11 Робочі, установочні і допоміжні рухи в металорізальних верстатах

Види рухів в металорізальних верстатах. Для обробки різанням (точіння, свердління, фрезерування та ін.) заготовка і різальний інструмент повинні виконувати певні рухи. Вони поділяються на робочі, або рухи різання, установочні (налаштувальні) і допоміжні. Робочі рухи призначені для зняття стружки, а установочні і допоміжні – для підготовки до цього процесу.

Установочні – рухи робочих органів верстата, за допомогою яких інструмент по відношенню до заготовки займає положення, що дозволяє знімати з неї шар матеріалу.

Допоміжні – рухи робочих органів верстата, що не мають прямого відношення до різання. Прикладами служать: швидкі переміщення робочих органів, перемикання швидкостей різання і подач та ін.

Головний рух і рух подачі. Робочі рухи поділяються на головний рух і рух подачі. За допомогою головного руху здійснюється зняття стружки, а рух подачі дає можливість почати різання розповсюдити на необроблені ділянки поверхні заготовки. Наприклад, при свердлінні обертання свердла є головним рухом, що дозволяє почати різання при дотику свердла із заготовкою, а переміщення свердла уздовж осі є рухом подачі, що дає можливість поширити процес на наступні об’єми металу і, таким чином, просвердлити необхідний отвір.

Види головного руху і руху подачі. В металорізальних верстатах головний рух найчастіше буває обертальним (токарні, свердлильні, фрезерні, шліфувальні верстати) або прямолінійним (обернено-поступальним – стругальні і довбальні верстати). Головний рух може передаватися заготовці (верстати токарної групи, поздовжньо-стругальні верстати) або різальний інструмент (фрезерні, свердлильні, поперечно-стругальні верстати).

У верстатах з головним обертальним рухом подача неперервна і різання також неперервне. У верстатах з обернено-поступальним рухом робочий хід чергується з холостим, рух подачі здійснюється перед початком кожного робочого ходу і, отже, різання перервне.

12

Всі металорізальні верстати в залежності від виду ОБРОБКИ поділяються на 9 груп:1. Токарні верстати. Для них спільною технологічною Ознакою є точіння.2. Свердлильні и розточувальні верстати - верстати для ОБРОБКИ отворів.3. Шліфувальні, полірувальні верстати и верстати для заточувальніх и доводжувальніх робіт, обробка на якіх ведеться абразивнимиінструментом.4. Комбіновані верстати и верстати на якіх обробка ведеться ЕЛЕКТРИЧНА Струмило, або зв'язаними з ним фізічнімі Явища (Електроерозія, анодно-механічна обробка, ультразвук ...). p> 5. Включає зубо-і різеоброблювальні верстати, на якіх здійснюється обробка евольвентніх и Гвинтове поверхонь.6.Фрезерні верстати, что службовцями для ОБРОБКИ площинах, віступів, пазів и фасонами поверхонь.7. Стругальні, довбальні и протягувальні верстати.8. Розрізні верстати, что службовцями для розрізання прокату на заготовки різнімі інструментамі.9. Всі Другие верстати, что НЕ ввійшлі у попередні 8 груп (верстати для балансування, правки ...)У залежності від точності Виконання Розмірів оброблюваніх деталей ВСІ металорізальні верстати поділяються на 5 класів: Н - нормальної точності, П - підвіщеної точності, В - вісокої точності, А - особливо вісокої точності і С-Надзвичайно точні верстати. Верстати класів В, А і З Забезпечують необхідну точність Тільки при ЕКСПЛУАТАЦІЇ їх в Термоконтактний пріміщеннях.

МОДЕЛІ (шифр) верстатів, згідно класіфікації позначали за Єдиною системою: перша цифра - група верстатів, друга - підгрупа, буква за дерло чг інша цифра Вказував на модернізацію верстатов. Послідуючі цифри характеризують Основний робочий розмір верстатов

13

При різанні металів з різними фізико-механічними властивостями утворюються три види стружок: зливна, сколювання й надлому

Зливна стружка утворюється при різанні пластичних металів і сплавів і являє собою суцільну стрічку із гладкою внутрішньою стороною. Із зовнішньої сторони зливна стружка має слабко виражені пилкоподібні зазубрини.

Стружка сколювання утворюється при обробці металів середньої твердості. Вона має гладку внутрішню сторону, а на зовнішній стороні - яскраво виражені зазубрини. Вона ніби складається з окремих елементів, з'єднаних між собою в стрічку.

Стружка надламу утворюється при обробці крихких металів і складається з окремих елементів, які не пов’язані між собою. Із внутрішньої сторони вона шорстка.

