Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1840

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
1.95 Mб
Скачать

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)»

СПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ.

иСТАНКИ, ИНСТРУМЕНТЫ

бАЛа ораторный практикум

Состав тели: М.С. Корытов, В.В. Акимов, В.В. Евстифеев, .Ф. Мишуров

Д И

Омск – 2019

УДК 621.7 ББК 30.61 П80

Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию» данная продукция маркировке не подлежит.

Рецензент

д-р техн. наук, проф. С.В. Бирюков (СибАДИ)

Работа утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качест- СибАДИве лабораторного практикума.

П80 Про зводственное оборудование. Станки, инструменты [Электронный ресурс] : лабораторный практикум / сост. : М.С. Корытов, В.В. Акимов,

В.В. Евст феев, А.Ф. М шуров. – Омск : СибАДИ, 2019. – Электрон. дан. –

Омск : бАДИ, 2019. – URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/irbis64r plus/ cgiirbis 64 ft.exe. - Реж м доступа: для авторизованных пользователей.

Рассматр ваются устройство токарно-винторезного станка и методика его применен я для обра отки типовых деталей машин; устройство и принцип работы универсальной л м овой делительной головки; методика ее настройки для нарезки зубчатых колес при выполнении лабораторных работ.

Пр водятся условные графические изображения типовых элементов кинематических схем станков. Даются понятие об уравнении кинематического баланса цепи, пример анализа кинематической цепи станка. Приводятся фрагменты кинематических схем металлорежущих станков для самостоятельного выполнения индивидуальных заданий. Рассмотрены основные виды лезвийного и абразивного режущих инструментов. Указаны о ласти применения, назначение инструментов различных видов. Приведены эскизы инструментов, схемы основных углов заточки ряда лезвийных инструментов. Рассматривается маркировка шлифовальных кругов.

Имеет интерактивное оглавление в виде закладок.

Предназначен для обучающихся всех форм обучения направлений подготовки бакалавриата «Профессиональное обучение», «Наземные транспортнотехнологические комплексы», специальности «Наземные транспортнотехнологические средства», изучающих курсы «Производственное оборудование инструменты», «Станки, инструменты».

Подготовлен на кафедре «Автомобили, конструкционные материалы и технологии».

Текстовое (символьное) издание (2 МБ)

Системные требования: Intel, 3,4 GHz ; 150 МБ ; Windows XP/Vista/7/10 ; DVD-ROM ; 1 ГБ свободного места на жестком диске; программа для чтения pdf-файлов : Adobe Acrobat Reader

Редактор И.Г. Кузнецова Техническая подготовка Н.В Кенжалинова

Издание второе. Дата подписания к использованию 22.01.2019 Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5 РИО ИПК СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1

© ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2019

Лабораторная работа № 1

ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ МАШИН НА ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНОМ СТАНКЕ

Цели лабораторной работы:

1. Ознакомление с универсальными возможностями токарного оборудования в процессе обработки деталей типа валов.

2. Изучен е основных узлов токарно-винторезного универсального

станка 16К20.

 

 

3.

Изучен

органов управления станком 16К20 и настройка станка

картыоперационнойтехнолог ческогопроцесса.

на заданные реж мы.

 

С4. Разработка

карты технологического процесса изго-

товлен

я т повой детали.

 

одержан е ра оты:

 

1.

бА

Ознакомлен ес устройством токарно-винторезного станка 16К20.

2. Ознакомлен е с чертежом детали и последовательностью составления

3.

Настройка станка 16К20 по выбранным режимам.

4.

Процесс

зготовления типовой детали в натуре.

5.

Контроль геометрических размеров и чистоты поверхностей изготов-

леннойдетали.

 

 

 

Знакомство с устройством токарно-винторезного станка

 

 

 

Д

 

 

 

модели 16К20

Универсальные токарно-винторезные станки предназначены для выполнения разнообразных токарных работ – обтачивания наружных и внутренних поверхностей вращения, обработки торцевых, конических и фасон-

ных поверхностей, сверления, развертывания и нарезания различных типов И

резьб [1, 2, 3, 4].

