят применение торцовые фрезы с режущими кромками в форме ломаной линии либо окружности. Причем углы в плане Ф на торцовых фрезах могут меняться в широких пределах. Наиболее часто угол в плане Ф на торцовых фрезах принимается равным 90° или 45—60°. С точки зрения стойкости фрезы его целесообразно выбирать наименьшей величины, обеспечивающей достаточную виброустойчивость процесса резания и заданную точность обработки детали. Торцовые фрезы обеспечивают плавную работу даже при небольшой величине припуска, так как угол контакта с заготовкой у торцовых фрез не зависит от величины припуска и определяется шириной фрезерования и диаметром фрезы. Торцовая фреза может быть более массивной и жесткой, по сравнению с цилиндрическими фрезами, что дает возможность удобно размещать и надежно закреплять режущие элементы и оснащать их твердыми сплавами. Торцовое фрезерование обеспечивает обычно большую производительность, чем цилиндрическое. Поэтому в настоящее время большинство работ по фрезерованию плоскостей выполняется торцовыми фрезами.

Дисковые фрезы пазовые, двух- и трехсторонние используются при фрезеровании лазов и канавок. Пазовые дисковые фрезы имеют зубья только на цилиндрической поверхности 'и предназначены для обработки относительно неглубоких пазов. Для уменьшения трения по торцам на пазовых фрезах предусматривается вспомогательный угол в плане ф1, порядка 30', т. е. толщина фрезы делается на периферии больше, чем в центральной части у ступицы. Важным элементом пазовой фрезы является ее толщина, которая выполняется с допуском 0,04—0,05 мм. По мере стачивания зубьев, в результате поднутрения, толщина фрезы уменьшается. Однако это не имеет практического значения, так как величина уменьшения невелика.

Дисковые фрезы для обработки пазов трехсторонние фрезы имеют зубья, расположенные не только на цилиндрической поверхности, но и на одном или обоих торцах. Главные режущие кромки располагаются на цилиндре. Боковые режущие кромки, расположенные на торцах, принимают незначительное участие в резании и являются вспомогательными. Дисковые фрезы имеют прямые или наклонные зубья. У фрез с прямыми зубьями на торцовых кромках передние углы равны нулю, что ухудшает условия их работы. Чтобы получить у двухсторонних фрез на боковых кромках положительные передние углы, применяются фрезы с наклонными зубьями. С этой же целью трехсторонние фрезы выполняются с разнонаправленными зубьями. Они работают всеми зубьями, расположенными на цилиндре. На торцах же половина зубьев, имеющих отрицательные передние углы, срезана.Однако эти фрезы обладают высокой производительностью, несмотря на частично срезанные зубья.

Для прорезания узких пазов и шлицев на деталях, а также разрезания материалов применяются топкие дисковые фрезы, которые называют пилами. У таких фрез поочередно то с одного, то с другого торца затачиваются фаски под углом 45*. Фаска срезает обычно 1/5—1/3 длины режущей кромки. Поэтому каждый зуб срезает стружку, ширина которой меньше ширины прорезаемого паза. Это позволяет более свободно размещаться стружке во впадине зуба и улучшает ее отвод. При ширине среза, равной ширине паза, торцы стружки соприкасаются с боковыми сторонами прорезаемого паза, что затрудняет свободное завивание и размещение стружки во впадине зуба и может привести к заклиниванию зубъев и поломке фрезы.

Угловые фрезы используются при фрезеровании угловых пазов и наклонных плоскостей. Одноугловые фрезы имеют режущие кромки, расположенные на конической поверхности и торце. Двухугловые фрезы имеют режущие кромки, расположенные на двух смежных конических поверхностях. Угловые фрезы находят широкое применение в инструментальном производстве для фрезерования стружечных канавок различных инструментов. В процессе работы одноугловыми фрезами возникают осевые усилия резания, так как срезание металла заготовки производится в основном режущими кромками, расположенными на конической поверхности. У двухугловых же фрез осевые усилия, возникающие при работе двух смежных угловых кромок зуба, несколько компенсируют друг друга, а при работе симметричных двухугловых фрез они взаимно уравновешиваются. Поэтому двухугловые фрезы работают более плавно. Угловые фрезы малых размеров изготовляются концевыми с цилиндрическим или коническим хвостовиком.

