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

vavLSR_L1

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
05.03.2016
Размер:
2.58 Mб
Скачать

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины ГВУЗ «Приазовский Государственный технический университет» Металлургический факультет

Кафедра обработки давлением

УДК 621.91

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению лабораторной работы

«Ознакомление с процессом резания металлов и металлорежущими станками»

по учебной дисциплине «ЛИТЬЕ, СВАРКА И ОБРАБОТКА РЕЗАНИЕМ»

Область знаний: 0504-«Металлургия и материаловедение» Направление подготовки: 6.050401-«Металлургия», 6.050403-«Инженерное материаловедение»

ОКУ «бакалавр»

Мариуполь 2012

УДК 621.91

Методические указания к выполнению лабораторной работы

«Ознакомление с процессом резания металлов и металлорежущими станками» по учебной дисциплине «Литье,

сварка и обработка резанием» для студентов специальности с направлением подготовки 6.050401-«металлургия», 6.050403- «инженерное материаловедение», образовательноквалификационный уровень - «бакалавр». Сост.: А.В. Васекин. – Мариуполь, ГВУЗ

«ПГТУ», 2012. – 14 с.

Цель работы: ознакомление с процессом резания, его видами, металлорежущими инструментами иоборудованием.

Необходимые теоретические сведения. Обработка металлов резанием - это процесс срезания режущим инструментом слоя материала с поверхности заготовки для получения требуемой геометрической формы, размеров и качества поверхности.

Обработка металла резанием может быть машинной

(обработка на станках), с помощью ручного электромеханического инструмента и ручной (слесарная обработка).

Косновным операциям обработки резанием относят:

точение – придание вращающейся детали необходимой формы и размеров;

сверление – выполнение сквозных и глухих отверстий различного сечения в детали;

фрезерование – выполнение плоских и сложных (фигурных) поверхностей;

строгание, долбление – снятие слоя материала с поверхности, выполнение пазов, канавок в детали;

пиление – разделение детали;

круглое и плоское шлифование – придание поверхности детали требуемого качества.

Все из перечисленных операций могут выполняться машинным

способом на универсальных или специализированных станках.

Впроцессе резания различают поверхности:

обрабатываемую – поверхность, подлежащую обработке;

резания – поверхность, обрабатываемую в текущий момент времени;

обработанную – готовую поверхность.

Вобработке резанием принята классификация движений заготовки и инструмента. В ней выделяют:

главное движение, или движение резания - производимое с большой скоростью;

движение подачи - более медленное движение, позволяющее охватывать процессом резания новые, еще не обработанные участки заготовки.

Как главное движение, так и движение подачи могут

осуществлять и заготовка и инструмент, в зависимости от операции резания. Эти движения по характеру могут быть вращательными, поступательными, возвратнопоступательными и др. и численно характеризуются соответствующими скоростями.

Разница между размерами заготовки и готовой детали называется припуском на механическую обработку и определяется:

h

 

Dзаг

dизд

 

-на диаметр

 

 

 

 

.

(1)

пр

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

H

заг

H

изд

-на сторонуилиповерхность

 

пр

 

 

 

 

 

 

В том случае, когда за одну операцию нет возможности получить из заготовки готовое изделие, обработку резанием выполняют за несколько проходов. При этом последний проход, обеспечивающий окончательную обработку с необходимыми размерами и качеством поверхности, называется чистовым, а все предыдущие - черновыми.

Так при точении цилиндрического изделия, количество черновых проходов в операции рассчитывают, как:

Nчерн

D

заг

D

t

чист

 

hпр tчист

целое число,

(2)

 

изд

 

 

 

 

 

tчерн

 

 

tчерн

 

 

 

 

 

 

 

 

где Dзаг и Dизд – диаметры заготовки и готового изделия;

tчерн и tчист - толщина слоя стружки в черновых и чистовом

проходах.

 

 

 

 

 

Общее количество проходов (с учетом одного чистового):

 

N

 

N

черн

1.

(3)

 

 

 

 

Методика выполнения работы. В ходе выполнения работы студенты должны ознакомиться с работой трех видов металлообрабатывающих станков - токарного, фрезерного и сверлильного.

Точение и токарные станки.