Вид стружки залежить від фізико-механічних властивостей оброблюваного металу, режиму різання, геометрії різального інструменту, мастильно-охолоджувальних речовин, які застосовуються у процесі різання. Вид стружки, що утворюється, впливає на швидкість спрацювання різального інструменту, шорсткість обробленої поверхні, сили різання, конструкцію інструмента (розміри стружкових канавок). Вид стружки (надламу) спрощує або ускладнює (зливна стружка) її відвід із зони різання й транспортування.

14Різець— є не лише клиноподібним різальним інструментом, який під час обробки заглиблюється в тіло заготовки й поступово знімає стружку.Токарний різець складається з двох частин: робочої, яка знімає стружку, і держака, призначеного для закріплення різця в різцетримачі верстату. До елементів робочої частини належать передня поверхня 1, якою сходить стружка, головна 4 і допоміжна 5 задні поверхні, головне і допоміжне різальні ребра та вершина різця Основну роботу, пов'язану зі зняттям припуску, виконує головне лезо, що складається з головної різальної крайки і пов'язаною з нею контактної площадки (заштрихованої) на передній поверхні й контактної площадки (заштрихованої) на задній поверхні. За довжиною головне лезо завжди більше допоміжного.

Ріжучі крайки і контактні поверхні, що примикають до них, на передній і задній поверхнях у сукупності і утворюють лезо. Переборюючи опір, лезо урізається в метал заготовки й за напрямком робочого руху зрізує з неї шар металу, перетворюючи його на стружку. На всіх інструментах леза в поперечному перерізі мають форму клина, з одного боку обмеженої передньою, а з іншого боку — задньою поверхнею.Положення передніх і задніх поверхонь, головних і допоміжних ріжучих крайок, що утворюють ріжучі елементи, координуються щодо корпуса інструмента системою кутових розмірів — геометричними параметрами. Конкретні числові значення геометричних параметрів проставляються на робочих кресленнях інструментів таким чином, щоб за ними можна було, по-перше, виготовити ріжучі елементи завданої форми й, по-друге, перевірити точність виготовлення всіх кутів універсальними або спеціальними контрольно-вимірювальними інструментами й приладами.

15 поверхні які обробляють на токарних верстатах на верстатах токарної групи можна обробляти такі поверхні: циліндричні зовнішні та внутрішні,конічні зовнішні та внутрішні, плоскі, фасонні, різі зовнішні та внутрішні. Циліндричну зовзовнішню поверхню обробляють прохідним різцем . при цьому заготовка здійснює головний рух різання , а різець виконує руз поздовжньої подачі , у напрямку , паралельному до осі обертання заготовки. для обробки зовнішньої поверхі напрям подачі повинен мати відповідний кут до осі обертання заготовки. плоску поверхню обробляють підрізним різцем , застосовуючи поперечну подачу в напрямку , перепендикулярному до осі обертання заготовки. умовою нарізування різі різевим різцем є його переміщення за один оберт заготовки на один крок різі. фасонну поверхню обробляють спеціальним фасонним різцем за наявності поперечної або повздовжньої подачі. в окремих випадках для цієї мети можна використати прохідний різець і одночасно дві подачі поздовжню і поперечну . для обробки циліндричних внутрішніх поверхонь у суцільному матеріалі застосовують циліндричне спіральне свердло , яке виконує поздовжню подачу . за наявності отвору в заготовці обробку виконують розточувальни різцем. конічні внутрішні проверхні в заготовках з отвором отримують за допомогою розточувального різця з напрямком подачі під кутом до осі обертання заготовки або з одночасним використанням поздовжньої й поперечної подач .

16

Головним рухом у цих верстатах є обертання шпинделя, в якому кріпиться заготовка. Рухом повздовжньої і поперечної подачі є рух супорта, в якому закріплені різці. При обробці свердлами рух подачі здійснюється задньою бабкою. Згідно класифікації токарні верстати відносяться до першої групи.Типова компоновка токарного верстата подана на На основі закріплена станина  і корито На станині розміщені передня бабка і коробка подач . Напрямними станини переміщується супорт з фартуком і задня бабка . Двигун встановлено в основі і закритий кожухом. Рух подач передається механізмом фартука через ходовий вал  (точіння), або через ходовий гвинт  (нарізання різьб). На передній бабці зосереджені ручки керування верстатом.Багатоопераційні верстати токарного типу за компоновкою відрізняються від наведеної.Зміна частот обертання шпинделя здійснюється за допомогою групових передач з рухомими подвійними та потрійними блоками. Для зміни напрямку руху використовується фрикційна муфта.Також в передній бабці розташований привод механізму подач, що містить ланку збільшення кроку і реверсивний механізм.

Опорами шпинделя є роликові та радіально-упорні підшипники, в яких здійснюється регулювання їх натягу.У високоточних токарних верстатах використовуються в шпиндельних вузлах гідродинамічні чи гідростатичні підшипники.Напрям руху в коробках подач змінюється за допомогою зубчастих муфт внутрішнього зачеплення. Вихідними ланками коробок подач є ходовий гвинт і ходовий вал.