Концевая угловая фреза-толщина среза угловых фрез изменяется по длине кромки. Она имеет максимальное значение на вершине зуба и уменьшается при удалении от нее, вдоль режущей кромки, т. е. при уменьшении радиуса рассматриваемой точки кромки. Это может привести к тому, что участками кромок, расположенными у малых торцов, могут срезаться незначительные толщины среза, соизмеримые с радиусом округления режущей кромки. Это неблагоприятно отражается на характере протекания процесса резания, так как при значительных отрицательных передних углах на радиусе округления в зоне контакта наблюдаются значительный нагрев, большие усилия и быстрый износ инструмента. Чтобы на этих участках обеспечить нормальные условия работы, целесообразно уменьшить число работающих зубьев вдвое, срезая их через один зуб. Необходимость уменьшения числа зубьев на малых диаметрах иногда вызывается тем, что при проектировании угловых фрез возникают затруднения в выборе числа зубьев, В зоне, расположенной ближе к центру трудно бывает разместить число зубьев, равное числу зубьев на вершине фрезы. Это объясняется большой разницей в окружных шагах зубьев на наибольшем и наименьшем диаметрах фрезы. Зубья, расположенные на меньшем диаметре, получаются небольшими по высоте, что может привести к забиванию канавок стружкой. Вершину угловой фрезы необходимо закруглять во избежание быстрого износа.

Концевая фреза применяются для обработки глубоких пазов в корпусных деталях контурных выемок, уступов, взаимно перпендикулярных плоскостей. Концевые фрезы в шпинделе станка крепятся коническим или цилиндрическим хвостовиком. У этих фрез основную работу резания выполняют главные режущие кромки, расположенные на цилиндрической поверхности, а вспомогательные торцовые режущие кромки только зачищают дно канавки. Такие фрезы, как правило, изготовляются с винтовыми или наклонными зубьями. Угол наклона зубьев доходит до 30—45*. Диаметр концевых фрез выбирают меньшим (до 0,1 мм) ширины канавки, так как при фрезеровании наблюдается разбивание канавки.

Шпоночные фрезы, разновидность концевых фрез. Рассматриваемые шпоночные фрезы, подобно сверлу, могут углубляться в материал заготовки при осевом движении подачи и высверливать отверстие, а затем двигаться вдоль канавки. В момент осевой подачи основную работу резания выполняют торцовые кромки. Одна из них должна доходить до оси фрезы, чтобы обеспечить сверление отверстия.

Шпоночные фрезы-переточка таких фрез производится по задним поверхностям торцовых кромок, поэтому при переточках их диаметр сохраняется неизменным.

Фрезы для обработки Т-образных пазов, для обработки Т-образных пазов, часто встречающихся в станкостроении. Они работают в тяжелых условиях и часто ломаются, что объясняется затрудненным отводом стружки. Каждый зуб работает два раза за один оборот фрезы. Такие фрезы делаются с разнонаправленными зубьями и имеют поднутрения с углом Ф1 = 1°30'-:- 2* на обоих торцах. С целью улучшения условий размещения стружки производят заточку фасок на зубьях то с одного, то с другого торца под углом 30° и шириной 0,5 мм.

Фасонные фрезы получили значительное распространение при обработке разнообразных фасонных поверхностей. Преимущества применения фасонных фрез особенно сильно проявляются при обработке заготовок с большим отношением длины к ширине фрезеруемых поверхностей. Короткие фасонные поверхности в условиях крупносерийного производства лучше обрабатывать протягиванием.

Фасонные фрезы по конструкции зубьев разделяются на фрезы с затылованными зубьями и фрезы с остроконечными (острозаточенными) зубьями.

Фасонная затылованная фреза имеет плоскую переднюю поверхность, по которой перетачиваются в процессе эксплуатации. Новой и переточенной фрезой можно обрабатывать одни и те же детали, если форма фасонной режущей кромки при переточках не изменяется. Это обеспечивается за счет выбора соответствующей формы задней поверхности зуба фрезы.

Задняя поверхность зуба затылованной фрезы с передним углом V = 0 — это совокупность фасонных режущих кромок, постоянных по форме и размещенных в радиальных плоскостях Р на различных расстояниях от оси фрезы. При переходе от передней плоскости новой фрезы к спинке зуба расстояние от оси до режущей кромки уменьшают, чтобы обеспечить получение положительных задних углов на режущей части. Фасонные фрезы с остроконечными зубьями (рис. 94), в отличие от затылованных фрез, затачивают по задним поверхностям зубьев. Остроконечные фасонные фрезы дают более чистую поверхность, имеют повышенную стойкость по сравнению с затылованными фасонными фрезами. Однако изготовление и переточка этих фрез требуют специальных приспособлений и копировальных устройств, обеспечивающих получение точного контура фасонных режущих кромок как при их изготовлении, так и при их перетачивании. Поэтому фасонные фрезы с остроконечными зубьями применяются в условиях крупносерийного и массового производства.