Легкие токарные станки применяются в инструментальном производстве, приборостроении, часовой промышленности, в экспериментальных и опытных цехах предприятий. Они выпускаются как с механической

подачей, так и без нее.

На средних станках производится 70–80% общего объема токарных работ. Эти станки предназначены для чистовой и получистовой обработки, а также для нарезания резьб разных типов и характеризуются высокой жесткостью, достаточной мощностью и широким диапазоном частот вращения шпинделя и подач инструмента, что позволяет обрабатывать детали на экономичных режимах с применением современных прогрессивных инструментов из твердых сплавов и сверхтвердых материалов. Средние станки оснащаются различными приспособлениями, расширяющими их техноло-

3

гические возможности, облегчающими труд рабочего и позволяющими повысить качество обработки, и имеют достаточно высокий уровень автома-

тизации [1, 2, 3, 4].

Крупные и тяжелые токарные станки применяются в основном в тяжелом и энергетическом машиностроении, а также в других отраслях для обработки валков прокатных станов, железнодорожных колесных пар, роторов турбин и др.

Токарно-винторезный станок 16К20 относится к группе токарных и лоботокарных, подгруппе токарно-винторезных. Это основной универсальный токарно-в нторезный станок машиностроительного производства.

танок про звод лся с 1973 г. на Московском станкостроительном заводе

«Красный пролетар й». В настоящее время выпускается под маркой

С

 

 

 

 

16Р20Н Рязанск м заводом токарных станков.

 

 

Техн ческ е

 

 

азовой модели станка 16К20:

 

класс точности – Н;

 

 

 

 

дл на обра атываемой детали – 1400 мм;

 

 

высота центров над плоскими направляющими – 215 мм;

характеристики

 

 

 

на больш й д аметр

ра атываемой детали: над отверстием ста-

нины – 630 мм; прутка, проходящего через отверстие шпинделя, – 50 мм;

 

частота вращения шпинделя, об/мин – 12,5 – 1600;

подача суппорта, мм/

: продольная – 0,05 – 2,8; поперечная –

 

об

 

0,025 – 1,4;

 

 

 

 

 

мощность электродвигателя главного движения – 11 кВт;

габариты станка – длина 2505, 2795, 3195, 3795 мм, ширина –

1190 мм, высота – 1500 мм;

 

 

 

 

 

А

масса станка – 2835, 3005, 3225, 3685 кг.

 

 

Различают движения в станке: главное движение – вращение шпин-

деля с заготовкой; движение подач – перемещения каретки в продольном и

салазок в поперечном направлениях [1, 2, 3, 4].

 

 

Вспомогательные движения:

ускоренные перемещения каретки в

 

 

 

Д

продольном и салазок в поперечном направлениях; перемещение верхней

части суппорта только вручную под углом 90° к оси вращения заготовки.

 

Основные узлы станка: А – передняя (шпиндельная) бабка; Б – суп-

порт;

В – задняя бабка; Г

фартук; Д – станина; Е – коробка подач

(рис. 1.1).

 

 

 

И

 

Станина станка, имеющая

 

 

коробчатую форму с поперечными

П-образными ребрами, отлита из чугуна и предназначена для монтажа на ней прочих узлов станка. Имеет две призматические направляющие для передвижения по ним каретки суппорта и задней бабки. Жесткая станина с калеными шлифованными направляющими установлена на монолитном основании, одновременно служащем стружкосборником и резервуаром для охлаждающей жидкости.

4

Коробка скоростей, расположенная внутри передней (шпиндельной) бабки, обеспечивает 24 различных числа оборотов шпинделя в минуту. Она предназначена для закрепления (при помощи зажимного приспособления) детали или заготовки и придания им определенного числа оборотов

[1, 2, 3, 4].

