Методичні вказівки

Лабораторну роботу виконують групи студентів із трьох – чотирьох осіб.

Студенти вивчають будову вертикально-свердлильного верстата, основні вузли і частини та їх призначення, органи управління, технічні характеристики і технологічні можливості. Кожний студент виконує індивідуальне завдання, видане викладачем.

6. Зміст звіту по виконаній лабораторній роботі

• найменування лабораторної роботи;

• мета роботи;

• оснащення роботи;

• розшифровка марки верстата згідно системи ЕНІМВ;

• короткі теоретичні відомості про обробку на свердлильних верстатах

• рисунок загального вигляду верстата з позначенням його основних вузлів і органів управління;

• призначення позначених на рисунку основних вузлів верстата і органів управління;

• висновок по виконаній роботі;

• індивідуальне завдання (на окремому аркуші).

7. Питання для самоперевірки

1. Елементи режиму різання при свердлінні, розсвердлюванні, зенкеруванні та розвертанні отворів та їх визначення.

2. Головний рух та рух подачі при роботі на вертикально-свердлильному верстаті.

3. Які роботи виконують на вертикально-свердлильних верстатах?

4. Пристрої для закріплення заготовок на столі вертикально-свердлильного верстата.

5. Призначення горизонтально-свердлильних верстатів.

6. Головний рух та рух подачі при роботі на горизонтально-свердлильному верстаті.

7. Способи закріплення інструментів в шпинделі вертикально-свердлильного верстата.

8. Що означають останні дві цифри в позначенні вертикально-свердлильних верстатів?

Рисунок 2.1 Схеми обробки отворів

Рисунок 2.2 Схеми закріплення інструмента на свердлильних

верстатах (а, б, в)

та універсальні пристрої для встановлення і закріплення заготовок (г, д, е, ж)

Рисунок 2.3 Загальний вигляд, основні вузли та органи управління

вертикально-свердлильного верстата 2А135

ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ ДО ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ № 2

Завдання 1. Для вказаного діаметра отвору згідно варіанту з таблиці 2.1 вибрати з довідника (таблиця 2.2) різальні інструменти та їх розміри для обробки отворів за 7-8 квалітетам точності в суцільному матеріалі. Дані занести в таблицю 2.3.

Таблиця 2.1

Таблиця 2.3

Завдання 2. Згідно даних таблиці 2.3 та рисунку 2.4 виконати необхідні схеми обробки отвору з розмірами. Сформулювати переходи до схем.

Рисунок 2.4 Схеми обробки отворів

Таблиця 2.2

Приклад виконання індивідуального завдання до лабораторної роботи № 2:

ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ ДО ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ № 2

Завдання 1. Для вказаного діаметра отвору згідно варіанту з таблиці 2.1 вибрати з довідника (таблиця 2.2) мірні різальні інструменти та їх розміри для обробки отворів за 7-8 квалітетам точності в суцільному матеріалі. Дані занести в таблицю.

Таблиця

Завдання 2. Згідно даних таблиці та рисунку 2.1 виконати необхідні схеми обробки отвору з розмірами. Сформулювати переходи до схем.

Перехід 1 Перехід 2 Перехід 3 Перехід 4 Перехід 5

Перехід 1: Свердлити отвір ø20

Перехід 2: Розсвердлити отвір до ø33

Перехід 3: Зенкерувати отвір до ø34,75

Перехід 4: Розвернути отвір до ø34,93 начорно

Перехід 5: Розвернути отвір до ø35Н7 начисто

Лабораторна робота № 3

Вивчення інструментів для обробки на токарних

і свердлильних верстатах

1. Мета роботи

• ознайомитись з основними інструментальними матеріалами;

• ознайомитись з класифікацією токарних різців та застосуванням різців різних типів;

• ознайомитись з центровими інструментами для обробки отворів.

2. Оснащення роботи

1. Комплект ріжучих інструментів: токарні різці, свердла, зенкери, розвертки, мітчики.

2. Плакати зі схемами обробки заготовок на токарно-гвинторізному та вертикально-свердлильному верстатах.

3. Послідовність виконання роботи

1. Отримати теоретичні відомості про основні інструментальні матеріали

2. Вивчити класифікацію токарних різців, їх основні частини і елементи та ознайомитись із застосуванням різців різних типів

3. Ознайомитись з інструментами для обробки отворів: свердлами, зенкерами, розвертками, їх типами та основними частинами

4. Оформити звіт за результатами роботи

4. Стислі теоретичні відомості

1. Основні частини і елементи різця (Рисунок 3.1)

Різець складається з робочої частини, або головки і тіла, або стрижня, який призначений для закріплення різця в різцетримачі. Головку різця заточують так, щоб утворити на ній такі поверхні: передню, якою сходить стружка, дві задні, обернені до заготовки, що обробляється. Перетин передньої і задніх поверхонь утворює різальні кромки різця. Різальну кромку, яка виконує основну роботу різання, називають головною різальною кромкою, а другу – допоміжною. Сполучення головної і допоміжної різальних кромок утворює вершину різця. Задню поверхню, що проходить через головну різальну кромку, називають головною задньою поверхнею, а поверхню, яка проходить через допоміжну різальну кромку – допоміжною задньою поверхнею.

2. Основні інструментальні матеріали

Ріжучий інструмент під час роботи знаходиться під дією високого тиску і температур. Тому до матеріалів, з яких виготовляється ріжуча частина інструменту, ставляться дуже високі вимоги. Вони повинні мати такі властивості: твердість, що перевищує твердість оброблюваного матеріалу; високу зносостійкість; високу теплостійкість; значну механічну міцність; достатню в'язкість.

До основних інструментальних матеріалів належать:

• вуглецеві інструментальні сталі;

• леговані інструментальні сталі, в тому числі швидкоріжучі;

• тверді сплави;

• мінералокерамічні матеріали;

• абразивні матеріали.

3. Класифікація токарних різців

Для обробки заготовок на токарних верстатах застосовують різноманітні різці, які класифікують за наступними ознаками :

1) За матеріалом різальної частини розрізняють різці з швидкоріжучої сталі, твердосплавні і мінералокерамічні.

2) За конструкцією різці поділяють на суцільні і складені. В суцільних різцях тільки робоча частина різця може бути виготовлена з одного куска швидкоріжучих сталей Р9, Р18, Р9К5, Р6М5 та інших (з теплостійкістю до 600...650°С) і приварена до стержня з конструкційної сталі. В складених різцях різальна частина оснащена пластинами з швидкоріжучих сталей, твердих сплавів чи мінералокераміки. Пластинка з'єднується з державкою різця механічно, зварюванням або паянням. Залежно від призначення різця пластинки можуть бути різної форми. Пластинки зі сплавів групи ВК (вольфрамові) призначені для обробки чавунів, кольорових сплавів, пластмас; групи ТК (титановольфрамові) – для обробки сталей та інших в'язких матеріалів; групи ТТК (титанотанталовольфрамові) – для обробки важкооброблюваних жароміцних сплавів. Теплостійкість твердих сплавів становить 900...1000°С. Пластинки з мінералокераміки завдяки високій теплостійкості (до 1200°С) дають змогу обробляти навіть загартовані сталі, але вони дуже крихкі і не витримують ударних навантажень.

3) За розташуванням головної ріжучої кромки різці можуть бути: праві та ліві. (Рисунок 3.2)

У правих різців (2) головна ріжуча кромка розташована з боку великого пальця правої руки, накладеної долонею на різець так, щоб пальці були направлені до вершини різця. Праві різці працюють при подачі справа-наліво (9, 11).

У лівих різців (1) головна ріжуча кромка розташована з боку великого пальця лівої руки, накладеної долонею на різець так, щоб пальці були направлені до вершини різця. Ці різці працюють при подачі зліва-направо (1, 4).

4. За розташуванням осі головки різця в плані відносно його тіла (Рисунок 3.2): прямі (1...8, 10, 11, 15) та відігнуті (9, 12...14).

5. За характером обробки: чорнові (обдирні) та чистові (7, 8).

6. За призначенням (за видом обробки) (Рисунок 2): прохідні (1, 2, 4, 7, 8, 9, 11), підрізні, відрізні (3), розточні (12, 13), різьбові (10, 14), канавні (5, 6), фасонні (15).

4. Застосування різців різних типів

Прохідні різці призначені для обточування зовнішніх поверхонь. Вони бувають прямі та відігнуті.

Прохідні прямі або упорні з головним кутом в плані φ = 90° застосовують при обробці зовнішніх або торцевих поверхонь (ступінчасті валики, нежорсткі деталі та інші).

Прохідні відігнуті з кутом φ = 45° також дозволяють вести обробку не лише циліндричних але й торцевих поверхонь з поперечною подачею.

Для чистової обробки застосовують різці двох типів: різці з закругленою вершиною і широкі чистові різці з прямолінійною головною ріжучою кромкою. Перші застосовують для порівняно невеликих , а другі – для великих поверхонь заготовок.

Підрізні різці призначені для обробки торцевих повер­хонь, перпендикулярних осі обертання деталі, вони працюють з поперечними подачами.

Відрізні різці застосовують при відрізанні заготовок або оброблених з прутка деталей. Довжина головки цих різців повинна бути дещо більшою за радіус заготовки.

Розточні різці призначені для розточування наскрізних і глухих отворів. Для розточування наскрізних отворів застосовують різці з кутом φ = 60, а для розточування глухих отворів – різці з кутом φ = 95.

Різьбові різці застосовують для нарізання зовнішніх та внутрішніх нарізок. Форма різальної частини різця повинна відповідати профілю нарізки, що нарізається.

Фасонні різці призначені для обробки фасонних поверхонь. Профіль різальної частини різця повинен відповідати профілю оброблювальної поверхні.

Канавкові різці застосовують для прорізання канавок різного профілю: прямокутних, трапецеїдальних та інших.

Обробку різних поверхонь на токарних верстатах дивись рисунки 3.3...3.7.

5. Обробка отворів центровим інструментом

Обробку отворів за допомогою різних різальних інструментів виконують на свердлильних, токарних, револьверних, розточних та деяких інших металорізальних верстатах.

Центровим інструментом виконують такі види робіт: свердління, розсвердлювання, зенкерування, розвертання, зенкування, цекування, нарізання нарізок.

Свердла

Розрізняють такі типи свердел (Рисунок 3.8): перові (а), спіральні (б), для глибокого свердління (в), центрувальні (г), для кільцевого свердління (д) та інші.

• перові, що являють собою стержень або закріплювану в оправці пластинку з різальними кромками, заточеними під кутом 2φ = 80... 150°. Застосовують їх в основному для свердління отворів у твердих поковках і відливках та для

обробки ступінчастих отворів. Матеріал пластинок – швидкорізальна сталь або твердий сплав.

• спіральні – найбільш поширений тип свердел. Виготовляють їх діаметром 0,1...80 мм. Спіральне свердло (Рисунок 3.9, а, б) складається з різальної частини 1, напрямної 2, шийки 3, хвостовика 4, лапки (або поводка) 5. Різальна частина виконує основну роботу різання. Напрямна частина спрямовує свердло в отворі і забезпечує виготовлення отвору потрібного діаметра. Хвостовик призначений для закріплення свердла в шпинделі верстата і може бути циліндричним або конічним. Свердла з конічним хвостовиком встановлюють безпосередньо в конусний отвір шпинделя верстата, а якщо розміри конусів не співпадають, то використовують перехідні втулки. Для кріплення свердел з циліндричним хвостовиком застосовують свердлильні кулачкові патрони. Лапка служить упором при вибиванні зі шпинделя свердел з конічним хвостовиком. У свердел з циліндричним хвостовиком поводок попереджує провертання свердла в патроні.