Супорт верстата переміщується напрямними станини за допомогою гвинтової або рейкової передачі. За допомогою передачі гвинт-гайка здійснюється ручне переміщення поперечних полозків. На поперечних полозках встановлені верхні (різцеві) полозки, на яких розташовані передній і задній різцетримач.В задній бабці, що встановлюється на напрямних станини, піноль з центром переміщується парою гвинт-гайка. Задня бабка може з’єднуватися з кареткою супорта для отримання подачі.Пристосуванням в токарних верстатах є самоцентрувальні патрони та поводкові патрони, хомути, люнети, оправки, що призначені для кріплення деталей.Тіла обертання кріпляться в трьохкулачкових патронах з синхронним переміщенням кулачків, а некруглі чи несиметричні заготовки закріплюються чотирикулачковим патроном. У верстатах з ЧПК використовуються патрони з електромеханічним, гідравлічним та пневматичним приводами.Самозатискний поводковий патрон широко застосовується у тих випадках, коли деталь вже встановлена в центрах верстата і необхідно тільки передати обертальний момент від шпинделя до деталі.

17сила різання під час точіння що діє на різець з боку заготовки спричинена такими основними факторами : опором металу стружки й заготовки пластичній і пружній деформаціям, силою тертя стружки по переній поверхні різця, силою тертя між поверхнею різання і головною задньою поверхнею різця. З достатньою для інженерних розрахунків точністю приймаємо що сила різання під час точіння F прикладена в точціО яка є посередині тієї частини різального ребра, що бере участь у різанні. Для зручності силу розглянемо в просторовій декартовій координатній системі , початок якої сумістимо з точкою О. при цьому вісь х розташовуємо паралельно до осі обертання заготовки , вісь у - перепендикулярно до осі обертання , а вісь z співпадає з векторомлінійної швидкості точки О заготовки. Спроектуємо силуF на осі x z y. Проекцію сили F на x називають осьовою складовою сили різання . Величинну цієї сили необхідно знати в розрахунках на міцність деталей механізмів подач верстата . Проекцію на всіy називають радіальною. ця сила прогинає заготовку і стає особливо небезпечною у випадку обробки довгих заготовок і стає особливо небезпечною у випадку обробки довгих заготовок малого діаметра. Вона спричиняє вібрації, а також призводить до зниження точності.

18Геометричні параметри спіральних свердел. Спіральні свердла мають складну геометрію ріжучої частини, що пояснюється наявністю великої кількості крайок і складних по конфігурації передніх і задніх поверхонь.Геометричні параметри спірального свердла розглянуті нижче.Кут при вершині 2φ, який грає роль головного кута в плані. У стандартних свердел 2φ = 116 ... 120 °. При цьому головні ріжучі кромки строго прямолінійні і збігаються з лінійчатої що утворює гвинтовий передній поверхні. При заточуванні свердел кут заточування (2φзат ≠ 2φ) може бути змінений в межах від 70 ° до 135 °. При цьому ріжучі кромки стають криволінійними, змінюються співвідношення ширини і товщини срезаемой стружки і величини передніх кутів на головних різальних кромках. Відповідно змінюються ступінь деформації зрізаного припуску, сили і температура різання і умови відводу стружки.

Основні конструктивні елементи і геометричні параметри спіральних свердел показані. На конічної ріжучої частини з кутом 2φ при вершині розташовані дві головні ріжучі кромки - лінії перетину гвинтових передніх і задніх поверхонь. Форма задніх поверхонь визначається методом заточки. В результаті перетину двох задніх поверхонь утворюється поперечна ріжуча кромка, нахилена до головної різальної крайки під кутом ψ. Ця кромка розташовується на серцевині свердла з умовним діаметром d0 = (0,15 ... 0,25) d, де d - діаметр свердла. Дві допоміжні ріжучі кромки лежать на перетині передніх поверхонь і циліндричних калібрують стрічок, напрямних свердло в отворі і утворюють калібруючу частина свердла. Кут нахилу допоміжних крайок до осі свердла ω визначає в основному величину передніх кутів γ на головних різальних кромках, які, як буде показано нижче, змінні за величиною в різних точках цих крайок.