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 10 11 12 13 Б 14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16 15 17 18 19

20 В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бА

 

22

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Движение к коробке скоростейДпередается от электродвигателя (расположен внизу в левой тумбе станины) через клиноременную передачу. Необходимое число оборотов устанавливается при помощи двух рукояток.

 

Е

Д

29 Г

28 27 26 25

 

Рис. 1.1. Токарно-винторезный станок 16К20 и органы его управления

 

 

 

 

И

Коробка подач располагается под коробкой скоростей и предназначена для монтажа в ней механизма подач, который служит для изменения величины подач в продольном и поперечном направлениях, а также для настройки станка при нарезке различных типов резьб. Передача к коробке подач осуществляется от шпинделя через гитару со сменными зубчатыми колесами. Далее движение через ходовой валик (при точении) или ходовой винт (при нарезании резьбы) передается на суппорт. Когда нарезаются высо-

коточные резьбы, то движение с гитары может передаваться непосредственно на ходовой винт.

Суппорт предназначен для превращения вращательного движения ходового винта (ходового валика) в поступательное перемещение резца в

5

продольном и поперечном направлениях. Перемещение суппорта осуществляется через механизмы фартука, получающего движение от коробки подач через ходовой винт или ходовой валик.

Задняя бабка предназначена для поддержания второго конца нежесткой детали и крепления сверла, развертки, зенкера при изготовлении отверстий. При поддержании детали в ней крепится задний центр. Перемещение задней бабки производится по станине вручную или механически.

Корпус задней бабки установлен на направляющих станины и может по ним

перемещаться. В отверст и корпуса имеется пиноль, которая выдвигается с

помощью махов ка. Корпус задней бабки смещается относительно ее основа-

ния в поперечном направлении, что необходимо при обтачивании наружных

коническ х поверхностей.

 

 

 

С

 

 

 

Резцедержатель предназначен для закрепления в нем резцов. Резцы

крепятся при помощи в нтов, минимальное число которых должно быть не

менее двух. Резцедержатель можно поворачивать точно на прямой угол

относительно верт

кальной оси

фиксировать рукояткой или закреплять в

любом промежуточном

 

, но

точки фиксации.

положении

 

 

Общ й в д

токарно-винторезного станка 16К20 показан на рис. 1.1:

А – передняя (шп

ндельная) а ка; Б – суппорт; В – задняя бабка; Г – фар-

тук; Д – станина; Е – коро ка подач; 1 – рукоятка управления фрикционной

муфтой главного привода; 2 – вариатор подачи, шага резьбы и механизма

без

отключения подачи; 3 – вариатор подачи и типа нарезаемой резьбы; 4 – ва-

риатор подачи и шага резь ы; 5 – переключатель на левую, правую и дру-

гие резьбы; 6 – рукояткаАустановки нормального и увеличенного шага резьбы и положение при делении на заходы резьбы; 7,8 – рукоятки установки частоты вращения шпинделя; 9 – вводный автоматический выключатель; 10 – лампа сигнальная; 11 – включение насоса СОЖ; 12 – указатель

нагрузки станка; 13 – ручное перемещение поперечных салазок суппорта;

14 – регулируемое сопло СОЖ; 15 – освещение местное; 16 – рукоятка по-

 

 

 

И

ворота и зажима резцедержателя; 17 – рукоятка перемещения верхних са-

лазок суппорта; 18 – рукоятка включенияДдвигателя ускоренного хода;

19

рукоятка управления перемещения каретки и салазок суппорта;

20 – зажим пиноли задней бабки; 21 – рукоятка закрепления задней бабки

на

станине; 22

маховичок

перемещения пиноли задней

бабки;

23, 24 – рукоятки включения и отключения муфты главного привода;

25

включение

подачи; 26 –

винт закрепления каретки на

станине;

27 – кнопочная станция двигателя главного привода; 28 – рукоятка включения и выключения реечной шестерни; 29 – маховичок ручного перемещения каретки.