• свердла для глибокого свердління – однолезові та дволезові застосовують при свердлінні отворів, глибина яких в 5 і більше разів більше діаметра.

• центрувальні свердла призначені для утворення центрових гнізд у заготовках, що оброблюються на верстатах в центрах.

• Свердла для кільцевого свердління – застосовують для свердління глибоких отворів, діаметр яких перевищує 75 мм.

Різальна частина спірального свердла (Рисунок 3.9, в) включає в себе передню (6) і задню (7) поверхні, головну (8) і допоміжну (9) різальні кромки, а також поперечну кромку (10). Передньою поверхнею свердла є гвинтова поверхня канавки, якою сходить стружка. Задня поверхня – це обернена до поверхні різання поверхня, що утворюється при заточуванні свердла.

Головні різальні кромки свердла утворюються на перетині передніх і задніх його поверхонь. Кут між головними різальними кромками 2φ у свердел для обробки сталі і чавуну становить 116...118, для свердління м'яких і в'язких матеріалів (алюмінію, силуміну) – 80...90, для свердління твердих і крихких матеріалів – 130...140.

В головній січній площині N-N, перпендикулярній до головної різальної кромки, свердло має форму різця з притаманними йому геометричними параметрами.

Кут ω – кут нахилу гвинтової канавки – вимірюють по зовнішньому діаметру. Зазвичай ω=18...30.

Кут нахилу поперечної різальної кромки ψ у стандартних свердел дорівнює 50...55.

Для зменшення тертя свердла об стінки отвору на напрямній частині його залишають дві вузькі гвинтові стрічки завширшки 0,2...2,6 мм , а решту її роблять меншого діаметра. З цією ж метою діаметр свердла зменшують у напрямі до хвостовика на 0,03...0,1 мм на кожних 100 мм довжини. Свердла виготовляють з легованої сталі 9ХС, швидкорізальних сталей Р6М5 та оснащених твердим сплавом ВК6, ВК8 та інших.

Зенкери

Для підвищення точності форми отворів отриманих після свердління, лиття, штампування, а також для обробки торцевих поверхонь використовують багатолезовий інструмент – зенкер. Зенкери обробляють отвори за 11 квалітетом точності і забезпечують шорсткість поверхні Rz 20...40 мкм.

В залежності від призначення розрізняють наступні основні типи зенкерів:

1) спіральні (Рисунок 3.10, а, б), які служать для збільшення діаметра попередньо отриманого отвору, підвищення його точності і зменшення шорсткості поверхні;

2) циліндричні з напрямною цапфою (Рисунок 3.10, в) – призначені для обробки циліндричних заглиблень під головки гвинтів та для обробки торцевих поверхонь;

3) конічні (зенківки) (Рисунок 3.10, г), для обробки конічних заглиблень під гвинти з потайною головкою, центрових отворів, зняття фасок в отворах і т.п.

Виготовляють зенкери суцільними з швидкоріжучої сталі, з напаяними твердосплавними пластинками і складеними з вставними ножами.

Найбільш широке застосування мають циліндричні зенкери. За способом кріплення зенкери бувають хвостові цільні або зварні діаметром 10...З0 мм; хвостові збірної конструкції діаметром 32...75 мм; насадні цільні діаметром 25...60 мм; насадні збірної конструкції діаметром 40...175 мм.

На відміну від свердла зенкер не має поперечної різальної кромки і кількість зуб’ів у нього 3...6, що підвищує точність отворів і якість їх поверхні.

Спіральний хвостовий зенкер (Рисунок 3.10, д) складається з робочої частини 1, шийки 2, хвостовика 3, лапки 4. Робоча частина зенкера, в свою чергу, складається з ріжучої 6 та калібрувальної 5 частин. Різальні кромки, що виконують основну роботу різання, розташовані під кутом φ = 45...60° до осі зенкера. Калібрувальна (напрямна) частина виконана зі зворотною конусністю до хвостовика з метою зменшення тертя і зношування калібрувальних зуб’ів; вона має напрямні стрічки завширшки 0,8…2 мм.

Передній кут зубців зенкера і задній кут вимірюють у площині, нормальній до різальної кромки (Рисунок 3.10, е).

Розвертки (Рисунок 3.11)

Для кінцевої обробки отворів 7...10 квалітету точності з шорсткістю поверхні Ra 0,32...1,25 мкм використовується багатолезовий осьовий різальний інструмент – розвертка; вона має 6...12 зуб’ів і більше (парна кількість).

Залежно від способу застосування розвертки поділяють на ручні і машинні;

За формою оброблюваного отвору розрізняють циліндричні, конічні, та ступінчасті розвертки;

За способом кріплення розрізняють кінцеві (хвостові) та насадні розвертки;

За конструкцією розвертки поділяють на цільні та збірні.

Ручні розвертки використовують для обробки циліндричних та конічних отворів вручну. Вони виготовляються з швидкорізальних сталей та легованої сталі 9ХС і працюють при малих швидкостях. Розвертки діаметром 3...40 мм мають циліндричний хвостовик з квадратом, яким вони кріпляться у воротку.

Машинні розвертки застосовують для обробки отворів на свердлильних, токарних, координатно-розточувальних та інших верстатах. Вони виготовляються з швидкорізальних сталей або оснащуються пластинами з твердого сплаву.

Розвертка складається з робочої частини (1), шийки (2) і хвостовика (3) (Рисунок 3.12). Робоча частина розверток складається з ріжучої (6) і калібрувальної (5) частин. Кут φ у ручних розверток дорівнює 1...2°, а в машинних – для оброблення крихких і твердих матеріалів φ = 3..5° і для в’язких матеріалів φ = 12..15°. Передній кут і задній кут вимірюють у площині, нормальній до різальної кромки.

Калібрувальна частина має циліндричну стрічку шириною 0,05...0,3 мм для кращого направлення в отворі при роботі і збереження діаметра розвертки. Розвертки хвостові виготовляють діаметром 3...50 мм, а насадні – до 100 мм.

Мітчики

Для утворення різьби в отворах використовують мітчики, які за конструкцією та використанням поділяються на наступні типи:

- слюсарні або ручні, які виготовляють комплектом з 2 або 3 штук;

- машинно-ручні одинарні або в комплекті з 2 штук, які призначені для нарізання метричної і трубної різьби в наскрізних і глухих отворах, як на верстаті так і вручну;

- машинні для нарізання метричної різьби в глухих і наскрізних отворах;

- гайкові для нарізання різьб в гайках на гайкорізних верстатах;

До основних конструктивних елементів мітчика відносяться ріжуча (забірна) частина 1, калібрувальна частина 2 та хвостовик 3 для закріплення мітчика в патроні (Рисунок 3.13).

Ріжуча частина виконує основну роботу різання. Калібрувальна частина служить для зачищення і калібрування різьби. Мітчики виготовляють з прямими або гвинтовими канавками. Хвостовик мітчика має циліндричну форму з квадратом на кінці для затиску і передачі крутного моменту.

Профіль різьби мітчика повинен відповідати профілю різьби, що нарізається.

5. Методичні вказівки

Лабораторну роботу виконують групи студентів із трьох – чотирьох осіб.

Студенти вивчають основні інструментальні матеріали, класифікацію різців та їх застосування, а також знайомляться з інструментами для обробки отворів. Кожний студент виконує індивідуальне завдання, видане викладачем.

6. Зміст звіту по виконаній лабораторній роботі

• найменування лабораторної роботи; мета роботи; оснащення роботи;

• короткі теоретичні відомості про основні інструментальні матеріали, різці та інструменти для обробки отворів;

• рисунки різальних інструментів для обробки на токарних і свердлильних верстатах;

• висновок по виконаній роботі;

• індивідуальне завдання (на окремому аркуші)

7. Питання для самоперевірки

1. Які інструменти використовують при роботі на токарних верстатах?

2. Які інструменти використовують при роботі на свердлильних верстатах?

3. Основні інструментальні матеріали.

4. Класифікація токарних різців.

5. Центрові інструменти для обробки отворів.

6. Основні частини і елементи різця.

7. Застосування різців різних типів (по виду обробки).

Рисунок 3.1 Елементи токарного прямого прохідного різця

Рисунок 3.2 Типи токарних різців

Рисунок 3.3 Обробка площин (а, б, в) і відрізання заготовок (г, д) на токарному верстаті

Рисунок 3.4 Обробка конічних поверхонь на токарному верстаті

Рисунок 3.5 Обробка фасонних поверхонь різцями:

а – суцільним, б – з механічним кріпленням різальної частини,

в – дисковий різець

Рисунок 3.6 Обробка фасонної Рисунок 3.7 Нарізання зовнішньої поверхні за копіром різьби різцем

Рисунок 3.8 Типи свердел

Рисунок 3.9 Елементи і геометричні параметри

спірального свердла

Рисунок 3.10 Типи зенкерів; елементи і геометричні параметри

спірального зенкера

Рисунок 3.11 Типи розверток:

а – ручна прямозуба; б – машинна прямозуба; в – спіральна (з гвинтовими канавками); г – насадна циліндрична; д – циліндрична, що регулюється;

е, ж, з – комплект конічних розверток (чорнова, проміжна, чистова).

Рисунок 3.12 Елементи і геометричні параметри розвертки

Рисунок 3.13 Елементи мітчика:

1 – ріжуча (забірна) частина, 2 – калібрувальна частина, 3 – хвостовик

ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ ДО ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ № 3

Завдання 1. Згідно варіанту з таблиці 3.1 порахувати глибину різання для вказаних видів та розмірів обробки. Виконати ескізи до зроблених розрахунків, проставити на них умовні розміри, показати глибину різання.

Таблиця 3.1

Приклад виконання індивідуального завдання до лабораторної роботи № 3:

ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ ДО ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ № 3

Приклад 1 (варіанти 1…12)

Варіант Х

Завдання. Згідно варіанту порахувати глибину різання при свердлінні та наступному зенкеруванні отвору, якщо діаметр першого свердла 22 мм, а діаметр зенкера 23,8 мм. Виконати ескізи, проставити на них умовні розміри, показати глибину різання.

Розв’язання.

Глибина різання t при свердлінні отвору: мм,

де d – діаметр свердла;

Глибина різання t при зенкеруванні отвору: мм,

де D – діаметр зенкера, d – діаметр свердла.

Приклад 2 (варіанти 12…16)

Варіант Х

Завдання. Згідно варіанту порахувати глибину різання при чорновому та наступному чистовому розточуванні внутрішньої циліндричної поверхні, якщо діаметр отвору до обробки 12,0 мм, діаметр отвору після чорнового розточування 15,2 мм, а діаметр отвору після чистового розточування 17,0 мм. Виконати ескізи, проставити на них умовні розміри, показати глибину різання.

Розв’язання.

Глибина різання t при чорновому розточуванні

мм,

де D – діаметр отвору після чорнового розточування, d – діаметр отвору до обробки;

Г либина різання t при чистовому розточуванні

мм,

де D – діаметр отвору після чистового розточування, d – діаметр отвору після чорнового розточування.

Лабораторна робота № 4

Будова горизонтально-/вертикально-/фрезерного консольного верстата і налагодження його на заданий режим різання

1. Мета роботи

• ознайомитись з основними типами фрезерних верстатів;

• ознайомитись з пристроями до фрезерних верстатів;

• ознайомитись з позначенням фрезерних верстатів;

• ознайомитись з будовою і технічними характеристиками горизонтально-фрезерного верстата 6Р81Г.