19сверлільние верстати призначені для свердління отворів, нарізування в них різьблення мітчиками, розточування отворів зенкерами, для обробки торців просвердлених отворів і деяких інших робіт. Основні види робіт виконуються на свердлильних верстатах

свердління отвору в суцільному металі на прохід.свердління неглибокого отвори.розсвердлювання раніше обробленого отвору. Використання свердла для цієї мети мало доцільно. Більш раціонально расточку отвори вести зенкером.Остаточну обробку точного отвори ведуть розгорткою (показують випадки доопрацювання циліндричного і конічного отворів.Іноді на свердлильних верстатах обробляють плоскі поверхні. Зазвичай це торцеві поверхні отворів, часто оброблених на цьому ж верстаті за один установ, причому потрібно витримати перпендикулярність осі отвору до оброблюваної площині. Випадок такої обробки показаний наОсновні види робіт, що виконуються на свердлильних верстатахЯкщо потрібно обробити поверхню (наприклад, під болти з внутрішньої шестигранною головкою), то використовують спеціальний зенкер з напрямних хвостовиком

Якщо потрібно обробити фаски, то застосовують спеціальні конічні зенкера без направляючої або обробляють фаску одним комбінованим інструментом Особливе місце в обробці отворів займає операція нарізування різьблення. Так як при нарізуванні різьблення мітчиком подача повинна бути строго визначена і дорівнює кроку нарізати різьблення, то на цьому переході застосовуються спеціальні різьбонарізні патрони, що забезпечують деяку величину вільного ходу інструменту (подача забезпечується самим ріжучий інструментом - мітчиком, верстат тільки забезпечує виконання основного руху - обертання інструменту )

20

Основні типи фрез та їх призначення Для того, щоб продуктивно і економічно виконувати перераховані вище види робіт, розроблена і використовується широка номенклатура стандартних і спеціальних фрез Фрези різних типів розрізняються за зовнішнім виглядом, розмірами і конструкцією і призначені для фрезерування поверхонь певних форм і розмірів. Циліндричні фрези сьогодні використовують обмежено. Але на їх прикладі можна виявити всі особливості і закономірності фрезерування. Визначення геометричних і режимних параметрів циліндричних фрез справедливі для фрез інших різновидів. Циліндричні фрези призначені для установки на горизонтально-фрезерних верстатах при обробленні плоских поверхонь шириною до 120 мм за умови, що ширина обробленої поверхні на заготовці B на 5…6 мм менша довжини робочої частини фрези Bфр. Циліндричні фрези мають базовий отвір із шпонковою канавкою. Надіті на оправку верстата циліндричні фрези затискуються між кільцями з допомогою гайки. Дискові фрези мають діаметр 60…110 мм і циліндричні базові отвори для закріплення на оправці. Різальні зубці дискових фрез виконуються на циліндричній зовнішній поверхні, а також на одній (односторонні) або на обох (двосторонні) торцевих поверхнях. Призначені дискові фрези для фрезерування канавок різного профілю шириною B = 6…16 мм. Відрізна фреза призначена для розрізки катаних прутків на мірні заготовки на горизонтально-фрезерних верстатах. Зубці цих фрез виконані тільки на зовнішній поверхні . Прорізні (шліцові) фрези призначені для фрезерування вузьких щілин та шліців в головках гвинтів і шурупів і на вигляд такі ж, як і відрізні. Фрези мають діаметр D = 40…75 мм і ширину B = 0,2…5 мм. Кінцеві фрези (мають зовнішній діаметр D робочої частини від 3 до 50 мм. Закріпна частина таких фрез діаметром D < 14 мм циліндрична, а фрез діаметром D > 20 мм – конічна. закріпна частина може бути виконана як циліндричною, так і конічною. Основною ділянкою робочої частини кінцевих фрез є циліндрична ділянка довжиною l, якою фрезерується поверхня шириною B (B < l), а також частина торцевої поверхні, на якій розташовані різальні зубці. Кінцеві фрези використовують для оброблення відкритих пазів і копіювально-фрезерного оброблення стінок замкнутих профільних поглиблень та отворів в плоских заготовках. Кінцеві фрези призначені в основному для роботи на вертикально-фрезерних верстатах, але можуть використовуватись і на горизонтально-фрезерних верстатах. Шпонкові фрези, які подібні до кінцевих фрез, використовуються для фрезерування шпонкових канавок. Стандартні шпонкові фрези мають діаметр і встановлюються на вертикально- і горизонтально-фрезерних верстатах. Стандартні торцеві фрези мають і циліндричні отвори для установки на шпинделі верстатів. Призначені вони для оброблення плоских поверхонь, які лежать як в одній, так і в різних за висотою площинах, наприклад на корпусних деталях. Торцевими фрезами великих діаметрів можна за один прохід обробляти заготовки шириною до 500 мм. Використовуються торцеві фрези на потужних горизонтально- і вертикально-фрезерних верстатах, а також на агрегатних верстатах. Кутові фрези призначені для фрезерування профільних кутових канавок, як правило, в інструментальному виробництві. Кутові використовують на універсально-фрезерних верстатах. Фасонні фрези мають різний профіль леза.як приклад, показана фреза з випуклим напівкруглим профілем леза. Фасонні фрези призначені для фрезерування канавок і виступів фасонного профілю. Вони мають діаметри D = 40…90 мм. Використовуються на горизонтально-фрезерних верстатах. 21 Р О Б О Т И, Я К І В И К О Н У Ю Т Ь С Я НА ФРЕЗЕРНИХ ВЕРСТАТАХ. Горизонтальні поверхні фрезерують на горизонтально-фрезерних верстатах циліндровими фрезами і на вертикально-фрезерних верстатах — фрезами торців). Циліндровими фрезами доцільно обробляти горизонтальні площині шириною до 120 мм, при цьому довжина фрези повинна бути небагато більше ширини оброблюваної заготівлі. В більшості випадків площині зручніше обробляти фрезами торців унаслідок більшої жорсткості їхнього кріплення в шпинделі і більш плавної роботи, оскільки число одночасно працюючого зуба фрези торця більше числа зуба циліндрової фрези. Вертикальні поверхні фрезерують на горизонтально-фрезерних верстатах фрезами торців і фрезерними головками торців, а на вертикально-фрезерних верстатах — кінцевими фрезами Похилі поверхні і скоси фрезерують фрезами торців і кінцевих на вертикальних з шпинделем повертається у вертикальній площині. Скоси фрезерують на горизонтально-фрезерному верстаті однокутовою фрезою Комбіновані поверхні фрезерують набором фрез на горизонтально-фрезерних верстатах. Точність взаєморозташування оброблених поверхонь залежить від жорсткості кріплення фрез по довжині облямовування. З цією метою застосовують додаткові опори уникають використання невідповідних по діаметру фрез. Уступи і прямокутні пази фрезерують дисковими) і кінцевими фрезами на горизонтально - і вертикально-фрезерних верстатах. Уступи і пази вигідно фрезерувати дисковими фрезами, оскільки вони мають більше число зуба і припускають роботу з великими швидкостями різання.Фасонні пази фрезерують дисковою фрезою фасону Кутові пази — однокутовою і двохкутовою фрезами на горизонтально-фрезерних верстатах Паз типу «ласточкин хвост» фрезерують на вертикально-фрезерному верстаті за два проходи: прямокутний паз — кінцевою фрезою, потім скоси паза — кінцевою однокутовою фрезою). Т-образні пази які широко застосовують в машинобудуванні як верстатні пази, наприклад на столах фрезерних верстатів, фрезерують звичайно за два проходи: спочатку паз прямокутного профілю кінцевий, рідше дисковою фрезою, потім нижню частину паза — фрезою для Т-образних пазів. Закриті пази шпон фрезерують кінцевими фрезами а відкриті — кінцевими або шпонами фрезами на вертикально-фрезерних верстатах. Точність отримання паза шпони є важливою умовою при фрезеруванні, оскільки від неї залежить характер посадки на шпонку деталей, що сполучаються, з валом. Фрезерування фрезою шпони забезпечує отримання більш точного паза; при переточуванні по зубу торців діаметр фрези шпони практично не змінюється.