Фасонная фреза с остроконечными зубьями

Находят применение также сборные фасонные фрезы, у которых требуемый фасонный профиль создается как огибающая кривая к совокупности простых по форме кромок отдельных ее режущих элементов. Так на рис. 95 приведена конструкция сборной фасонной фрезы с круглыми пластинками твердого сплава для обработки профиля железнодорожных колес. Фреза состоит из корпуса, в пазах которого крепятся рейки 2 с закрепленными на них круглыми твердосплавными пластинами диаметром 12—16 мм. Для получения необходимой чистоты обработанной поверхности гнезда под пластинки на смежных рейках смещены относительно друг друга на 1,5—2,0 мм.

(которая обеспечивает полное использование мощности привода); замедленный рабочий ход (для получения требуемой шероховатости при работе калибрующих зубьев протяжки); раскрытие вспомогатель­ного патрона и вывод протяжки из детали; остановку для выгрузки детали; обратный ход рабочих салазок после повторного нажатия кнопки «Пуск цикла»; захват заготовки вспомогательным патроном в начале обратного хода; замедление скорости в конце обратного хода и раскрытие рабочего патрона; отвод протяжки вспомогательными са­лазками; останов. Возможен неполный цикл без подвода и отвода протяжки, когда вспомогательные узлы не действуют.

Во избежание провисания свободного конца протяжки, когда она закреплена только в одном из патронов, предусмотрены поддержива­ющие ролики 7 и 77, которые могут быть отведены.

Гидропривод (рис. 153) осуществляет рабочие и вспомогательные движения исполнительных органов станка в рабочем цикле.

Протяжка подводится и отводится вспомогательным гидроцилин­дром 31, который питается от пластинчатого насоса 22 через фильтр грубой и тонкой очистки 24 и 25. В исходном положении управляющий распределитель 28 находится в средней позиции. Масло от шестерен­чатого насоса управления 6 подведено под оба торца гидрораспреде­лителя 26, что удерживает его также в среднем положении. При этом правая часть гидроцилиндра 31 изолирована, а левая — соединена со сливом.

Нажатие кнопки «Пуск цикла» включает электромагнит Э6. Рас­пределитель 28 переключается влево, соединяя магистрали 12 и 29 между собой, а трубопровод 27 со сливом, масло подается под правый торец гидрораспределителя 26, передвигая его влево. Трубопроводы 30 и 32 оказываются соединенными между собой и насосом 22. Давление в обеих полостях цилиндра 31 одинаково, площадь правой, бесштоко - вой полости больше, чем левой,— поршень движется влево и протяжка проводится к левому патрону. Масло из левой полости цилиндра перетекает в правую полость, увеличивая поток насоса 22.

Рабочий цилиндр 35 получает масло от радиально-поршневого реверсивного насоса 7. При рабочем ходе напорной является магист­раль 13—33—34, а сливной 36—37—14. Часть сливающегося масла питает насос; избыток сбрасывается через клапанную коробку 7 и напорный золотник 8. При обратном ходе масло от насоса поступает через трубопроводы 14 и 36. Масло, вытекающее из цилиндра, не может пройти через обратный клапан 33 и перетекает из правой в левую части цилиндра через обратный клапан 37. Из бака масло забирается через обратный клапан 5 и клапанную коробку 7.

В исходном положении обе полости насоса 7 соединены трубоп­роводом 4 через переливной клапан 2 в позиции Б. Это предотвращает самопроизвольное движение салазок при неточной настройке нулевого положения насоса. Перед движением салазок клапан 2 переводится в положение А и полости насоса разъединены. В зависимости от направ­ления (вправо — влево) смещения статора относительно ротора всасы­вающая и нагнетательная полости насоса меняются назначением, а следовательно, изменяется скорость перемещения салазок. 250

Различные смещения статора устанавливают при наладке регули­ровочными винтами 19, которые служат упорами для штоков поршней 21. Положение диска 20и связанного с ним статора определяется одним поршнем 21. При включении электромагнита 31, переключающего распределитель 15, происходит рабочий ход, который ускоряется при дополнительном включении 32, вызывает обратный ход, который замедляется при включении электромагнита 34. Порядок и момент переключения электромагнитов зависят от расстановки конечных вы­ключателей. Предохранительные клапаны 3 и 9, напорные золотники 10,11,23 и ^сбрасывают часть масла на слив при повышении давления в определенных магистралях до значения, большего, чем давление при настройке.