2. Оснащення роботи

1. Горизонтально-фрезерний верстат 6Р81Г

2. Лещата машинні

3. Ріжучий інструмент: фреза дискова

4. Вимірювальний інструмент: зразки шорсткості, штангенциркуль

3. Послідовність виконання роботи

1. Ознайомитись з теоретичними відомостями про фрезерні верстати та пристроями до них

2. Ознайомитись з будовою і роботою горизонтально-фрезерного консольного верстата 6Р81Г

3. Оформити звіт за результатами роботи

4. Стислі теоретичні відомості

1. Типи фрезерних верстатів

Після верстатів токарної групи фрезерні є найпоширенішими металорізальними верстатами. Існує багато типів фрезерних верстатів: консольно-фрезерні (Рисунок 4.1), безконсольно-фрезерні, поздовжньо-фрезерні (Рисунок 4.2), шпонково-фрезерні, різьбофрезерні, копіювально-фрезерні, спеціальні та інші.

В залежності від положення вісі шпинделя розрізняють горизонтальні і вертикальні верстати; в залежності від наявності поворотного столу – прості і універсальні (з поворотними столами).

2. Консольно-фрезерні верстати

Консольними верстати названо тому, що стіл їх розміщено на консольній балці (консолі), яка може переміщатися по вертикальних напрямних станини. Консольні верстати призначені для обробки невеликих по висоті і відносно неважких заготовок, що обумовлено розмірами столу (до 500 × 2000 мм) та найбільшою відстанню (до 500 мм) до торцю шпинделя (у вертикальних верстатів) або до його осі (у горизонтальних верстатів). На консольних верстатах можна виконувати різноманітні фрезерні роботи, вони є найбільш

поширеними фрезерними верстатами.

За розмірами робочого столу верстати поділяються на номери. Чим більший номер, тим більший стіл за розмірами. Наприклад:

№ 0 – 200 × 800 мм; № 1 – 250 × 1000 мм; № 2 – 320 × 1250 мм; № 3 – 400 × 1600 мм

Консольні верстати поділяють на горизонтально-фрезерні, універсально-фрезерні, вертикально-фрезерні, широко-універсальні.

У горизонтально-фрезерного верстата вісь шпинделя розташована горизонтально, оброблювана деталь встановлюється на столі, який може переміщуватись в поздовжньому, поперечному, а разом з консоллю – у вертикальному напрямах. Фрези закріплюють на оправці, жорстко з'єднаній із шпинделем.

Універсально-фрезерні консольні верстати відрізняються від горизонтально-фрезерних тим, що між поперечними полозками і столом розташована поворотна частина, завдяки якій стіл може бути повернутий в горизонтальній площині на кут до ± 45°. Це дає змогу на таких верстатах, крім звичайних робіт, нарізати зубчасті колеса з гвинтовими зуб’ями, гвинтові зуб’я в зенкерах, розвертках, фрезах і т.п.

Вертикально-фрезерний верстат побудований аналогічно горизонтально-фрезерному, але у нього відсутній хобот, шпиндель верстата знаходиться у фрезерній шпиндельній головці, вісь шпинделя у нього розташована вертикально. Шпиндельна головка у деяких верстатів може повертатись у вертикальній площині.

Головний рух (обертальний) у фрезерних верстатів має різальний інструмент (фреза), а рух подачі здійснює заготовка, що закріплена на столі верстата, у вертикальному, поздовжньому та поперечному напрямах.

3. Позначення фрезерних верстатів за класифікацією енімв

Згідно з прийнятою класифікацією (Таблиця 1.1) кожній моделі верстата присвоюється відповідний шифр, який складається з трьох або чотирьох цифр. Перша цифра вказує номер групи верстата, друга – тип верстата в цій групі. Третя або третя та четверта цифри разом характеризують основний параметр верстата. Літера, що стоїть після першої або другої цифри, вказує на модернізацію (поліпшення конструкції) основної базової моделі верстата. Літери в кінці номеру означають модифікацію (видозміну) базової моделі, та клас точності.

Позначення фрезерних верстатів на прикладі двох верстатів: 6Н12 та 6Р81Г:

6 – група верстата (фрезерний);

Н(Р) – модернізація (поліпшення конструкції);

1 (8) – тип верстата в групі: 1 – вертикальний консольний (8 – горизонтальний консольний);

2 (1) – технічна характеристика (номер розміру робочого столу):

2 – 320 ×1250 мм ; 1 – 250 ×1000 мм

Г – модифікація (видозміна);

Клас точності верстата – Н (нормальної точності).

4. Пристрої для встановлення і закріплення заготовок та основні види фрезерних робіт

Для закріплення заготовок на фрезерних верстатах застосовують універсальні та спеціальні пристосування. Універсальні пристосування застосовують головним чином в одиничному та дрібносерійному виробництві. До універсальних пристосувань належать прихвати, кутові плити, призми, машинні лещата, обертові, кутові та поворотні столи (Рисунок 4.3 а, б, в, г, д, е, є, ж, з, и).

При виконанні таких фрезерних робіт, як нарізання зуб’ів зубчастих коліс, фрез і розверток, фрезеруванні площин багатогранників треба періодично повертати заготовку навколо її осі на певний кут. В таких випадках для закріплення заготовок застосовують ділильні головки. Використання універсальної ділильної головки (УДГ) при фрезеруванні зуб’ів зубчастого колеса та загальний вигляд УДГ показано на Рисунку 4.4.

5. Елементи режиму різання при фрезеруванні

Елементами режиму різання при фрезеруванні є, як і при точінні, глибина різання, подача, швидкість різання і додатково – ширина фрезерування.

Глибина різання t, мм, – товщина шару матеріалу, що знімається за один прохід, виміряна перпендикулярно до обробленої поверхні.

Подача s, – поступальний або обертальний рух заготовки відносно осі фрези. При фрезеруванні розрізняють три розмірності подачі:

1. – подача на один зуб фрези s_z, мм/зуб – переміщення заготовки при пово­роті фрези на кут між двома сусідніми зуб'ями;

2. – подача на один оберт фрези s_о, мм/об – переміщення заготовки відносно фрези за один її оберт;

3. – подача за хвилину s_хв, мм/хв – переміщення заготовки відносно фрези за хвилину.

Подачі зв'язані між собою такими залежностями:

s_хв = s_o∙ n = s_z ∙ n ∙z

де z і n – відповідно число зуб’ів і частота обертання фрези.

Швидкість різання V, м/хв – колова швидкість найвіддаленішої від осі обертання точки різальної кромки фрези:

,

де D – зовнішній діаметр фрези, мм.

Ширина фрезерування B, мм – довжина поверхні контакту фрези з оброблюваною заготовкою, виміряна в напрямі, перпендикулярному напряму подачі.

6. Складові частини верстата 6Р81Г (Рисунок 4.1)

1. – фундаментна плита. В ній розміщується резервуар для змащувально-охолоджуючої рідини (ЗОР);

2. – станина – встановлена на фундаментну плиту і призначена для закріплення на ній всіх вузлів та механізмів верстата. В ній розміщено коробку швидкостей, а також шпиндельний вузол верстата;

3. – хобот – переміщується по верхнім напрямним станини і призначений для підтримки за допомогою кронштейну (підвіски, серги) кінця фрезерної оправки з фрезою. Він може бути закріплений з різним вильотом;

4. – консоль (вертикальний стіл), в корпусі якої розміщено коробку подач. Консоль являє собою виливок коробчатої форми з вертикальними та горизонтальними напрямними. Вертикальними напрямними вона з'єднана зі станиною і переміщується по ній. По горизонтальним напрямним консолі переміщуються полозки. Консоль закріплюється на напрямних спеціальними затискачами і є базовим вузлом, що об'єднує всі інші вузли ланцюга подач і розподіляє робочий рух на поздовжню, поперечну та вертикальну подачі. Консоль підтримується стійкою, яка має телескопічний гвинт для її піднімання та опускання. Коробка подач служить для передачі столу різних величин подач в поздовжньому, поперечному і вертикальному напрямках. На відміну від приводу головного руху приводи подач є тихохідними;

5. – полозки (поперечний стіл) – це проміжна ланка між консоллю і поздовжнім столом верстата. По верхнім напрямним полозків стіл переміщується в поздовжньому напрямку, а нижня частина полозків разом зі столом переміщується в поперечному напрямку по верхнім напрямним консолі;

6. – лубрікатор (насос для подачі мастила одночасно в багато точок змащення) встановлений на поперечному столі;

7. – поздовжній стіл (стіл) – монтується на напрямних полозків і переміщується по ним в поздовжньому напрямі. На столі закріплюють заготовки, затискні та інші пристрої. Для цього робоча поверхня столу має Т-подібні пази;

8. – рукоятка для вмикання автоматичної подачі поздовжнього столу;

9. – маховик для ручного переміщення поздовжнього столу;

10. – рукоятка для фіксації поздовжнього столу;

11. – маховик для ручного переміщення поперечного столу;

12. – рукоятка для вмикання автоматичної подачі поперечного столу;

13. – рукоятка для ручного переміщення вертикального столу;

14. – рукоятка для вмикання автоматичної подачі вертикального столу;

15. – рукоятка для встановлення необхідних величин подач;

16. – кнопочна станція;

17. – кнопка для вмикання електродвигуна головного руху;

18. – електродвигун головного руху – встановлений на станині;

19. – кнопка для вмикання електродвигуна подач;

20. – електродвигун подач – встановлений на консолі;

21. – кнопка "всі стоп";

22. – рукоятка для підвищення швидкості подачі окремо всіх столів;

23. – рукоятка для фіксації вертикального столу;

24. – рукоятка для фіксації поперечного столу;

25. – кінцевий вимикач переміщення поперечного столу;

26. – рукоятка для переміщення хобота;

27. – рукоятка для встановлення необхідних обертів шпинделя;

28. – електрична шафа;

29. – рубильник для вмикання живлення верстата;

30. – перемикач для зміни напряму обертання шпинделя;

31. – перемикач електронасосу ЗОР;

32. – кнопка поштовхового режиму роботи верстата;

33. – шпиндель фрезерного верстата – служить для передачі обертання ріжучому інструменту від коробки швидкостей. Від точності обертання шпинделя, його жорсткості і вібростійкості в значній мірі залежить точність обробки;

34. – підвіска (кронштейн, серга);

35. – лещата машинні.

5. Методичні вказівки

Лабораторну роботу виконують групи студентів із трьох – чотирьох осіб.

Студенти вивчають будову горизонтально-фрезерного верстата, основні вузли і частини та їх призначення, органи управління, технічні характеристики і технологічні можливості. Під наглядом і керівництвом навчального майстра відпрацьовують процес включення обертів шпинделя, ручних та механічних подач, відпрацьовують деякі практичні навички наладки верстата на заданий режим різання. Кожний студент виконує індивідуальне завдання, видане викладачем.

6. Зміст звіту по виконаній лабораторній роботі

• найменування лабораторної роботи; мета роботи; оснащення роботи;

• розшифровка марки верстата згідно системи ЕНІМВ;

• короткі теоретичні відомості про обробку на фрезерних верстатах;

• рисунки загального вигляду верстата 6Р81Г з позначенням його основних вузлів і органів управління;

• призначення позначених на схемах основних вузлів верстата і органів управління;

• висновок по виконаній роботі;

• індивідуальне завдання (на окремому аркуші).

7. Питання для самоперевірки

1. Елементи режиму різання при фрезеруванні та їх визначення.

2. Головний рух та рух подачі при роботі на фрезерному верстаті.

3. Які поверхні обробляють на фрезерних верстатах?

4. Пристрої для закріплення заготовок на фрезерних верстатах.

5. Призначення коробки подач фрезерного верстата.

6. Що знаходиться у вертикальному столі фрезерного консольного верстата?

7. Призначення шпинделя фрезерного верстата.

8. Призначення поздовжнього столу фрезерного верстата.

9. Призначення станини фрезерного верстата. Що знаходиться в станині фрезерного верстата?