22

Свердлильні верста́ти — металорізальні верстати, призначені для свердління глухих і наскрізних отворів, розсвердлювання, зенкування, розгортання, розточування і нарізування різьби. Основними формоутворюючими рухами при свердлувальних операціях є головний рух (обертальний) v і рух подачі s шпинделя верстата. Кінематичні ланцюги, що здійснюють ці рухи, мають самостійні органи налаштування, за допомогою яких встановлюються необхідна частота обертання інструменту і його подача.Свердлувальні верстати поділяють на вертикально-свердлувальні настільні і колонні, радіально-свердлувальні, для глибокого свердління, центруючі і багатошпиндельні. Настільні верстати призначені для свердління отворів в сталевих деталях найбільшого умовного діаметра 3, 6, 12 і 16 мм, вертикально-свердлувальні і радіально-свердлувальні верстати — для свердління отворів діаметром 18, 25, 35, 50 і 75 мм. Виліт радіально-свердлувальних верстатів становить 1300 — 2000 мм.

У вертикально-свердлувальному верстаті головним рухом є обертання шпинделя з закріпленим у ньому інструментом, а рух подачі — вертикальне переміщення шпинделя. Заготовку встановлюють на столі верстата або на фундаментну плиту, причому співвісність отвору заготовки і шпинделя досягається переміщенням заготовки.

23Фрезерні верстати поділяють на 6 видів:універсально-фрезерний верстат,горизонтально-фрезерний верстат,широкоуніверсальний фрезерний верстат,вертикальний консольно-фрезерний верстат,вертикально- і горизонтально-фрезерний безконсольний верстат,поздовжно-фрезерний верстат.

Фрезерні верстати  - група металорізальних і деревообробних верстатів в класифікації по виду обробки. Фрезерні верстати призначені для обробки за допомогою фрези плоских і фасонних поверхонь, тіл обертання, зубчастих коліс і т.п. металевих та інших заготовок. При цьому фреза, закріплена в шпинделі фрезерного верстата, здійснює обертальний ( головне ) рух, а заготовка , закріплена на столі, здійснює рух подачі прямолінійний або криволінійний (іноді здійснюється одночасно обертовим інструментом). Управління може бути ручним, автоматизованим або здійснюватися за допомогою системи ЧПУ .Під фрезерних верстатах головним рухом є обертання фрези , а рух подачі - відносне переміщення заготовки та фрези .