Токарные работы – наиболее распространенные в обработке металлов резанием. Соответственно и токарное оборудование является наиболее универсальным. Помимо непосредственно токарных работ, на токарных станках можно выполнять сверление, зенкерование, развертку, нарезание внутренних и внешних крепежных резьб. Основные виды работ, выполняемых на токарных станках и соответствующий инструмент приведены на рис.1.

В производстве используются следующие основные типы

токарных станков:

токарно-винторезные – наиболее универсальные станки токарной группы;

токарно-револьверные – в отличие от универсальных, характеризуются наличием продольного суппорта и отсутствием

задней бабки;

токарные автоматы и полуавтоматы – по конструкции бывают одно- и многошпиндельные, применяются в основном в массовом производстве ввиду высокой производительности; большинство, или все рабочие операции на этих станках, включая закрепление заготовки и снятие готовой детали, выполняются авто матически.

Рис. 1 - . Основные виды токарных работ и типыы резцов: а-

продольное точение проходным резцом; б-продольное точение отогнутым резцом; в-продольное точение упорным резцом; г- продольное и поперечное точение отогнутым резном; д-чистовое продольное точение широким резцом; е-чистовое точение закругленным резцом; ж-подрезание (поперечное точение) подрезным резцом; з - вытачивание канавок и отрезание отрезным (подрезным) резцом; и-растачивание отверстия расточным резцом; к-фасонное точение призматическим фасонным резцом; л-нарезание резьбы резьбовым резцом.

Устройство токарного станка рассмотрим на при мере токарновинторезного (рис.2).

Рис. 2 – Токарно-винторезный станок

Станок состоит из основных конструктивных элеементов (по

часовой стрелке от верхнего левого угла станка на рис.2):

устройства передачи вращения от передней бабки к коробке передач; передней бабки со шпиндельным узлом; станины – основной несущей детали, на которой монтируются все остальные узлы; суппорта, обеспечивающего возможность перемещения резца в продольном и поперечном направлениях; задней бабки, выполняющей функции второй опоры при обработке длинных деталей; шкафа электрооборудования; привода быстрых (холостых) перемещений; задней тумбы; фартука для размещения механизма подач; поддона для сбора отаботанной СОЖ и стружки; коробки подач; передней тумбы. Цифрами на рис. 2 обозначены: 1, 2 – органы управления скоростью вращения шпинделя; 3 – продольные салазки суппорта; 4 – поперечные салазки суппорта; 5 – поворотная часть суппорта; 6 – поворотный четырехпозиционный резцедержатель; 7 – защитный щиток с прозрачным козырьком; 8 – верхняя часть суппорта; 9 – замок суппорта; 10 – пиноль задней бабки; 11 – крепление задней бабки; 12 – маховик осевого перемещения пиноли; 13 – корпус задней бабки; 14 – основание задней бабки; 15, 16 – рукоятки пуска, останова и реверсирования станка; 17, 18 – рукоятки изменения величины подачи инструмента или шага резьбы.

Фрезерование и фрезерные станки

Фрезерованием называется технологический процесс обработки поверхностей фрезами, при этом главное (вращательное) движение получает фреза, а движение подачи (прямолинейное и перпендикулярное к оси фрезы) — заготовка, закрепленная на столе станка.

Работа фрезы принципиально отличается от работы других многолезвийных инструментов. При фрезеровании подача направлена перпендикулярно к оси вращения инструмента, вследствие чего каждый зуб фрезы находится в контакте с обрабатываемой деталью только в течение незначительной части своего оборота и в работе одновременно участвует один или несколько зубьев фрезы. Большое количество зубьев у фрезы, каждый из которых работает небольшую часть времени и в течение большей части оборота фрезы успевает охладиться, обеспечивает большую стойкость инструмента и высокую производительность процесса.

Существует два основных вида фрезерования:

цилиндрическое и торцовое. При цилиндрическом (рис. 3, а) обработанная поверхность 2 профилируется главной режущей кромкой 1, расположенной на поверхности вращения фрезы. Поэтому поперечный профиль обработанной поверхности полностью зависит от

профиля образующей фрезы и является обратным ему, т. е. если фреза будет выпуклой, то обработанная поверхность получится вогнутой.