а)

Рисунок 4.2 Загальний вигляд поздовжньо-фрезерного верстата (а) та схема обробки заготовки на поздовжньо-фрезерному верстаті (б)

а б в

г д е є

ж

з и

Рисунок 4.3 Пристрої для закріплення заготовок на фрезерних верстатах:

а – різні типи прихватів;

б, в – приклади закріплення заготовки на столі верстата за допомогою прихватів (1 – підкладка; 2 – прихват; 3 – гайка; 4 – головка болта в Т-подібному пазу стола верстата; 5 – заготовка);

г, д, е – кутові плити (г – звичайна, д – поворотна, е – універсальна);

є – встановлення вала у призмах (1 – прихват, 2 – вал, 3 – призми);

ж – різни конструкції машинних лещат;

з – загальний вигляд круглого поворотного стола;

и – обробка Т-подібного пазу з використанням круглого поворотного стола.

а б

Рисунок 4.4 Фрезерування зубів зубчастого колеса з використанням

універсальної ділильної головки (УДГ) (а, б); загальний вигляд УДГ (в)

ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ ДО ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ № 4:

Завдання 1. Розшифрувати модель верстату згідно варіанту з таблиці 4.1. Дані занести в таблицю 4.2.

Таблиця 4.1

Таблиця 4.2

Завдання 2. Згідно варіанту з таблиці 4.3 та рисункам 4.5 виконати ескізи. В залежності від положення вісі шпинделя визначити тип верстату (горизонтально- або вертикально-фрезерний). Вибрати з запропонованих нижче відповідні формулювання переходів до рисунків.

Таблиця 4.3

• Фрезерувати горизонтальну площину, витримуючи розмір h;

• Фрезерувати вертикальну площину, витримуючи розмір b;

• Фрезерувати похилу площину, витримуючи розмір h та кут α;

• Фрезерувати похилу площину, витримуючи розмір h;

• Фрезерувати фасонну поверхню, витримуючи розмір h;

• Фрезерувати відкритий паз, витримуючи розміри a, b та h;

• Фрезерувати відкритий паз, витримуючи розміри a та h;

• Фрезерувати уступ, витримуючи розміри b та h;

• Фрезерувати відкритий кутовий паз, витримуючи розміри a, b та h;

• Фрезерувати відкритий радіусний паз, витримуючи розміри a, b та h;

• Фрезерувати паз "ластівчин хвіст", витримуючи розміри a, b та h;

• Фрезерувати закритий паз, витримуючи розміри a, l, c, b та h;

• Фрезерувати нижню частину Т-подібного пазу, витримуючи розміри a, b та h;

Рисунок 4.5 Ескізи до індивідуального завдання №4

Приклад виконання індивідуального завдання до лабораторної роботи № 4:

ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ ДО ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ № 4

Варіант Х

Завдання 1. Розшифрувати модель верстату згідно варіанту. Дані занести в таблицю.

Таблиця

Завдання 2. Згідно варіанту та рисункам виконати ескізи. В залежності від положення вісі шпинделя визначити тип верстату. Вибрати відповідні формулювання переходів до рисунків.

Рисунок у:

Тип верстата – вертикально-фрезерний

Перехід: Фрезерувати відкритий паз, витримуючи розміри a, b та h

Рисунок ф:

Тип верстата – горизонтально-фрезерний

Перехід: Фрезерувати вертикальну площину, витримуючи розмір b

Лабораторна робота № 5

Вивчення інструментів для обробки фрезеруванням

1. Мета роботи

• ознайомитись з класифікацією та призначенням фрез;

• ознайомитись з основними видами фрезерних робіт.

2. Оснащення роботи

1. Ріжучий інструмент: фрези різних типів

2. Плакати зі схемами обробки заготовок на фрезерних верстатах

3. Послідовність виконання роботи

1. Ознайомитись з основними типами фрез та їх призначенням

2. Ознайомитись з основними видами фрезерних робіт

3. Оформити звіт за результатами роботи

Стислі теоретичні відомості

1. Основні типи фрез та їх призначення

   • Класифікація фрез

Фреза – це тіло обертання, на поверхні якого розміщено ріжучі зуб’я.

В залежності від форми та призначення фрези поділяють на (Рисунок 5.1): циліндричні (а), торцеві (б, з), дискові (в), кінцеві (г), кутові (д), шпонкові (е), фасонні (ж), та інші.

За конструктивними ознаками фрези поділяють на суцільні (б, д) та із вставними ножами (зуб’ями) (а, з). Суцільні фрези виготовляють переважно із інструментальної швидкорізальної сталі. Вставні зуб’я виготовляють з швидкорізальної сталі або твердих сплавів, а корпуси збірних фрез – з конструкційних сталей. Вставні зуб’я припаюють, приварюють або кріплять механічним шляхом (гвинтами та клинами).

За формою задньої поверхні розрізняють фрези з гострозаточеним (и) та затилованим зубом (к). У фрез із гострозаточеними зуб’ями передня і задня поверхня зуба плоскі. Заточують їх по задній поверхні (и). Вони простіші у виготовленні, мають більшу стійкість, забезпечують одержання більш чистої оброблюваної поверхні. У фрез із затилованими зуб’ями передня поверхня зуба плоска, а задня поверхня зуба окреслена по архімедовій спіралі. Переточують їх по передній поверхні (к), після чого вони зберігають незмінним свій профіль. Із затилованими зуб’ями виготовляють фасонні фрези.

Окрім цього, фрези можуть бути з прямими (д), (м), гвинтовими (а) та різнонаправленими (л) зуб’ями.

В залежності від способу кріплення розрізняють насадні (а, в, д, ж) та кінцеві фрези (г, е). Насадні закріплюють на оправці, кінцеві з циліндричним хвостовиком – в патроні, з конічним хвостовиком – безпосередньо в отворі шпинделя або через перехідну втулку.

Торцеві фрези (б, з) кріплять або на кінцевій частині шпинделя, або на оправці.

• Призначення фрез

Циліндричні фрези мають зуб’я тільки на циліндричній поверхні і застосовуються для обробки площин. Суцільні фрези з гвинтовими зуб'ями виготовляють як з крупним, так і з дрібним зубом. Фрези з крупними зуб'ями застосовують при чорновому, а з дрібними – при чистовому фрезеруванні. Для фрезерування широких площин застосовують комплекти з кількох циліндричних фрез з різнонаправленими гвинтовими зуб’ями.

Торцеві фрези мають зуб’я як на торці, так і на боковій поверхні, можуть бути виготовлені суцільними або із вставними ножами і застосовуються для обробки площин.

Кінцеві фрези виготовляють зварними: різальна частина робиться з швидкорізальної сталі, хвостовик – з вуглецевої. Застосовують їх для обробки пазів, площин і фасонних поверхонь.

Дискові фрези застосовують для фрезерування прямолінійних пазів, канавок і площин. Виготовляють їх суцільними з швидкорізальної сталі та з вставними ножами із швидкорізальної сталі або твердих сплавів.

Відрізні і шліцьові фрези – дискові фрези малої товщини, які призначені для розрізання матеріалів і прорізання вузьких канавок, наприклад, у головках гвинтів.

Кутові фрези мають зуб’я на конічній і торцевій поверхні, використовують їх для фрезерування площин під кутом, канавок кутового профілю (при виготовленні фрез, зенкерів, розверток і таке інше).

Фасонні фрези застосовують для обробки деталей із складним, частіше криволінійним профілем. До них належать півкруглі опуклі і увігнуті фрези, модульні фрези і т. д. Контур різальної кромки зуба повинен відповідати профілю оброблюваної поверхні.

Пальцеві фрези застосовуються для нарізання зубів крупномодульних зубчастих коліс.

2. Основні елементи зубів циліндричної фрези (Рисунок 5.2)

Основні геометричні параметри циліндричної та торцевої фрези

Фреза – інструмент з багатьма лезами (зуб’ями). Циліндрична фреза складається з корпусу 1 та ріжучих зуб’ів 2. Кожен із зуб’ів фрези можна вважати окремим різцем із властивими йому геометричними параметрами.

Зуб має наступні елементи: передню поверхню 3; задню поверхню 6; спинку зуба 7; стрічку 5 та ріжуче лезо 4.

У циліндричної фрези розрізняють такі кути:

Передній кут γ циліндричної фрези визначають в площині N–N, що перпендикулярна до різальної кромки (а). У фрез із швидкорізальної сталі в залежності від властивостей оброблюваного матеріалу його значення змінюється в межах 10 ... 20°, а у твердосплавних фрез γ = 10...(-15°). Чим м'якіший матеріал оброблюваної заготовки, тим більшим обирають передній кут. Передній кут полегшує утворення та схід стружки.

Задній кут α циліндричної фрези визначають в площині, перпендикулярній до осі фрези. Це кут між дотичною до задньої поверхні зуба фрези в точці С та

дотичною до кола, що утворюється цією точкою при обертанні навколо осі фрези (а). В залежності від типу фрези задній кут змінюється в межах 6...25°. Так само визначаються кути γ та α на циліндричній частині торцевих фрез. Головний задній кут зменшує тертя задньої поверхні зуба об поверхню різання.

Кут нахилу зуб’ів ω забезпечує більш спокійні умови різання у порівнянні з фрезами з прямими зуб’ями та надає необхідне направлення стружці, що сходить (б).

У зуба торцевої фрези ріжуче лезо має більш складну форму. Для торцевих фрез суттєве значення мають головний (φ) та допоміжний (φ₁) кути в плані.

Головний кут в плані φ – кут між проекцією головної різальної кромки зуба торцевої фрези на осьову площину та напрямком подачі (б). Найчастіше кут φ приймають в межах 45...60°.

Допоміжний кут в плані φ₁ (б) зменшує тертя допоміжної ріжучої кромки об оброблювану поверхню. Його зазвичай обирають в межах 5...10°, але використовують також фрези з кутом φ₁ = 0°.

Застосовують також торцеві фрези і з лезами зуб’ів більш складної форми (в), які мають головну різальну кромку 8, допоміжну кромку 10 і перехідну кромку 9 з кутом φ₀ = φ / 2. Наявність перехідної кромки підвищує міцність зуба.

3. Основні види фрезерних робіт (Рисунок 5.3)

До основних видів фрезерних робіт відносяться наступні роботи: обробка горизонтальних, вертикальних і похилих площин, фасонних поверхонь, фрезерування пазів, шпонкових канавок, зуб’ів прямозубих і гвинтових циліндричних зубчастих коліс, обробка складних поверхонь набором фрез, нарізання різьб.

• Фрезерування площин (горизонтальних, вертикальних, похилих)

Горизонтальні площини (а, б) обробляють на горизонтально-фрезерних верстатах циліндричними фрезами або на вертикально-фрезерних і поздовжньо-фрезерних верстатах торцевими фрезами.

Вертикальні площини (в, г, д) обробляють на горизонтально-фрезерних верстатах торцевими або дисковими фрезами, на вертикально-фрезерних верстатах – кінцевими фрезами, а на поздовжньо-фрезерних верстатах – торцевими фрезами.

Похилі площини і скоси (е, ж) фрезерують торцевими і кінцевими фрезами на вертикально-фрезерних верстатах з поворотною фрезерною головкою, або на горизонтально-фрезерних верстатах кутовими фрезами.

• Фрезерування прямокутних пазів і уступів

Уступи і прямокутні пази (з, и, м, о) фрезерують дисковими фрезами на горизонтально-фрезерних верстатах, або кінцевими фрезами на вертикально-фрезерних і горизонтально-фрезерних верстатах. Фрезерування паралельних, перпендикулярних площин та уступів здійснюється набором фрез (циліндричних або дискових) за допомогою установочних кілець на горизонтально-фрезерних верстатах.