Допоміжні рухи необхідні у верстаті для підготовки процесу різання. До допоміжних рухам відносяться руху, пов'язані з налаштуванням і наладкою верстата, його управлінням, закріпленням і звільненням деталі іінструменту , підведенням інструменту до оброблюваних поверхонь і його відведенням; руху приладів для автоматичного контролю розмірів і т.д. Допоміжні рухи можна виконувати на верстатах як автоматично, так і вручну. На верстатах-автоматах всі допоміжні руху в певній послідовності виконуються автоматично.

24Для токарной обработки металлов применяют специальные инструменты — токарные резцы.  Токарні різці поділяють за напрямку подачі {праві і ліві), конструкції головки (прямі і відігнуті), способом виготовлення {цілісні і складові), перетину стрижня (прямокутні, круглі і квадратні), виду обробки {прохідні, підрізні, відрізні, прорізні, розточувальні, фасонні, різьбонарізні). Прохідні різці призначені для обточування зовнішніх циліндричних і конічних поверхонь заготовок, прохідний завзятий для обробки уступів. Торці заготовок обробляють підрізними різцями, а відрізають заготовки - відрізними Різьбовими різцями нарізають зовнішню і внутрішню різьбу, а розточувальними (- растачивают отвори.

25Різальним інструментом на свердлильних верстатах є свердла різних розмірів і форм. Розміри свердел вибирають залежно від потрібного діаметра отвору, а тип — від умов свердління і глибини отворів.З усіх типів свердел найкраще застосовувати спіральні, якими можна свердлити отвори в різних напрямках, причому стружка легко видаляється з отвору (див. рис. 15, з, і, к). Вони досить міцні в експлуатації і при заточуванні зберігають форму і розміри різальної частини. Для висвердлювання довгастих гнізд на свердлильно-пазувальних верстатах застосовують кінцеві фрези з одним, двома або трьома різцями. Гнізда, вибрані кінцевими фрезами, мають заокруглені краї Одношпиндельні свердлильні верстати. Одношпиндельні свердлильні верстати випускаються з вертикальним і горизонтальним розміщенням шпинделів.

26Стругальні верстати. До них відносяться поперечно-стругальні, поздовжньо-стругальні (одностійкові та двох стійкові), довбальні та різні стругальні верстати.

Поперечно-стругальні верстати використовують у серійному виробництві та у допоміжних цехах машинобудівних заводів. На них обробляють заготовки, коли довжина стругання не перевищує 1000 мм. Загальний вид поперечно-стругального верстата показаний на рис. . Фундаментна плита 1 служить для установки та закріплення верстата на фундаментній основі підлоги. На плиті закріплена станина 2 із фланцевим електродвигуном 8. У станині змонтована коробка швидкостей верстата і кулісний механізм або гідропривід, що забезпечують зворотно-поступальний рух повзуна 7 по горизонтальним напрямним станини. На поздовжньо-стругальних верстатах обробляють великі важкі заготовки. Верстати характеризуються найбільшою довжиною стругання яка становить 1,5-12 м, і шириною стругання, яка дорівнює 0,7-4,0 м. Поздовжньо-стругальні верстати підрозділяють на одностійкові та двох стійкові. На двох стійкових верстатах, що мають більш жорстку конструкцію, обробляють більші заготовки

27Струга́ння — процес обробки матеріалів різанням зі зняттям стружки, здійснюється при відносному зворотно-поступальному русі інструмента (стругального різця, ножа й т.п.) або виробу. При струганні стружка, як правило, знімається за один робочий хід. Для здійснення процесу стругання використовують металорізальні верстати зі стругальними різцями для горизонтальних, вертикальних і похилих поверхонь із прямолінійними утворюючими.Залежно від призначення розрізняють стругальні різці : прохідні , підрізні , відрізні і фасонні. Зазначені різці виконують правими та лівими, чорновими та чистовими; їхні конструкції аналогічні конструкціям різців для токарної обробки.

28Протягання або ж протягування — метод металообробки, що полягає в протяганні заготовки через спеціальний пристрій з калібрувальним отвором, діаметр (переріз) якого менший за діаметр (переріз) заготовки, одна з операцій кування і штампування. Дає змогу зменшувати діаметр і збільшувати вихідну довжину заготовок — труб, прутків тощо. Протягування проводять звичайно на протяжних гідравлічних пресах, використовуючи заготовки, одержані ненаскрізиим прошиванням. Протяжка - операція подовження заготівлі або її частини за рахунок зменшення площі поперечного перерізу. Протяжку виробляють послідовними ударами або натисканнями на окремі ділянки заготовки, що примикають один до іншого, з подачею заготовки уздовж осі протягання і поворотами її на 90 ° навколо цієї осі. При кожному натисканні зменшується висота перерізу, збільшується ширина і довжина заготовки. Загальне збільшення довжини дорівнює сумі збільшень довжин за кожне натискання, а розширення по всій довжині однаково. Якщо заготовку повернути на 90 ° навколо горизонтальної осі і повторити розтяжку, то уширение, отримане в попередньому проході, усувається, а довжина заготовки знову збільшується. Чим менше подача при кожному натисканні, тим інтенсивніше подовження. Однак при занадто малій подачі можуть вийти затиски.