6

Карта технологического процесса

Структура технологического процесса изготовления детали приведена ниже.

Технологическим процессом называется последовательное изменение формы, размеров, свойств материалов и полуфабрикатов в целях получения детали или изделия в соответствии с заданными техническими требо-

Соборудован я над одн м или несколькими предметами. Название операции определяется в дом обработки, например токарная операция, фрезерная т. д. Обозначаются операции римскими цифрами. Операции делятся на переходы.

ваниями. Технологический процесс делится на операции [1, 2, 3, 4].

Операц я – часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте охватывающая все последовательные действия рабочего и

Рабочимбуквамипроходом называется часть технологического перехода, связанная со снятием одного слоя металла при неизменности инструмента, поверхности обра отки и режима резания.

Технолог ческ м переходом называется часть операции, характери-

зующаяся не зменностью о ра атываемой поверхности, рабочего инстру-

мента реж ма резан я. Технологические переходы обозначаются араб-

и

. Переходы подразделяют на

скими ц фрами, а установочные –

проходы.

 

довести до рабочего местаА, содержание его заносится в специальный технический документ, называемый технологической картой механической обработки или операционной картой (табл. 1.1) [1, 2, 3, 4].

Чтобы разра отанный заранее технологический процесс можно было

В операционных картах приводятся данные, касающиеся обрабаты-

ваемой детали, ее наименование, материал детали, род и размер заготовки,

количество деталей в партии, режимы резания и все необходимые данные

о технологическом процессе.

И

Рассмотрим пример изготовленияДтиповой детали «Палец». Пруток

круглого сечения (исходная заготовка) устанавливается в патрон на длину,

превышающую габаритный осевой размер готовой детали на величину не менее припуска на подрезку торца и на отрезание готовой детали.

Настройка станка по выбранным режимам и схемы установки резцов

Настройка станка производится по указанию учебного мастера или преподавателя после ознакомления с операционной картой механической обработки детали или заготовки. Режимы резания устанавливаются на каждый переход в соответствии с операционной картой.

7

Таблица 1.1. Операционная карта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57

 

Rz 40

 

 

 

 

Материал:

 

 

 

 

2×45°

 

 

 

 

 

сталь 30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ø20

Ø12

 

 

 

 

 

 

Оборудование:

 

 

 

 

47

 

 

 

токарный станок 16К20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Инстру-

 

Режим

 

перехода

 

 

 

 

 

 

 

мент

 

 

резания

На менован е

 

 

Эскиз

 

 

 

 

 

 

 

 

перехода

 

 

перехода

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

Режущий

Мерительный

Глубина резания

Подача

Частотавращ.

Установ

ть пруток

 

 

 

 

 

-

 

 

-

 

-

-

-

-

 

в патрон на дл. 63 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

Ø24

 

Подрезн.

Р6М5

Линейка

 

 

 

1

Подрезать торец

 

 

S

1

0,25

800

 

Ø 24 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Обточить цилиндр

 

Ø20

 

 

Проходн.

Т15К6

Штанген-

циркуль

2

0,25

800

Ø 20 мм на дл. 60 мм

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47

 

Проходн.

 

Штанген-

 

 

 

 

3

Обточить цилиндр

 

 

 

Ø12

Т15К6

циркуль

2

0,25

800

Ø 12 мм на дл. 47 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДS

 

 

 

 

 

 

2×45°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

4

Снять фаску

 

 

 

 

Фасочн

Т15К6

 

-

-

-

800

2×45°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

5

Отрезать деталь

 

 

 

 

Отрезн.

Т15К6

Штанген

циркуль

3

0,07

200

от прутка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

Резец должен быть правильно установлен относительно линии центров станка и надежно закреплен. Правильная установка вершины резца относительно линии центров станка способствует уменьшению износа резца, повышению точности и качества обработанной поверхности.