• Фрезерування закритих та відкритих шпонкових пазів

Закриті шпонкові пази (н) фрезерують кінцевими фрезами, а відкриті – кінцевими або спеціальними шпонковими фрезами на вертикально-фрезерних верстатах.

Пази під сегментні шпонки фрезерують на горизонтально-фрезерних верстатах дисковими фрезами. Заготовці при цьому надають вертикальну подачу.

• Фрезерування Т-подібних пазів і пазів типу "ластівчин хвіст"

Т-подібні пази (к) фрезерують на вертикально-фрезерних верстатах за два проходи: спочатку паз прямокутного профілю кінцевою фрезою (рідше на горизонтально-фрезерних верстатах дисковою фрезою), після цього нижню частину паза – фрезою для Т-подібних пазів.

Пази типу "ластівчин хвіст" (л) фрезерують на вертикально-фрезерних верстатах за два проходи: спочатку прямокутний паз кінцевою фрезою, після цього скоси пазу – кінцевою однокутовою фрезою.

• Фрезерування фасонних поверхонь

Фасонні поверхні (п, р, с) обробляють фасонними фрезами відповідного профілю найчастіше на горизонтально-фрезерних верстатах, а складні просторові фасонні поверхні – на спеціальних копіювально-фрезерних верстатах.

Методичні вказівки

Лабораторну роботу виконують групи студентів із трьох – чотирьох осіб. Студенти знайомляться з теоретичними відомостями про основні типи фрез та їх призначення, а також з основними видами фрезерних робіт. Кожний студент виконує індивідуальне завдання, видане викладачем.

4. Зміст звіту по виконаній лабораторній роботі

• найменування лабораторної роботи; мета роботи; оснащення роботи;

• короткі теоретичні відомості про основні типи фрез та види фрезерних робіт;

• рисунки різальних інструментів для обробки на фрезерних верстатах;

• висновок по виконаній роботі;

• індивідуальне завдання (на окремому аркуші).

5. Питання для самоперевірки

1. Що уявляє собою фреза.

2. Класифікація фрез в залежності від форми та призначення.

3. Класифікація фрез за конструктивними ознаками.

4. Класифікація фрез за формою задньої поверхні зубів.

5. Класифікація фрез в залежності від способу кріплення.

6. Основні елементи зубів циліндричної фрези

7. Призначення фрез.

Рисунок 5.1 Типи фрез а)...з), л), м) та типи зубів фрез і їх параметри и), к)

Рисунок 5.2 Основні геометричні параметри циліндричної і торцевої фрез

Рисунок 5.3 Основні види фрезерних робіт

ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ ДО ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ № 5:

Завдання 1. Для обробки площини на фрезерному верстаті 6Р82 розрахувати частоту обертання n торцевої фрези діаметром D зі швидкістю різання V згідно варіанту з таблиці 5.1.

Таблиця 5.1

Приклад виконання індивідуального завдання до лабораторної роботи № 5:

ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ ДО ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ № 5

Варіант Х

Завдання 1. Для обробки площини на верстаті 6Р82 розрахувати частоту обертання n торцевої фрези діаметром D=100 мм зі швидкістю різання V=31,4 м/хв згідно варіанту Х.

Розв’язання.

Швидкість різання обчислюють за формулою

де D – діаметр фрези, мм

n – частота обертання шпинделя верстата (фрези), хв^-1

Звідки

Лабораторна робота № 6

Налагодження токарно-гвинторізного верстата

на виготовлення болта

1. Мета роботи

• отримати відомості про технологічний процес виготовлення деталей;

• розробити маршрутно-операційну карту виготовлення болта на токарно-гвинторізному верстаті;

• виготовити болт згідно ескізу та маршрутно-операційній карті.

2. Оснащення роботи

1. Токарно-гвинторізний верстат підвищеної точності 16Е16КП

2. Патрон токарний трикулачковий самоцентруючий

3. Ріжучий інструмент: різці токарні (підрізний, прохідний упорний, прохідний відігнутий, відрізний), плашка

4. Вимірювальний інструмент: штангенциркуль

5. Заготовка – круглий або шестигранний прокат

3. Послідовність виконання роботи

1. Ознайомитись з елементами технологічного процесу та з основними технологічними документами

2. Розробити маршрутно-операційну карту виготовлення болта на токарно-гвинторізну операцію

3. За допомогою навчального майстра налагодити токарно-гвинторізний верстат, настроїти його на заданий режим різання і виготовити болт згідно ескізу

4. Оформити звіт за результатами роботи

Стислі теоретичні відомості

1. Елементи технологічного процесу

Технологічним процесом називається частина виробничого процесу, пов’язана з послідовною зміною форми, розмірів і якості поверхні заготовки з моменту надходження її в обробку до отримання готової деталі у відповідності з кресленням.

Технологічний процес механічної обробки деталей повинен проектуватися таким чином, щоб за допомогою найбільш раціональних і економічних способів обробки задовольнялись вимоги до деталей (точність обробки і шорсткість поверхонь, взаємне розташування осей і поверхонь і т.д.), що має забезпечити правильну роботу складеної машини.

Розробка технологічного процесу включає рішення наступних основних питань: вибір заготовки, вибір припусків на обробку, вибір порядку і способів обробки поверхонь, вибір типів і розмірів верстатів, пристосувань, ріжучого інструменту, вибір режимів різання, нормативів часу і т.д.

Елементами технологічного процесу при обробці деталей різанням є операції, установи, переходи і проходи.

Операція – викінчена частина технологічного процесу обробки заготовки, що виконується на одному робочому місці (на одному верстаті) безперервно, до початку обробки наступної заготовки.

Установ – частина операції, що виконується при одному закріпленні оброблюваної заготовки.

Перехід – викінчена частина операції, що характеризується постійністю поверхні, що оброблюється, ріжучого інструменту і режиму роботи верстата.

Прохід – частина переходу, що здійснюється при одному повному переміщенні інструмента в напрямку подачі; за один прохід знімають один шар матеріалу.

2. Побудова технологічного процесу

Вихідними даними при розробці технологічного процесу є річна виробнича програма випуску машин.

Технологічний процес виготовлення будь-якої деталі обмежений спеціальними документами, до яких відносять маршрутно-операційні карти. Маршрутно-операційні карти містять в собі послідовне описання всіх операцій та верстатів, на яких вони виконуються, розчленування операцій на установи та переходи з указанням режимів обробки, нормативів часу і даних про оснастку, ріжучий, допоміжний і вимірювальний інструмент.

Маршрутна карта складається з двох частин. В першій частині розміщуються дані про деталь та заготовку, а в другій – описання кожної операції виготовлення деталі в порядку обробки. Описання операції включає в себе наступні строки:

А – дані про операцію (номер цеху, дільниці, робочого місця, номер операції по порядку, код і найменування операції, позначення документа).

Б – дані про обладнання (верстат) (код і марка верстата, ступінь механізації, код професії і т.д.).

О – установ (установи позначаються великими літерами кирилиці; в кожній операції позначення починається з першої літери алфавіту).

О – перехід (переходи позначаються арабськими цифрами, нумерація переходів в межах однієї операції – наскрізна). Кожен новий перехід записують з початку нової строки. Зміст переходу викладають докладно з вказівкою порядкового номера або розміру поверхні, що обробляється. Перехід повинен починатись ключовим словом, що характеризує метод обробки і виражатись дієсловом у наказному відмінку (наприклад, точити, свердлити, фрезерувати і т.д.). Після ключового слова записують найменування оброблюваної поверхні або предметів виробництва (наприклад, поверхню, канавку, отвір, і т.д.).

Р – режим різання (якщо маршрутна карта використовується, як операційна, то після кожного переходу записують строки режимів різання, куди входять: t – глибина різання, мм; s – подача, мм/об; V – швидкість різання, м/хв; n – частота обертання шпинделя, хв^-1).

Т – оснастка та інструмент. Після всіх строк установів та переходів або після кожного установу чи переходу перелічують оснастку, ріжучий, допоміжний та вимірювальний інструмент, що використовуються в даній операції. Запис кожного інструменту виконують з початку нової строки.

Методичні вказівки

Лабораторну роботу виконують групи студентів із трьох – чотирьох осіб.

Студенти після ознайомлення з елементами технологічного процесу під керівництвом викладача розроблюють маршрутно-операційну карту на токарно-гвинторізну операцію виготовлення болта (Бланки МК - додатки Б і В), виконують ескіз болта (Рисунок 6.1) і ескізи переходів (Рисунок 6.2), проставляють на ескізах розміри, після чого під наглядом і керівництвом навчального майстра настроюють токарно-гвинторізний верстат на заданий режим різання та виготовляють болт згідно ескізу.

Рисунок 6.1 Ескіз болта

Необхідні переходи для токарно-гвинторізної операції вибрати з наступного списку, узгоджуючи їх з ескізами переходів на рисунку 6.2:

• Відрізати заготовку, витримуючи розмір L=

• Нарізати різьбу M, витримуючи l=

• Нарізати різьбу M в отворі

• Підрізати торець «як чисто»

• Підрізати торець, витримуючи розмір l

• Розточити отвір, витримуючи розміри d та l

• Розточити отвір, витримуючи розміри d, l та кут 90°

• Розточити фаску, витримуючи розміри b×α

• Свердлити отвір, витримуючи розміри d та l

• Точити заготовку до діаметра d, витримуючи розмір l

• Точити заготовку до діаметра d, витримуючи розмір l та кут 90°

• Точити заготовку до діаметра d= під різьбу М, витримуючи розмір l= та кут 90°

• Точити канавку, витримуючи розміри d, b, l

• Точити канавку, витримуючи розміри d, b, l та радіус r

• Точити конічну поверхню, витримуючи розміри: d та кут α

• Точити конічну поверхню, витримуючи розміри: d, l та кут α

• Точити радіус r

• Точити фаску, витримуючи розміри b×α

Рисунок 6.2 Ескізи переходів до токарно-гвинторізної операції

Зміст звіту по виконаній лабораторній роботі

• найменування лабораторної роботи; мета роботи; оснащення роботи;

• короткі теоретичні відомості про елементи та побудову технологічного процесу;

• ескіз болта з розмірами;

• ескізи переходів з розмірами;

• розроблена маршрутно-операційна карта виготовлення болта;

• висновок по виконаній роботі.

Питання для самоперевірки

1. Що таке глибина різання, як її вимірюють?

2. Що при роботі на токарно-гвинторізному верстаті здійснює рух подачі, в чому подача вимірюється?

3. Від чого залежить швидкість різання при роботі на токарно-гвинторізному верстаті?

4. За якою формулою розраховують швидкість різання при роботі на токарно-гвинторізному верстаті?

5. Для обробки яких поверхонь використовують прохідний упорний різець?

6. Яким інструментом нарізали різьбу в даній лабораторній роботі?

7. Де і як кріпиться плашка при нарізанні різьби на токарно-гвинторізному верстаті?

Лабораторна робота № 7

виготовлення деталі на токарно-гвинторізному верстаті

1. Мета роботи

• Закріпити знання про чорнову і чистову обробку заготовок;

• Закріпити знання про режим різання при роботі на токарно-гвинторізному верстаті 16Е16КП;

• Закріпити знання про налагодження та настроювання верстата на заданий режим роботи.