Рис.3 – Виды фрезерования

Продольный профиль обработанной поверхности п ри этом виде фрезерования будет волнистым, причем расстояние а между волнами зависит от величины подачи на зуб, а их глубина, кроме того, еще и от диаметра фрезы. Чтобы получить высокую чистоту обработанной поверхности при цилиндрическом фрезеровании, приходится работать

с небольшими величинами подач.

 

При торцовом фрезеровании

(рис. 3, б) обработанная

поверхность 3 образуется не главными 2, а вспомогательными 1 режущими кромками, которые расположены на торцовой поверхности фрезы. Поэтому независимо от профиля образую щей фрезы обработанная поверхность всегда является плоскостью. При торцовом фрезеровании чистота обработанной поверхности также зависит от величины подачи на зуб.

При обработке пазов, канавок, уступов и т. п. фреза работает комбинированно, при этом некоторые из обработанных поверхностей образуются главными режущими кромками зубьев фрезы, а некоторые - торцовыми (рис. 3, в).

На фрезерных станках можно обрабатывать наружные и внутренние поверхности различной конфигурации, сложные пространственные фасонные поверхности. Вследствие высокой производительности и широкой универсальности фрезерные станки являются самой распространенной группой после токарныых станков.

Различают следующие основные типы фрезерных станков:

консольно-фрезерные (вертикальные, горизонтальные, универсальные и широкоуниверсальные); характеризуются тем, что у них стол вместе с обрабатываемой деталью может перемещаться в трех взаимно перпендикулярных напправлениях, а у некоторыхмоделей и под углом к оси шпинделя;

бесконсольно - фрезерные; характерны тем, что у них стол может перемещаться только в двух взаимно перпендикулярных

направлениях: продольном и поперечном, вертикальное перемещение имеет сама шпиндельная бабка;

продольно-фрезерные; характерны перемещением стола только в одном направлении;

копировально-фрезерные, служат для копирования деталей по лекалу.

Вкачестве инструмента применяют различные типы фрез (несколько десятков разновидностей),отличающиеся назначением, формой зубьев, их числом, способом крепления и т.д.

На рис.4 в качестве примера дана конструкция консольного универсального фрезерного станка.

Рис.4 – Универсальный фрезерный станок: 1-основание с баком для сбора СОЖ и стружки; 2-станина; 3-привод с коробкой скоростей; 4- хобот; 5-шпиндельный узел с переборным устройством; 6, 7- поддерживающие подвески; 8-крепление хобота к консоли; 9-стол; 10поворотная часть стола; 11-поперечные салазки; 12-консоль; 13привод подач.

Сверление и сверлильные станки

Сверление — один из самых распространенных методов получения отверстий резанием. Режущий инструмент—сверло, которым можно получать отверстия в сплошном материале (сверлением), а также увеличивать диаметр уже просверленного отверстия (рассверливанием). Работа сверла показана на рис. 5.

Рис.5 – Работа сверла: 1-сверло; 2-стружка; 3-деталь При сверлении обрабатываемую деталь закрепляют на столе

сверлильного станка прихватами, в тисках, на призмах и т. п., а сверлу

сообщают два совместных движения — вращательное по стрелке v и поступательное (направленное вдоль от сверла) по стрелке s. Вращательное движение сверла называется главным (рабочим) движением, или движением резания, а поступательное, — движением подачи.

Сверла бывают разных типов: перовые, спиральные, пушечные, кольцевые и комбинированные специальные. Наиболее распространенное, спиральное сверло состоит из рабочей части, шейки, хвостовика для крепления сверла в шпинделе станка и лапки, служащей упором при выбивании сверла из гнезда шпинделя (рис. 6,а).

Рабочая часть разделяется на режущую и направляющую. Режущая часть сверла состоит из двух зубьев (перьев), образованных двумя канавками для отвода стружки (рис.6,б); перемычки (сердцевины)—средней части сверла, соединяющей оба зуба (пера); двух передних поверхностей, по которым сбегает стружка, и двух задних поверхностей; двух ленточек для направления сверла и

уменьшения его трения о стенки отверстия; двух главных режущих кромок, образованных пересечением передних и задних поверхностей

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]