29. Зубчасті колеса нарізають двома способами: методом копіювання і методом обкату.

Копіювання. При нарізанні зубчастих коліс методом копіювання профіль зуба зуборізного інструменту відповідає профілю зубчастого колеса. Параметри профілю розраховують з урахуванням рівняння евольвенти. Перевагами такого методу нарізання є можливість нарізання зубчатих коліс на горизонтально-універсальних та вертикально-фрезерних верстатах. Недоліком таких інструментів є невисока продуктивність та невисока точність нарізання зубчастих коліс. Це пов'язано з тим, що западини нарізання послідовно і після кожного окремо нарізання западини здійснюється ділення на зуб.Обкат. При нарізанні коліс за методом обкату заготовка та інструмент здійснюють безперервний рух обкату, і в залежності від виду обробки при одному оберті інструменту нарізаюче колесо повертається на один зуб.

30характеристика процесу шліфування заготовок. У примітивних випадках застосовують твердий зернистий пісок або більше твердий наждак , насипають його на тверду поверхню і труть об неї оброблюваний предмет. Незграбні зерна, катаючись між обома поверхнями, справляють велике число ударів, від яких руйнуються потроху видатні місця цих поверхонь, і округлюються і розпадаються на частини самі шліфуючі зерна. Якщо ж одна з поверхонь м'яка, зерна в неї вдавлюються, залишаються нерухомими, і виробляють на другий поверхні ряд паралельних подряпин; в першому випадку виходить матова поверхня , покрита рівномірними ямками, а в другому - так званий «штрих», що повідомляє поверхні блиск, перехідний в полірування, коли штрих так крейда, що стає непомітним для ока. Так, при шліфовці двох мідних пластинок однієї про іншу з наждаком , обидві виходять матовими, а той же наждак, будучи наклеєний на поверхню паперу, повідомить при терті об латунну поверхню блиск.

- Крихке, тверде скло стирається більше м'якою і пружною металевої пластинки, а порошок алмазу може стирати поверхню самого алмазу і шматки кварцу можна обробляти на точилі з піщанику. Ямки, вироблені зернами наждака, тим дрібніше, чим дрібніше самі ці зерна; тому шліфуванням можна отримувати найбільш точно оброблені поверхні, як це роблять при шліфуванні оптичних стекол.

1До́менний проце́с — основний технологічний процес виготовлення чавуну. Чавун виплавляють у доменних печах, що є агрегатами шахтного типу. Процес плавки чавуну безперервний. Зверху в доменну піч завантажують шихтові матеріали (агломерат, обкотиші, кокс, флюси), а в нижню частину печі вдувають повітря, нагріте до 1100 — 1300 °C, з додаванням кисню і природного газу (дивись дуття). В результаті того, що згорає кокс, в нижній частині печі утворюються гази, які складаються з оксидів вуглецю в суміші з азотом і воднем. Висхідний потік газу нагріває шихтові матеріали, які у міру, згорання коксу і проплавлення шихти опускаються. При певних температурах починається розкладання складних сполук і відновлення заліза з оксидів. Цей процес завершується навуглецюванням заліза, його розплавленням. Розплав накопичуюється в нижній частині печі, і до нього переходить ті, елементи що частково відновилися: кремній, марганець, а також фосфор, сірка. Цей розплав — чавун, містить більше 92 % Fe; 3,5-4,6 С, інші Mn, Si, P та ін. З печі чавун і шлак періодично випускаються.

2

Киснево-конверторний спосіб отримання сталі базується на випалюванні в розплавленому чавуні домішок шляхом продування кисню. Процес проходить в конверторах. Конвертор є сталевою спорудою грушевидної форми об’ємом від 20 до 350 т. Всередині він викладений вогнетривким матеріалом, зверху є отвір – горловина, через яку заливається рідкий чавун і закидається скрап (металобрухт). В горловинній частині конвертера є льотка (отвір для виливання сталі). Конвертор може повертатися навколо горизонтальної осі. По водоохолоджувальній фурмі, що вводиться підйомником у горловину конвертора, подається кисень під тиском 9 – 14 атмосфер.