С

γ1

 

 

γ

 

α

β

δ

γ2

три

в

а

 

Р с. 1.2. Схемы установки резцов

б

 

Возможны

 

случая установки резца [1, 2, 3, 4]:

 

- верш на

резца установлена точно на высоте линии центров

(рис. 1.2, а); - верш на резца выше линии центров (рис. 1.2, б);

- вершина резца Аустановлена ниже линии центров (рис. 1.2, в).

Если вершина резца установлена выше линии центров, то передний угол γ увеличивается, а задний угол α уменьшается. В этом случае трение стружки о переднюю поверхность меньше, стружка меньше деформируется и в результате уменьшается сила резания, но в то же время увеличивается трение задней поверхности резцаДоб обрабатываемую деталь. Это ведет к возникновению вибраций, понижению точности и чистоты обрабатываемой поверхности.

Если вершина резца находится ниже линии центров, то передний угол γ уменьшается, а задний угол увеличивается. В этом случае трение стружки о переднюю поверхность возрастает, силаИрезания увеличивается.

На основании сказанного можно сделать вывод, что нормально вершину резца нужно располагать по линии центров – при точной установке не искажаются углы заточки резца.

Варианты индивидуальных заданий

По индивидуальному заданию, вариант которого выдается преподавателем (табл. 1.2), разработать технологический процесс изготовления типовой детали (рис. 1.3), определить параметры режима резания по всем переходам при обработке детали и внести полученные данные в операционную карту.

9

Таблица 1.2. Варианты индивидуальных заданий

 

L

L1

L2

L3

L4

L5

L6

L7

 

d1

 

d2

d3

d4

Md

 

 

вар.

 

 

 

 

1

200

20

30

40

60

20

10

20

 

20

 

23

28

16

20

 

 

2

160

20

20

30

45

20

5

20

 

16

 

22

25

14

16

 

 

3

140

16

17

30

40

16

5

16

 

15

 

19

24

12

15

 

С

15

28

36

12

5

12

 

14

 

18

20

12

14

 

4

120

12

 

 

 

 

5

100

10

14

25

26

10

5

10

 

12

 

15

20

10

12

 

 

6

190

20

30

30

35

25

10

40

 

18

 

20

25

12

18

 

 

7

150

18

17

30

45

20

10

10

 

15

 

18

22

12

15

 

 

8

130

15

15

30

40

10

5

15

 

20

 

22

24

16

20

 

 

9

110

10

12

25

30

10

10

13

 

22

 

24

26

18

22

 

 

10

170

16

25

20

64

20

10

15

 

20

 

22

23

14

20

 

 

11

150

15

20

35

40

20

5

15

 

18

 

20

24

12

18

 

 

12

160

20

20

30

45

20

5

20

 

16

 

18

26

14

16

 

 

13

170

15

20

25

50

25

10

25

 

14

 

18

24

10

14

 

14

180

20

15

бА

16

 

18

26

12

16

 

35

50

10

5

45

 

 

 

 

15

190

20

25

30

55

20

10

30

 

18

 

20

24

16

18

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16 200 25 30 35 60

25

5

20

 

15

 

16

22

12

15

 

 

17

180

15

20

30

60

15

10

30

 

20

 

20

22

16

20

 

 

18

160

15

25

35

40

25

5

15

 

22

 

23

25

14

22

 

 

19

140

25

20

25

40

10

5

15

 

16

 

18

26

14

16

 

 

20

120

10

15

30

40

10

5

10

 

14

 

16

25

12

14

 

 

21

100

10

15

20

25

10

10

10

 

15

 

20

22

10

15

 

 

22

110

15

10

25

30

15

5

10

 

12

 

18

24

10

12

 

 

23

130

20

15

20

40

10

5

20

 

20

 

22

25

14

20

 

24

150

20

15

30

45

Д

18

22

 

15

10

15

22

 

24

26

 

 

25

170

15

25

20

60

25

5

20

16

 

20

24

14

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

Рис. 1.3. Типовая деталь «Вал»

10

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]