2. Оснащення роботи

1. Токарно-гвинторізний верстат підвищеної точності 16Е16КП

2. Патрон токарний трикулачковий самоцентруючий

3. Ріжучий інструмент: різці і свердла

4. Вимірювальний інструмент: штангенциркуль, зразки шорсткості

5. Заготовка – круглий прокат

3. Послідовність виконання роботи

1. Ознайомитись з ескізом заготовки і ескізом деталі

2. Ознайомитись з послідовністю обробки поверхонь заготовки

3. Налагодити токарно-гвинторізний верстат на заданий режим роботи за допомогою навчального майстра і виготовити деталь

4. Оформити звіт за результатами роботи

Загальні відомості

Ескіз заготовки Ескіз деталі

Послідовність обробки поверхонь заготовки:

1. Підрізання торцю

2. Центрування торцю

3. Свердління отвору діаметром d3 на довжину l3

4. Чорнове точіння зовнішньої поверхні до діаметра d1 на довжину l4

5. Чистове точіння зовнішньої поверхні до діаметра d2 на довжину l2

6. Точіння фаски 1 45

7. Відрізання заготовки на довжину l4

Порядок виконання роботи

УВАГА! Всі роботи по налагодженню та настроюванню верстата виконувати тільки під керівництвом і наглядом інженера або навчального майстра!

Таблиця 1.2 – довідкова

Таблиця 1.3 – довідкова

Таблиця 1.4 Режим різання та виконувані розміри

4. Зміст звіту по виконаній лабораторній роботі

• найменування лабораторної роботи;

• мета роботи;

• оснащення роботи;

• ескізи заготовки і деталі;

• послідовність обробки поверхонь заготовки;

• заповнена таблиця 1.4.

5. Питання для самоперевірки

1. Елементи режиму різання при точінні та їх визначення.

2. Головний рух та рух подачі при роботі на токарно-гвинторізному верстаті.

3. Пристрої для закріплення заготовок на токарно-гвинторізних верстатах.

4. Призначення задньої бабки токарно-гвинторізного верстата.

Теми для самостійного вивчення для студентів денної форми навчання

Для студентів заочної форми навчання

Контрольні питання

до рубіжного контролю знань з дисципліни

"Технологія конструкційних матеріалів та матеріалознавство"

(оброблення різанням)

1. Історичний шлях розвитку технології обробки матеріалів різанням.

2. Що включає в себе поняття обробки конструкційних матеріалів різанням і які задачі виконуються при різанні?

3. Як і для чого класифікуються деталі машин?

4. Які умови необхідні для здійснення процесу різання?

5. Які рухи необхідні для здіснення процесу різання?

6. Основні методи обробки деталей різанням і які рухи застосовуються

при цих методах?

7. Які поверхні і площини визначають при проведенні процесу різання?

8. Конструкція, елементи і геометричні параметри різця.

9. Елементи режиму різання при точінні та їх визначення.

10. Теплові явища при різанні. Поняття спрацювання і стійкості різального інструмента.

11. Сили різання і потужність, що затрачується при точінні.

12. Продуктивність процесу різання. Штучний час на обробку і з чого він складається.

13. Класифікація і умовні позначення металорізальних верстатів.

14. Будова і основні конструкційні частини токарно-гвинторізного верстата.

15. Пристрої, які застосовуються для закріплення заготовок на токарно-гвинторізних верстатах.

16. Види поверхонь і елементи поверхонь при токарній обробці.

17. Які інструменти застосовуються на токарних верстатах для обробки отворів?

18. Як і з якою метою проводять чорнове і чистове точіння? Правила установки різця при точінні.

19. Інструментальні матеріали різальних частин різця і на які групи вони поділяються?

20. Які інструменти застосовуються для токарної обробки зовнішніх, внутрішніх поверхонь і торців?

21. За допомогою яких прийомів і рухів точать канавки, відрізають деталі?

22. Для яких цілей проводять центрування, зенкерування і розвертання отворів? Який інструмент використовується?

23. Назвіть і охарактеризуйте основні прийоми і рухи під час обробки конічних поверхонь. Який інструмент використовується?

24. Які пристрої застосовують під час точіння конічних поверхонь?

25. Назвіть і охарактеризуйте способи точіння конічних поверхонь на токарних верстатах.

26. Назвіть і охарактеризуйте способи нарізання нарізок на токарно-гвинторізному верстаті, а також інструмент, що застосовується.

27. Назвіть і охарактеризуйте основні прийоми та інструмент, який використовують під час нарізання трикутної і прямокутної різьби.

28. Назвіть і охарактеризуйте прийоми під час нарізання різьби:

а) плашками; б) мітчиками; в) різцями з наступним калібруванням плашками і мітчиками.

29. Прийоми і інструмент, що застосовується при обробці фасонних поверхонь на токарних верстатах.

30. Способи контролю і інструмент, що використовується при виконанні

токарних робіт.

31. Прийоми і основні правила заточування токарних різців.

32. Основний технологічний час при точінні і як він розраховується.

33. Будова і основні частини вертикально-свердлильного верстата.

34. Пристрої та інструмент, що застосовуються при роботі на свердлильному верстаті.

35. Елементи режиму різання при свердлінні, зенкеруванні і розвертанні.

36. Основні частини, елементи і геометрія свердел.

37. Будова і основні частини вертикально- і горизонтально-фрезерних верстатів.

38. Пристрої, які використовуються при обробці деталей на фрезерних верстатах.

39. Основні типи фрез і їх призначення.

40. Основні частини, елементи і геометрія зуба циліндричної фрези.

41. Основні частини, елементи і геометрія зуба торцевої і кінцевої фрез.

42. Характеристика процесу фрезерування. Зустрічне і попутне фрезерування.

43. Елементи режиму різання при фрезеруванні.

44. Способи і прийоми при фрезеруванні горизонтальних, вертикальних і похилих площин, та інструмент, що використовується.

45. Способи фрезерування різних пазів, канавок і інструмент, що використовується.

46. Способи фрезерування фасонних поверхонь. Пристрої і інструмент, що використовуються.

47. Обробка шліцьових валів, зубчатих коліс. Пристрої і інструмент, що застосовується.

48. Фрезерування гвинтових канавок свердел, зенкерів, фрез. Пристрої і інструмент, що застосовується.

49. Способи фрезерування квадрата, шестигранника на горизонтально- і вертикально-фрезерних верстатах. Пристрої і інструмент, що використовуються.

50. Способи фрезерування криволінійних поверхонь, пристрої і інструмент, що використовуються.

51. Які вимірювальні інструменти використовують під час контролю при фрезеруванні?

52. Поняття слюсарної обробки. Які види робіт включає слюсарна обробка. Історичний шлях розвитку слюсарної справи.

53. Види, прийоми і інструмент, що використовується при розмітці.

54. Рубка металу. Які прийоми і інструмент при цьому використовують.

55. Види молотків, основна характеристика молотка.

56. Різання матеріалів. Види різання, обладнання, пристрої і інструмент, що застосовуються.

57. Сутність і призначення правки і згинання металів. Назвіть пристрої і інструмент, які при цьому використовують.

58. Сутність обпилювання, розпилювання і припасування; їх призначення, прийоми і інструменти, що застосовують.

59. Сутність і призначення шабрування. Прийоми, пристрої і інструмент, що використовуються.

60. Притирання і доводка, прийоми. Пристрої і інструмент, що використовується.

61. Паяння, лудіння і склеювання. Їх сутність і призначення.

62. Обладнання, пристрої і матеріали, що використовуються при паянні.

63. Види, призначення і класифікація терпугів (напилків).

64. Види і призначення складальних робіт. Типи з’єднань.

65. Типи різьбових з’єднань. Як складаються різьбові з’єднання?

66. Шпонкові з’єднання, їх призначення. Як складаються шпонкові з’єднання?

67. Як здійснюють запресування і випресування деталей?

68. В яких вузлах, для яких цілей і як установлюються ущільнювачі? За допомогою яких деталей здійснюють контрування?

69. Правила і прийоми складання заклепкових з’єднань, пристрої і інструмент, що використовують.

70. Основні вимоги при складанні механізмів обертового руху. Сутність клинових з’єднань.

71. Основні правила і прийоми при складанні пасових і фрикційних передач.

72. Основні вимоги при складанні зубчастих і черв’ячних передач .

73. Основні вимоги при складанні передач перетворення руху.

74. Вимоги і правила складання трубопроводів.

75. В чому полягає сутність регулювання і випробування механізмів і машин?

Основні властивості металів і сплавів

Усі метали і металеві сплави мають певні властивості. Властивості металів і сплавів поділяють на чотири групи: фізичні, хімічні, механічні та технологічні.

Фізичні властивості. До фізичних властивостей металів і сплавів відносяться: щільність, температура плавлення, теплопровідність, теплове розширення, питома теплоємність, електропровідність і здатність намагнічуватися.

Щільність – кількість речовини, що міститься в одиниці об'єму.

Температура плавлення – температура, при якій метал або сплав, що нагрівається, переходить з твердого в рідкий стан.

Теплопровідність – здатність тіл проводити тепло при нагріванні і охолодженні. Метали мають порівняно високу теплопровідність, чим вона вище, тим рівномірніше розподіляється температура за об’ємом металу і тим швидше він прогрівається.

Теплове розширення – здатність металу збільшувати лінійні розміри і об'єм при нагріванні.

Питома теплоємність – кількість теплоти, яка необхідна для підвищення температури одиниці маси металу на 1° С.

Електропровідність – властивість металу проводити електричний струм.

Хімічні властивості. До хімічних властивостей металів і сплавів належить їх окислюваність, розчинність, корозійна стійкість.

Для визначення хімічних властивостей метали і сплави випробовують на загальну корозію в різних середовищах, міжкристалічну корозію і на корозійне розтріскування.

Механічні властивості. Механічні властивості визначають працездатність металів і сплавів при впливі на них зовнішніх сил. До них належать міцність, твердість, пружність, пластичність, ударна в'язкість і ін. Для визначення механічних властивостей металів і сплавів їх піддають різним випробуванням.

Міцність – властивість металу чинити опір руйнуванню під дією зовнішніх сил або це максимальне навантаження, яке витримує метал у момент настання руйнування.

Твердість – опір металу вдавлюванню в нього інших, більш твердих тіл. Твердість за Бринелем НВ – відношення зусилля вдавлювання в метал сталевої загартованої кульки діаметром 2,5; 5 або 10 мм до площі поверхні лунки, що утворилася.

Твердість за Роквелом HRC визначається вдавлюванням алмазного конуса з кутом при вершині 120 у випробуваний метал.

Пружність – властивість металів повертатися до первинної форми після припинення дії сил.

Пластичність – здатність металу легко деформуватися під дією прикладених зовнішніх сил і зберігати нову форму після припинення дії цих сил.

Ударна в'язкість – властивість металу витримувати без руйнування ударні навантаження (сили).

Технологічні властивості металів і сплавів характеризують здатність металів і сплавів піддаватися різним способам гарячої та холодної обробки (заповнювати ливарну форму, прокатуватися, куватися, штампуватися, зварюватись, оброблятися різанням і т. д.). До них відносяться: рідкоплинність, ковкість, зварюваність, оброблюваність різанням.

Рідкоплинність – здатність металів і сплавів легко розтікатися і заповнювати повністю ливарну форму.

Ковкість – здатність металів і сплавів піддаватися обробці тиском. Ця властивість пов'язана з їх пластичної деформацією, особливо при нагріванні. З ковкістю пов'язані такі види обробки металів тиском, як прокатування, пресування, кування, штампування і волочіння.

Зварюваність – здатність металів і сплавів давати міцні нероз'ємні з'єднання виготовлених з них деталей. Хороша зварюваність у вуглецевих, у низьковуглецевих і низьколегованих сталей. Високовуглецеві та високолеговані стали, деякі кольорові метали і сплави мають гіршу зварюваність.

Оброблюваність різанням – ця властивість широко використовується, тому що отримати обробкою різанням потрібну форму, точні розміри і чистоту поверхні деталі набагато раціональніше порівняно з іншими методами.

Технологічні властивості металів і сплавів мають виняткове значення при виконанні тих чи інших операцій у виробництві і, зокрема, при виборі способів і методів виготовлення деталей машин.

При розробці технологічного процесу враховують сукупність фізичних, механічних і технологічних властивостей металу.