Процес починається із закидання металолому у горловину нахиленого конвертора. Потім заливається рідкий чавун. Встановивши конвертор вертикально, встановлюють фурму (через горловину) і починають продувати кисень. Спочатку окисляється залізо:

Потім залізо відновлюється за рахунок окислення вуглецю:

Кисень також окисляє решту домішок у чавуні.

Процес не потребує палива, оскільки тепло виділяється за рахунок спалювання вуглецю, фосфору тощо. Накопичений шлак виводять із конвертора через горловину. Сталь – через бокову льотку. Тривалість процесу від 25 до 60 хвилин.

3Виробництво сталі в електропечах. З початку ХХ століття використовують плавильні дугові та індукційні електропечі.В дугових електропечах виплавка металу проходить за рахунок тепла, що йде від електричної дуги. Остання виникає між графітовим (чи вугільним) електродом і металевою шихтою. Віддаль між шихтою та електродом можна міняти, що дозволяє регулювати довжину та температуру електричної дуги. Температура у електропечах досягає 3500°.

Об’єм промислових електропечей коливається від 0,5 до 400 т.Шихта на 90% складається із скрапу (лом, метало відходи) і на 10% із чавуну, який добавляється для збагачення сталі вуглецем. Для окислення надлишку вуглецю і домішок добавляється залізна руда (10 кг на 1 т розплавленого металу). Для нейтралізації хімічної реакції вводиться флюс (вапно чи кварц).

Для виплавки 1 т сталі потребується від 600 до 1000 кВт.год. електроенергії та 5 – 10 кг електродів. Тривалість плавки – 2 – 3 години. Сталь виходить із незначними небажаними домішками фосфору і сірки.Індукційна піч є вогнетривким тиглем, на поверхні якого розташована обмотка пустих мідних трубок. Ця обмотка є індуктором і через неї пропускається струм високої частоти. В пустій частині трубок циркулює вода для охолодження. Під час пропускання електричного струму через обмотку виникають індукційні струми, які розігрівають і плавлять шихту що знаходиться всередині тигля.

Таким способом електроплавлення отримують високолегійовані, нержавіючі і інші види сталі. Окислювальні процеси в тиглі усуваються шляхом застосування вакууму чи газового середовища. За рахунок цього підвищується якість сталі. Об’єм печей – до 25 т.

4Безперервне розливання сталі - сучасний прогресивний спосіб, при використанні якого не потрібні виливниці, досягається висока продуктивність праці і якість виливків, зменшуються затрати енергії і кількість відходів металу. Цей спосіб у розвинених країнах є основним у розливанні металів і сплавів (до 90 % виплавлених сталей), в Україні він — 15 %.

Найширше використання знайшли машини безперервної розливки сталі (МБРС) вертикального і горизонтального типів.вертикального типу. З розливного ковша розплавлену сталь заливають до проміжного ковша і вниз до кристалізатора 3, який охолоджується водою. Внаслідок ефективного охолодження рідкий метал твердішає біля стінок і утворює зовнішню оболонку виливка 7. Повне охолодження і кристалізація виливка відбуваються при опусканні його вниз до зони бризкалок 6. У міру того як виливок опускається із кристалізатора вниз, його місце займає нова порція розливу, який безперервним потоком надходить із проміжного ковша. Після проходження тягових роликів 4 виливок потрібної довжини відрізають ацетилено-кисневим різаком 5. Відрізок відливка подають на оброблення (вальцювання, кування тощо). МБРС мають велику продуктивність, одна машина здатна, за 1 годину розлити 100—150 т сталі. Ці машини можуть бути багатопотоковими (до 8-ми потоків) з можливістю повної механізації і автоматизації процесів. Виливки, , мають гладку поверхню, дрібнокристалічну структуру, їх недолік — значна висота

5

Після затвердіння сталі, залитої в виливниці, в отриманому зливку спостерігаються три зони (рис. 9): зона 1 поблизу поверхні - щільний шар дрібних кристалів, зона 2 - крупнокристаллическая, стовпчасті кристали якої розташовані перпендикулярно осі злитка, зона 3 - кристали, безладно орієнтовані у злитку.

У нижній частині злитка метал знаходиться в пухкому стані, а у верхній -образ усадкова раковина. Це пояснюється тим, що швидкість охолодження різних верств злитка неоднакова.

У злитках стали зустрічаються газові раковини, що виникають внаслідок того, що гази, поглинені металом під час плавки, не встигають виділитися при охолодженні металу і залишаються в ньому, утворюючи внутрішні бульбашки.

Злиток неоднорідний за своїм хімічним складом. Це нерівномірний розподіл складових сплаву в різних місцях сплаву називається зональної ліквацією. До дефектів сталевих злитків відносяться надмірно виражена хімічна неоднорідність у вигляді зональної і дендритних ліквації, підвищений вміст неметалевих включень, глибоке розташування усадочних раковин і пухкості і ряд інших, пов'язаних з процесами розливання, кристалізації та охолодження стали в виливницях.