29. Фре́зерные станки́ — группа металлорежущих станков в классификации по виду обработки. Фрезерныестанки предназначены для обработки с помощью фрезы плоских и фасонных поверхностей, тел вращения, зубчатых колёс и т. п. металлических и других заготовок . При этом фреза вместе со шпинделем фрезерногостанка совершает вращательное (главное) движение, а заготовка, закреплённая на столе, совершаетдвижение подачи прямолинейное или криволинейное. Управление может быть ручным, автоматизированнымили осуществляться с помощью системы ЧПУ (CNC) Виды фрезерных станков

• горизонтально-фрезерные консольные станки (с горизонтальным шпинделем и консолью)

• универсальные — с пово­ротным столом

• широкоуниверсальные — с дополни­тельными фрезерными головками

• вертикально-фрезерные станки (с вертикальным шпинделем) в том числе консольные

• бесконсольные называемые также с крестовым столом

• с передвижным порталом

• широкоуниверсальные инструментальные станки — с верти­кальной рабочей плоскостью основного стола ипоперечным дви­жением шпиндельных узлов

• копировально-фрезерные станки

• фрезерные станки непрерывного действия, в том числе карусельно-фрезерные

• барабанно-фрезерные

30. Фрезы, оправки, патроны и разные приспособления. Без них фрезерный станок – всего лишь груда металла, с ними - он творит чудеса. Вы сможете изготовить любую даже самую сложную деталь. Разберемся, по порядку, что для этого нужно.

Название	Изображение	Применение
Цилиндрическая		Обработка плоскостей на станках с горизонтальным шпинделем. Для металла применяют цилиндрические фрезы с винтовыми зубьями, для дерева – с прямыми.
Торцовая		Фрезерование плоскостей (вертикальный шпиндель).
Концевая		Изготовление уступов, криволинейных контуров, выемок. Применяются на вертикально-фрезерных установках.
Дисковая		Выполняют пазы, канавки на горизонтальных станках.
Шпоночная		Делают канавки на машинах с вертикальным расположением шпинделя.
Угловая		Фрезеруют наклонные плоскости, скосы и канавки.
Фасонная		Получение фасонных поверхностей.

Оснастку различают по материалу, для обработки которого они предназначены. То, что предназначено для дерева, нельзя использовать по металлу.

Н ачинающему пользователю станка рекомендуем приобретать фрезы в наборах. Так, комплекты для деревообработки выпускаются в ящиках, где каждому инструменту соответствует своя ячейка, под ней табличка с его параметрами и графическое изображение получаемого в процессе обработки контура. Со временем, если мастеру потребуется специализированная оснастка, всегда сможет приобрести необходимую ее отдельно.

Также существуют наборы с оснасткой для станков по металлу. В них входят самые востребованные концевые фрезы разных диаметров. Кроме них желательно сразу приобрести хотя бы одну торцевую фрезу, чтобы обрабатывать плоские поверхности.

Остальные виды инструментов домашнему мастеру можно приобретать по мере поступления задач. Например, когда в деталях нужно будет выполнять паз 6 мм шириной, покупают соответствующую пазовую фрезу. При этом диаметр оснастки не должен превышать, указанного в характеристиках станка. Например, для Jet JMD-X1 максимальный размер концевой фрезы 16 мм, а торцевой – 30 мм.

Выбирают режущий инструмент по чертежу будущей детали. Допустим, нужно сделать выемку 12 мм шириной. Для этого лучше использовать концевую фрезу диаметром 12 мм. Конечно, можно взять и меньший размер, но задача будет выполнена медленнее.  Кроме того, чем толще оснастка, тем дольше она служит. Поэтому для ряда работ рекомендуется сначала выполнять черновое фрезерование большой фрезой, а потом при чистовом – нужным диаметром вести точную обработку.