Правила техніки безпеки

при виконанні лабораторних робіт з дисципліни

"Технологія конструкційних матеріалів та матеріалознавство"

(оброблення різанням)

1. Практична частина лабораторних робіт виконується студентами лише в присутності викладача або інженера.

2. Всі студенти повинні перед початком першої лабораторної роботи пройти інструктаж з техніки безпеки і поставити свій підпис в "Журнал реєстрації інструктажів з питань охорони праці".

3. Перед проведенням конкретної роботи студенти додатково проходять інструктаж на робочому місці.

4. Студенти повинні:

   • виконувати тільки ту роботу, яку доручив викладач або інженер та за якою він проінструктований;

   • при необхідності користуватись спецодягом та засобами індивідуального захисту;

   • утримувати в чистоті та порядку робоче місце;

   • пам'ятати про особисту відповідальність за виконання правил охорони праці та за безпеку товаришів по роботі.

5. Перед проведенням конкретної роботи за вказівкою викладача студенти повинні звернути увагу на небезпечні фактори.

6. На кожному робочому місці біля верстата на підлозі повинні бути дерев’яні трапи на всю довжину робочої зони і шириною не менше 0,6 м від частин верстата, що виступають.

7. Головні небезпечні та шкідливі фактори, які діють на верстатника:

   • ураження електрострумом;

   • дія на шкіру мастила, охолоджуючих рідин;

   • протяги;

   • стружка, частини, які відкололися від деталі, що обробляється;

   • падіння заготовок та готових деталей;

   • несправність управління верстатом;

   • обертові частини верстатів і деталі, що обробляються;

   • різальний інструмент;

   • підвищені рівні шуму.

8. Робоче місце верстатника повинно мати достатнє освітлення.

9. На робочому місці верстатника не повинно бути протягів.

10. Пускові кнопки повинні бути заглиблені, що виключає самовільне вмикання при випадковому дотику.

11. Верстати повинні приводитись у дію та обслуговуватись тільки тими особами, за якими вони закріплені.

12. Використовувати інструмент та пристосування можна тільки за призначенням.

13. Установку деталей на верстаті і їх знімання з верстата необхідно виконувати тільки тоді, коли шпиндель з ріжучім інструментом знаходяться у вихідному положенні

14. Категорично забороняється:

    • вмикати та вимикати (крім аварійних ситуацій) обладнання;

    • торкатися руками до обірваних та оголених проводів;

    • торкатися руками частин верстата, що рухаються;

    • навмисно виводити з ладу запобіжні та блокуючі пристрої верстата;

    • виконувати самостійно ремонт електрообладнання верстата, заміну вимикачів, розеток, зіпсованих електрозапобіжників;

    • тримати на корпусі верстата інструменти, пристосування, заготовки, готові вироби;

    • перевіряти рукою гостроту різальних кромок інструмента, а також охолоджувати інструмент мокрою ганчіркою під час роботи верстата;

    • під час роботи верстата близько нахилятися до шпин­деля і ріжучого інструменту;

    • встановлювати заготовки під час роботи верстата;

    • гальмувати обертаючі частини верстата рукою;

    • користуватися терпугом (напилком) та іншими інструментами без дерев’яних ручок;

    • прибирати стружку зі столу верстата під час його роботи;

    • одягатися та роздягатися біля працюючого верстата;

    • працювати в рукавичках;

    • робити обміри оброблюваної деталі при працюючому верстаті;

    • мити руки маслом, гасом, мастильно-охолоджуючою рідиною та витирати забрудненим стружкою обтиральним матеріалом;

    • опиратися та сидіти на станині верстата.

15. По завершенні практичної частини лабораторної роботи необхідно:

    • Зупинити верстат. Оброблені деталі та робочий інструмент укласти на місце їх зберігання.

    • Прибрати робоче місце. Очистити верстат від залишків стружки. Збирати стружку з верстата та підлоги руками забороняється.

    • Вимкнути місцеве освітлення та відключити верстат від електромережі.

Вимоги безпеки в аварійних ситуаціях

1. Аварійна та небезпечна ситуації під час виконання робіт може виникнути у разі: короткого замикання електромережі; пожежі; займання заготівок та деталей з магнію та його сплавів; виривання та розкидання погано закріплених заготівок, ріжучого інструменту; падіння важких деталей; розкидання стружки тощо.

2. У разі виникнення аварійної ситуації відключити верстат від електромережі, не допускати сторонніх осіб в небезпечну зону, повідомити про те, що сталося, керівника робіт.

3. Якщо є потерпілі, надати їм першу медичну допомогу; при необхідності викликати швидку медичну допомогу.

4. У разі виникнення пожежі в лабораторії студенти повинні негайно покинути лабораторію, а викладач та інженер зобов’язані вжити усіх заходів по гасінню пожежі.

Словник основних термінів

Абразивні матеріали (абразиви) (від лат. Abrasio – зішкрябування) – речовини підвищеної твердості, застосовувані в масивному або здрібненому стані для механічної обробки (шліфування, різання, стирання, заточення, полірування і т. д.) інших матеріалів.

Вороток – пристосування для обертання вручну ріжучих інструментів: розверток, мітчиків, буравів, круглих плашок і т.п. Часто воротки роблять універсальними, з переставними плашками-губками для затиску квадратних головок різного розміру.

Втулка – деталь машини, механізму, приладу циліндричної або конічної форми, що має осьовий отвір, в яке входить інша деталь. Залежно від призначення застосовують втулки підшипникові, закріпні, перехідні та ін.

Втулка перехідна – інструмент, який використовується на металообробному обладнанні для встановлення інструмента з конічним хвостовиком (з різними конусами Морзе) в шпиндель верстата, що має отвір більшого розміру, ніж хвостовик інструменту.

Галтель – (від нім. Hohlkehle виїмка, жолобок) – заокруглення внутрішніх і зовнішніх кутів на деталях машин, в ливарних формах і т. п.

Ділильна головка – пристосування для верстатів (головним чином фрезерних), що дозволяє періодично повертати оброблюваний виріб на певний кут. Розрізняють механічні (у тому числі прості й універсальні) і оптичні ділильні головки.

Жароміцні сплави – металеві матеріали, що мають високий опір пластичній деформації і руйнуванню в умовах впливу високих температур і окислювальних середовищ. Застосовуються як конструкційний матеріал для деталей двигунів внутрішнього згоряння, парових і газових турбін, реактивних двигунів, атомно-енергетичних установок та ін.

Зварювання – процес отримання нероз'ємного з'єднання деталей машин, конструкцій і споруд при їх місцевому або загальному нагріванні, пластичній деформації або при спільній дії того й іншого в результаті встановлення міжатомних зв'язків у місці їх з'єднання.

Зенкер – (нім. Senker) – багатолезовий ріжучий інструмент для обробки попередньо отриманих циліндричних і конічних наскрізних або глухих отворів у деталях з метою збільшення їх діаметра, підвищення якості поверхні і точності. Робота зенкером називається зенкеруванням.

Зенкерування – обробка циліндричних наскрізних або глухих отворів шляхом зняття стружки багатолезовим ріжучим інструментом – зенкером. Зенкерування застосовують для поліпшення якості поверхні отворів в деталях, отриманих штампуванням, литтям або свердлінням. Порівняно зі свердлом зенкер має більшу стійкість і твердість, що забезпечує кращу якість поверхні, більш високу точність. Зенкерування є напівчистовою обробкою різанням.

Зенківка – (від нім. Senken поглиблювати) – багатолезовий ріжучий інструмент (конічний зенкер) для зенкування – отримання конічних або циліндричних поглиблень, опорних площин навколо отворів або зняття фасок центрових отворів.

Зносостійкість – опір матеріалів деталей машин та інших виробів, що труться, зносу. Зносостійкість оцінюється, наприклад, по убутку маси деталі за час її роботи.

Інструментальні сталі – див. Сталі інструментальні

Каретка (від італ. Carretta – візок) – вузол машини чи механізму, що пересувається по напрямних або (і) обертається в підшипниках. Каретки маються на металорізальних верстатах (опорна частина супорта), ткацьких верстатах, машинках, які пишуть.

Кольорові метали – промислова назва всіх металів і їх сплавів, крім заліза і його сплавів, які називають чорними металами.

Кондуктор (від пізднелат. Conductor – супроводжуючий) – верстатне пристосування для направлення ріжучого інструменту (наприклад, свердла) і фіксування його відносно оброблюваного виробу. Застосування кондуктора виключає розмітку осей отворів.

Консоль – конструктивний елемент, що представляє собою або виступаючу з стіни балку, один кінець якої жорстко закріплений, а до вільного кінця прикладається навантаження (на зразок дошки для стрибків у воду), або міст, підтримуваний двома такими балками, в центрі скріпленими з'єднувальним елементом, що спираються на опори і забезпечені противагами.

Копір (нім. Kopierschablone) – деталь копіювального пристрою, що має фігурний профіль (фасонна лінійка, кулачок, шайба і т. п.).

Кронштейн (від нім. Kragstein) – консольна опорна деталь (конструкція) для кріплення інших деталей або вузлів машин (споруд) до стіни, стійці (колоні) і т. п.

Лещата – пристосування для закріплення заготовки або деталі при обробці або складанні, що складається з корпусу і нерухомої і рухомої губок. Розрізняють лещата ручні, слюсарні паралельні (закріплюють на верстаку), ковальські (для грубих робіт), машинні (закріплюють на столі верстата). Можуть бути з пневматичним і гідравлічним приводом.

Лімб – (від лат. Limbus – облямівка, пояс) – циліндричне або конічне кільце або диск, розділені штрихами на рівні частки (наприклад, градуси, хвилини); відповідальна частина кутомірних інструментів (астрономічних, геодезичних, фізичних та ін.) Лімбом забезпечуються також гвинти супортів і столів металорізальних верстатів.

Люнет – верстатне пристосування. Призначення люнета – додаткова опора для уникнення прогину заготовки або основна при обробці на токарному верстаті або шліфувальному верстаті.

Мікрометр – (від мікро ... і ... метр) – вимірювальний універсальний інструмент з точним (мікрометрія) гвинтом для вимірювання лінійних розмірів контактним способом.

Мінералокерамічні матеріали – конструкційні матеріали, головним чином на основі оксиду алюмінію (напр., корундовий мікроліт). Висока твердість, хімічна стійкість, теплостійкість, зносостійкість. Виготовляють ріжучий інструмент, горловини насосів піскоструминних апаратів і т. д.; використовуються також в приладобудуванні, ядерній енергетиці та ін.

Мітчик – інструмент для нарізування внутрішньої різьби в попередньо просвердлених отворах. Мітчик являє собою загартований гвинт з прорізаними вздовж стрижня канавками, що утворюють ріжучі кромки.

Муфта запобіжна – муфта, що служить для роз'єднання валів або валу з сидячою на ньому деталлю при неприпустимому збільшенні переданого моменту (перевантаженні) або швидкості обертання, тобто оберігає машину від поломки в разі порушення нормального режиму роботи.

Оправка – пристосування або допоміжний інструмент, на якому кріпиться заготовка або інструмент (які мають отвори) для обробки на металорізальних верстатах. Бувають цілісні і розтискні, центрові та консольні. Деякі оправки служать для виправлення зім'ятих труб.

Паз – виїмка в деталі. Служить для установки шпонок, фіксації головок болтів, переміщення суміжних деталей і т. д. Бувають прямокутної форми (на циліндричних поверхнях – канавки), у вигляді "ластівчиного хвоста" (трапецеїдальні), Т-подібні і ін.

Пайка (паяння) – процес отримання нероз'ємного з'єднання матеріалів (сталі, чавуну, скла, графіту, кераміки тощо), що знаходяться в твердому стані, розплавленим припоєм з його подальшою кристалізацією.

Патрон затискний – (франц. patron, нім. Patrone). В металообробці – пристосування для закріплення заготовок або інструментів на металорізальних верстатах.

Піноль – (від нім. Pinole) – деталь металорізального верстата, виконувана у вигляді гільзи, переміщуваної в осьовому напрямку. У свердлильних верстатах рух подачі реалізується осьовим переміщенням пінолі, в токарних верстатах піноль задньої бабки служить для кріплення і переміщення додаткового ріжучого інструменту (свердло, зенкер і т. д.) або пристосувань (центр, напівцентр і т. д.) для збільшення жорсткості деталі.

Планшайба – спеціальний пристрій для кріплення деталей чи інструментів на осі шпинделя. Зазвичай використовується у складі передньої бабки (шпинделя) токарного верстата для затиску оброблюваної деталі. Іноді використовується у складі поворотних столів і ділильних головок. Планшайби використовуються для установки на шпиндель деталей неправильної форми або великого розміру.

Пластмаса – штучний матеріал, одержуваний з органічних речовин (фенолів, альдегідів, спиртів, кислот, ефірів та ін.); володіє пластичністю в процесі виробництва виробів і міцністю в готовому вигляді; широко використовується як замінник металів, дерева, каучуку, скла, шкіри і ін.

Плашка – інструмент для утворення різьби на болтах, гвинтах, шпильках і т. п. деталях.

Полозки – у машинобудуванні, деталь металорізального верстата або іншої машини, призначена для переміщення інструменту, виробу або вузла машини у двох (найчастіше взаємно перпендикулярних) напрямах і зазвичай має дві системи направляючих. Розрізняють поздовжні, поперечні і поворотні полозки.

Різець – ріжучий інструмент у вигляді стрижня прямокутного, квадратного або круглого перерізу, ріжуча частина якого має певну геометричну форму і кути і виконується з матеріалу високої твердості (значно перевищує твердість оброблюваного матеріалу).

Розвертка – багатолезовий інструмент для чистової (остаточної) обробки (розвертання) попередньо просвердлених чи зенкерованих циліндричних або конічних отворів шляхом зняття дуже тонкої стружки. Розвертка виконує роботу при своєму обертанні й одночасному поступальному русі вздовж отвору.

Рубильник – найпростіший електричний вимикач з ручним приводом і металевими ножовими контактами, що входять в нерухомі пружні контакти (гнізда). Застосовується в електричних ланцюгах напругою до 500 В.

Свердління – утворення наскрізного або глухого циліндричного отвору в матеріалі свердлом. Здійснюється вручну дрилем та іншими інструментами або на свердлильних, токарних, револьверних та інших верстатах.

Свердло – ріжучий інструмент з обертальним рухом різання і осьовим рухом подачі, призначений для виконання отворів в суцільному шарі матеріалу. Свердла можуть також застосовуватися для розсвердлювання, тобто збільшення вже наявних, попередньо просвердлених отворів, і засвердлювання, тобто отримання некрізних заглиблень.

Сегментна шпонка – див. Шпонка сегментна

Силуміни – легкі ливарні сплави Al (основа) з Si (3-13%, іноді до 26%) і деякими ін елементами (Cu, Mn, Mg, Zn, Ti, Be). Виготовляють деталі складної конфігурації, головним чином в авто- і авіабудуванні.

Сталь – сплав заліза з вуглецем, який містить до 2,14% С. Від концентрації вуглецю в сталі залежать її структура, властивості та призначення.

Сталі інструментальні – це вуглецеві і леговані сталі, що мають високу твердість, міцність і зносостійкість. Їх застосовують для виготовлення ріжучих і вимірювальних інструментів, штампів. Необхідну твердість забезпечує вуглець, що міститься в цих сталях (в кількості від 0,8 до 1,3%). Основний легуючий елемент інструментальних сталей – хром; іноді в них вводять також вольфрам і ванадій.

Станина – основна несуча частина машини або верстата, на якій монтуються робочі вузли і механізми. Сприймає зусилля, що діють при роботі механізмів, і забезпечує точне взаємне розташування частин машини.

Стружка – деформований і відділений в результаті обробки різанням поверхневий шар матеріалу заготовки

Супорт (від англ. і франц. Support, від пізднелат. Supporto – підтримую) – вузол, призначений для кріплення і ручного або автоматичного переміщення інструменту, наприклад у верстатах. Супорт зазвичай складається з різцетримача і проміжних деталей типу полозків, які забезпечують заданий напрямок руху інструменту.

Тверді сплави – ​​матеріали з високими твердістю, міцністю, ріжучими та ін властивостями, що зберігаються при нагріванні до високих температур. Розрізняють литі і спечені (металокерамічні) тверді сплави. Останні отримують методами порошкової металургії з твердих карбідів металів, зцементованих пластичним металом-зв'язкою.

Теплостійкість металів [heat resistance] – здатність металів і сплавів довгостроково зберігати експлуатаційні властивості при підвищених температурах; характеризує верхню межу області температур, в якій вони можуть сприймати механічні навантаження без незворотної зміни форми.

Токарна обробка – це обробка різанням зовнішніх і внутрішніх поверхонь обертання, в тому числі циліндричних і конічних, торцювання, відрізання, зняття фасок, обробка галтелей, прорізання канавок, нарізування внутрішніх і зовнішніх різьб на токарних верстатах. Точіння – одна з найдавніших технічних операцій, яка була механізована за допомогою примітивного токарного верстата.

Різновиди точіння:

• обточування (точіння) – обробка зовнішніх поверхонь;

• розточування – обробка внутрішніх поверхонь;

• підрізання – обробка плоских торцевих поверхонь;

• різка (розрізання) – поділ заготовки на частини або відділення готової деталі від заготовки.

Фаска – (фр. facette) скошена частина гострого ребра або кромки на металевих, дерев'яних, картонних і т. п. виробах.

Фреза – багатолезовий ріжучий інструмент з зуб’ями, розташованими на циліндричному корпусі паралельно або похило до його осі. Виготовляють фрези суцільнолитими або зі вставними пластинками з твердих сплавів або композитних матеріалів. При фрезеруванні зуби фрези, що обертається, зрізають стружку з заготовки, що подається на неї, утворюючи потрібну поверхню деталі. Обробка фрезою дає можливість отримувати деталі з досить високою точністю розмірів і чистотою поверхні.

Фрезерування (фрезерна обробка) – обробка матеріалів різанням за допомогою фрези. Фреза здійснює обертальний, а заготовка – переважно поступальний рух, як правило в напрямку перпендикулярному осі обертання фрези. У металообробці фрезерування здійснюється на фрезерних верстатах при обробці площин і криволінійних поверхонь деталей, нарізуванні різьб і зубчастих коліс, утворенні шліців, канавок, пазів і т. п., а також при різанні матеріалів.

Фрезерна обробка – див. Фрезерування

Цанга (від нім. Zange) – пристосування у вигляді пружинячої розрізної втулки для затиску циліндричних або призматичних предметів. З боку головки цанга має осьові прорізи, що розділяють пелюстки – затискні кулачки. Затиск предмета відбувається під дією осьового зусилля, прикладеного до зовнішньої або внутрішньої (при затиску предмета за його внутрішню поверхню) конічної частини цанги. Застосовується як патрони затискні на металорізальних або деревообробних верстатах, в цангових олівцях і т.п.

Цекування – обробка навколо отвору деталі для отримання площини, конічного або циліндричного поглиблення під головку гвинта або гайки. Ріжучий інструмент – спеціальний зенкер (цековка).

Цековка – металорізальний інструмент у вигляді головки з ріжучими зуб’ями на торцевій поверхні, різновид зенкера. Цековка має нижню гладку направляючу частину, що вставляється в отвір, навколо якого проводиться обробка, що дозволяє витримувати взаємну перпендикулярність одержуваної поверхні й осі отвору.

Центр – у машинобудуванні – сталевий конус, який застосовується для встановлення виробу при обробці на верстаті або контрольно-вимірювальних приладах. Оброблювана або контрольована деталь з конічними заглибленнями на торцях встановлюється між центрами.

Чавун – сплав заліза з вуглецем, який містить більше 2,14% С.

Шпиндель – (нім. Spindel, буквально веретено) – робочий вал металорізального верстата. На шпинделі закріплюється інструмент (фреза, свердло, шліфувальний круг тощо) або оброблюваний виріб.

Шпонка (пол. szponka - від нім. Spon, Span - тріска, клин) – деталь призматичної, клиноподібної або іншої форми, що встановлюється в пазах двох дотичних деталей і запобігає їх відносний поворот або зсув.

Шпонка сегментна – шпонка, що має форму сегмента. Сегмент – (геомет.) частина кола, що знаходиться між дугою кола і хордою, що стягує цю дугу.

Штангенциркуль (від нім. Stangenzirkel) – універсальний інструмент, призначений для високоточних вимірювань зовнішніх і внутрішніх розмірів, а також глибин отворів. Штангенциркуль – один з найпоширеніших інструментів вимірювання завдяки простій конструкції, зручності в обігу й швидкості в роботі.

Цікаві факти з історії металорізальних верстатів

Вважається, що історія металорізальних верстатів починається з винаходу супорта токарного верстата. Близько 1751 французький інженер і винахідник Жак де Вокансон створив верстат зі спеціальним пристроєм для фіксації різця, в якому був відсутній безпосередній вплив руки людини на формоутворення поверхні.

За іншими відомостями, конструкція першого в світі токарно-гвинторізного верстата з механізованим супортом і набором змінних зубчастих коліс була розроблена в 1738 році російським ученим А. К. Нартовим.

• Найбільший токарний верстат (довжиною 38,4 м і вагою 416,2 т) побудований західнонімецької компанією «WaldrichSiegen» в 1973 році. Він здатний обробляти деталі вагою 300 тонн. Діаметр його поворотної основи – 5 м.

• Фреза і фрезерування винайдені в Німеччині та Австрії в XVII-XVIII столітті, так як фрезерування вимагало міцної станини верстата з точними підшипниками, а радіально-упорні підшипники винайшов Леонардо да Вінчі.

• Офіційним винахідником фрезерного верстата є англієць Елі Уїтні, який отримав патент на такий верстат в 1818 р.

Література

1. Прейс Г.Н. и др. Технология конструкционных материалов – К.: Вища шк., 1991. – 391 с.

2. Технологія конструкційних матеріалів: підруч./[за ред. проф. М.А. Сологуба] – 2-ге вид., перероб. і допов. – К.: Вища шк., 2002. – 374 с.

3. Дальский А.М. Технология конструкционных материалов: учебник для машиностроительных специальностей вузов / [А.М. Дальский, И.А. Арутюнова, Т.М. Борсукова и др.]; под общ. ред. А.М. Дальского. – М.: Машиностроение, 1985. – 448 с.

4. ГОСТ 2.105-95 ЕСКД Общие требования к текстовым документам – К.: Госстандарт Украины. – 1996. – 26 с.

5. ДСТУ ГОСТ 7.1 – 2006. Бібліографічний запис. Бібліографічний опис: загальні вимоги та правила складання. – К.: Держспоживстандарт України. 2007. – 47 с.

6. Большой энциклопедический технический словарь. 2004.

7. Большая советская энциклопедия. – М.: Советская энциклопедия. 1969–1978.

8. Большой энциклопедический словарь. 2000.

9. Энциклопедия "Техника". – М.: Росмэн. 2006.

Додатки

Титульна сторінка (зразок)

Міністерство освіти і науки України

Черкаський державний технологічний університет

кафедра технології та обладнання машинобудівних виробництв

Звіт

про виконання лабораторних робіт

з дисципліни

"Технологія конструкційних матеріалів"

черкаси 20...