Тщательно подходите к выбору режущего инструмента. Фрезы плохого качества быстро ломаются, потому что их вращение идет на большой скорости. Это случается с так называемой «не фирменной» оснасткой, которая поставляется из Китая. Но не обязательно все хорошее делают только в Европе. Например, у Энкор расходные материалы выпускаются в Азии, но покупателями они ценятся высоко. Если компания следит за тем, чтобы для изготовления размещенного на стороннем  заводе заказа использовался качественный металл, то на выходе будут получены отличные изделия, которые не перегреваются и не забиваются стружкой.

Конечно, фрезы стоят дорого, но при правильном обращении они служат долго. Они должны быть всегда хорошо заточены. Работа с затупившимися режущими кромками приводит не только к перегреву фрезы, но и к ухудшению качества обработки, а также повышает нагрузку на двигатель и редуктор станка. Рекомендуется после использования осматривать оснастку, удалять с нее пыль. Заточку можно проверять с помощью 20-тикратной лупы, сравнивая кромки бывшей в употреблении фрезы и новой. Если видно ребро – инструмент требует правки, для этого применяют алмазный камень или надфиль с зернистостью 600-1200

Оснастка для крепления инструмента

По способу крепления на шпиндель станка  вся оснастка подразделяется на концевую и насадную. В первом случае инструмент зажимают с помощью цанги и патрона, во втором надевают на шпиндель с помощью оправки.

О правки бывают двух видов. Центровые имеют конический хвостовик, размеры которого должны соответствовать типу отверстия шпинделя, которое у вертикально фрезерных станков может быть двух типов 7:24 и конус Морзе. Последний в характеристиках обозначается буквами Мк или Мт и номером. Так для машины с конусом Морзе Мк3 подойдет фреза торцевая со сменными пластинами (30 мм, Мк3).

Н а такие оправки можно закреплять несколько режущих инструментов, например, цилиндрических или фасонных, фиксируя их установочными кольцами.

Насадные фрезы, которым не требуется большой вылет (торцовые, дисковые) закрепляют в концевых оправках. Их надевают на буртик (3) со шпонкой (2) и удерживают винтом (4). Конический хвостовик (1) помещают в отверстие шпинделя станка.

К онические концевые фрезы закрепляют непосредственно в шпинделе и затягивают винтом.

Если размер хвостовика режущего инструмента не соответствует размерам гнезда шпинделя, используют переходные втулки.

Ч тобы пользоваться цилиндрической концевой фрезой потребуется патрон с цангой. В продаже есть наборы, в которые вместе с патроном входит 7-11 цанг для работы с оснасткой разных размеров.

Приспособления для закрепления заготовки

Чтобы приступить к фрезерованию, обрабатываемую деталь необходимо установить и зафиксировать на рабочем столе. Для этого используют универсальные и специальные приспособления. Последние разрабатывают отдельно под каждое изделие, которое выпускают крупными сериями, что обеспечивает максимальную производительность и оправдывает затраты. Для единичного, мелкосерийного производства их изготовление не выгодно, поэтому применяют универсальные. К ним относят прихваты, тиски, поворотные столы.

П рихваты имеют разную форму, что позволяет зафиксировать практически любую заготовку. К столу они крепятся с помощью болтов и гаек. Продаются в наборах. Это позволяет подобрать подходящие элементы для фиксирования детали. Крупные заготовки фиксируют аналогичным образом, но только более крепкими упорами и прижимами.

Мелкие детали удобно обрабатывать в тисках, простых или поворотных. Возможность разворота в горизонтальной плоскости или сразу в нескольких плоскостях (универсальные тиски) упрощает установку детали для  фрезерования наклонных поверхностей.

Для базирования и закрепления заготовок также используют столы. Как и тиски, они бывают неповоротными  и поворотными. Среди устройств первого вида наиболее удобны магнитные столы. Они подходят для плоских заготовок из ферромагнитных сталей, которые на них быстро закрепляются и также быстро снимаются. Магнит включают и отключают с помощью рукоятки.

К руглые поворотные столы предназначены для обработки криволинейных поверхностей. Могут не только вращаться, но и подниматься на заданный угол. Конструкция отдельных моделей позволяет применять их не только в горизонтальном, но и вертикальном положении, что требуется при фрезеровании валов. Стол вращают с помощью маховика вручную.

М ногие производители, например компания Jet, выпускают для станков пневматические системы крепления. Они оснащены поршневым силовым приводом. Под действием сжатого воздуха поршень давит на шток, который сдвигает губки приспособления и надежно закрепляет заготовку. Преимущество такой системы состоит в возможности быстрой установки и снятия детали, что эффективно в серийном производстве, так как увеличивается производительность.